DETERMINAÇÃO DE COBRE E CROMO EM LODO DE ESGOTO TRATADO.

ISBN 978-85-85905-21-7

Área

Ambiental

Autores

Larrosa, A.M. (IFSUL) ; Rojas Ferreira, V. (IFSUL) ; de Moraes Bohm, E. (IFSUL) ; Marques Grupelli, V. (IFSUL) ; Rozisky Costa, L. (IFSUL) ; Sanches Filho, P.J. (IFSUL) ; Barwald Bohm, G. (IFSUL)

Resumo

Com o crescimento do uso de lodo de esgoto tratado como alternativa para agricultura, a presença de metais traço neste lodo pode se tornar um fator de negação para seu uso em solos. O objetivo deste estudo foi determinar a presença de cobre e cromo em lodo de esgoto tratado com objetivo de avaliar sua disponibilidade para uso na agricultura. As amostras de lodo foram coletadas da CORSAN – Rio Grande e submetidas a análises de umidade, matéria orgânica e secagem de amostras para submeter a digestão ácida e determinação de cobre e cromo por espectrofotometria por absorção atômica de chama. As quantidades de cromo e níquel ficaram abaixo dos limites críticos do CONAMA para agricultura.

Palavras chaves

biossólido; fertilizante orgânico; metais pesados

Introdução

O lodo de esgoto, por possuir considerável percentual de matéria orgânica e de elementos essenciais para as plantas, poderá substituir, ainda que parcialmente, os fertilizantes minerais, desempenhando importante papel na produção agrícola e na manutenção da fertilidade do solo (NASCIMENTO et al. 2004). A aplicação de lodo de esgoto em solos agrícolas, como fertilizante orgânico ou condicionador do solo, deve crescer substancialmente nos próximos anos no Brasil, seguindo uma tendência mundial e acompanhando a demanda gerada por um acentuado crescimento no volume de esgoto tratado no País (TSUTIYA, 2001). O lodo de esgoto, que varia em sua composição de acordo com a origem e método de tratamento, tem sido usado como fertilizante orgânico, por conter alguns elementos essenciais às plantas, tais como: N, P, Ca, Mg, S e micronutrientes (MELO et al., 1994; POLGLASE e MYERS, 1996; BERTON et al., 1997; SILVA et al., 2002). O lodo também tem sido valorizado como condicionador do solo, aumentando a capacidade de retenção de água, a porosidade e a estabilidade dos agregados, por meio da adição de matéria orgânica ao solo (ELLIOT, 1986; JORGE et al. 1991; WILSON et al., 1996). Um dos componentes dos resíduos gerados são os metais traço, o que representa um fator de alerta. Isso porque esses elementos são estáveis no ambiente, não podendo ser degradados e, quando ingeridos, são bioacumulados nos tecidos vivos (SUN et al., 2001). Esse contaminante, quando presente no solo, afeta seus ciclos biogeoquímicos e, consequentemente, a sua qualidade ambiental (MOREIRA E SIQUEIRA, 2002). Em função disso este determinou-se a presença de cobre e cromo no lodo de esgoto tratado objetivando-se avaliar se este produto esta conforme para sua utilização na agricultura.

Material e métodos

Foram coletadas amostras de lodo do leito de secagem do esgoto tratado pela Companhia Riograndense de Saneamento (CORSAN) da cidade de Rio Grande/ RS. O processo utilizado para tratamento de esgoto é o de lodos ativados, onde o esgoto entra em tanques de aeração. Neste as bactérias existentes no próprio esgoto se alimentam da matéria orgânica e consomem oxigênio com apoio de aeradores que aceleram o processo de decomposição. Com isso, as bactérias se agrupam, eliminando a matéria orgânica, e passam para o tanque de decantação, formando um lodo. Esse lodo é recirculado para o tanque de aeração, e o excedente é descartado através dos leitos de secagem (CORSAN, 2017). As amostras de lodo de esgoto tratado foram acondicionadas na área experimental do Curso de Química do Instituto Federal Sul-Rio-Grandense, campus de Pelotas. A coleta foi realizada captando unidades experimentais para análises de umidade, matéria orgânica e digestão ácida para obter os extratos para análise de metais (cobre e chumbo) por espectrofometria por absorção atômica de chama. A umidade foi determinada pelo método APHA, 2005, onde amostras em triplicata de 20 g foram submetidas e temperatura de 105°C por 2 h ou até peso constante. A Matéria orgânica: foi determinada pelo método APHA, 2005, onde uma amostra em triplicata de 2 g.foram submetidas a temperatura de 450°C por 4 h para perda de voláteis. Determinação de cobre e cromo foi feita pela digestão ácida, onde amostras de 2g em triplicata foram submetidas a digestão conforme método HORTELANNI, (2005), previamente seca a 60°C por 24h (até peso constante), foi submetida a extração ácida por ácido clorídrico e ácido nítrico (em proporção 3:1 HCl/HNO3). Os extratos foram submetidos a análises por espectrofotometria de absorção atômica de chama em um espectrofotômetro , EAA (GBC 932 plus). Os padrões foram preparados com solução de titrisol 1000 mg L-1, com o mesmo tratamento das amostras. Foi construída a curva de calibração com 05 padrões (concentrações entre 0,2 a 5,0 mg L-1).

Resultado e discussão

Os resultados para umidade e matéria orgânica total do lodo bem como seus desvios padrão relativos expressos em porcentagem foram respectivamente de 36,35% ±0,3% e de 60,22% ± 2,7%. Estes valores estão em acordo com os valores obtidos com INGELMO et al. (2012). Um alto teor de matéria orgânica confere ao lodo característica desejável para sua aplicação como fonte de nutrientes no solo agrário (WILSON et al., 1996) . Considerando o coeficiente angular (a), observa-se que as análises foram mais sensíveis para o cobre (0,0616) do que para o cromo (0,0021). Os coeficientes de correlação linear (r2) de 0,9999 para o cobre e 0,9921 para o cromo indicam um comportamento linear para ambos os metais na faixa de concentração trabalhada. Os limites de detecção e quantificação estão adequados para os níveis de metais quantificados neste estudo. Níveis que se apresentaram abaixo dos valores permitidos com 189 mg kg-1 para o cobre e 170 mg kg-1 (Tabela 1).

Tabela 1

Tabela de dados espectrofotométricos e padrões limites para Cobre e Cromo

Conclusões

Os níveis de cobre e cromo determinados no lodo de esgoto detectados não apresentam riscos para agricultura, pois estão abaixo do valor estabelecido pela legislação. Entretanto os riscos de bioconcentração oferecidos por estes e demais metais que podem estar contidos no lodo devem ser monitorados para garantir a segurança do solo.

Agradecimentos

À Corsan pelo fornecimento do lodo tratado, ao Ifsul pela estrutura de laboratórios e a WF pelo apoio financeiro.

Referências

APHA American Public Health Association (APHA), American Water Works Association (AWWA) e Water Environment Federation (WEF): Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 21st Edition, 2005
BERTON, R.S. Peletização de lodo de esgoto e adição de CaCO3 na produção de matéria seca e absorção de Zn, Cu e Ni pelo milho em três Latossolos. R. Bras. Ci. Solo, 21:685- 691, 1997.
CONAMA - Conselho Nacional do Meio Ambiente- Regulamentação do uso agrícola de lodo de esgoto. Resolução de 16 de dezembro de 2003. Disponível em <http://www.mma.gov.br/port/conama/processo.cfm?processo=02000.002533/2003-11>, acesso em julho de 2017.
CORSAN- Companhia Riograndense de saneamento. Disponível em <http://www3.corsan.com.br/sistemas/trat_esg_proc.htm>, acesso em julho de 2017.
ELLIOT, H.A. Land application of municipal sewage sludge. J. Soil Water Conserv., 41:5-10, 1986
HORTELLANI, M. A. Avaliação de contaminação por elementos metálicos dos sedimentos de Estuário de Santos – São Vicente. Química Nova, v.31 n.1, p.1-10, 2005.
INGELMO F. Influence of organic matter transformations on the bioavailability of heavy metals IUPAC. International Union of Pure and Applied Chemistry. Oxford: Scientific Publications, 1997.
JORGE, J.A. Condições físicas de um Latossolo Vermelho-Escuro, quatro anos após a aplicação de lodo de esgoto e calcário. R. Bras. Ci. Solo, 15:237-240, 1991
MELO, W.J. Efeito de doses crescentes de lodo de esgoto sobre frações da matéria orgânica e CTC de um Latossolo cultivado com cana-de-açúcar. R. Bras. Ci. Solo, 18:449-455, 1994.
MOREIRA, F. M. S.; SIQUEIRA, J. O. Microbiologia e bioquímica do solo. Lavras: UFLA, 2002. 626p
NASCIMENTO, C.W.A. Correlação entre características de latossolos e parâmetros de equações de adsorção de cobre e zinco. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v.28, p. 965 – 971, 2004.
POLGLASE, P.J. e MYERS, B.J. Tree plantations for recycling effluent and biosolids in Australia. In: ELDRIDGE, K.G., ed. Environmental management: the role of eucalypts and other fast cropping species: proceedings. Collingwood, CSIRSO, 1996. p.100-109.
SILVA, J.E. Alternativa Agronômica para o biossólido produzido no distrito federal. I – Efeito na produção de milho e na adição de metais pesados em Latossolo no cerrado. R. Bras. Ci. Solo, 26:487- 495, 2002.
SUN, B. Leaching of heavy metals from contaminated soils using EDTA. Enviromental Pollutions, v. 113, 111-120p., 2001
TSUTIYA, M.T. Alternativas de disposição final de biossólidos. In: TSUTIYA, M.T., eds. Biossólidos na agricultura. São Paulo, SABESP, 2001. 468p.
WILSON, S.C. Screening the environment fate of organic contaminants in sewage sludges applied to agricultural soil: 1. The potential for downward movement to groundwaters. Sci. Total Environ., 185:45-57, 1996.

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