Avaliação de vermicomposto como filtro para remoção de cobre, níquel e zinco de efluentes da indústria de galvanoplastia e sua aplicação no cultivo da alface

Abstract

Os efluentes de indústria de galvanoplastia são considerados importantes fontes de contaminação por metais pesados de águas superficiais. A fim de se obter alternativas de tratamento dos efluentes de indústria de galvanoplastia, vermicomposto de esterco bovino foi utilizado como filtro para remoção de Cu, Ni e Zn. Os efluentes foram caracterizados quanto à concentração de metais e valores de pH. Alíquotas sucessivas dos efluentes foram passadas através do vermicomposto em colunas de vidro, sendo a concentração do metal avaliada no eluato. As alíquotas foram adicionadas às colunas até que a concentração no eluato alcançasse os valores estabelecidos pelo CONAMA para emissão de efluentes nos cursos d’água. A retenção de Cu pelo vermicomposto foi avaliada em pH natural do efluente (2,0), enquanto que as retenções de Zn e Ni foram avaliadas em pH natural (6,9 e 7,4, respectivamente) e em pH 2,0. Após enriquecimento do vermicomposto com Cu, Ni ou Zn foi avaliada a possibilidade de aplicação desse material na agricultura, como fertilizante para a produção da alface. Conduziu-se experimento em casa de vegetação utilizando-se solos tratados com adubação mineral ou vermicomposto. Foram aplicados quatro vermicompostos (natural, enriquecido com Cu, enriquecido com Ni e enriquecido com Zn) em quatro doses (25, 50, 65 e 80 t ha -1 ). Avaliou-se o efeito do enriquecimento do vermicomposto na produção de alface, na disponibilidade dos metais no substrato, pela extração com DTPA, nas concentrações e nos conteúdos dos metais na parte aérea e raízes das plantas. Os resultados mostraram que em pH natural dos efluentes ocorreu maior retenção de Ni e Zn do que em pH 2,0. A utilização do vermicomposto mostrou-se eficiente na remoção dos metais dos efluentes e na elevação do pH dos mesmos. A utilização de vermicompostos enriquecidos com metais, a partir da dose de 50 t ha -1 , quando comparados ao de vermicomposto natural, resultou em diminuição na produção de alface. As concentrações dos metais nas plantas dos tratamentos com os vermicompostos enriquecidos foram, em geral, superiores às das plantas do tratamento com vermicomposto natural. As concentrações de Cu na parte aérea da alface, no tratamento com vermicomposto enriquecido com este metal, ficaram abaixo dos valores considerados críticos para plantas, porém as concentrações nas raízes foram relativamente altas. As concentrações de Ni e Zn na parte aérea das plantas, nos tratamentos com vermicomposto enriquecido com os respectivos metais, ficaram acima dos níveis críticos para plantas. Os coeficientes de correlação entre as concentrações dos metais obtidos pelo DTPA e as acumuladas na planta variaram de 0,835 a 0,950. A utilização dos vermicompostos enriquecidos pode ser recomendada, desde que estudos sejam conduzidos de modo a avaliar o crescimento de plantas, considerando a aplicação de vermicomposto com menor concentração dos metais e/ou misturados com vermicomposto natural.

One of the most important sources of heavy metal contamination in surface waters is the discharge of effluents from electroplating industry. Substitution of conventional systems of effluent treatment is of particular importance. For this purpose, vermicompost of cattle manure was used for the removal of Cu, Ni and Zn from electroplating effluents. Measurements of pH and metal concentrations were used for effluent characterisation. Glass columns were loaded with vermicompost and effluents were passed through it. Metal concentrations were then measured in the eluate. In the case where the metal concentration was above the value established by the Brazilian Environmental Standards, it was not necessary to add another aliquot of effluent to the columns. The Cu sorption experiments were performed at the natural pH (2.0) of the effluent. For Ni and Zn, the retention was conducted in both natural pH (7.4 and 6.9, respectively) and pH 2.0. Vermicompost residues obtained from this process were used for lettuce production. Experiment in pots for plant nutrition was conducted by using treatments that included soil amended with either mineral fertiliser or vermicompost. It was applied four vermicompost samples (natural, enriched with Cu, Ni or Zn) and four doses of vermicompost (25, 50, 65 and 80 t ha -1 ). The production of lettuce as well as the availability of metals extracted with DTPA was evaluated. The metal concentration in the aerial parts and roots of plants was also examined. The results showed that greater retention values for Ni and Zn were obtained at the natural pH of the effluents as compared with that of pH 2.0. The vermicompost was found to be efficient in removing metals from the electroplating wastes, as well as in the increase of its pH values. The use of enriched vermicompost to leave 50 t ha-1 as compared with natural vermicompost were lettuce production decreased. The metal concentrations in the plants treated with enriched vermicompost were, in general, higher than those treated with natural vermicompost. The Cu concentrations in the aerial part of the lettuce treated with Cu enriched vermicompost were below the critical values for plants. However, the Cu concentrations in roots were found to be relatively high. The Ni and Zn concentrations in the aerial part of lettuce produced with enriched vermicompost were above the critical values for plants. The correlation coefficients among available concentrations of metals extracted with DTPA and accumulated in the plants varied from 0,835 to 0,950. The use of enriched vermicompost might be recommended if further studies are conducted to evaluate the growth of plants. One may consider that enriched vermicompost application containing smaller metal concentrations and/or mixed with natural vermicompost could be indicated as fertiliser.