Avaliação ambiental decorrente do uso agrícola de resíduos do sistema de limpeza de gases de uma indústria siderúrgica a carvão vegetal

Abstract

É cada vez mais necessário o desenvolvimento de práticas adequadas para a destinação de resíduos, visto que sua produção tem aumentado em função do aumento populacional e do avanço tecnológico e industrial. Em particular, a geração de resíduos pelo setor siderúrgico é amplamente estudada, haja vista a relevância qualitativa e quantitativa desta atividade. Especificamente no processo de produção de ferro- gusa o gás do alto-forno arrasta consigo material fino e particulado que, ao passar pelo sistema de limpeza de gases, resulta na produção de resíduo denominado pó de balão , se gerado em sistema de limpeza a seco, ou lama , se gerado em sistema de limpeza com emprego de água. Estes resíduos foram aplicados no solo, em áreas de plantio comercial de eucalipto, e os efeitos da aplicação sobre características do solo e água foram avaliados. Foram instaladas simultaneamente duas áreas experimentais (uma em Curvelo- MG, km 401 da BR 040, e a outra no município de Três Marias- MG, quinze quilômetros distante do distrito de Andrequicé-MG) e conduzidas no período de novembro de 2004 a janeiro de 2006. As áreas são semelhantes nos atributos físicos, químicos, morfológicos e climáticos, variando a textura do solo (argiloso e arenoso, respectivamente). O monitoramento do solo e da água superficial e subterrânea, sob influência da aplicação dos resíduos, foi efetuado com 13 amostragens, a primeira de caracterização e as outras mensalmente após a aplicação dos resíduos. A água superficial foi monitorada com amostragens à jusante e à montante do local de aplicação em cursos adjacentes às áreas dos tratamentos (Córrego das Pedras em Curvelo-MG e Córrego das Éguas, em Três Marias- MG); a água subterrânea foi monitorada em amostragens em piezômetros construídos um em cota inferior e outro em cota superior relativamente à área de aplicação, tomando-se como referência às linhas de fluxo de escoamento superficial do terreno; e foram analisados os parâmetros DQO, Zinco, pH, Cromo Trivalente, Cromo Hexavalente, Cromo total, Fenóis Totais, Cianetos, Chumbo e Ferro.O monitoramento do solo, em cada área experimental, foi feito em 16 parcelas, de 1.000 m2 cada uma, visando minimizar o efeito da heterogeneidade natural do solo sobre os resultados, no delineamento inteiramente casualisado com parcelas pareadas. As amostragens de solo foram realizadas com a utilização de trados, em local aleatório, no centro de cada parcela, sendo coletadas três amostras simples em cada parcela nas profundidades de 0 a 30 e de 30 a 60 cm para determinação dos teores disponíveis no solo de nitrogênio, fósforo, potássio, cálcio, magnésio, enxofre, zinco, ferro, chumbo, manganês, cobre, cádmio, níquel, mercúrio e fenóis totais. A análise estatística dos dados foi feita pela definição de três contrastes a serem comparados dentro de cada local, profundidade e época de amostragem (C1 a diferença entre as testemunhas-; C2 diferença entre a aplicação de pó de balão e sua respectiva testemunha-; C3 diferença entre a aplicação de lama e sua respectiva testemunha. A aplicação de resíduos não resultou em alterações na qualidade das águas superficiais e subterrâneas e nem nos teores dos elementos no solo, inclusive de metais pesados, estando estes em quantidades consideradas como de ocorrência natural nos solos sendo que Níquel, Cádmio, Cromo e Fenóis Totais não foram detectados nos solos em nenhuma coleta e profundidade.

The development of suitable techniques to dispose residues has become greater since its production has increased due to the population growth and the industrial and technological progress. Particularly, the generation of residues by the siderurgic industry has been largely studied on account of the qualitative and quantitative relevance of such activity. Specifically in the process of pig-iron production, the gas from the blast furnace carries with it fine particulate material that, during its passage through the gas cleaning system, bring about the production of a residue called pó de balão , if generated by the dry cleaning system, or lama , if generated by the cleaning system based on water. These residues were placed on soil in areas of commercial crop of eucalyptus and the effects of such on the characteristics of soil and water were evaluated. The research was carried out from November 2004 to January 2006 in two different experimental areas which were simultaneously settled (one located in Curvelo City Minas Gerais State, Brazil, km 401 on the highway BR 040, and the other one in Três Marias County Minas Gerais State, Brazil, 15 km away from Andrequicé Town Minas Gerais State, Brazil). Both areas have the similar physical, chemical, morphological and weather aspects, varying only the soil texture (clayey and sandy, respectively). Thirteen samplings were used to evaluate the soil and both superficial and underground water, under the influence of the applied residues. The first sampling was used for characterization and the other twelve were monthly taken after the residues were placed. Superficial water was evaluated by using downstream and upstream samplings at the place where the residues were applied from courses of water near the treated areas (Córrego das Pedras in Curvelo MG and Córrego das Éguas in Três Marias MG); underground water was evaluated by using samplings in piezometer set at a inferior height and the other at a superior height near the treated area, taking as the reference point the superficial outflow lines of the ground; the DQO parameters, zinc, pH, trivalent chromium, hexavalent chromium, total chromium, total phenols, cyanides, lead and iron were also analyzed. The soil evaluation in each experimental area was done by using 16 plots of 1,000m2 each, trying by this way to minimize the effect of natural heterogeneity of the soil on the results on the random delimitation with paired plots. The soils samplings were done by using augers, in random places, in the center of each plot, being collected three simple samples in each plot at deepness varying from 0 to 30cm and from 30 to 60cm in order to determine the percentage of nitrogen, phosphorus, potassium, calcium, magnesium, sulfur, zinc, iron, lead, manganese, copper, cadmium, nickel, mercury and total phenols available in the soil. The statistical analysis of data was done by definition of three contrasts which would be compared within each place, deepness and time of sampling (C1 - difference among the witnesses; C2 - difference between the application of pó de balão and its respectively witness; C3 - difference between lama and its respectively witness. The application of residues didn t show any change on the quality of both superficial and underground water, neither on the percentage of elements in the soil, including heavy metals, being these in levels considered to be of natural occurrence in the soils. Nickel, cadmium, chromium and total phenols weren t detected in the soil in any collection or at any deepness.