Printer Friendly

Atributos quimicos do solo e lixiviacao de compostos fenolicos apos adicao de residuo solido alcalino.

Chemical attributes of soil and leaching of phenolic compounds after addition of alkaline solid residue

INTRODUCAO

Atualmente, empresas utilizam o solo como alternativa para o descarte de residuos domesticos e industriais visando a reducao do custo quanto a disposicao em aterro sanitario. A baixa acidez do solo e um dos grandes problemas encontrados na agricultura em solos subtropicais. A busca por tecnicas eficientes na correcao do pH do solo, associada a um baixo custo, tem sido o grande desafio para os pesquisadores. O mais preocupante e a aplicacao desses residuos na agricultura visto que muitas vezes sao comercializados para a correcao da acidez do solo ou como fonte de micro e macro-nutrientes para as plantas. Segundo Medeiros et al. (2009) o aproveitamento desses residuos na agricultura depende de suas caracteristicas quimicas relacionadas aos processos industriais de producao e aos atributos do solo, como pH, quantidade de argila, teores de C organico e CTC, entre outros.

O processo de polpacao kraft produz um efluente de alta carga organica denominado "licor negro", com carater alcalino (pH aproximadamente 12). O licor negro e queimado para combustao da materia organica e recuperacao de produtos quimicos gerando um fundido na caldeira, chamando "smelt", que e dissolvido em agua, produzindo o licor verde (Teixeira, 2003). A clarificacao do licor verde por ocasiao da remocao de impurezas, como carbono, particulas de lama, hidroxidos e sulfetos de metais, alem de outros elementos, forma um residuo acinzentado denominado dregs (Almeida et al., 2007) constituido por carbonatos, hidroxidos e sulfetos, sobretudo de Na e de Ca (Almeida et al., 2008).

De acordo com Almeida et al. (2007) o dregs, por ser composto de carbonatos e sulfatos, teores de Ca, Mg, Na, K, alguns micronutrientes e pH de aproximadamente 10,7, pode ser usado na correcao da acidez de solos agricolas e tambem como fonte de calcio e alguns micronutrientes para as plantas.

Os compostos organicos, principalmente os compostos fenolicos, sao pouco estudados nos residuos solidos industriais. A maioria dos estudos e com os efluentes das industrias de papel e celulose. Singh et al. (2008) encontraram, em uma analise fisico-quimica do efluente da industria de papel e celulose, torno de 1440 mg [L.sup.-1] de fenol total.

Quimicamente, o fenol e um acido fraco, com pH de solucoes aquosas em torno de 6.0 e reage prontamente com agentes oxidantes, possui um pKa de 10,0 a 25 [grados]C (WHO/ IPCS, 1994). Em meio alcalino o fenol pode ser convertido em fenolato, o que torna o anel aromatico mais reativo devido ao aumento da densidade eletronica com o par de eletrons adicional do oxigenio (Rodrigues et al., 2010). Os compostos fenolicos sao suficientemente resistentes a degradacao microbiologica e transportados a longas distancias pela agua (Cunha, 2005). Ainda segundo o autor, causam efeito destrutivo sobre a flora e a fauna aquatica devido ao seu potencial toxico e a alta demanda de oxigenio. Em razao da sua alta toxicidade e persistencia no ambiente, tanto a Agencia de Protecao Ambiental (EPA) dos EUA quanto a Uniao Europeia tem incluido alguns compostos fenolicos na lista de poluentes prioritarios (Santana et al., 2009).

Com o aumento da quantidade de residuos domesticos e industriais a legislacao ambiental se torna mais restritiva. A Resolucao do Conselho Nacional do Meio Ambiente n. 397/08, (CONAMA, 2008) estabelece que efluentes de qualquer fonte poluidora somente possam ser lancados nos corpos de agua, direta ou indiretamente, desde que obedecam as condicoes de 0,5 mg [L.sup.-1] de fenois totais (substancias que reagem com 4-aminoantipirina). De acordo com a NBR 10004/04 (ABNT, 2004a), que classifica os residuos solidos, os fenois sao classificados substancias toxicas e conferem periculosidade aos residuos. Com base no exposto, o objetivo do trabalho foi avaliar a influencia da adicao de residuo solido alcalino da industria de papel e celulose (dregs) nos atributos quimicos do solo e na lixiviacao de compostos fenolicos.

MATERIAL E METODOS

O estudo foi realizado no Laboratorio de Levantamento e Analise Ambiental do Centro de Ciencias Agroveterinarias (CAV) da Universidade do Estado de Santa Catarina (UDESC); a amostra de dregs foi coletada de um lote comercializado por uma empresa local; nesta amostra determinou-se sua composicao quimica no Laboratorio de Analise do Solo da Universidade Federal do Rio Grande do Sul--UFRGS, conforme Tabela 1.

Para o teste de solubilizacao foi utilizada a NBR 10006/04 (ABNT, 2004b) com algumas modificacoes. Com referencia a obtencao de extrato solubilizado do residuo solido, 250 g de dregs (residuo umido) foram pesados e acrescentada agua ultra-pura (Milli-Q) ate atingir 1000 mL; as amostras, subdivididas, foram agitadas durante 5 min em baixa velocidade e deixadas em repouso durante sete dias, em temperatura ambiente; apos este periodo as amostras foram filtradas com auxilio de uma membrana 0,45 um e os teores de compostos fenolicos determinados por espectrofotometria de UV/Vis, em comprimento de onda de 280 nm.

Para o teste de lixiviacao foram coletados dois solos: um Cambissolo Humico (CH), de textura franco-argilosa, em Lages, SC, e um Neossolo Quartzarenico (NQ), de textura areia franca, em Tubarao, SC; apos a coleta os solos foram secados em estufa a 60 [grados]C e passados em peneira com malhas de 2 mm; enfim, as caracteristicas fisico-quimicas dos solos estudados sao apresentadas na Tabela 2.

Os tratamentos consistiram de quatro doses do residuo solido alcalino (dregs), com quatro repeticoes para cada solo. As unidades experimentais foram constituidas por colunas de lixiviacao preenchidas com 500 g de solo seco incorporado ao dregs. As doses de dregs para o CH corresponderam a recomendacao indicada pelo metodo SMP, visando atingir pH igual a 6,0 na camada de 0-10 cm (CQFS-RS/SC, 2005). As doses de dregs incorporadas ao solo foram determinadas a partir do indice SMP inicial do CH (4,0) cujos tratamentos foram: 0,0 (sem aplicacao do residuo), 2,5 g (1/2 SMP), 5,0 g (1 SMP) e 10,0 g (2 SMP). Para o NQ as doses de dregs incorporadas ao solo foram as mesmas usadas para o CH. Do ponto de vista agronomico o NQ nao necessitaria de correcao da acidez visto que o pH do solo sem corretivo era 6,3 ante o que os resultados dos atributos quimicos e da lixiviacao dos compostos fenolicos do CH e do NQ foram analisados separadamente uma vez que os dois solos utilizados no experimento apresentam propriedades mineralogicas, fisicas e quimicas diferentes. Como o dregs utilizado no estudo era umido e para facilitar sua homogeneizacao ao solo as amostras foram dissolvidas em 106 e 61 mL de agua destilada para o CH e NQ, respectivamente. Esses valores foram determinados conforme a capacidade de campo determinada em laboratorio; as colunas foram confeccionadas a partir de canos de PVC, com 25 cm de altura e 5 cm de diametro; a base das colunas foi vedada com uma tampa de PVC, com um orificio na parte central para permitir a drenagem da solucao percolada, sobre o qual foi colocado, internamente, papel filtro, a fim de evitar a passagem e a perda de solo durante a lixiviacao; a solucao percolada foi coletada em frascos plasticos colocados abaixo de cada coluna.

Utilizou-se agua destilada para realizar as lixiviacoes; as amostras foram analisadas apos 7, 9, 34, 65 e 99 dias de percolacao para o CH e aos 27, 33, 47, 65 e 69 dias de percolacao para o NQ. O adensamento do solo nas colunas pode ter dificultado a percolacao da agua, principalmente para o CH, motivo pelo qual as coletas foram realizadas em periodos diferentes; o volume total de agua nas lixiviacoes foi de 530 mL para o CH e de 305 mL para o NQ. Cinco lixiviacoes foram realizadas, a primeira denominada (L1), a segunda (L2), a terceira (L3), a quarta (L4) e a quinta (L5); as amostras forma retiradas das colunas, secadas ao sol e passadas em peneiras de 2 mm; as analises dos solos das colunas foram realizadas no Laboratorio de Analise do Solo, do Centro de Ciencias Agroveterinaria--CAV-UDESC; as caracteristicas quimicas analisadas foram pH-[H.sub.2]O; [Na.sup.+] (mg [dm.sup.-3]); [Ca.sup.+2] ([cmol.sub.c] [dm.sup.-3]); [Mg.sup.+2] ([cmol.sub.c] [dm.sup.-3]); [Al.sup.+3] (cmol.sub.c] [dm.sup.-3]); [H.sup.+] + [Al.sup.+3] ([cmol.sub.c] [dm.sup.-3]). As concentracoes dos compostos fenolicos nas amostras foram determinadas atraves de um espectrofotometro UV-Vis (Spekol). A faixa de comprimento de onda empregada para determinacao dos compostos fenolicos, foi de 280 nm; quanto a preparacao da curva de calibracao, utilizou-se o padrao EPA 625 Phenol Mix (Supelco) com as concentracoes de 0,0, 0,05, 0,1 e 1,25 ppm em que os dados obtidos foram submetidos a analise de variancia e as significativas sofreram ajuste de regressao; ja para dados da analise quimica o ajuste foi pelo programa SAS (2007) e para dados da lixiviacao pelo metodo dos minimos quadrados ordinarios.

RESULTADOS E DISCUSSAO

Quando se comparam os resultados das analises quimicas do lote de dregs empregando-se, neste experimento (Tabela 1) com os resultados estudados por outros autores, como Almeida et al. (2007) e Lunardi Neto et al. (2008) percebe-se que cada lote de residuo comercializado apresenta uma composicao quimica diferente, como os teores de sodio (10,2 e 34 g [kg.sup.-1]), zinco (235,5 e 189 g [kg.sup.-1]), chumbo (62,9 e 3,0 mg [kg.sup.-1]) e cadmio (5,6 e 0,9 mg [kg.sup.-1]), respectivamente, entre os outros elementos sendo que aplicacoes sucessivas deste residuo podem gerar desequilibrio nutricional.

O valor encontrado neste experimento de derivados fenolicos totais liberados pelo dregs, foi de aproximadamente 2,43 mg [L.sup.-1] o valor determinado neste experimento mostra que os compostos fenolicos encontrados no residuo da industria de papel e celulose soluveis em agua, estao muito acima do permitido pelas resolucoes NBR 10004/04 (ABNT, 2004a) e CONAMA (2008). A NBR 1004/04 preve que o maximo de fenol total em agua seja de 0,01 mg [L.sup.-1] e na Resolucao CONAMA no. 397/08 o maximo permitido e de 0,5 mg [L.sup.-1]. Este pode ser um indicativo da periculosidade do uso do dregs na agricultura, como corretivo da acidez do solo.

A presenca desses compostos no dregs pode ser atribuida a degradacao quimica da lignina que produz compostos fenolicos (Wahyudiono & Motonobu, 2008). As ligninas Kraft sao subprodutos do licor negro (Wallberg et al., 2005), produzido na polpacao Kraft, sofrem hidrolise parcial de grupos OH fenolicos, o que provoca um aumento dos valores medios de absorbancia relativa de grupos hidroxila e apresentam elevado teor de grupos OH fenolicos e baixo OC[H.sub.3] (Nada et al., 1998).

Como observado nas Figuras 1A e 1B, com o aumento das doses de dregs, 0,0; 2,5; 5,0 e 10,0 g [kg.sup.-1], o valor do pH aumentou linearmente (Figura 1A) e a acidez potencial diminuiu quadraticamente (Figura 1B) para o CH. Este comportamento era previsto de vez que o dregs e um residuo alcalino.

Os resultados encontrados para o aumento do pH do solo e consequentemente a diminuicao da acidez potencial, corroboram com outros trabalhos utilizando-se o dregs como corretivo da acidez do solo (Teixeira, 2003; Almeida et al., 2008; Medeiros et al., 2009). O aumento do pH do solo pode ser atribuido a elevada quantidade de carbonatos e hidroxidos responsaveis pelo alto valor de neutralizacao do residuo (Almeida et al., 2007), motivo da utilizacao deste residuo no solo.

[FIGURA 1 OMITIR]

Para o teor de [Na.sup.+] trocavel, percebe-se um aumento linear neste valor com o aumento da dose de dregs para o CH (Figura 2A). O ion [Na.sup.+] apresenta um elevado raio hidratado e possui dificuldade de se aproximar das particulas solidas do solo carregado negativamente. Desta forma, teores muito elevados de Na+ no solo podem diminuir a permeabilidade a agua e ao ar, alterando algumas propriedades do solo pela dispersao dos coloides que podem afetar algumas propriedades fisicas do solo (Almeida et al., 2007; Medeiros et al., 2009) o que tambem pode ter influenciado na percolacao da agua nas colunas preenchidas com o CH. A concentracao de [Na.sup.+] no dregs, 67 g [kg.sup.-1] (Tabela 1), encontrada neste experimento, foi superior a encontrada por Almeida et al. (2007) e Lunardi Neto et al. (2008) que encontraram 10,2 e 34 g [kg.sup.-1], respectivamente. As deficiencias nos processos de lavagem e remocao dos produtos quimicos do dregs, assim como falhas no sistema de filtracao, podem acarretar descarte de material com alto teor de sodio, criando problemas para sua aplicacao na agricultura (Teixeira, 2003).

As concentracoes de [Ca.sup.+2] e [Mg.sup.+2] trocaveis aumentaram quadraticamente para o CH, como observado nas Figuras 2B e 2C, respectivamente. O aumento do [Ca.sup.+2] esta diretamente relacionado a composicao quimica do dregs, que e composto principalmente por carbonatos (Almeida et al., 2007) apresentando elevado teor de [Ca.sup.+2] 230 g [kg.sup.-1] (Tabela 1). O teor de [Ca.sup.+2] passou de 0,20 [cmol.sub.c] [dm.sup.-3] para 16,35 cmolc [dm.sup.-3] na maior dose (10,0 g [kg.sup.-1]). Apesar de ter elevado a concentracao de [Mg.sup.+2] (Figura 2C), no solo em funcao do aumento das doses de dregs, o teor ainda se encontra abaixo do nivel critico, que e de 0,5 [cmol.sub.c] [kg.sup.-1] (CQFS-RS/SC, 2004) passivel de causar deficiencia deste elemento devido ao desequilibrio cationico promovido pela utilizacao do dregs como corretivo ou fornecedor de nutrientes como o [Mg.sup.+2].

Para a relacao Ca/Mg ocorreu um aumentando quadratico, como observado na Figura 2D. As alteracoes nas quantidades e proporcoes de [Ca.sup.+2] e [Mg.sup.+2] trocaveis modificam a concentracao desses cations na solucao do solo, o aumento da relacao Ca/ Mg e prejudicial, causando desbalanco nutricional uma vez que o dregs apresenta elevada relacao Ca/Mg, podendo inibir a absorcao de [Mg.sup.+2] (Albuquerque et al., 2011).

Na Figura 3 sao apresentadas as regressoes para as doses de dregs aplicadas no Cambissolo Humico em funcao das concentracoes de compostos fenolicos lixiviados; percebe-se um aumento linear na concentracao de compostos fenolicos com o aumento das doses de dregs incorporadas ao solo; este aumento na concentracao de compostos fenolicos pode ser atribuido a quantidade de lignina kraft remanescente do licor negro, que apresenta compostos fenolicos em sua composicao e pode estar presente na composicao do dregs. Quando somados ao encontrado naturalmente no solo, esses compostos contribuem para o aumento desses compostos no lixiviado.

Costa et al. (2009) encontraram, em estudo com lodo da estacao de tratamento de uma fabrica de papel reciclado, na agua de percolacao concentracoes de fenois acima do permitido, para dois solos (Cambissolo e Neossolo), com efeito significativo apenas entre os dois tipos de solo, nao sendo encontrada diferenca estatistica para as doses crescentes nem para a interacao das doses com os tipos de solo. Neste experimento os resultados mostram que houve aumento significativo das concentracoes de compostos fenolicos com o aumento das doses crescentes de dregs aplicadas ao solo porem, quando comparada com as lixiviacoes L1, L2, L3, L4 e L5, nao ocorre diferenca estatistica entre elas, conforme a Figura 3.

A presenca de compostos fenolicos na amostra sem aplicacao do residuo (dose 0,0), pode ser atribuida a decomposicao da materia organica presente no solo.

Na lixiviacao 5 o incremento de compostos fenolicos foi de 2 vezes em relacao a lixiviacao 1, mesmo nao sendo estatisticamente diferente. Este incremento pode ser atribuido a geracao de cargas negativas, com o aumento do pH do solo pela aplicacao do dregs. De acordo com Trigueiro (2006) a medida em que se elevaram as doses de dregs e grits os teores no solo aumentaram os teores no solo de [Na.sup.+], [K.sup.+], [Ca.sup.+2], [Mg.sup.+2] e pH; ainda segundo o autor, o teor de materia organica (MO) diminuiu com a aplicacao dos residuos, o que pode ser atribuido a decomposicao da MO remanescente influenciada pelo aumento do pH. Alem disto, a adicao de elementos inorganicos ao solo pode competir pelos sitios de adsorcao. Os ions em solucao interagem com a fase solida do solo formando diferentes complexos que afetam sua adsorcao e/ou mobilidade (Luchese et al., 2008).

[FIGURA 2 OMITIR]

[FIGURA 3 OMITIR]

Outro fator que pode estar contribuindo para o aumento da concentracao dos compostos fenolicos e a repulsao do ion fenolato. Como o pKa do fenol e de 10,0, ou seja, 50% fenol e 50% fenolato, a pH 6,5 (maior dose de dregs 10,0g [kg.sup.-1]) existe uma concentracao do ion fenolato em solucao que sofre repulsao por estar na sua forma anionica, como o CH apresenta uma CTC de 5,76 [cmol.sub.c] [dm.sup.-3], teor de MO de 4,98% e argila de 38,49% (Tabela 2) este solo possui cargas negativas que repelem esses compostos enquanto as especies de fenol que nao estao na sua forma anionica devem ter sido adsorvidas pelas argilas. Segundo Cavalcanti et al. (2009) o decrescimo do pH favoreceu ligeiramente a adsorcao do fenol em argilas organofilicas deslocando naturalmente o equilibrio para a adsorcao favorecendo a interacao superficial argila/fenol.

A pesar de haver aumento da concentracao dos compostos fenolicos com a aplicacao do dregs, nao ha diferenca estatistica entre as lixiviacoes do CH (Figura 10). Este comportamento pode ser atribuido a percolacao preferencial da agua pelas paredes das colunas de lixiviacao e dispersao das argilas. Ensaios conduzidos em colunas de lixiviacao podem apresentar fluxo preferencial de agua e compostos pelas paredes das colunas, induzidos pela formacao desses caminhos durante a montagem da coluna (Mariot et al., 2009). A dispersao das argilas pode ser promovida pelo aumento do pH e pela alta concentracao de [Na.sup.+] presentes no dregs, levando ao entupimento dos poros dificultando, assim, a percolacao da agua; por outro lado, na montagem do experimento a estrutura natural do CH foi destruida pelo processo de moagem o que facilitou a dispersao das argilas, afetando as lixiviacoes e fazendo com que o tempo de percolacao da agua fosse maior.

A capacidade de sorcao de fenois pode ser atribuida ao elevado conteudo de materia organica, propiciando a decomposicao dos fenois em enzimas e polimeros que entram na formacao das moleculas de acidos humicos e fulvicos (Pacheco Junior et al., 2005). O Cambissolo Humico apresenta uma quantidade de MO 4,98% o que tambem pode ter influenciado na adsorcao desses compostos e na sua lixiviacao.

Com o objetivo de verificar a influencia da aplicacao do dregs nas propriedades quimicas: pH-[H.sub.2]O; [Na.sup.+] (mg [dm.sup.-3]); [Ca.sup.+2] ([cmol.sub.c] [dm.sup.-3]); [Mg.sup.+2] ([cmol.sub.c] [dm.sup.-3]); [Al.sup.+3] ([cmol.sub.c] [dm.sup.-3]); [H.sup.+] + [Al.sup.+3] ([cmol.sub.c] [dm.sup.-3]), de um Neossolo Quartzarenico (NQ) as doses utilizadas neste solo foram as mesmas usadas para o Cambissolo Humico (CH), apesar do NQ ter apresentado um pH 6,3 nas amostras sem aplicacao do residuo.

Nas Figuras 4A e 4B sao observados os efeitos da aplicacao de dregs no pH e na acidez potencial (H+Al) para o NQ. Com o aumento das doses de dregs de 0 para 10,0 g [kg.sup.-1], o pH aumentou quadraticamente (Figura 4A) e a acidez potencial (H + Al) diminuiu quadraticamente (Figura 4B). De acordo com Trigueiro (2006) o aumento do pH esta relacionado com a diminuicao da acidez potencial proporcionada pelo aumento da dose do residuo. Residuos alcalinos possuem maior eficiencia na correcao da acidez do solo, em funcao da quantidade de NaOH e Ca[(OH).sub.2] em sua composicao, os quais liberam hidroxilas (OH*) possuindo maior solubilidade que o calcario (Correa et al., 2007).

[FIGURA 4 OMITIR]

Com a aplicacao das doses crescentes de dregs ao solo houve um aumento linear do teor de [Na.sup.+] trocavel, conforme observado na Figura 5A. Lunardi Neto (2008) e Almeida et al. (2007) encontram em torno de 3,4 e 1% de [Na.sup.+] no dregs, respectivamente, valores inferiores aos encontrados no dregs utilizado neste estudo de 6,7%; conforme discutido anteriormente, pode haver diferenca de concentracao de Na+ para cada lote de dregs. A adicao, ao solo, de materiais com alta concentracao de [Na.sup.+] pode provocar efeitos adversos e indiretos (Teixeira, 2003) afetando o processo de agregacao do solo e a formacao de selo superficial quando o solo e utilizado para descarte de residuos (Albuquerque et al., 2002). Residuos com altos teores de sodio e calcio, como o dregs e grits, aplicados em solos com textura arenosa, sao mais suscetiveis a lixiviacao do sodio no perfil do solo podendo contaminar as aguas subterraneas (Trigueiro, 2006). Como o NQ apresenta uma CTC de 2,56 c[mol.sub.c] [dm.sup.-3], com poucas cargas negativas, o uso de residuos em solos arenosos deve ser feito com cuidados adicionais haja vista que a fracao biodisponivel dos metais, ou seja, o que esta na solucao do solo e prontamente disponivel para as plantas e aos micro-organismos pode ser maior que em solos argilosos (CQFS-RS/SC, 2004).

[FIGURA 5 OMITIR]

A concentracao de [Ca.sup.+2] trocavel aumentou quadraticamente para o NQ (Figura 5B) e o teor de [Mg.sup.+2] nao teve efeito significativo (Figura 5C). Como o dregs possui, em sua composicao, alto teor de [Ca.sup.+2] 230 g [kg.sup.-1] (Tabela 1) e ha preferencia dos sitios de adsorcao pelo [Ca.sup.+2], este pode forcar o deslocamento do [Mg.sup.+2], alem da formacao de pares ionicos com outros elementos contidos no residuo (Medeiros et al., 2009), podendo causar deficiencia de [Mg.sup.+2], em virtude do dregs ser composto principalmente por carbonatos, hidroxidos e sulfetos de sodio e calcio (Almeida et al., 2007). Para a relacao Ca/ Mg o efeito nao foi significativo (Figura 5D) em razao das caracteristicas deste solo, como baixa CTC.

Na Figura 6 sao apresentados os resultados com as regressoes para as doses de dregs aplicadas no NQ em funcao das concentracoes de compostos fenolicos no lixiviado. Com o aumento das doses de dregs incorporadas ao solo observa-se um aumento linear na concentracao dos derivados fenolicos presentes no lixiviado.

[FIGURA 6 OMITIR]

Os dados obtidos mostram que ocorre maior concentracao de compostos fenolicos nas primeiras 3 lixiviacoes diminuindo, porem, nas duas ultimas, comportamento este ja previsto, de vez que referido solo possui poucas cargas e baixo conteudo de materia organica.

O NQ apresenta uma CTC efetiva de 2,56 c[mol.sub.c] [dm.sup.-3] e baixa quantidade de materia organica (MO), cerca de 1,78%; a menor quantidade de carga superficial e a menor concentracao de materia organica influenciam diretamente na adsorcao dos compostos fenolicos aumentando, desta forma, a concentracao desses compostos no lixiviado.

Alem do mais, o NQ apresenta uma macroporosidade maior, o que facilita a lixiviacao diminuindo o tempo de percolacao da agua nesses solos. De acordo com Pinheiro et al. (2011) pesticidas submetidos aos processos de degradacao e sorcao nas particulas do solo sao transportados na direcao vertical pela agua percolada e as quantidades transportadas serao mais expressivas se a percolacao ocorrer em caminhos preferenciais, formados pelos macroporos.

Outro fator que pode estar influenciando a lixiviacao dos compostos fenolicos e o do pH do solo que, antes da aplicacao do dregs, na dose zero, ja era de aproximadamente 6,3, muito mais alcalino que o CH. Em meios fortemente alcalinos o fenol e convertido para fenolato, que e sua forma anionica, possuindo um pKa de 10,0, ou seja, 50% fenol e 50% fenolato. A pH 8,0 (maior dose de dregs 10,0 g [kg.sup.-1]) existe uma presenca maior de fenolato em solucao aumentando o efeito repulsivo associado a baixa CTC deste solo, fato evidenciado pelas perdas dos compostos fenolicos ja nas primeiras lixiviacoes. A capacidade de sorcao de fenois diminui com o aumento de pH devido as forcas repulsivas entre a carga superficial da caulinita e o carater anionico dos fenois (Pacheco Junior et al., 2005). Calace et al. (2002) em estudo com lodo da industria de papel e celulose para remover fenois em aguas residuais, observaram que em pH 8,0 os silicatos presentes no lodo tem sua superficie carregada negativamente, o que envolve forcas repulsivas com o ions fenolato e cujas forcas dificultam a sorcao desses ions. Ainda de acordo com os autores, as principais caracteristicas quimicas de fenois que desempenham papel importante no mecanismo de sorcao sao a solubilidade e o pKa. Alem disto, a molecula de fenol apresenta alta solubilidade em agua devido a presenca de grupos hidroxilas e sua insercao no meio fara com que os fenois com seus grupos OH* tomem parte da migracao dos grupos OH* resultantes do processo eletrolitico da agua (Silva & Assis, 2004).

CONCLUSOES

1. A aplicacao do dregs aumenta o pH, o teor de calcio e sodio e diminui o teor de aluminio e acidez potencial; para o CH, elevou a relacao Ca/Mg, o que pode levar a deficiencia em solos com baixo teor de magnesio.

2. Para cada lote comercializado deve-se realizar analises quimicas, a fim de evitar qualquer prejuizo ao balanco nutricional do solo.

3. Os resultados encontrados no teste de solubilizacao indicam a presenca de compostos fenolicos na amostra de dregs analisada.

4. O aumento da quantidade aplicada de dregs levou ao incremento de compostos fenolicos no lixiviado do Neossolo Quartzarenico, principalmente ate a terceira lixiviacao.

5. A presenca de compostos fenolicos sugere estudos mais detalhados, como a cromatografia, visando identificar e quantificar os compostos fenolicos encontrados no residuo gerado pela industria do papel e celulose.

LITERATURA CITADA

ABNT--Associacao Brasileira de Normas Tecnicas: NBR 10004: Residuos solidos--classificacao. Rio de Janeiro: ABNT, 2004a. 71p.

ABNT--Associacao Brasileira de Normas Tecnicas. NBR 10006: Procedimento para obtencao de extrato solubilizado de residuos solidos. Rio de Janeiro: ABNT, 2004b. 3p.

Albuquerque, J. A.; Argenton, J.; Fontana, E. C.; Costa, F. S.; Rech, T. D. Propriedades fisicas e quimicas de solos incubados com residuo alcalino da industria de celulose. Revista Brasileira de Ciencia do Solo, v.26, p.1065-1073, 2002.

Albuquerque, J. A.; Medeiros, J. C.; Costa, A. da.; Rengel, M. Aplicacao de residuo alcalino na superficie de Cambissolos. Bragantia, v.70, p.888-898, 2011.

Almeida, H. C.; Ernani, P. R.; Albuquerque, J. A.; Macabo Junior, J.; Almeida, D. Influencia da adicao de um residuo alcalino da Industria de papel e celulose na lixiviacao de cations em um solo acido. Revista Brasileira de Ciencia do Solo, v.32, p.1775-1784, 2008.

Almeida, H. C.; Silveira, C. B.; Ernani, P. R.; Campos, M. L. E.; Almeida, D. Composicao quimica de um residuo alcalino da industria de papel e celulose (Dregs). Quimica Nova, v.30, p.1669-1672, 2007.

Calace, N.; Nardi, E.; Petronio, B. M.; Pietroletti, M. Adsorption of phenols by papermill sludges. Environmental Pollution, v.118, p.315-319, 2002.

Cavalcanti, J. V F. L.; Abreu, C. A. M. de; Motta Sobrinho, M. A. da. Preparacao e utilizacao de uma argila esmectitica organofilica como adsorvente de fenol. Quimica Nova, v.32, p.2051-2057, 2009.

CFS-RS/SC--Comissao de Fertilidade do Solo--RS/SC. Recomendacoes de adubacao e de calagem para os Estados do Rio Grande do Sul e de Santa Catarina. 4.ed. Passo Fundo: SBCS--Nucleo Regional Sul, 2005. 224p.

CONAMA--Conselho Nacional do Meio Ambiente. Resolucao CONAMA n.397, de 3 de abril de 2008. Altera o inciso II do [seccion] 4o e a Tabela X do [seccion] 5o, ambos do art. 34 da Resolucao do Conselho Nacional do Meio Ambiente-CONAMA n. 357, de 2005, que dispoe sobre a classificacao dos corpos de agua e diretrizes ambientais para o seu enquadramento, bem como estabelece as condicoes e padroes de lancamento de Brasilia, 2008.

Correa, J. C.; Bull, T. L.; Crusciol, C. A. C.; Marcelino, R.; Mauad, M. Correcao da acidez e mobilidade de ions em Latossolo com aplicacao superficial de escoria, lama cal, lodos de esgoto e calcario. Pesquisa Agropecuaria Brasileira, v.42, p.1307-1317, 2007.

Costa, E. O.; Rizzi, N. E.; Silva, H. D.; Maeda, S.; Lavoranti, O. J. Percolacao de poluentes em solos apos aplicacao de residuos de fabrica de papel reciclado. Floresta, v.39, p.409-418, 2009.

Cunha, A. B. Estudo da contaminacao por compostos fenolicos de uma area impactada por residuo de areia de fundicao. Porto Alegre: UFRGS, 2005. 133p. Dissertacao Mestrado

Luchese, A. V.; Costa, A. C. S. da; Souza Junior, I. G. Lixiviacao de ions apos a aplicacao de residuos organicos de uma industria farmoquimica Revista Brasileira de Engenharia Agricola e Ambiental, v.12, p.189-199, 2008.

Lunardi Neto, A.; Albuquerque, J. A.; Almeida, J. A.; Mafra, A. L.; Medeiros, J. C.; Alberton, A. Atributos fisicos do solo em area de mineracao de carvao influenciados pela correcao da acidez, adubacao organica e revegetacao. Revista Brasileira de Ciencia do Solo, v.32 p.1379-1388, 2008.

Mariot, E.; Weber, O. L. dos S.; Spadotto, C. A.; Dores, E. F. G. de C. Uso do indice LIX na previsao de lixiviacao dos pesticidas metolacloro, endossulfam, clorpirifos, carbendazim e diuron. Pesticidas: Revista de Ecotoxicologia e Meio Ambiente, v. 19, p.57-67, 2009.

Medeiros, J. C.; Albuquerque, J. A.; Mafra, A. L.; Batistella, F.; Grah, J. Calagem superficial com residuo alcalino da industria de papel e celulose em um solo altamente tamponado. Revista Brasileira de Ciencia do Solo, v.33, p.1657-1665, 2009.

Nada, A. M. A.; El-Sakhawy, M.; Kamel, S. M. Infra-red spectroscopic study of lignins. Polymer Degradation and Sluhility, v.60, p.241 251, 1998.

Pacheco Junior, A. C.; Souza, E. L.; Rocha Filho, G. N. da. Estudo experimental da capacidade de sorcao e desorcao de fenois em solos da area da Albras--Barcarena/PA--Brasil. Geochimica Brasiliensis, v.19, p.37-47, 2005.

Pinheiro, A.; Moraes, J. C. S.; Silva, M. R. da. Pesticidas no perfil de solos em areas de plantacao de cebolas em Ituporanga, SC. Revista Brasileira de Ciencia do Solo, v.5, p.533-538, 2011.

Rodrigues, G. D.; Silva, L. H. M. da; Silva, M. C. H. da. Alternativas verdes para o preparo de amostras e determinacao de poluentes fenolicos em agua. Quimica Nova, v. 33, p.1370-1378, 2010.

Santana, C. M.; Ferrera, Z. S.; Padrom, M. E. T.; Rodrigues, J. J. S. Methodologies for the extraction of phenolic compounds from environmental samples: New approaches. Molecules, v.14, p.298-320, 2009.

SAS--Institute INC.SAS 9.1.3 (TS1M3) for Windows Microsoft. Cary: SAS Institute Inc, 2007.

Silva, E. R. da; Assis, O. B. G. Avaliacao de tecnica eletroquimica na remocao de residuos organicos em agua com emprego de unidade em escala de laboratorio. Engenharia Sanitaria e Ambiental, v.9, p.193-196, 2004.

Singh, S.; Chandra, R.; Patel, D. K.; Reddy, M. M. K.; Rai, V. Investigation of the biotransformation of pentachlorophenol and pulp paper mill effluent decolorisation by the bacterial strains in a mixed culture Bioresource Technology, v.99, p.5703-5709, 2008.

Teixeira, J. B. Utilizacao de residuos solidos alcalinos de industrias de celulose na correcao da acidez do solo. Porto Alegre: UFRGS, 2003.105p. Dissertacao Mestrado

Trigueiro R. de M. Efeito de "dregs e grits" nos atributos de um neossolo quartzarenico e na producao volumetrica de eucalipto. Botucatu: UNESP, 2006. 73p. Tese Doutorado

Wahyudiono, M. S.; Motonobu, G. Recovery of phenolic compounds through the decomposition of lignin in near and supercritical water. Chemical Engineering and Processing, v. 47, p.1609-1619, 2008.

Wallberg, O.; Holmqvist, A.; Jonsson, A. S. Ultrafiltration of kraft cooking liquors from a continuous cooking process. Desalination, v.180, p.109-118, 2005.

WHO-IPCS--World Health Organization--International Programme on Chemical Safety--Environmental health criteria for phenol (161). First draft prepared by Ms G. K. Montizan: WHO, Printed in Finland, 1994. 21p.

Sabrina B. Branco (1), Cristian B. da Silveira (2), Mari L. Campos (3), Luciano C. Gatiboni (4) & David J. Miquelluti (5)

(1) UDESC, CEP 88520-000, Lages, SC. Fone (49) 99219766. Email: biabbranco@yahoo.com.br; mari.lucia03@gmail.com; gatiboni@cav.udesc.br; dmiquell@gmail.com

(2) UDESC, CEP 88790-000, Laguna, SC. Fone (48) 3647-4190. E-mail: cbsilveira01@gmail.com
Tabela 1. Analise quimica do residuo alcalino da
industria de papel e celulose (dregs)

Determinacoes                     Resultado   Limite de deteccao
                                     (1)

Umidade--%                           50               -
PH                                  12,0              -
Densidade umida--kg [m.sup.-3]      1149              -
Nitrogenio (TKN)--%                 0,01            0,01%
Potassio total--%                   0,64            0,01%
Calcio total--%                       23            0,01%
Magnesio total--%                    1,3            0,01%
Enxofre total--%                     1,5            0,01%
Cobre total--mg [kg.sup.-1]          123      0,6 mg [kg.sup.-1]
Zinco total--mg [kg.sup.-1]          256        2 mg [kg.sup.-1]
Sodio total--%                       6,7       10 mg [kg.sup.-1]
Cadmlo total--mg [kg.sup.-1]         0,5      0,2 mg [kg.sup.-1]
Cromo total--%                      0,18      0,4 mg [kg.sup.-1]
Chumbo total--mg [kg.sup.-1]         < 2        2 mg [kg.sup.-1]

Analises realizadas no laboratorio de analise de solos da
Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)

Tabela 2. Caracteristicas fisico-quimicas do Camissolo Humico e
do Neossolo Quartizarenico

pH            Ca     Mg     Al    H + AL     CTC       V      MO
[H.sub.2]O                                 efetiva

                    c[mol.sub.c] [dm.sup.-3]               %

                           Cambissolo Humico

4,0          0,20   0,10   5,26   35,53     5,76     1,37    4,98

                        Neossolo Quartizarenico

6,3          2,07   0,07   0,00    1,20     2,56     68,01   1,78

pH               Na        Areia    Silte   Argila
[H.sub.2]O       mg
             [dm.sup.-3]              %

                         Cambissolo Humico

4,0             13,5       33, 24   28,17   38,59

               Neossolo Quartizarenico

6,3             22,0       81,73    4,11    14,16

Analises realizadas pelo Laboratorio de Analise do Solo, do Centro
de Ciencias Agroveterinaria--CAV-UDESC
COPYRIGHT 2013 ATECEL--Associacao Tecnico Cientifica Ernesto Luiz de Oliveira Junior
No portion of this article can be reproduced without the express written permission from the copyright holder.
Copyright 2013 Gale, Cengage Learning. All rights reserved.

Article Details
Printer friendly Cite/link Email Feedback
Title Annotation:articulo en portugues
Author:Branco, Sabrina B.; da Silveira, Cristian B.; Campos, Mari L.; Gatiboni, Luciano C.; Miquelluti, Dav
Publication:Revista Brasileira de Engenharia Agricola e Ambiental
Date:May 1, 2013
Words:6246
Previous Article:Sobrevivencia e crescimento do pinhao-manso em funcao do metodo de aplicacao e formulacoes de hidrogel.
Next Article:Caracteristicas agronomicas e o estado nutricional de cultivares de girassol irrigado.
Topics:

Terms of use | Privacy policy | Copyright © 2019 Farlex, Inc. | Feedback | For webmasters