52º CBQ - Elementos-traço em Latossolo argiloso após aplicações anuais de lodo de esgoto por treze anos

ÁREA: Ambiental

TÍTULO: Elementos-traço em Latossolo argiloso após aplicações anuais de lodo de esgoto por treze anos

AUTORES: Andrade, M.G. (UTFPR) ; Lima, A.S.T. (IFRR) ; Melo, W.J. (UNESP) ; Santos, E.J. (TECPAR) ; Herrmann, A.B. (TECPAR)

RESUMO: Este experimento avaliou os teores e o efeito cumulativo dos elementos-traço (ETs) da resolução 375/CONAMA, após 13 anos consecutivos de aplicação de lodo de esgoto (LE) em Latossolo Vermelho eutroférrico (LVef). O experimento foi realizado em campo sob cultivo de milho, teve quatro tratamentos e cinco repetições, em delineamento experimental blocos ao acaso. Amostras dos insumos agrícolas (calcário, superfosfato simples e cloreto de potássio) aplicados ao solo, LE, solo e materiais de referência certificados foram digeridos conforme método USEPA 3051A e quantificados por ICP-OES. Persistindo a atual taxa de aplicação de LE e teores médios dos ETs incorporados aos solos, considera-se que, Ba, Cd, Cr, Cu, Ni e Zn serão os primeiros elementos a atingirem o valor de investigação agrícola.

PALAVRAS CHAVES: lodo de esgoto; poluição do solo; elementos-traço

INTRODUÇÃO: Os ETs encontram-se naturalmente em solos e em sistemas aquáticos superficiais e subterrâneos, mesmo que não haja interferência antrópica. Alguns ETs são considerados essenciais às plantas (Cu, Mo, Ni e Zn) e eventualmente à saúde humana (Cr, Cu, Se e Zn), enquanto outros são considerados tóxicos (As, Ba, Cd, Hg e Pb). Entretanto, mesmo os essenciais podem, sob condições específicas, causar impactos negativos aos ecossistemas terrestres e aquáticos, constituindo-se, assim, em contaminantes ou poluentes do solo, da água e do ar. O incremento dos ETs, no meio ambiente, pode promover a bioacumulação e/ou a biomagnificação na cadeia alimentar, gerando distúrbios metabólicos nos seres vivos e transformando baixas concentrações em elevados teores tóxicos para diferentes espécies da biota e para o próprio homem. A presença dos ETs em LE é um dos fatores que pode limitar o uso deste resíduo em solos agrícolas. A resolução 375 (CONAMA, 2006) regulamenta o uso agrícola de LE em todo território brasileiro. A resolução 420 (CONAMA, 2009) dispõe sobre os critérios de qualidade do solo quanto à presença de substâncias químicas no gerenciamento ambiental de áreas impactadas por atividades antrópicas. A preferência pelo uso de HNO3 isoladamente ou em mistura com outros ácidos, tais como perclórico (HNO3 + HClO4 - 5:1) ou HCl (água régia, HCl + HNO3 - 3:1), é muito comum para simular o efeito ambiental sobre matrizes como solos, lodos e sedimentos. O objetivo deste experimento foi avaliar os teores e o efeito cumulativo dos ETs(As, Ba, Cd, Cr, Cu, Hg, Mo, Ni, Pb, Se e Zn) da resolução 375/CONAMA após 13 anos consecutivos de aplicação de LE em Latossolo Vermelhos eutroférrico - LVef.

MATERIAL E MÉTODOS: Em um LVef, textura argilosa, instalou-se em 1997, na Fazenda da UNESP Jaboticabal/SP, o experimento com delineamento em blocos casualizados, com quatro tratamentos e cinco repetições (20 unidades experimentais de 60 m2). Esta pesquisa realizou-se no ano agrícola de 2009/2010. Os tratamentos: T 0 = testemunha, com fertilização química convencional; T 5, T 10 e T 20 (5, 10 e 20 t/ha de LE, base seca, oriundo da ETE- Barueri/Sabesp). Amostras (LE, solo e materiais certificados) foram digeridas em HNO3 concentrado (65 % v/v), segundo a metodologia 3051A do USEPA. Os teores de Na e K foram quantificados por espectrofotometria de emissão atômica por chama. A quantificação de P foi feita por espectrofotometria UV-Vis. O elemento Hg foi analisado por sistema de geração química de vapor e quantificado por CVG-ICP-OES e os demais foram quantificados por ICP-OES em visão axial. Os teores dos ETs (Tabela 1) e os atributos químicos das parcelas dos tratamentos no LVef (profundidade 0-0,20 m )antes da instalação(2009/2010) do décimo terceiro ano de experimentação foram: pH CaCl2(0,01 mol/L): 4,40 a 4,62; MO-matéria orgânica (g/dm3): 21,4 a 26,2; P resina (mg/dm3): 31,0 a 86,0; K (mmolc/dm3): 2,98 a 4,16; Ca (mmolc/dm3): 22,4 a 32,2; Mg (mmolc/dm3): 5,8 a 9,0; H + Al (mmolc/dm3): 50,4 a 70,4; SB-soma de bases (mmolc/dm3): 31,18 a 45,36; CTC-capacidade de troca de cátions (mmolc/dm3): 83,86 a 101,58 e V-saturação por bases (%): 30,6 a 45,2. A caracterização química do LE (base seca), conforme anexos II e IV da resolução 375/CONAMA foi: As = 6,71 mg/kg, Ba = 2.238,89 mg/kg, Cd = 5,10 mg/kg, Cr = 671,08 mg/kg, Cu = 629,34 mg/kg, Hg = 4,37 mg/kg, Mo = 4,28 mg/kg, Ni = 220,85 mg/kg, Pb = 63,13 mg/kg e Zn = 1.330,55 mg/kg. O elevado teor de Ba impede o uso desse LE na agricultura.

RESULTADOS E DISCUSSÃO: Conforme a Instrução Normativa 27 da Secretaria de Defesa Agropecuária do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA, 2006), nos seus anexos I, II e III, as análises dos insumos agrícolas aplicados na condução do experimento demonstraram que, o uso de doses agronômicas, não representa risco potencial no aumento da concentração dos ETs acima dos teores naturalmente encontrados em solos, corroborando o trabalho de Mendes et al., 2006. Após a 13ª aplicação de LE ao LVef, as análises químicas dos teores dos ETs obtidos (Tabela 2) e de acordo com os teores máximos permitidos pela Decisão de diretoria nº 195 (CETESB, 2005), que trata dos valores orientadores para solos e águas subterrâneas no Estado de São Paulo (valores de referência de qualidade - VRQ) e pela resolução 420/CONAMA (valores de prevenção - VP), constatou teores de As, Ba, Cd, Cr, Cu, Hg, Ni e Zn acima dos VRQ e teores de Cd, Cr e Cu acima dos VP. O LVef apresentou teores de ETs abaixo dos valores de investigação (VI) agrícola, o qual é o mais restritivo (Tabela 2). Portanto, esse Latossolo, conforme o art. 13 da resolução 420/CONAMA, que trata das classes de qualidade dos solos, é de Classe 3, visto que, o solo apresentou pelo menos uma substância química com teor maior que o VP e menor ou igual ao VI (valor de investigação). No quinto ano, Oliveira et al. (2005) relataram que o LE aplicado no LVef apresentava teores médios de 644,2 mg/kg, 385,4 mg/kg e 2.407,4 mg/kg, respectivamente, para Cu, Ni e Zn. Assim, permaneceu com elevada carga impactante até o 13º ano. Portanto, os teores de Cu, Ni e Zn no solo sofreu elevação de até 199% para Cu, 201% para Ni e 161 % para Zn. Os teores de Pb diminuiram na aplicação e acúmulo.

CONCLUSÕES: Após 13 aplicações anuais sucessivas de LE no LVef os teores dos ETs não atingiram o valor de investigação (VI) agrícola da resolução 420/CONAMA. Persistindo a atual taxa de aplicação de LE e teores médios dos ETs incorporados aos solos, entende-se que os primeiros elementos químicos a atingirem o VI no LVef serão Ba, Cd, Cr, Cu, Ni e Zn. Para solos altamente intemperizados, as características como a textura, os teores de argila e de oxi-hidróxidos de ferro e de alumínio, são muito relevantes para se estabelecer as quantidades limites de ETs a serem adicionados ao solo por resíduos.

AGRADECIMENTOS: À CAPES/UTFPR pela concessão de bolsa do programa PIQDTec ao primeiro autor.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: COMPANHIA AMBIENTAL DO ESTADO DE SÃO PAULO – CETESB. Decisão de diretoria nº 195-2005 para valores orientadores para solos e águas subterrâneas no Estado de São Paulo. São Paulo, CETESB, 2005.
CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE – CONAMA. Resolução 375, Critérios e procedimentos para o uso agrícola de lodos de esgoto gerados em estações de tratamento de esgoto sanitário e seus produtos derivados. Diário Oficial da União, Brasília. 29 de ago. 2006. 32 p.
CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE – CONAMA. Resolução 420, Critérios e valores orientadores de qualidade do solo quanto à presença de substâncias químicas e estabelece diretrizes para o gerenciamento ambiental de áreas contaminadas por essas substâncias em decorrência de atividades antrópicas. Diário Oficial da União, Brasília. 28 de dez 2009. 16 p.
MENDES, A.M.S.; DUDA, G.P.; NASCIMENTO, C W.A.; SILVA, M.O. Bioavailability of cadmium and lead in a soil amended with phosphorus fertilizers. Scientia Agricola, v.63, p.328-332, 2006.
MINISTÉRIO DA AGRICULTURA, PECUÁRIA E ABASTECIMENTO – MAPA. Instrução normativa nº 27, Diário Oficial da União, Brasília. 05 de jun. 2006.
OLIVEIRA, K.W.; MELO, W.J.; PEREIRA, G.T.; MELO, V.P.; MELO, G.M.P. Heavy metals in oxisols amended with biosolids and cropped with maize in a long-term experiment. Scientia Agricola, v.62, n.4, p.381-388, 2005.