ABSTRACT
RESUMO Áreas contaminadas por metais podem configurar sério risco à saúde pública e ao meio ambiente. Na década de 1980 foi instalado um pátio de estocagem provisória de resíduos industriais perigosos (CENTRES), no município de Queimados, Rio de Janeiro, o que causou um grande impacto ambiental ao solo da região. A legislação brasileira para o diagnóstico de áreas contaminadas limita a extração de metais em solos aos métodos recomendados pela United States Environmental Protection Agency (USEPA) 3050 e 3051A. Entretanto, muitos pesquisadores utilizam o método com água-régia para a extração de metais em solo, mas são escassos estudos que comparem as concentrações de metais extraídos por água-régia e USEPA 3051A. Logo, o objetivo deste trabalho foi avaliar se o método de extração de metais em solos por água-régia é estatisticamente diferente do método USEPA 3051A. Os resultados obtidos revelaram que as concentrações de Cd, Cr, Cu, Ni, Pb e Zn utilizando ambas as extrações (água-régia e USEPA 3051A) foram estatisticamente semelhantes. Também foi possível identificar que as concentrações de Cu, Ni, Pb e Zn foram superiores ao valor de investigação industrial, o que caracteriza essa área como altamente contaminada e solo classe 4.
ABSTRACT Metal contaminated areas lead to environmental and public health risks. In the 1980s, dangerous industrial waste storage was initiated in the CENTRES area in the municipality of Queimados, Rio de Janeiro, Brazil. The inadequate management of these wastes has promoted a large environmental impact to this region's soils. The Brazilian legislation for diagnostics of contaminated areas limits the extraction of metals on soils to USEPA 3050-B and USEPA 3051-A methods. However, many researchers use the aqua regia method for extracting metals in soil, but there are few studies comparing concentrations of metals extracted by aqua regia and USEPA 3051A. Therefore, the objective of this work was to evaluate if the method of extracting metals in soils by aqua regia is statistically different from US EPA 3051A. The results showed that the Cd, Cr, Cu, Ni, Pb and Zn concentrations using both extractions were statistically similar. It was also observed that Cu, Ni, Pb and Zn concentrations were higher than the industrial investigation value which characterizes this area as highly contaminated and soil class 4.
ABSTRACT
ABSTRACT: Phytoremediation is an alternative technique used to treat copper-contaminated soils. The objective of this research was to explore the behavior of nine summer cover crops regarding the growth, absorption and translocation of copper in soils with contamination levels exceeding the Value of Prevention, with a view to selecting plants for phytoremediation programs. In the experiments the Cambisol was contaminated with copper, added in doses of 0, 100, 200, 400, 500 and 600mg kg-1, in which the following nine plants were cultivated under greenhouse conditions: Canavalia ensiformis, Cajanus cajan, Dolichos lablad, Mucuna cinereum, Mucuna aterrima, Crotalaria juncea, Crotalaria spectabilis, Pennisetum glaucum and Paspalum notatum. At 90 days after sowing the plants were evaluated for dry mass of shoot and root, Cu, N, P, K, Ca, Zn, and Fe levels in the shoot and Cu in the roots. High soil Cu levels induced a decline in the phosphorus absorption by the plants. Canavalia ensiformis displayed high potential for phytoextraction as these plants could translocate high copper concentrations to the aerial plant parts, while the Mucuna cinereum and M. aterrima are indicated for the copper phytostabilization programs, due to the high copper accumulation in their root systems.
RESUMO: A fitorremediação é uma alternativa para o tratamento de solos contaminados com cobre. O objetivo do trabalho foi conhecer o comportamento de nove plantas de cobertura de verão quanto ao crescimento, absorção e translocação do cobre em solos com contaminação acima dos Valores de Prevenção, com vistas a seleção de plantas para programas de fitorremediação. Um Cambissolo foi contaminado com doses de 0, 100, 200, 400, 500 e 600mg kg-1 de cobre e cultivado em casa de vegetação com nove plantas: Canavalia ensiformis, Cajanus cajan, Dolichos lablad, Mucuna cinereum, Mucuna aterrima, Crotalaria juncea, Crotalaria spectabilis, Pennisetum glaucum e Paspalum notatum. Aos 90 dias após a semeadura as plantas foram avaliadas quanto à produção de massa seca de parte aérea e raízes, teores de Cu, N, P, K, Ca, Zn, e Fe na parte aérea e de Cu nas raízes. As altas concentrações de Cu no solo reduziram a absorção de fósforo pelas plantas. O feijão-de-porco apresenta potencial para a fitoextração, pois apresentou translocação de altas concentrações de cobre para os tecidos aéreos, enquanto que as mucunas preta e cinza são indicadas para programas de fitoestabilização de cobre, pois acumularam elevada concentração de cobre no sistema radicular.
ABSTRACT
ABSTRACT Although nickel (Ni) has both important potential benefits and toxic effects in the environment, its behavior in tropical soils has not been well studied. Nickel adsorption-desorption in topsoil and subsoil samples of an acric Oxisol was studied at three pH values (from 3.0 to 8.0). Adsorption-desorption isotherms were elaborated from experiments with increasing Ni concentration (5 to 100 mg L-1), during 0, 4, and 12 weeks, using CaCl2 0.01 and 0.1 M as electrolytic support in order to also verify the effect of Ni-soil time contact and of ionic strength on the reaction. Experimental results of Ni adsorption fitted Langmuir model, which indicated that maximum Ni adsorption (71,440 mg kg-1) occurred at subsoil, after 12 weeks. Nickel affinity (KL) was also greater at subsoil (1.0 L kg-1). The Ni adsorption in the topsoil samples was higher, due to its lower point of zero salt effect (PZSE) and higher organic matter content. The increase in soil pH resulted in the increase of Ni adsorption. Nickel desorbed less from soil samples incubated for 4 or 12 weeks, suggesting that Ni interactions with colloidal particles increase over time. The amount of Ni desorbed increased with increasing ionic strength in both the topsoil and subsoil soil samples. Finally, adsorption-desorption hysteresis was clearly observed. Soil pH, ionic strength of soil solution and the Ni-soil contact time should be considered as criteria for selecting the areas for disposal of residues containing Ni or to compose remediation strategies for acric soils contaminated with Ni.
RESUMO Apesar de o níquel (Ni) ser um elemento importante no ambiente, tanto pelo seu potencial benéfico, como tóxico, informações sobre o seu comportamento em solos tropicais são escassas. Reações de adsorção-dessorção de Ni em amostras superficias e subsuperficias de um Latossolo ácrico foram estudadas em três valores de pH do solo, variando de 3,0 a 8,0. Isotermas de adsorção-dessorção foram elaboradas a partir de experimentos com concentrações crescentes de Ni (5 a 100 mg L-1), durante 0, 4 e 12 semanas, usando CaCl2 0.01 e 0.1 M como eletrólito suporte para verificar o efeito do tempo de contato e da força iônica sobre a reação. Resultados experimentais foram adequadamente ajustados pelo modelo de Langmuir, o qual apontou que a máxima adsorção de Ni (71.440 mg kg-1) ocorreu após 12 semanas de contato do Ni com amostras do subsolo. A afinidade do Ni também foi maior pelas amostras de subsolo (1,0 L kg-1). A adsorção de Ni foi maior nas amostras superficiais, devido ao menor ponto de efeito salino nulo e ao maior tero de matéria orgânica. A elevação do pH do solo aumentou a adsorção de Ni. Houve menos dessorção de Ni das amostras de solo incubadas por 4 e 12 semanas, sugerindo que as interações entre o Ni e as partículas do solo aumentam ao longo do tempo. A quantidade de Ni dessorvido aumentou com o aumento da força iônica, independentemente da profundidade de amostragem do solo. Finalmente, a histerese da reação de adsorção-dessorção de Ni foi claramente observada. O pH do solo, a força iônica da solução e o tempo de contato do Ni com o solo devem ser considerados critérios para a seleção de áreas para a disposição de resíduos contendo Ni e para compor estratégias de remediação para solos ácricos contaminados por Ni.
ABSTRACT
As aplicações sucessivas de dejeto líquido de suínos podem aumentar os teores de cobre e fósforo na camada superficial do solo, aumentando as perdas de suas formas por escoamento superficial e percolação. O trabalho teve por objetivo avaliar as perdas e as formas de cobre e de fósforo na solução escoada, na superfície e percolada em solo submetido a aplicações sucessivas de dejeto líquido de suínos, em sistema plantio direto. O experimento utilizado neste estudo foi instalado no ano de 2000, sobre um solo Argissolo Vermelho distrófico arênico. Os tratamentos foram aplicações sucessivas de 0, 40 e 80m³ ha-1 de dejeto líquido de suínos a lanço e na superfície do solo, em sistema plantio direto. Para este trabalho, foram coletadas soluções escoadas e percoladas, durante o ciclo da aveia preta (Avena strigosa), no inverno de 2006, quando o solo apresentava um histórico de 16 aplicações de dejeto. Nas soluções, foi quantificado o sedimento e determinados os teores de Cu, P, cátions e ânions, pH, carbono orgânico dissolvido (COD) e condutividade elétrica (CE). Usando o programa Visual MINTEQ, versão 2.15, se realizou a especiação iônica de Cu e P nas soluções. As maiores perdas de cobre e fósforo do solo ocorrem por escoamento superficial, em áreas submetidas a aplicações sucessivas de dejeto líquido de suínos em sistema plantio direto. O potencial contaminante desses elementos ficou evidenciado pela presença do cobre na forma predominante orgânica (CuCOD) e do fósforo nas formas livres (HPO4(2-) e H2PO4-), na solução escoada.
Successive pig slurry application can increase the copper and phosphorus levels in the soil and the losses of these elements by surface runoff and percolation. The objective of this study is to evaluate the losses and the forms of both copper and phosphorus in the surface runoff and also in/on the percolation solution, on soils with successive pig slurry application under no tillage system. The experiment was installed in 2000, at Typic Hapludalf soil. The treatments consisted of successive applications of 0, 40 and 80m³ ha-1 of pig slurry applied on soil surface in no tillage system. Samples of surface runoff and percolated solutions were collected during the life cycle of oat (Avena strigosa) in the 2006 winter, when the soil had a history of 16 pig slurry applications. The following parameters have been evaluated: Cu, P, cation, anion and pH, dissolved organic carbon and electric conductivity. The Visual MINTEQ program version 2.15 was utilized to estimate the copper and phosphorus ionic speciation. The surface runoff is the most important form of copper and phosphorus loss of the soil. In addition, copper was found in the organic form (CuCOD) and phosphorus in the free forms (HPO4(2-) e H2PO4-) in the surface runoff solution. Thus, these elements could be an important source of water contamination in places where pig farming is widespread.