Água-régia como extrator alternativo para o diagnóstico ambiental de áreas impactadas por resíduos industriais: estudo de caso Centres (Queimados, RJ) / Aqua regia as an alternative extractor for the environmental diagnosis of areas impacted by industrial waste: case study Centres (Queimados, RJ)

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.

Differential behavior of the summer cover crops in the absorption and translocation of copper / Comportamento diferencial das plantas de cobertura de verão na absorção e translocação do cobre

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.

Differential behavior of the summer cover crops in the absorption and translocation of copper / Comportamento diferencial das plantas de cobertura de verão na absorção e translocação do cobre

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.(AU)

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.(AU)

Nickel adsorption and desorption in an acric oxisol as a function of pH, ionic strength and incubation time / Adsorção/dessorção de níquel em solo ácrico em função do pH, da força iônica e tempo de incubação

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.

Adsorption of cadmium and copper in representative soils of Eastern Amazonia, Brazil / Adsorção de cádmio e cobre em solos representativos da Amazônia Oriental, Brasil

Studies of heavy metals adsorption in soil play a key role in predicting environmental susceptibility to contamination by toxic elements. The objective of this study was to evaluate cadmium (Cd) and copper (Cu) adsorption in surface and subsurface soil. Samples of six soils: Xanthic Hapludox (XH1 and XH2), Typic Hapludox (TH), Typic Rhodudalf (TR), Typic Fluvaquent (TF), and Amazonian dark earths (ADE) from Eastern Amazonian, Brazil. The soils were selected for chemical, physical and mineralogical characterization and to determine the adsorption by Langmuir and Freundlich isotherms. All soils characterized as kaolinitic, and among them, XH1 and XH2 showed the lowest fertility. The Langmuir and Freundlich isotherms revealed a higher Cu (H curve) than Cd (L curve) adsorption. Parameters of Langmuir and Freundlich isotherms indicate that soils TR, TF and ADE has the greatest capacity and affinity for metal adsorption. Correlation between the curve adsorption parameters and the soil attributes indicates that the pH, CEC, OM and MnO variables had the best influence on metal retention. The Langmuir and Freundlich isotherms satisfactorily described Cu and Cd soil adsorption, where TR, TF and ADE has a lower vulnerability to metal input to the environment. Besides the pH, CEC and OM the MnO had a significant effect on Cu and Cd adsorption in Amazon soils.(AU)

Estudos de adsorção de metais pesados no solo desempenham um papel chave em prever a susceptibilidade à contaminação do ambiente por elementos tóxicos. O objetivo foi avaliar a adsorção de cádmio (Cd) e cobre (Cu) na superfície e subsuperfície de seis solos Amazônicos: Latossolo Amarelo (XH1 e XH2), Latossolo Vermelho (TH), Nitossolo Vermelho (TR), Gleissolo Háplico (TF) e Latossolo Amarelo Terra Preta de Índio (ADE) da Amazônia Oriental. Os solos foram selecionados para caracterização química, física, mineralógica e determinação da capacidade máxima de adsorção pelas isotermas de Langmuir e Freundlich. Todos os solos foram caracterizados como cauliníticos, e entre eles, XH1 e XH2 apresentaram menor fertilidade. As isotermas de Langmuir e Freundlich revelaram adsorção superior de Cu (curva H) em relação ao Cd (L curva). Os parâmetros de Langmuir e Freundlich indicam que os solos TR, TF e ADE tem a maior capacidade e afinidade para adsorção de metais. A correlação entre os parâmetros da curva de adsorção e os atributos do solo indica que o PH, capacidade de troca de cátion (CTC), matéria orgânica (MO) e óxido de manganês (MnO) tiveram influência sobre a retenção dos metais. As isotermas de Langmuir e Freundlich descreveram satisfatoriamente a adsorção de Cu e Cd no solo, onde TR, TF e ADE tem uma menor vulnerabilidade à entrada de metais para o meio ambiente. Além do pH, CTC e MO, o MnO teve um efeito significativo na adsorção de Cu e Cd em solos amazônicos.(AU)

Adsorption of cadmium and copper in representative soils of Eastern Amazonia, Brazil / Adsorção de cádmio e cobre em solos representativos da Amazônia Oriental, Brasil

Studies of heavy metals adsorption in soil play a key role in predicting environmental susceptibility to contamination by toxic elements. The objective of this study was to evaluate cadmium (Cd) and copper (Cu) adsorption in surface and subsurface soil. Samples of six soils: Xanthic Hapludox (XH1 and XH2), Typic Hapludox (TH), Typic Rhodudalf (TR), Typic Fluvaquent (TF), and Amazonian dark earths (ADE) from Eastern Amazonian, Brazil. The soils were selected for chemical, physical and mineralogical characterization and to determine the adsorption by Langmuir and Freundlich isotherms. All soils characterized as kaolinitic, and among them, XH1 and XH2 showed the lowest fertility. The Langmuir and Freundlich isotherms revealed a higher Cu (H curve) than Cd (L curve) adsorption. Parameters of Langmuir and Freundlich isotherms indicate that soils TR, TF and ADE has the greatest capacity and affinity for metal adsorption. Correlation between the curve adsorption parameters and the soil attributes indicates that the pH, CEC, OM and MnO variables had the best influence on metal retention. The Langmuir and Freundlich isotherms satisfactorily described Cu and Cd soil adsorption, where TR, TF and ADE has a lower vulnerability to metal input to the environment. Besides the pH, CEC and OM the MnO had a significant effect on Cu and Cd adsorption in Amazon soils.

Estudos de adsorção de metais pesados no solo desempenham um papel chave em prever a susceptibilidade à contaminação do ambiente por elementos tóxicos. O objetivo foi avaliar a adsorção de cádmio (Cd) e cobre (Cu) na superfície e subsuperfície de seis solos Amazônicos: Latossolo Amarelo (XH1 e XH2), Latossolo Vermelho (TH), Nitossolo Vermelho (TR), Gleissolo Háplico (TF) e Latossolo Amarelo Terra Preta de Índio (ADE) da Amazônia Oriental. Os solos foram selecionados para caracterização química, física, mineralógica e determinação da capacidade máxima de adsorção pelas isotermas de Langmuir e Freundlich. Todos os solos foram caracterizados como cauliníticos, e entre eles, XH1 e XH2 apresentaram menor fertilidade. As isotermas de Langmuir e Freundlich revelaram adsorção superior de Cu (curva H) em relação ao Cd (L curva). Os parâmetros de Langmuir e Freundlich indicam que os solos TR, TF e ADE tem a maior capacidade e afinidade para adsorção de metais. A correlação entre os parâmetros da curva de adsorção e os atributos do solo indica que o PH, capacidade de troca de cátion (CTC), matéria orgânica (MO) e óxido de manganês (MnO) tiveram influência sobre a retenção dos metais. As isotermas de Langmuir e Freundlich descreveram satisfatoriamente a adsorção de Cu e Cd no solo, onde TR, TF e ADE tem uma menor vulnerabilidade à entrada de metais para o meio ambiente. Além do pH, CTC e MO, o MnO teve um efeito significativo na adsorção de Cu e Cd em solos amazônicos.

Trace elements in two Oxisols after annual application of sewage sludge for thirteen years / Elementos-traço em dois latossolos após aplicações anuais de lodo de esgoto por treze anos

This experiment aim was to evaluate the contamination of the trace elements (TE) arsenic, barium, cadmium, chromium, copper, mercury, molybdenum, nickel, lead, selenium, and zinc considered in the CONAMA resolution 375 after 13 years long using sewage sludge (SS) as fertilizer in two soils: an Eutroferric Clayed Red Latosol (Rhodic Eutrudox RE) and a Dystrophic Red Latosol (Typic Haplorthox TH). Experiment in the field under maize cultivation had four treatments (0, 5, 10, and 20 t of SS ha-1, dry weight), five replications and an experimental design in randomized blocks. The agrochemicals (dolomitic limestone, single superphosphate, and potassium chloride), SS, soils, and the certified reference materials were digested according to the USEPA 3051A method and the chemical elements were quantified by ICP OES. The TE contents found in the agrochemicals used should not cause immediate environmental impact. The higher TE values were found in the RE and they did not reach the agricultural (more stringent) Investigation Level (IL) yet, according to 420 CONAMA resolution. Persisting the actual SS fertilization amount applied in the soil and the TE concentration in the SS is foreseen that Ba, Cd, Cr, Cu, Ni, and Zn will be the first elements to reach the IL in the RE.(AU)

O objetivo deste experimento foi avaliar os teores e o efeito cumulativo dos elementos-traço (ETs) arsênio, bário, cádmio, cromo, cobre, mercúrio, molibdênio, níquel, chumbo, selênio e zinco, da resolução 375 do CONAMA, após 13 anos consecutivos de aplicação de lodo de esgoto (LE) em dois Latossolos (Latossolo Vermelho eutroférrico LVef e Latossolo Vermelho distrófico LVd). O experimento foi realizado no campo sob cultivo de milho e constou de quatro tratamentos (0, 5, 10 e 20 t de LE ha-1, base seca) e cinco repetições, em delineamento experimental em blocos ao acaso. Amostras dos insumos agrícolas (calcário, superfosfato simples e cloreto de potássio) aplicados aos solos, LE, solos e materiais de referência certificados foram digeridos conforme método USEPA 3051A e os elementos químicos foram quantificados por ICP-OES. Os teores dos ETs encontrados nos insumos agrícolas não devem causar impacto ambiental imediato. Os maiores teores dos ETs foram encontrados no LVef e ainda não atingiram o valor de investigação (VI) agrícola (o mais restritivo) segundo os critérios da resolução 420/2009 do CONAMA. Persistindo a atual taxa de aplicação de LE e teores médios dos ETs incorporados aos solos, prevê-se que Ba, Cd, Cr, Cu, Ni e Zn serão os primeiros elementos químicos a atingirem o VI no LVef.(AU)

Trace elements in two Oxisols after annual application of sewage sludge for thirteen years / Elementos-traço em dois latossolos após aplicações anuais de lodo de esgoto por treze anos

This experiment aim was to evaluate the contamination of the trace elements (TE) arsenic, barium, cadmium, chromium, copper, mercury, molybdenum, nickel, lead, selenium, and zinc considered in the CONAMA resolution 375 after 13 years long using sewage sludge (SS) as fertilizer in two soils: an Eutroferric Clayed Red Latosol (Rhodic Eutrudox RE) and a Dystrophic Red Latosol (Typic Haplorthox TH). Experiment in the field under maize cultivation had four treatments (0, 5, 10, and 20 t of SS ha-1, dry weight), five replications and an experimental design in randomized blocks. The agrochemicals (dolomitic limestone, single superphosphate, and potassium chloride), SS, soils, and the certified reference materials were digested according to the USEPA 3051A method and the chemical elements were quantified by ICP OES. The TE contents found in the agrochemicals used should not cause immediate environmental impact. The higher TE values were found in the RE and they did not reach the agricultural (more stringent) Investigation Level (IL) yet, according to 420 CONAMA resolution. Persisting the actual SS fertilization amount applied in the soil and the TE concentration in the SS is foreseen that Ba, Cd, Cr, Cu, Ni, and Zn will be the first elements to reach the IL in the RE.

O objetivo deste experimento foi avaliar os teores e o efeito cumulativo dos elementos-traço (ETs) arsênio, bário, cádmio, cromo, cobre, mercúrio, molibdênio, níquel, chumbo, selênio e zinco, da resolução 375 do CONAMA, após 13 anos consecutivos de aplicação de lodo de esgoto (LE) em dois Latossolos (Latossolo Vermelho eutroférrico LVef e Latossolo Vermelho distrófico LVd). O experimento foi realizado no campo sob cultivo de milho e constou de quatro tratamentos (0, 5, 10 e 20 t de LE ha-1, base seca) e cinco repetições, em delineamento experimental em blocos ao acaso. Amostras dos insumos agrícolas (calcário, superfosfato simples e cloreto de potássio) aplicados aos solos, LE, solos e materiais de referência certificados foram digeridos conforme método USEPA 3051A e os elementos químicos foram quantificados por ICP-OES. Os teores dos ETs encontrados nos insumos agrícolas não devem causar impacto ambiental imediato. Os maiores teores dos ETs foram encontrados no LVef e ainda não atingiram o valor de investigação (VI) agrícola (o mais restritivo) segundo os critérios da resolução 420/2009 do CONAMA. Persistindo a atual taxa de aplicação de LE e teores médios dos ETs incorporados aos solos, prevê-se que Ba, Cd, Cr, Cu, Ni e Zn serão os primeiros elementos químicos a atingirem o VI no LVef.

Chemical attributes of a South Brazilian Oxisol fertilized with swine manure and soluble fertilizer / Atributos químicos em Latossolo Vermelho fertilizado com dejeto suíno e adubo solúvel

The use of swine manure as fertilizer is the main method for final disposal of this waste. However, the dose applied must not exceed the reception capacity of the soil, to avoid the excess of elements that have potential pollutants, particularly P, Cu and Zn. In order to evaluate changes in chemical attributes of a South Brazilian Oxisol, caused by six annual applications of swine manure at the rates 0 (control), 25, 50, 100 and 200 m3 ha-1, soluble fertilizer, and manure supplemented with soluble fertilizer, a field experiment was conducted in Campos Novos, SC, in the period from 2001 to 2007. Each year, successive crops of corn (Zea mays) and oat (Avena strigosa) were grown under no-tillage. In August 2007, the soil was sampled at depths of 0-2, 4-6, 9-11, 19-21, 29-31 and 39-41 cm. Compared to the control treatment, the manure did not affect the pH and concentration of exchangeable Al and Mg, but it increased the exchangeable Ca, although only at the rate of 200 m3 ha-1, at 0-2 and 4-6 cm depths. At the first depth, soluble fertilizer decreased the pH in relation to other treatments, and at 4-6 cm depth the soluble fertilizer decreased this attribute only in relation to manure applied at the highest dose. The manure in doses of 100 and 200 m3 ha-1 increased significantly the content of extractable P at depths 0-2 and 4-6 cm, including in relation to soluble fertilizer. At th

O uso do dejeto suíno como fertilizante é a alternativa mais utilizada para o descarte desse resíduo. Entretanto, a dose aplicada não deve ultrapassar a capacidade de adsorção do solo a fim de evitar que o excesso de elementos, especialmente P, Cu e Zn, possa atuar como poluente. O presente estudo foi conduzido com o objetivo de avaliar as variações nos atributos químicos de um Latossolo Vermelho distroférrico provocadas por seis aplicações anuais de dejeto suíno (DJ), nas doses 0 (testemunha), 25, 50, 100 e 200 m3 ha-1, de adubo solúvel (AS), e de dejeto complementado com adubo solúvel (DJ+AS). O experimento foi conduzido a campo, no município de Campos Novos, SC, no período de 2001 a 2007. Anualmente, foram cultivados milho (Zea mays) e aveia (Avena strigosa) em cultivos sucessivos, no sistema plantio direto. Em agosto de 2007, o solo foi amostrado nas profundidades de 0-2, 4-6, 9-11, 19-21, 29-31 e 39-41 cm. O DJ não afetou o pH e os teores de Al e Mg trocáveis do solo, mas aumentou o teor de Ca trocável, embora somente na dose 200 m3 ha-1 e na profundidade 0-2 cm. Nesta, o AS diminuiu o pH em relação aos demais tratamentos, tendo também diminuído este atributo na profundidade 4-6 cm, porém, somente em relação ao DJ na maior dose aplicada. O DJ, em doses de 100 e 200 m3 ha-1, aumentou o teor de P extraível nas camadas de 0-2 e 4-6 cm, inclusive em relação ao AS. Na maior dos

Chemical attributes of a South Brazilian Oxisol fertilized with swine manure and soluble fertilizer / Atributos químicos em Latossolo Vermelho fertilizado com dejeto suíno e adubo solúvel

The use of swine manure as fertilizer is the main method for final disposal of this waste. However, the dose applied must not exceed the reception capacity of the soil, to avoid the excess of elements that have potential pollutants, particularly P, Cu and Zn. In order to evaluate changes in chemical attributes of a South Brazilian Oxisol, caused by six annual applications of swine manure at the rates 0 (control), 25, 50, 100 and 200 m3 ha-1, soluble fertilizer, and manure supplemented with soluble fertilizer, a field experiment was conducted in Campos Novos, SC, in the period from 2001 to 2007. Each year, successive crops of corn (Zea mays) and oat (Avena strigosa) were grown under no-tillage. In August 2007, the soil was sampled at depths of 0-2, 4-6, 9-11, 19-21, 29-31 and 39-41 cm. Compared to the control treatment, the manure did not affect the pH and concentration of exchangeable Al and Mg, but it increased the exchangeable Ca, although only at the rate of 200 m3 ha-1, at 0-2 and 4-6 cm depths. At the first depth, soluble fertilizer decreased the pH in relation to other treatments, and at 4-6 cm depth the soluble fertilizer decreased this attribute only in relation to manure applied at the highest dose. The manure in doses of 100 and 200 m3 ha-1 increased significantly the content of extractable P at depths 0-2 and 4-6 cm, including in relation to soluble fertilizer. At th

O uso do dejeto suíno como fertilizante é a alternativa mais utilizada para o descarte desse resíduo. Entretanto, a dose aplicada não deve ultrapassar a capacidade de adsorção do solo a fim de evitar que o excesso de elementos, especialmente P, Cu e Zn, possa atuar como poluente. O presente estudo foi conduzido com o objetivo de avaliar as variações nos atributos químicos de um Latossolo Vermelho distroférrico provocadas por seis aplicações anuais de dejeto suíno (DJ), nas doses 0 (testemunha), 25, 50, 100 e 200 m3 ha-1, de adubo solúvel (AS), e de dejeto complementado com adubo solúvel (DJ+AS). O experimento foi conduzido a campo, no município de Campos Novos, SC, no período de 2001 a 2007. Anualmente, foram cultivados milho (Zea mays) e aveia (Avena strigosa) em cultivos sucessivos, no sistema plantio direto. Em agosto de 2007, o solo foi amostrado nas profundidades de 0-2, 4-6, 9-11, 19-21, 29-31 e 39-41 cm. O DJ não afetou o pH e os teores de Al e Mg trocáveis do solo, mas aumentou o teor de Ca trocável, embora somente na dose 200 m3 ha-1 e na profundidade 0-2 cm. Nesta, o AS diminuiu o pH em relação aos demais tratamentos, tendo também diminuído este atributo na profundidade 4-6 cm, porém, somente em relação ao DJ na maior dose aplicada. O DJ, em doses de 100 e 200 m3 ha-1, aumentou o teor de P extraível nas camadas de 0-2 e 4-6 cm, inclusive em relação ao AS. Na maior dos

Formas de perdas de cobre e fósforo em água de escoamento superficial e percolação em solo sob aplicações sucessivas de dejeto líquido de suínos / Forms of losses of copper and phosphorus in water of runoff and percolation in soil with successive pig slurry application

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.

Distribution of cadmium in a cultivated soil in Britanny, France

Cadmium (Cd) can be potentially toxic to the environment, and its bioavailability is related to the chemical forms it occurs in the soils. The distribution of Cd into the solid phase and its availability was investigated in a cultivated soil in Britanny, France. Cd sequential extraction was performed using a modified Tessier's sequential extraction protocol. Total content of Cd (n = 22 samples) ranged from 0.13 to 0.37 mg kg¹. Long term history of organic and mineral fertilizers application increased Cd concentration in the surface horizon. The fate of Cd was correlated with soil available P2O5 concentration and pH. The regression analysis (linear and non-linear) and Principal Component Analysis revealed the synergistic effect of P2O5 in the retention of Cd in cultivated soils. The following fractions' sequence was observed: bounded to Fe and Al oxides + phosphates > exchangeable > bound to organic matter ¼ residual fraction.

O cádmio (Cd) pode ser tóxico no ambiente e sua biodisponibilidade está relacionada às formas químicas em que os metais se encontram no solo. Apresenta-se a distribuição deste metal na fase sólida de um solo cultivado na Bretanha, França, assim como fatores que influenciam sua disponibilidade. Foi realizada a extração sequencial do Cd utilizando o método Tessier, modificado. A concentração total de Cd, avaliada em 22 amostras, variou de 0,13 a 0,37 mg kg¹. O uso contínuo de fertilizantes orgânicos e minerais aumentou a concentração de Cd no horizonte superficial do solo. A distribuição do Cd foi relacionada à concentração de P2O5 disponível e ao pH. Análises de regressão (linear e não linear) e a Análise de Componentes Principais mostraram efeito sinérgico do P2O5 na retenção de Cd nos solos cultivados. O fracionamento apresentou a seguinte sequência: ligado a óxidos de Fe e de Al + fosfatos > trocável > ligado à matéria orgânica ¼ residual.

Phytoremediation of lead by jack beans on a Rhodic Hapludox amended with EDTA

A greenhouse study was conducted to evaluate the effects of ethylenediamine tetraacetic acid (EDTA) addition to soils on the lead (Pb) phytoextraction potential of jack beans (Canavalia ensiformis L.). In a pot experimentSoil samples (dystrophic Rhodic Hapludox) were treated with six Pb rates (0, 100, 200, 350, 1,200, and 2,400 mg kg-1 soil) applied as Pb(NO3)2 without and with EDTA application (0 and 0.5 g kg-1, respectively). Lead, Cl-, NO3-, NH4+, SO4(2-), H2PO4-, Zn2+, Cu2+, Fe3+, Al3+, Ca2+, Mg2+, K+ and DOC (dissolved organic carbon) concentrations obtained in a saturation soil extract (soil:water ratio of 1:0.3) were used for Pb speciation by means of the software Visual-Minteq 2.30. Soil Pb-availability was assessed with Diethylene triamine pentaacetic acid (DTPA) extraction. EDTA treated soils showed higher Pb (as PbEDTA2-), and Fe (as FeEDTA-) concentrations in soil solution leading to higher uptake of these elements by the jack bean. On the other hand, it decreased the concentration of stable complexes as Pb-DOC and Fe-DOC. EDTA also induced better nutrition to plants building up the concentration of non target metals (Ca, K, Mg, Zn, Cu, Fe and Mn) in shoots. Shoot dry matter yield remained constant even at the highest Pb rates after EDTA treatment. Jack bean can be considered as a potential Pb-phytoextractor. In addition, the DTPA solution was effective to assess Pb availability to the plants at all applied Pb rates.

Este estudo teve como objetivo avaliar, em condições de casa de vegetação, os efeitos do ácido etilenodiamino tetraacético (EDTA) no potencial fitoextrator do feijão-de-porco (Canavalia ensiformis L.). Amostras de um Latossolo Vermelho distrófico foram tratadas com seis doses de Pb (0, 100, 200, 350, 1.200 e 2.400 mg kg-1 de solo) aplicadas como Pb(NO3)2 com e sem a aplicação de EDTA (0 e 0,5 g kg-1, respectivamente) e colocadas em vasos. A concentração de Pb2+, Cl-, NO3-, NH4+, SO4(2-), H2PO4-, Zn2+, Cu2+, Fe3+, Al3+, Ca2+, Mg2+, K+ e COD (carbono orgânico dissolvido) foram determinadas no extrato de saturação (razão solo:água de 1:0,3) e utilizadas para especiação iônica através do software Visual-Minteq 2.30. A disponibilidade de Pb foi avaliada com solução extratora de ácido dietilenotriamino pentacético (DTPA). O solo tratado com EDTA apresentou maior concentração de Pb (como PbEDTA2-) e Fe (como FeEDTA-) na solução do solo levando a maior absorção destes elementos pelo feijão de porco. Por outro lado reduziu a concentração das espécies Pb-COD e Fe-COD. O EDTA também contribuiu com melhor nutrição da planta devido ao aumento da concentração de outros nutrientes (Ca, K, Mg, Zn, Cu, Fe e Mn) na parte aérea. A produção de matéria seca foi constante mesmo para as doses mais altas de Pb no solo. O feijão-de-porco possui potencial fitorremediador. O extrator DTPA foi efetivo em avaliar a disponibilidade de Pb para as plantas para todas as doses de Pb aplicadas.

Formas de perdas de cobre e fósforo em água de escoamento superficial e percolação em solo sob aplicações sucessivas de dejeto líquido de suínos

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.

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.

Formas de perdas de cobre e fósforo em água de escoamento superficial e percolação em solo sob aplicações sucessivas de dejeto líquido de suínos

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.

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.

Formas de perdas de cobre e fósforo em água de escoamento superficial e percolação em solo sob aplicações sucessivas de dejeto líquido de suínos

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.

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.

Phytoremediation of lead by jack beans on a Rhodic Hapludox amended with EDTA

A greenhouse study was conducted to evaluate the effects of ethylenediamine tetraacetic acid (EDTA) addition to soils on the lead (Pb) phytoextraction potential of jack beans (Canavalia ensiformis L.). In a pot experimentSoil samples (dystrophic Rhodic Hapludox) were treated with six Pb rates (0, 100, 200, 350, 1,200, and 2,400 mg kg-1 soil) applied as Pb(NO3)2 without and with EDTA application (0 and 0.5 g kg-1, respectively). Lead, Cl-, NO3-, NH4+, SO4(2-), H2PO4-, Zn2+, Cu2+, Fe3+, Al3+, Ca2+, Mg2+, K+ and DOC (dissolved organic carbon) concentrations obtained in a saturation soil extract (soil:water ratio of 1:0.3) were used for Pb speciation by means of the software Visual-Minteq 2.30. Soil Pb-availability was assessed with Diethylene triamine pentaacetic acid (DTPA) extraction. EDTA treated soils showed higher Pb (as PbEDTA2-), and Fe (as FeEDTA-) concentrations in soil solution leading to higher uptake of these elements by the jack bean. On the other hand, it decreased the concentration of stable complexes as Pb-DOC and Fe-DOC. EDTA also induced better nutrition to plants building up the concentration of non target metals (Ca, K, Mg, Zn, Cu, Fe and Mn) in shoots. Shoot dry matter yield remained constant even at the highest Pb rates after EDTA treatment. Jack bean can be considered as a potential Pb-phytoextractor. In addition, the DTPA solution was effective to assess Pb availability to the plants at all applied Pb rates.

Este estudo teve como objetivo avaliar, em condições de casa de vegetação, os efeitos do ácido etilenodiamino tetraacético (EDTA) no potencial fitoextrator do feijão-de-porco (Canavalia ensiformis L.). Amostras de um Latossolo Vermelho distrófico foram tratadas com seis doses de Pb (0, 100, 200, 350, 1.200 e 2.400 mg kg-1 de solo) aplicadas como Pb(NO3)2 com e sem a aplicação de EDTA (0 e 0,5 g kg-1, respectivamente) e colocadas em vasos. A concentração de Pb2+, Cl-, NO3-, NH4+, SO4(2-), H2PO4-, Zn2+, Cu2+, Fe3+, Al3+, Ca2+, Mg2+, K+ e COD (carbono orgânico dissolvido) foram determinadas no extrato de saturação (razão solo:água de 1:0,3) e utilizadas para especiação iônica através do software Visual-Minteq 2.30. A disponibilidade de Pb foi avaliada com solução extratora de ácido dietilenotriamino pentacético (DTPA). O solo tratado com EDTA apresentou maior concentração de Pb (como PbEDTA2-) e Fe (como FeEDTA-) na solução do solo levando a maior absorção destes elementos pelo feijão de porco. Por outro lado reduziu a concentração das espécies Pb-COD e Fe-COD. O EDTA também contribuiu com melhor nutrição da planta devido ao aumento da concentração de outros nutrientes (Ca, K, Mg, Zn, Cu, Fe e Mn) na parte aérea. A produção de matéria seca foi constante mesmo para as doses mais altas de Pb no solo. O feijão-de-porco possui potencial fitorremediador. O extrator DTPA foi efetivo em avaliar a disponibilidade de Pb para as plantas para todas as doses de Pb aplicadas.

Distribution of cadmium in a cultivated soil in Britanny, France

Cadmium (Cd) can be potentially toxic to the environment, and its bioavailability is related to the chemical forms it occurs in the soils. The distribution of Cd into the solid phase and its availability was investigated in a cultivated soil in Britanny, France. Cd sequential extraction was performed using a modified Tessier's sequential extraction protocol. Total content of Cd (n = 22 samples) ranged from 0.13 to 0.37 mg kg¹. Long term history of organic and mineral fertilizers application increased Cd concentration in the surface horizon. The fate of Cd was correlated with soil available P2O5 concentration and pH. The regression analysis (linear and non-linear) and Principal Component Analysis revealed the synergistic effect of P2O5 in the retention of Cd in cultivated soils. The following fractions' sequence was observed: bounded to Fe and Al oxides + phosphates > exchangeable > bound to organic matter ¼ residual fraction.

O cádmio (Cd) pode ser tóxico no ambiente e sua biodisponibilidade está relacionada às formas químicas em que os metais se encontram no solo. Apresenta-se a distribuição deste metal na fase sólida de um solo cultivado na Bretanha, França, assim como fatores que influenciam sua disponibilidade. Foi realizada a extração sequencial do Cd utilizando o método Tessier, modificado. A concentração total de Cd, avaliada em 22 amostras, variou de 0,13 a 0,37 mg kg¹. O uso contínuo de fertilizantes orgânicos e minerais aumentou a concentração de Cd no horizonte superficial do solo. A distribuição do Cd foi relacionada à concentração de P2O5 disponível e ao pH. Análises de regressão (linear e não linear) e a Análise de Componentes Principais mostraram efeito sinérgico do P2O5 na retenção de Cd nos solos cultivados. O fracionamento apresentou a seguinte sequência: ligado a óxidos de Fe e de Al + fosfatos > trocável > ligado à matéria orgânica ¼ residual.

Assessment of heavy metals in soils of a vineyard region with the use of principal component analysis

Agricultural management with chemicals may contaminate the soil with heavy metals. The objective of this study was to apply Principal Component Analysis and geoprocessing techniques to identify the origin of the metals Cu, Fe, Mn, Zn, Ni, Pb, Cr and Cd as potential contaminants of agricultural soils. The study was developed in an area of vineyard cultivation in the State of São Paulo, Brazil. Soil samples were collected and GPS located under different uses and coverings. The metal concentrations in the soils were determined using the DTPA method. The Cu and Zn content was considered high in most of the samples, and was larger in the areas cultivated with vineyards that had been under the application of fungicides for several decades. The concentrations of Cu and Zn were correlated. The geoprocessing techniques and the Principal Component Analysis confirmed the enrichment of the soil with Cu and Zn because of the use and management of the vineyards with chemicals in the preceding decades.

O manejo agrícola com agroquímicos pode levar a contaminação dos solos por metais pesados. O objetivo deste trabalho foi aplicar a Análise dos Componentes Principais e técnicas de geoprocessamento para identificar a origem dos metais pesados Cu, Fe, Mn, Zn, Ni, Pb, Cr e Cd como contaminantes potenciais em solos agrícolas. O estudo foi desenvolvido em uma área cultivada com vinhedos no Estado de São Paulo, Brazil. Amostras de solos foram coletadas e georeferenciadas por GPS sob diferentes usos e coberturas. As concentrações dos metais nos solos foram obtidas pelo método de extração com DTPA. As concentrações de Cu e Zn foram consideradas altas na maioria das amostras pesquisadas, sendo maiores nas áreas cultivadas com vinhedos sob aplicações de fungicidas por décadas. As concentrações de Cu e Zn apresentaram correlação. As técnicas de geoprocessamento e a Análise dos Componentes Principais indicaram enriquecimento do solo com Cu e Zn devido ao uso e manejo dos vinhedos com agroquímicos nas décadas anteriores.

Chelating agents to solubilize heavy metals from Oxisols contaminated by the addition of organic and inorganic residues

Phytoremediation is an attractive technique for soils contaminated with heavy metals, especially in conjunction with chelating agents to assist metal phytoextraction. Nevertheless, their studies in Brazil are rare. Thus, the objective of the present work was to evaluate the efficiency of the chelating agents EDDS and EDTA for the solubilization of heavy metals from two Oxisols contaminated by organic sources in Jaguariúna (LVJ) and inorganic sources in Paulínia (LVP), São Paulo State, Southeastern Brazil. First, the soil samples were fractionated and the DTPA method was used to quantify heavy metals available forms. The results indicated that the metals were highly available in the soil fractions and could be solubilized by the chelating agents. The soil was suspended for 24 h in a chelating agent solution (EDTA or EDDS) at rates of 0, 250, 500 and 750 mg kg-1 of soil. The concentration of solubilized heavy metals was determined in the resulting solution. The extent of metal solubilization varied according to soil type, the chelating agent added and the specific metal. The amount of iron solubilized, as compared to the total iron (LVJ) was 11% (EDTA) and 19% (EDDS). EDDS solubilized more Cu than EDTA in both soils but more Ni in LVJ, while EDTA solubilized more Zn in both soils but more Cd in LVP. Both EDTA and EDDS may be useful for phytoextraction from soils, although the iron content is an important factor regarding the phytoextraction of heavy metals with chelating agents in Oxisols.

A fitoextração tem sido uma opção atrativa para remediar solos contaminados com metais pesados, principalmente quando associada à aplicação de quelantes ao solo, embora no Brasil seus estudos sejam muito incipientes. Portanto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência dos quelantes EDTA e EDDS na solubilização de metais pesados em Latossolos contaminados por Cu, Zn, Cd e Ni, cujas fontes de contaminação foram: orgânica em Jaguariúna (LVJ) e inorgânica em Paulínia (LVP). Antes da solubilização dos metais com os quelantes as amostras de solo foram submetidas ao fracionamento seqüencial e à extração dos metais pesados pelo método do DTPA. Ainda, as amostras dos dois solos foram agitadas com as soluções dos quelantes, por 24 h, usando as seguintes doses: 0, 250, 500 e 750 mg kg-1 de solo, realizando-se a determinação dos metais pesados no sobrenadante. Tanto a extração com DTPA como o fracionamento seqüencial indicaram que os metais estavam nas frações disponíveis que poderiam ser solubilizados pelos quelantes. As quantidades solubilizadas de Cu, Fe, Zn e Ni variaram em função do tipo de solo, dos quelantes e das doses aplicadas. A solubilização do Fe em relação ao seu teor total no LVJ foi de 11% (EDTA) e 19% (EDDS). O EDDS solubilizou mais Cu em ambos os solos e Ni no LVJ, enquanto o EDTA apresentou maior solubilização do Zn também em ambos os solos e do Cd no LVP. Portanto, a utilização de tais complexantes pode ser promissora na fitoextração de metais em solos, mas a avaliação da concentração de Fe no solo torna-se importante quando se utiliza a técnica de fitoextração assistida por quelantes para remediar Latossolos contaminados com metais.