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Tipo: Tese
Título: Extração sequencial de fósforo e metais pesados em latossolo vermelho amarelo a partir da aplicação de lodo de esgoto
Phosphorus sequential extraction and heavy metals in red yellow latosol with sewage sludge application
Autor(es): Barra, Cristiane da Silva
Abstract: Nas últimas décadas, visando reduzir a adição de poluentes nos rios, os esgotos de algumas cidades começaram a ser tratados, resultando na produção de um lodo rico em matéria orgânica e nutrientes, denominado lodo de esgoto ou biossólido, que necessita de uma adequada disposição final. Entre as diversas alternativas existentes para a utilização do lodo de esgoto, a alternativa para fins agrícolas apresenta-se como uma das mais convenientes, pois, como o lodo é rico em nutrientes e com alto teor de matéria orgânica, é amplamente recomendada sua aplicação como condicionador de solo e, ou, fertilizante. Entretanto, o lodo de esgoto apresenta em sua composição substâncias indesejáveis como metais pesados e organismos patogênicos ao homem. Desses dois aspectos o mais importante é a presença de metais pesados, pois os patógenos do homem podem ser completamente eliminados com tratamento químico, físico ou biológico do lodo. A utilização do lodo de esgoto como fertilizante causa alterações nas propriedades físicas e químicas dos solos. Algumas das alterações são nos teores de fósforo e de metais pesados no solo, que podem contaminar o meio ambiente, afetar o desenvolvimento de plantas, e entrar na cadeia trófica. No Brasil, dados científicos sobre os efeitos da utilização do biossólido na agricultura são escassos. Para obter mais informações, conduziu-se experimento em casa de vegetação utilizando- se o lodo da Estação de Tratamento de Esgoto Ipanema, da cidade de Ipatinga – MG. Os tratamentos constaram da adição de lodo nas doses (0, 35, 70, 140 t/ha), em vasos contendo 4,0 kg de solo, com e sem aplicação de calcário. As amostragem foram feitas após 20 dias de incubação (solo+lodo) e depois de cada 2 meses, totalizando cinco épocas de amostragem. Estudou-se a disponibilidade de metais pesados (Zn, Cu, Mn, Pb, Cd, Ni e Cr) e de fósforo em função do tempo de permanência em solo tratado (solo + lodo de esgoto; solo + lodo de esgoto + calcário), utilizando o método de extração seqüenciada para a determinação de fósforo e de metais nas frações geoquímicas do solo. Todos os metais com exceção do fósforo, quando o lodo é adicionado ao solo, se encontram em maior concentração na fração residual, não-disponível, mostrando a tendência dos metais de se estabilizarem. O fósforo, tanto no lodo quanto no solo, se distribui entre todas as frações. Para todos os elementos analisados, se observou que seus íons migram-se entre as frações durante o período de incubação do biossólido no solo. Para o cádmio, o íon migra-se para a fração residual no solo sem calagem e migra- se para a fração orgânica no solo onde houve aplicação de calcário. O chumbo, nos solos com calagem, a migração aconteceu das frações solúvel e orgânica para as frações adsorvida, ligada a óxido de ferro e manganês e residual. O mesmo ocorreu nos solos sem aplicação de calcário para dose de 140 t ha-1. Nas doses zero, sem calagem, ocorre migração das frações adsorvida e residual para fração ligada a óxido de Fe e Mn. Na dose 35 t ha-1, o íon migra-se das frações solúvel e residual para a fração ligada a óxido de Fe e Mn. E na dose de 70, a troca que íon faz é entre as frações solúvel e orgânica para frações ligada a óxidos de ferro e manganês e residual. O íon cobre migra- se para as frações residual no solo sem calagem e no solo com aplicação de calcário, para a fração orgânica. A migração do íon cromo é das frações solúvel e adsorvida para as frações ligada a óxido de Fe e Mn, orgânica e residual. O íon manganês, nos solos sem calagem, migra-se da fração solúvel para as frações adsorvida, ligada a óxido de Fe e Mn, orgânica e residual. Nos solos onde houve aplicação de calcário, no intervalo de 200 a 240 dias de incubação, na dose 35 t ha-1 de lodo de esgoto, a concentração de manganês aumentou em todas as frações exceto na fração solúvel, mostrando que a migração do íon ocorreu desta fração para as outras quatro frações (adsorvida, ligada a óxido de Fe e Mn, orgânica e residual). No níquel, a migração se dá das frações ligada a óxido de Fe e Mn, orgânica e residual para fração solúvel. E para o zinco, a migração ocorre das frações solúvel, adsorvida e orgânica para as frações ligada a óxido de Fé e Mn e residual. O fósforo migra das frações lábil, orgânico lábil, ligada a Ca e residual para fração ligada à superfície de óxidos de ferro e alumínio. Nota-se então que todos os metais migraram-se entre as frações geoquímicas durante os 8 meses de incubação do lodo de esgoto.
In the last decades, with the purpose of reducing the pollutant addiction in the rivers the sewages of many cities have been treated resulting in a production of a rich sludge with many organic matters and nutrients which is called Sewage sludge or biosolid that requires a final appropriated disposal. Among several alternatives known for the sewage sludge use, the agriculture use is presented as the most appropriated. As the sludge is rich in nutrients and it has high organic matter content its application is recommended as a soil conditioner or as a fertilizer. However, the sewage sludge has in its composition some undesirable substances like heavy metals and pathogenic organisms to the human being. In these two aspects, the most important is the presence of heavy metals because the human pathogens can be completely eliminated in a sludge chemical, physical or biological treatment. The use of sewage sludge as fertilizer causes changes on the soil chemical and physical properties. Some changes are on the phosphorus content and the heavy metals on the soil that can contaminate the environment, to affect the plants developing and to enter in the trophic chain. In Brazil, there is a lack about scientific data in terms of using effects of biosolid in the agriculture. In order to obtain more information about it, an experiment was conducted in a greenhouse using sludge from Ipanema Sewage treatment Station at Ipatinga MG. The treatments were made with the sludge addiction in several doses (0, 35, 70, 140 t/ha), in pots containing 4.0kg of soil, with and without limestone. The samples were done after 20 days of incubation (soil + sludge) and after each 2 months, in a total of 5 sample periods. It was studied the heavy metals (Zn, Cu, Mn, Pb, Cd, Ni, and Cr) and the phosphorus availability in function of the time remain on the treated soil (soil + sludge; soil + sewage sludge + limestone), using the sequential extraction method for the phosphorus determination and metals on the soil geochemical fractions. All metal, except the phosphorus, when the sludge is addicted on the soil are observed in the higher concentration in the residual fraction, non available, showing the tendency of metals to be stabilized. The phosphorus, as in the sludge as in soil, had been distributed among all fractions. For all the elements analyzed, it was observed that their ions go among the fractions during the incubation period of biosolid in the soil. For the Cadmium, the ion goes to the residual fraction in the soil without liming and goes to organic fraction in soil where limestone application was done. The lead in the soil with liming, the migration happened in two fractions – soluble and organic for the adsorbed fractions linked to the iron oxide and manganese and residual. The same occurred to soils without limestone application for 140t ha -1 dose. In zero doses, without liming, it had occurred migration of adsorbed and residual fractions linked to the iron oxide and manganese. In dose of 35 t ha-1 , the ion goes from soluble and residual fractions to the fraction linked to the iron oxide and manganese. In dose of 70, the change made by the ion is between the soluble and organic fractions to the fractions linked to the iron oxide, manganese and residual. The copper ion goes to the residual fractions in soil without liming and to soil with lime application, to organic fraction. The chromium migration is from soluble and adsorbed fractions to the fractions linked to the Fe oxide and Mn residual and organic. The manganese ion in soils without liming goes from soluble fraction to adsorbed fraction linked to the iron oxide and manganese, organic and residual. In soils where occurred the limestone application in the interval of 200 to 240 days the incubation in 35t ha-1 dose of sewage sludge the manganese concentration increased in all fraction except in the soluble fraction, showing that migration occurs from soluble, adsorbed, and organic fractions linked to the iron oxide manganese and residual. The phosphorus goes from labile, labile organic, linked to Ca and residual to fraction linked to the iron oxide and aluminum surfaces. It is noticed that all the metals had migrated between the geochemical fractions during 8 months of incubation of the sewage sludge.
Palavras-chave: Química do solo
Lodo residual como fertilizante
Solos - Teor de metal pesado
Fertilidade do solo
CNPq: Ciências Exatas e da Terra
Editor: Universidade Federal de Viçosa
Citação: BARRA, Cristiane da Silva. Extração sequencial de fósforo e metais pesados em latossolo vermelho amarelo a partir da aplicação de lodo de esgoto. 2005. 190f. Dissertação (Mestrado em Agroquímica) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2005.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.locus.ufv.br/handle/123456789/8765
Data do documento: 28-Fev-2005
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