Utilização agrícola de diferentes lodos gerados em Estações de Tratamento de Esgoto

Abstract

Objetivando avaliar o efeito da aplicação dos lodos Vespasiano, Morro Alto, Nova Pampulha e Vila Maria na qualidade do solo e no desenvolvimento vegetal de plantas de milho foi realizado um experimento em casa de vegetação. Contudo, este estudo foi precedido por um ensaio de adsorção individual e competitiva dos metais Cd, Ni, Pb, Cr, Mn e Zn com o intuito de avaliar a capacidade máxima de adsorção e predizer o comportamento destes elementos quando presentes nos solos enriquecidos com lodo. O ensaio de adsorção individual foi realizado utilizando soluções com concentrações crescentes dos metais, variando de 0 a 4 mmol L-1 preparadas em NaNO3 e ajustadas a pH 5,5±0,2. O ensaio de adsorção competitiva baseou-se na proporção das concentrações médias dos metais presentes nos lodos. As soluções foram preparadas em NaNO3 e ajustadas a pH 4,0±0,2. Previamente ao ensaio em casa de vegetação, foi realizada a caracterização do solo e dos lodos. Pela caracterização dos lodos, constatou-se que os metais Cr e Pb apresentaram menores taxas de extração por DTPA. O experimento foi disposto em blocos casualizados e os tratamentos seguiram o fatorial 2[(4x6) - 3], em que foram utilizados dois tipos de solos com textura distinta, quatro tipos de lodos aplicados em seis doses (0; 10; 25; 50; 75; 100 t ha-1), sendo que a dose zero foi testada apenas uma vez para cada solo. Foram utilizados vasos de 3 dm³ e os lodos foram aplicados superficialmente aos solos e incubados por vinte dias. Ao final da incubação semeou-se três sementes de milho em cada vaso e ao 20° dia foi realizado o desbaste, mantendo-se duas plantas em cada vaso até o 45° dia. Após o cultivo foram avaliados na planta a produção de matéria seca e o acúmulo de elementos tóxicos (Cd, Pb, Ni, Cr, Mn e Zn). No solo foram realizadas análises de rotina e extração por DTPA de Cd, Pb, Ni, Cr, Mn e Zn. Os dados foram analisados estatisticamente por meio do teste F, desdobramento da interação solo x lodo x dose e teste de Tukey. Em relação à produção de matéria seca verificou-se que apenas os resultados obtidos para o lodo Vila Maria não se mostraram significativos. Observou-se, ainda, que a disponibilidade dos metais Pb, Ni e Cr foi maior para o solo arenoso e que em geral, os efeitos da adição dos lodos sobre as características químicas dos solos foi melhor observado no solo argiloso. Com base na análise dos efeitos da aplicação dos lodos sobre os metais pesados nos solos, constatou-se que a carga acumulada dos metais Pb e Zn restringiu o número máximo de aplicações dos resíduos aos solos.

By itending to evaluate the application effect of sewage sludge Vespasiano, Morro Alto, Nova Pampulha and Vila Maria to rate soil quality and the development of corn plantation, an experiment in greenhouse was carried out. However, this study was preceded by an experiment of individual and competitive adsorption of Cd, Ni, Pb, Cr, Mn e Zn in order to evaluate the maximum capacity of adsorption and foretell the behavior of these elements when present in sewage sludge-rich soils. The experiment of individual adsorption was carried out by using solutions with increasing concentration of metals, ranging from 0 to 4 mmol L-1 prepared in NaNO3 and adjusted to pH 5,5±0,2 and the experiment of competitive adsorption was based on the proportion of metal average concentration present in sewage sludge. The solutions were prepared in NaNO3 and adjusted to pH 4,0±0,2. Previous to the experiment in greenhouse, the characterization of the soil and sewage sludge were evaluated. According to the sewage sludge characterization, it was verified that Cr and Pb present lower levels of extraction by DTPA. The experiment was displayed in randomized blocks and the treatments were according to the factorial 2[(4x6) - 3], in which it was used two kinds of soils with distinct texture and four kinds of sewage sludge applied in six doses (0; 10; 25; 50; 75; 100 t ha-1), on the condition that dose 0 was tested only one time on each soil. It was used vases with a capacity of 3 dm³ and sewage sludge were superficially applied to the soil and incubated for 20 days. By the end of the incubation period, three corn seeds were planted in vases and on the twentieth day thinning, keeping two plants in each vase until the fortieth day. After the cultivation, the plant production of dry matter and the accumulation of toxic elements (Cd, Pb, Ni, Cr, Mn e Zn) were evaluated. On the soil, routine analyses and extraction by DTPA were conducted. The data were statistically analyzed through F test, unfolding of interaction soil x sewage sludge x dose and by Tukey s test. In relation to the production of dry matter it could be observed that the results obtained for Vila Maria sewage sludge did not show significance. It was also observed that the availability of Pb, Ni e Cr was greater for sandy soil and in general, the effect of sewage sludge addition on the soil chemical characteristics was better observed on clay soils. Based on the analysis of application effects of sewage sludge in heavy metals, it could be concluded that the accumulation of metals (Pb and Zn) restrained the maximum number of applications of residue to the soil.