1 UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA ESCOLA POLITÉCNICA MESTRADO EM ENGENHARIA AMBIENTAL URBANA JOÃO ANÍZIO DOURADO MENDES AVALIAÇÃO DA EFICIÊNCIA NUTRICIONAL DE ESGOTOS DOMÉSTICOS TRATADOS NO CULTIVO DA MAMONA (RICINNUS COMMUNNIS L) NO MUNICÍPIO DE IRECÊ-BA Seminário apresentado ao Mestrado em Engenharia Ambiental Urbana-MEAU, como requisito final para aprovação na disciplina ENG 794. SALVADOR-BAHIA 2011 2 AVALIAÇÃO DA EFICIÊNCIA NUTRICIONAL DE ESGOTOS DOMÉSTICOS TRATADOS NO CULTIVO DA MAMONA (RICINNUS COMMUNNIS L) NO MUNICÍPIO DE IRECÊ-BA JOÃO ANÍZIO DOURADO MENDES Engenheiro Agrônomo Orientadora: Prof. Dra.Yvonilde Dantas Pinto Medeiros Seminário apresentado ao Mestrado em Engenharia Ambiental Urbana-MEAU, como requisito final para aprovação na disciplina ENG 794. SALVADOR-BAHIA 2011 3 RESUMO Nas últimas décadas, a água tornou-se um fator limitante para o desenvolvimento urbano, industrial e agrícola. O aumento na demanda hídrica associada às baixas precipitações pluviométricas e as limitações dos recursos hídricos evidenciam que, em um futuro bem próximo, tenhamos uma crise no setor.Tal fato torna-se mais evidente quando se trata de regiões áridas e semi-áridas, nas quais se intensifica a prática da agricultura irrigada. A consequencia com incansável demanda hídrica ocasiona a poluição. Entretanto, uma vez poluída, a água pode ser recuperada e reusada para diversor fins benéficos. Estudos demonstraram que a produtividade agrícola é aumentada significativamente em sistemas de irrigação com esgotos adequadamente administrados.No caso da agricultura, a água de reuso pode ser uma ótima alternativa, visto que a água residuária contém os nutrientes necessários às plantas, evita a poluição dos mananciais, condiciona o solo, e se gera renda com o crescimento das culturas. A mamona (Ricinnus communis L.) pode ser considerada uma cultura com muitas utilidades, dentre elas a extração de óleo para produção de biodiesel, combustível considerado ecologicamente limpo. Além de trazer benefícios ambientais, o cultivo da mamona possibilita, também, a geração de emprego, como é o caso da Região de Irecê-Bahia, a qual possui grande representatividade na produção dessa cultura. O objetivo desse trabalho é avaliar a eficiência nutricional do reúso de efluentes urbanos tratados no cultivo da mamona BRS Energia no municípío de Irecê-Bahia. Sendo utilizados esgotos provenientes da Escola de Agricultura da Região de Irecê (ESAGRI), tratados em série, por uma fossa séptica, um filtro anaeróbico e uma lagoa de estabilização, e em seguida houve a destinação desses efluentes à irrigação da oleaginosa estudada, através de um sistema de gotejamento.Observaram-se variáveis no solo através do monitoramento químico da agregação desses nutrientes presentes no esgoto, no tratamento do esgoto através de análises químicas, e na mamona através dos parâmetros de produção e de crescimento dessa espécie vegetal. Os resultados de cada parcela foram submetidos a análises e correlações estatísticas, para avaliar o comportamento da disposição desses efluentes no agroecossistema, concluindo que existe viabilidade nutricional do reúso de efluentes tratados para a mamona nas condições fornecidas, quanto na melhoria das condições nutricionais do solo analisado. 4 1 RESUMO 00 2 SUMARIO 00 3 INTRODUÇÃO 00 4 REVISÃO DE LITERATURA 00 4.1 Necessidade do uso de águas residuárias 00 4.2 Disposição de efluente de esgoto tratado no agrossistema 00 4.3 Desafios para o uso agrícola de efluente de esgoto tratado 00 4.3.1 Salinização e sodificação de solos 00 4.3.2 Organismos patogênicos e contaminantes do ambiente 00 4.4 A cultura da mamona 00 4.4.1 Botânica / descrição / cultivares 00 4.4.2 Potencialidades,subprodutos e biodiesel 00 4.5 Adubação e nutrição de plantas 00 5. METODOLOGIA 00 5.1 Localização da área experimental 00 5.2 Delineamento experimental e condução do experimento 00 5.3 Coleta de amostras de água, efluente, solo e mamona 00 5.4 Preparo de amostras e análises de água e efluente 00 5.5 Preparo de amostras e análise de solo 00 5.6 Preparo de amostras e análise foliar da mamoneira 00 5.7 Determinação de parâmetros de crescimento e produção da mamoneira 00 5.8 Análises estatísticas 00 6. RESULTADOS E ANÁLISE DOS RESULTADOS 00 6.1 Qualidade do efluente tratado e da água de irrigação 00 6.2 Efeitos da irrigação com esgoto tratado e com água na solução do solo 00 6.2.1 pH, condutividade elétrica (CE) 00 6.2.2 Concentrações de sódio, potássio, cálcio + magnésio e alumínio 00 6.3 Efeitos da irrigação com esgoto tratado e com água no solo 6.3.1 acidez ativa (pH) 00 00 6.3.2 acidez potencial (H+Al) 00 6.3.3 teores de potássio, cálcio + magnésio e alumínio 00 6.4 Efeitos da irrigação com esgoto tratado e com água na mamona: parâmetros da produção 6.4.1 Quantidade de racemos 00 00 5 6.4.2 Peso do primeiro cacho 00 6.4.3 Produtividade 00 6.5 Efeitos da irrigação com esgoto tratado e com água na mamona: parâmetros de crescimento 00 6.5.1 Germinação 00 6.5.2 Altura do primeiro racemo 00 6.5.3 Comprimento do primeiro racemo 00 6.5.4 Diâmetro do caule 00 6.5.5 Análises foliares 00 7. CONCLUSÕES 00 8.DIFICULDADES ENCONTRADAS 00 REFERÊNCIAS 00 6 3. INTRODUÇÃO A água é um importante recurso natural, que se encontra em escassez na grande maioria das regiões do planeta e do Brasil. A alteração antropica dos padrões fisicos, quimicos e biológicos na mesma, tem limitado a sua utilização e ocasionando danos ambientais em algumas situações, gerando residuos de grandes impactos. O esgoto domestico é um dos maiores residuos gerados pela atividade humana, no qual uma fração deste residuo e conduzio a estações de tratamento, ao chegar a estes locais, o esgoto sofre uma redução no teor de solidos suspensos, originando lodo e agua residuaria como subprodutos do tratamento. O lançamento de aguas residuarias, tambem conhecida por efluente, reduz o oxigenio dissolvido, aumenta a produçao de algas, a eutrofização de corpos de agua, a deposição de solidos e o numero de coliformes totais nos cursos de água.Dentre os impactos ocasionados por esta prática, tem-se a contaminação e mortandade da fauna e o aumento dos custos do tratamento de agua para uso potavel. Sabendo dessa realidade, e importante adotar medidas que solucionem ou reduzam o problema relatado. Dentre as medidas recomendadas para a redução desses impactos esta o uso de aguas residuárias na agricultura, que é desejavel do ponto de vista agronômico, pois este recurso contem nutrientes úteis ao desenvolvimento das culturas. A irrigação podera proporcionar aumentos na produtividade das culturas desde que sejam efetuados tratamentos apropriados ao seu uso. Atualmente a mamona pode ser considerada uma cultura com muitas utilidades, dentre elas a de utilizar o seu óleo para a produção de um biodiesel, combustível considerado ecologicamente limpo, ou seja, pouco ou não poluidor do ambiente. O óleo é resistente a altas temperaturas e apresenta grande viscosidade, podendo ser considerado uma alternativa renovável de combustível; a sua emissão, em termos de dióxido de carbono, é 78% menor quando comparada com as emissões dos combustíveis fósseis convencionais. Por apresentar clima quente e grande luminosidade o ano todo, o semi-árido Nordestino é considerado uma região ideal para o cultivo da mamona, planta resistente à seca e com boa capacidade de adaptação às diversas condições climáticas, requerendo para seu crescimento e desenvolvimento pelo menos 500mm de precipitação pluviométrica. Além de trazer 7 benefícios ambientais, a exploração da mamona possibilita, também, a geração de emprego, principalmente para agricultura familiar que encontrará na mamona uma importante fonte de renda (CAPISTRANO, 2003). A cultura da mamona carece de informações sobre recomendações para fertilização do solo, pois há poucos relatos na literatura sobre seu comportamento em relação a aspectos como cultivares adequados, níveis de fertilidade do solo e recomendações de adubos e corretivos, clima e altitude, disponibilidade de água e outros. Porém, sabe-se que esta planta é um tanto exigente no que se refere à fertilidade do solo, sendo possível aumentar sua produtividade pelo adequado fornecimento de nutrientes através da adubação (SEVERINO, 2005). Considerando esses aspectos, este trabalho teve por objetivo avaliar a eficiência nutricional de esgotos domésticos tratados por processo anaeróbio na mamoneira. 4 REVISÃO DE LITERATURA 4.1 Necessidade do uso de águas residuárias À medida que as populações e as atividades econômicas crescem, muitos países atingem rapidamente condições de escassez de água ou se defrontam com limites para o desenvolvimento econômico. O manejo holístico da água doce como um recurso finito e vulnerável e a integração de planos e programas hídricos setoriais aos planos econômicos e sociais nacionais foram medidas de importância fundamental para décadas e o são também para o futuro (RODRIGUEZ, 1998). A demanda de água aumenta rapidamente, com 70-80% exigidos para a irrigação, menos de 20% para a indústria, e apenas 6% para consumo doméstico. (AGENDA 21). Assim, o caminho para assegurar a água requerida pela irrigação é a reutilização das águas residuárias das cidades após sua coleta e tratamento. Para tanto é necessário priorizar a garantia dos padrões de higiene e a não existência de efeitos adversos ao ambiente (SALEM,1996). Normalmente, os padrões de qualidade para águas de irrigação são menos restritivos quando comparados aos de outros usos que exigem maior potabilidade. Desse modo, para águas de irrigação, 8 tratamentos menos dispendiosos e mais simples são necessários (PASSOS, 2004 apud VAZQUEZ-MONTIEL et al., 1996). Para Brown (2003), o mundo caminha para um déficit hídrico generalizado, onde a irrigação é uma grande contribuinte dessa realidade, dado o aumento e a evolução tecnológica das formas de captação de água (bombas elétricas e combustíveis fósseis de grande potência) ocorrida no último meio século. A água doce do planeta pode ser considerada um bem finito em processo de escassez, este fato não se caracteriza pela quantidade de água disponível, mas devido ao decrescimo de sua qualidade. A água que utilizamos para os diversos usos é sempre a mesma e com o passar do tempo ela tem se tornado cada vez mais poluida, o que acarreta a inviabilidade de seu uso ou implica em altos custos e tecnologias mais avançadas para torna-la própria novamente para utilização ( MALINOWSKI, 2006). Atualmente muitos países não têm água suficiente para atender à demanda e, consequentemente, é comum o esgotamento dos aquíferos devido à extração excessiva. Além disso, a escassez de água é acompanhada por uma deteriorização de sua condição de qualidade devido à poluição e à degradação ambiental (PNUMA, 2004). Segundo SANTOS & MANCUSO (2003), 8% da reserva mundial de água doce está no Brasil, sendo que 80% destes encontram-se na Região Amazônica os restantes 20% concentram-se nas regiões onde vivem 95% da população brasileira.Além de ser elemento essencial à vida, seu uso múltiplo é indipensavel a uma serie de atividades humanas, onde se destacam, dentre outras, o abastecimento público e industrial, a irrigação agrícola, a produção de energia elétrica, as atividades de lazer e recreação, bem como a preservação da vida aquática (CETESB,2003). No Brasil, as reservas de agua utilizaveis estao cada vez mais escassas, especialmente onde sao mal distribuídas, como na regiao semi-árida do nordeste e porções do cerrado brasileiro (TRENTIN, 2005). Segundo Passos (2004), nas regiões áridas e semi-áridas, a água tornou-se um fator limitante para o desenvolvimento urbano, industrial e agrícola. Entretanto o fenômeno da escassez não é atributo exclusivo dessas regiões. Muitas regiões com recursos hídricos abundantes, mas insuficientes para atender a demandas excessivamente elevadas, também experimentam conflitos de usos e sofrem 9 restrições de consumo, que afetam o desenvolvimento econômico e a qualidade de vida. Em função da relação entre escassez de água e escassez de alimentos, conforme relatório do IFPRI & IWMI (2002), projeta-se que em 2025 a escassez de água causará perdas anuais globais de 350 milhões de toneladas da produção de alimento - ligeiramente mais que a produção de grãos, anual, completa, dos Estados Unidos. Caso não se alterem políticas e prioridades, em vinte anos, não haverá água suficiente para as cidades, os domicílios, o ambiente natural ou cultivo de alimentos. Rebouças (1997), referindo-se a essa problemática de crise de falta de água afirma que a “ maior prioridade nacional em recursos hídricos e saneamento é a reversão urgente do dramático quadro de desperdício e poluição dos corpos de água para níveis compatíveis com a sustentabilidade”. De acordo com Melo (2005), só a perspectiva de que todo País pagará pelo uso da água, já levou indústrias a investir em novas tecnlogias e no reuso da água.Em 1958, a ONU declarava que nenhuma água de boa qualidade deveria ser utilizada para usos que toleram águas com qualidade inferior. Só que ainda hoje, usa-se água potável tratada para usos menos nobres, como lavar pisos ou regar plantas. Com a expansão das populações urbanas, maiores quantidades de esgoto municipal têm sido produzidas, aumentou-se tambem a consciencia em utiliza-lo de maneira segura e benéfica, haja visto que o lançamento destes resíduos no ambiente afeta o uso posterior dos mananciais, seja pela poluição, pela demanda de oxigênio na decomposição da materia orgânica, pela contaminação por microorganismos patogênicos, pela eutrofização ou pela elevação do custo do tratamento de água para fins potáveis, que representam alguns dos impactos gerados (Carraro, 2004 apud Pescod, Von Sperling, Léon & Cavallini). Varias alternativas são utilizadas para minimizar o problema citado anteriormente. Dentre elas tem-se a disposição do efluente na agricultura, tratado ou não, tendo em vista que esta atividade utiliza maior quantidade de agua e permite o uso de águas de menor qualidade quando comparada à industria e ao uso domestico (Ayers & Wescot, 1991). Entretanto, como comentado por Carraro(2004), citando Bettiol (2004), a agricultura não deve ser usada como aterro sanitario final para disposição de qualquer residuo. Este deve ser analisado laboratorialmente para assegurar sua aplicabilidade ao destino desejado. Assim, sugere-se 10 preferencialmente a aplicação de efluentes tratados, que possuem menores valores de agentes patogênicos. A prática de uso de águas residuárias é associada às seguintes áreas programáticas da Agenda 21: “ promovendo a agricultura e o desenvolvimento rural”, “ proteção da qualidade das fontes de água de abastecimento, “aplicação de métodos adequados para o desenvolvimento, gestão e uso dos recursos hídricos”, “visando a disponibilidade de água, a produção sustentada de alimentos” e “a proteção dos recursos hídricos, qualidade de água, e dos ecossistemas aquáticos”. Um dos resíduos gerados pela atividade humana é o esgoto doméstico. Uma fração deste resíduo é conduzido a estações de tratamento. Ao chegar a esses locais, o esgoto sofre uma redução no teor de sólidos suspensos, originando lodo e água residuária como subprodutos do tratamento (CARRARO, 2004). O lançamento de água residuária, também conhecida como efluente, reduz o oxigênio dissolvido e aumenta a produção de algas, a deposição de sólidos e o níumero de coliformes totais nos cursos de água. Dentre os impactos ocasionados por esta prática, tem-se a contaminação da ictioofauna, a mortandade de peixes e o aumento dos custos do tratamento de água para uso potável. Considerando essa realidade, é importante adotar medidas que solucionem ou minimizem o problema relatado (CARRARO, 2004). A prática corrente de descarte de efluentes envolve a sua descarga em águas superficiais após alguns tratamentos preliminares. Entretanto, a legislação mais rigorosa sobre a qualidade da água para proteção da saúde humana e do ambiente, juntamente à necessidade da garantia do suprimento de água, tem levado a uma reavaliação desta prática (VAZQUEZ-MONTIEL et al., 1996). Existem poucas opções sustentáveis para o tratamento e disposição de águas residuárias. Há vários benefícios com a disposição de águas residuárias em rios que incluem a manutenção de um fluxo ambiental adequado com aumento do volume de água para consumo a jusante dos rios. Entretanto, a disposição em rios pode acelerar os processos de eutrofização em águas naturais, deste modo, a alternativa de disposição de efluentes no solo tem ganhado popularidade (BOND, 1998; HALLIWELL et al., 2001). Os problemas mais graves que afetam a qualidade da água de rios e lagos decorrem de vários fatores, dentre eles, o tratamento inadequado de esgotos domésticos (AGENDA 21). 11 Portanto, alternativas têm sido propostas como o uso de efluentes de esgotos na agricultura. A aplicação de esgoto no solo constitui uma das formas mais antigas de disposição final de esgotos sanitários (MARA & CAIRNCROSS, 1989).Surgiu como forma de tratamento de esgoto, mas despertou o interesse de agricultores para sua aplicação na agricultura. Durante anos, essa prática tornou-se desaconselhável devido à presença de patógenos e preocupação com a saúde pública; no entanto, os problemas de escassez de água e o aumento das pesquisas sobre técnicas de aplicação segura e controlada de águas residuárias na agricultura fizeram ressurgir o interesse pelo assunto. De acordo com MANCUSO (1992), o reuso de águas é um assunto ainda tratado com certa reserva e até com preconceito, mas deve ser incentivada no Nordeste do Brasil, devido às seguintes razões: constitui uma fonte de suprimento de água, escassa na região; proporciona a liberação da água disponível, para outros fins, como o abastecimento humano; evita o lançamento de efluentes de estações de tratamento de esgotos em corpos d’água, os quais, em grande parte, são intermitentes, com vazão nula durante certo período do ano; o esgoto doméstico tratado contém nutrientes, úteis às culturas irrigadas com o mesmo. Segundo Carraro (2004), o uso planejado de águas residuárias tratadas, na agricultura ameniza os problemas de poluição das águas superficiais, conservando as águas de maior valor para outros fins. Também tem a vantagem de conter nutrientes necessários ao crescimento de culturas, como é o caso do nitrogênio e do fósforo, que poderiam eliminar a exigência em fertilizantes comerciais (Pescod, 1992). Um exemplo dessa economia é o trabalho realizado por Papadopolous & Stylianou (1991), no qual foi concluído que quantidades menores de adubos com nitrogênio e fósforo são necessárias para se obter rendimento de sementes e boa qualidade em girassol ao utilizar água residuária municipal. Bastos (1999) também destaca o controle de poluição, a economia de água e fertilizantes, a reciclagem de nutrientes e o aumento de produção agrícola, ou seja, ao invés de lançar águas residuárias dos sistemas de tratamento de esgoto em mananciais, pode-se aproveita-las na irrigação de culturas. O uso do efluente tratado em questão, na agricultura, apesar das diversas vantagens, requer que se considerem as recomendação estabelecidas pela Organização mundial de Saúde (WHO, 1989) e apresentadas nas Tabelas 1 e 2, quanto aos aspectos de tipo de irrigação versus cultura, grupos de riscos 12 (agricultores, consumidores, e público em geral), níveis de tolerância de nematóides e coliformes fecais, e o processo de tratamento utilizado. Tabela 1. Classificação de águas residuárias tratadas conforme o uso segundo a Organização Mundial de Saúde Categoria Condição de uso A Em culturas não aptas para o consumo; em culturas cujos produtos são processados a altas temperaturas, verduras e frutas cultivadas exclusivamente para enlatados e ou que sofrem outros processamentos que eliminam microorganismos patogênicos; cultivo de forrageiras para fornecimento a seco para os animais; e em áreas cercadas e sem acesso ao público B Em pastagens e forrageiras consumidas verdes, cultivos cujo produto de consumo humano não tenha contato direto com a água residuária e/ou ingeridos cozidos e/ou consumidos após serem descascados, e cultivos irrigados por aspersão C Irrigação localizada sem exposição de trabalhadores e público em pareas com acesso ao público, e para todo produto que seja ingerido cru e cultivado em contato com efluentes de estações de tratamento de águas residuárias Fonte: WHO (1989) Tabela 2. Classificação de águas residuárias tratadas conforme os grupos de risco à saúde (GR), níveis de nematóides intestinais (NI) e coliformes fecais (CF) e o tratamento requerido (TR) Categoria GR NI CF TR A Trabalhadores ≤1 ≤ 1000 Lagoas do campo de estabilização em série ou tratamento equivalente B Trabalhadores do campo, ≤1 Sem padrão 8-10 recomendado lagoas dias em de 13 consumidor estabilização ou nenhum até remoção de CF C Nenhum Não aplicável Não aplicável Pré-tratamento, mas não menos que sedimentação primária Fonte: WHO (1989) Desde que realizada de forma controlada a irrigação com esgotos sanitários tratados é altamente atrativa, pois além de possibilitar a liberação de recursos hídricos de melhor qualidade para outras atividades humanas, serve como uma forma de pós-tratamento dos efluentes pelo sistema solo-planta, o qual atua absorvendo nutriente, e retendo poluentes e organismos patogênicos remanescentes (BOUWER e CHANEY, 1974 APUD PROSAB-PG179). O sistema solo-planta exerce o papel de um reator renovável, no qual os esgotos passam a ser fonte de energia e não um problema ambiental (PAGANINI, 1997). Portanto, os efluentes tratados que ainda podem causar impactos negativos ao ambiente, quando lançados diretamente nos corpos d´[agua, passam a ser fonte d´água e, segundo suas caracteristicas quimicas, fonte de nutrientes, principamente nitrogênio, para o sistema solo-planta (FONSECA,2001,PROSAB,XXXX). Segundo BRAGA FILHO & MANCUSO (2002), a prática de reuso de água no meio agrícola, além de garantir a recarga do lençol freático, serve para fertirrigação de diversas culturas, bem como para fins de dessedentação de animais.A utilização de água proveniente de reuso é diferenciada para irrigação de plantas não comestíveis (silvicultura, pastagens, fibras e sementes) e comestíveis (nas formas cruas e cozidas), necessitando essas de um nível maior de qualidade.Porém, conforme BEEKMAN (1996), grandes volumes de águas servidas podem ser utilizadas em categorias de reuso, como agricultura irrigada e recarga de aqüíferos, devendo-se atentar para suas limitações sanitárias e ambientais de aplicação. 14 Segundo Fredel et al (2000), os esgotos são águas com características particulares que apresentam em sua constituição elementos que promovem alerações em suas características fisicas, quimias e biológicas. Elevadas concentrações de sais podem tornar a água proibitiva ao consumo humano e mesmo para a agricultura. Na agricultura irrigada, a utilização indiscriminada destas águas pode salinizar os solos (RHOADES et al., 2000), agravando os problemas de desertificação já documentados para a região (SCHENKEL e MATALLO, 2003). Interessantemente, as águas subterrâneas quando salobras podem ter sua qualidade química majorada mediante dessalinização, processo que gera, além da água potável para dessedentação e/ou uso agrícola, uma água residuária de salinidade incrementada (JUAN, 2000; PORTO et al., 2001). No Brasil, é comum a dessalinização mediante osmose-reversa, processo que gera volumes de rejeito comparáveis aos de água doce produzida, constituindo-se, então, um importante veículo poluente dos recursos hídricos. Esse material, extremamente rico em sais, atualmente é depositado em lagoas de decantação ou mesmo colocado ao ar livre sem maiores preocupações, constituindo-se em um grave problema ambiental a ser solucionado pelos pesquisadores. A princípio, não há restrição a aplicação do reúso em nenhuma área, como se pode ver no ciclo de utilização e de reúso da água na natureza, apresentado na Figura 1, (ASANO, 2002; HESPANHOL, 2003). Vapor D’Água Irrigação Abasteci Tratamento da Água Água Superficial Água Subterrânea Reuso na Agricultura Recarga de Manancial Superficial Figura 1 – Ciclos de utilização e de reúso da água na natureza. Tratamento de Esgoto/Reúso Reuso Industrial Água Superficial Fonte: ASANO (2002). Uso Reuso Potável 15 Tal como se dá nas fontes de água tradicionais, o tipo de aplicação de água residuária que mais se faz no mundo é na agricultura, como mostra a Figura 2, na qual são apresentadas as quantidades de projetos de reúso, por tipo e região do mundo (ASANO, 2002; DURHAM, 2001 et al. apud BIXIO, 2006). América do Norte Europa Mediterrâneo &Orient e Médio Aplicação Agricultura Cidades Indústri a Variado Não disponí vel Japão América latina Sub- Saara Oceania Figura 2 – Quantidade de projetos de reúso da água, por tipo e área. Fonte: Durham (2007) apud Bixio et al. (2006). O emprego de água residuária na irrigação pode reduzir os custos de fertilização das culturas, bem como o nível requerido de purificação do efluente, e conseqüentemente os custos de seu tratamento, já águas residuárias contêm nutrientes e o solo e as culturas comportam-se como biofiltros naturais (HARUVY, 1997; BRANDÃO et al 2002). LEÓN e CAVALLINI (1999) afirmam que os esgotos tratados constituem adubos naturais para a produção de alimentos, o que pode elevar produção agrícola, e conseqüentemente, a geração de emprego e retorno econômico. Outro aspecto positivo do reuso é a possibilidade da implantação de zonas agrícolas em áreas desérticas. Os nutrientes, como o nome já diz, são alimentos para as plantas, sendo essenciais para o crescimento normal e o desenvolvimento destas (ISHERWOOD, 2005). Os esgotos, em geral, contêm os nutrientes necessários para o crescimento 16 das plantas, sendo os de maior importância, do ponto de vista agronômico, o fósforo, o nitrogênio, o potássio, o zinco, o boro e o enxofre. Os teores contidos nos esgotos domésticos geralmente atendem, se não a toda mas pelo menos a uma boa parte das necessidades das plantas. Desses, o nitrogênio e o fósforo são os mais importantes, sendo que os teores deste último, na maioria das águas residuárias, são insuficientes para atender às necessidades das plantas exigindo, portanto, uma complementação (AZEVEDO et al., 2007; BASTOS, 2003). Além de tornar desnecessária, ou diminuir substancialmente, a necessidade de comprar fertilizantes minerais, compostos manufaturados que contêm nutrientes; a utilização dos esgotos na irrigação também evita, ou reduz, o uso de ferramentas mecânicas pesadas e a movimentação de máquinas, o que provoca compactação do solo. Solos compactos são mais densos, o que dificulta a drenagem, favorecendo o escorrimento superficial das águas e a erosão, além de prejudicar a aeração dos sistemas radiculares das plantas, afetando seu crescimento normal (BASTOS, 2003). Além da fertilidade do solo e da nutrição das plantas, deve-se atentar para outros aspectos relacionados à qualidade da água, como o risco de salinização e o comprometimento da capacidade de infiltração do solo, ou a toxicidade às plantas associada ao excesso de sódio ou de cloretos, decorrentes da própria dieta humana e da intensa utilização de produtos de limpeza. Vale ressaltar que, de modo geral, os cuidados na utilização da água residuária são semelhantes àqueles que devem ser tomados quando se pratica a irrigação convencional, ou seja, há que se compatibilizar a qualidade da água com a técnica de irrigação empregada, com as características do solo e com a seleção de culturas (BASTOS, 2003). A composição e a concentração da contribuição de esgotos sanitários de uma comunidade dependem de sua economia, dos hábitos alimentares, da qualidade e quantidade de água consumida. De um modo geral, a maior parte dos esgotos sanitários domésticos é composta de água, numa proporção que chega a 99,9% de água. O restante é composto por sólidos orgânicos (cerca de 70%), inorgânicos (cerca de 30%), suspensos e dissolvidos (MARA, 1976 apud AVILA, 2008; VON SPERLING, 1996 apud BASTOS, 2003). Além disso, os esgotos sanitários são ricos em macro (Nitrogênio (N), Fósforo (P) e Potássio (K)) e micronutrientes de plantas, como resultado da própria dieta humana e de restos de cozinha. A matéria orgânica 17 presente nos esgotos atua como condicionador do solo, aumentando a ocorrência de espaços vazios, resulta em melhor aeração e menor densidade, favorece a drenagem das águas, a aeração dos sistemas radiculares e seu desenvolvimento. Também facilita a absorção dos nutrientes pelas raízes em função da elevada capacidade de troca de cátions (CTC) (BASTOS, 2003). A utilização destes resíduos como fonte de nutrientes para as plantas e condicionadores dos solos constitui-se em uma alternativa viável na preservação da qualidade ambiental (ARAÚJO, 1995). O uso dessas águas na agricultura possibilita o aumento de água de qualidade para outra atividades mais nobres. , Categoria Finalidades da utilização das águas Irrigação A de Grupo exposto Nematóides Coliformes intestinais(1, 2) fecais(3) vegetais Trabalhadores consumidos usualmente crus; agrícolas; campos de esportes; parques consumidores; públicos(4) < = 1(5) < = 1.000 de cultivos para Trabalhadores produção de rações; de pastos; agrícolas Nenhum <=1 padrão recomendado (6) de árvores Irrigação localizada de cultivos houver a exposição de Nenhum padrão exigido de 18 qualidade microbiológica projetadas para se alcançar a qualidade Retenção, em lagoa de estabilização, por 8 a 10 dias, ou processo equivalente de remoção de helmintos e coliformes fecais. Pré-tratamento como o requerido pela incluídos no nível B, se não C o indicada, ou tratamento semelhante público em geral. industriais; alcançar Uma série de lagoas de estabilização Irrigação de cereais; de cultivos B Tratamento necessário para a água Não aplicável Não aplicável trabalhadores agrícolas nem do público. tecnologia de irrigação, mas nunca menos do que uma fase de sedimentação primária. Quadro 1 - Diretrizes microbiológicas recomendadas para uso de esgotos na agricultura pela OMS.Fonte: Blumenthal (2001); HESPANHOL (2003).Notas: 1 Espécies Ascaris e Trichuris e Anquilostomas. 2 - Média aritmética do número de ovos por litro durante o período de irrigação. 3 - Média geométrica do número por 100ml durante o período de irrigação. Uma pauta mais rigorosa (=< 200 FC por 100 ml) é apropriada para gramados públicos, tais como os de hotéis, com os quais o público possa vir a ter contato direto. 4 - No caso de árvores frutíferas, a irrigação deveria cessar duas semanas antes da colheita das frutas, e nenhuma fruta deveria ser recolhida do solo. 5 - Deveria ser usada irrigação com aspersores. 19 Vale destacar que a escolha do método de aplicação de águas residuárias, bem como o tipo de cultura e manejo utilizados podem exercer papel fundamental na qualidade microbiológica final dos alimentos produzidos (EL-HAMOURI et al., 1996). BATARSEH et al. (1989) compararam a aplicação de efluentes de tratamento de esgoto hospitalar em três culturas, irrigadas por sulcos e gotejo. Para todas as situações, a contaminação bacteriológica foi superior na irrigação por sulcos, comprovando a importância da escolha de um sistema adequado. Em pesquisa realizada por ORON et al. (1991), também se observaram menores níveis de contaminação da cultura em irrigações realizadas por gotejo subsuperficial em relação ao sistema de microaspersão. Segundo LAVRADOR FILHO (1987), o reúso de águas é o aproveitamento de águas previamente utilizadas, uma ou mais vezes, em alguma atividade humana, para suprir as necessidades de outros usos benéficos, inclusive o original. Pode ser direto ou indireto, bem como decorrer de ações planejadas ou não. Entretanto, é consenso geral que a irrigação com esgoto sem tratamento adequado pode ser nociva ao meio ambiente, à saúde humana, ao solo, aos aqüíferos e às culturas irrigadas, já que tanto o afluente como o efluente pode conter certos constituintes poluentes. Considerando que no plano de revitalização do Rio São Francisco torna-se primordial o tratamento de esgotos domésticos nos municípios integrantes da bacia são necessários estudos para destinação deste recurso com segurança e com vantagens econômicas. 4.2 Disposição de efluente de esgoto tratado no agrossistema O solo e as plantas atuam como “filtro vivo” absorvendo e retendo poluentes e organismos patogênicos presentes em resíduos e águas residuárias. Esta disposição completa e sequencia de tratamentos de águas residuárias para redução dos níveis de microorganismos e de vários componentes orgânicos e inorgânicos para níveis aceitáveis (FEIGIN et al., 1991). 20 Como podemos caraterísticas dos observar efluentes na Tabela 3, são apresentadas domésticos secundários quanto a as sua constituição.Sendo assim o uso de água residuária tratada para a irrigação na agricultura, segundo Oron (1996), é uma prática atrativa, pois: (i)problemas com a falta de água podem ser resolvidos, (ii) grandes quantidades podem ser dispostas durante todo o ano com ou sem armazenamento no solo e com riscos ambientais mínimos; (iii) há benefícios econômicos devido à presença de nutrientes no efluente, valendo ressaltar que a presença de nutrientes às plantas em efluentes de esgoto tratado é um aspecto favorável em se tratando da irrigação de culturas agrícolas e florestais, e indesejável para o lançamento desses resíduos em corpos d´água. Tabela 3. Características dos efluentes domésticos secundários Constituintes Concentração mg L-1 Sólidos totais 400-1200 Sólidos totais suspensos 10-100 Sólidos totais dissolvidos 400-1100 DBO (demanda bioquímica de oxigênio) 10-80 DQO (demanda química de oxigénio) 30-160 Nitrogênio total (N-total) 10-50 Nitrogênio-nitrato (N-NO3-) 0-10 Nitrogênio-amônio (N-NH4) 1-40 Fósforo total (P-total) 6-17 Cloretos (Cl-) Alcalinidade (carbonato de cálcio-CaCO3) 40-200 200-700 Sódio (Na) 50-250 Potássio (K) 10-40 21 Cálcio (Ca) 20-120 Magnésio (Mg) 10-50 Boro (B) 0-1 pH 7,8-8,1 RAS (razão de absorção de sódio) 4,5-7,9 Fonte: Bouwer e Chaney (1974); Feigin et al (1991). (1) -1 1 1/2 Todas as unidades em mg L , esceto para os valores de RAS (mmol L- ) e pH. De acordo com Hespanhol (2002), estudos em diversos países demonstram que a produtividade agrícola aumenta significativamente em sistemas de irrigação com esgotos adequadamente administrados. O exemplo da Tabela 4, apresenta alguns resultados experimentais na Índia, onde estudos da irrigação com água de esgoto nas culturas do feijão, arroz, batata, trigo e da oleaginosa algodão. Tabela 4. Aumento de produtividade agrícola (ton ha -1 ano -1 ) mediante a irrigação com esgotos domésticos Irrigação efetuada com Trigo 8 anos Feijão (1) 5 anos Arroz (1) 7 anos Batata (1) 4 anos Algodão (1) Esgoto bruto 3,34 0,90 2,97 23,11 Efluente primário 3,45 0,87 2,94 20,78 3 anos (1) 2,56 2,30 Efluente de lagoa de estabilização 3,45 0,78 Água + NPK* 2,97 0,72 2,98 2,03 22,31 17,16 2,41 1,70 (1) Número de anos para cálculo da produtividade média; * adubação nitrogênio, fósforo e potássio. Fonte: Resultados de experimentos obtidos em Nagpur, Índia, pelo Instituto Nacional de Engenharia Ambiental (NEERI), citados por Hespanhol (2002). Passos (2004) citando Vaszquez-Mintiel et al (1996) e Johns & McConchie (1994) relata que comparado a outros tipos de reúso, o uso agrícola de efluentes apresenta benefícios como a reciclagem de nutrientes 22 através da irrigação de culturas e o fornecimento de água, e esses constataram a eficiência do efluente como fonte de água e de nutrientes no cultivo de bananeiras. Segundo os autores, a dição de 600mm de efluente tratado pode fornecer 21% de N, 100% de P, 21% de K, 20% de Ca e 50% de Mg do total de kg de nutrientes necessários anualmente para a produção de bananeiras. Os esgotos sanitários apresentam teores de macro e micronutrientes suficientes para atender a uma grande parte das culturas. Por outro lado, essas águas podem conter de 200 a 400 mg/L de sais e cerca de 300 mg/L de sólidos dissolvidos inorgânicos. Assim a irrigação das culturas através de corpos d´´agua que recebem lançamentos de esgotos sanitários, pode ser considerada uma “fertiirrigação” com água salina, com eventuais teores elevados de sódio e cloretos (NUVOLARI et al, 2003). A disposição de efluentes no solo baseia-se no princípio do sistema solo-planta atuar como verdadeiros “filtros-vivos”, absorvendo e retendo os constituintes do efluente de esgoto tratado. Para que esta prática se torne sustentável, o entendimento das alterações químicas ocorridas no solo, e a avaliação da nutrição mineral das plantas são cruciais. Segundo Snel (2002), citado por Capistrano (2007), existem várias vantagens do reúso de efluentes, principalmente na agricultura, a citar: Redução da poluição de rios, canais e outros recursos hídricos superficiais; Conservação da água; Aumento da produção das culturas; Método de baixo custo para disposição de esgotos municipais; Conservação de nutrientes, redção da necessidade de fertilizantes químicos na agricultura; Provisão de um suprimento de água confiável para áreas agrícolas; No entanto, isto não pode ocultar o fato de existir um efeito negativo da irrigação com efluente de esgoto, qua não pode ser ignorada, incluindo-se: Risco à saúde dos agricultores e comunidade consumidoras de produtos irrigados com esgoto não tratado; 23 Contaminação de aquíferos (nitratos) Acumulação de poluentes químicos no solo (metais pesados); Criação de habitat para diversos vetores; Excessivo crescimento de algas e vegetação em canais de sitribiução de esgoto (eutrofização). Os efluentes de esgoto tratado quando dispostos nos cursos d´água tem ocasionado sérios impactos ambientais pelo aporte de matéria orgânica (incluindo possíveis organismos patogênicos) e nutrientes, principalmente N e P. Por outro lado, diversos países têm efetuado a disposição dos efluentes tratado no solo, mediante irrigação de plantas, com triplo propósito: tratamento complementar do efluente, fonte de água e de nutrientes para o sistema soloplanta (CAPISTRANO, 2003). Segundo Medeiros (2005), os efeitos da aplicação de água residuária nas propriedades químicas do solo, só não pronunciados após longo período de aplicação, considerando os parâmetros que definem sua composição física e química, as condições de clima e os tipos de solo. Ayers & Westcot (1999), relatam que a limitação principal do uso de águas residuárias na agricultura éa sa composição química (totais de sais dissolvidos, presençã de íons tóxicos e concentração relativa de sódio) e a tolerância das culturas a este tipo de efluente. Segundo Pizarro (1990), os sais solúveis contidos nas águas de irrigação podem, em certas condições climáticas, salinizar o solo e modificar a sua composição, alterando as características físicas e químicas do solo, como o regime de umidade, aeração, nutrientes, desenvolvimento vegetativo e produtividade das plantas. O uso de águas residuárias na agricultura pode afetar a produtividade de culturas reduzindo a necessidade do uso de fertilizante mineral. Permite um considerável suprimento de nitrogênio, tanto na forma orgânica como mineral. Onde o efluente de esgoto é aplicado em pequenas quantidades, o solo é predominante aeróbico e o nitrogênio de efluente será convertido em nitrato (NO3-) (Meli et al, 2002). Maiores aumentos das concentrações de NO3-, Ca+2 e P disponível foram observados por Johns & McConchie (1994) em camadas superficiais de solos irrigados com efluente de esgoto do que em solos irrigados com água. 24 Porém, aumentos da concentração de Na+ foram observados tanto em camadas superficiais quando em camadas profundas em tratamentos de irrigação com efluente ou água. A umidade do solo bem como os valores de pH tem sido aumentados em solos irrigados com efluentes de esgoto tratado que apresentam maior relação carbno/nitrogênio (Passos, 2004 apud Magesan et al., 2000). Ao contrário do que se tem observado em solos após vários anos sob irrigação come fluente de esgoto tratado, a irrigação num curto período de tempo (meses), não têm alterado características físicas e químicas do solo. Do mesmo moso que para as alterações uímicas e físicas, a contaminação bacteriológica do solo não tem sido significante após curto período de irrigação (Kouraa et al., 2002). Segundo Bellingieri (xxxx), quando contamintantes atingem o solo podem ser absorvidos ou carreados para outras camadas de perfil do solo.Durante a permanência ou a passagem dessas substâncias pelo solo, ocorrem interções que podem modificar as condições ambientais originais do solo e também modificar a própria substância contaminante. Quanto ao solo, essas alterações podem refletir em mudanças no arranjo estrutual e na comosição química e mineralógica, gerando alterações nas propriedades físicas e químicas do solo, das quais a mais sensível é a condutividade hidráulica, pois afeta diretamente amobilidade do contaminante. As águas servidas podem ser usadas também na irrigação e na recarga de aqüíferos. Porém, conforme BEEKMAN (1996), grandes volumes dessas águas podem ser utilizadas em categorias de reuso (como agricultura irrigada e recarga de aqüíferos), devendo-se atentar para suas limitações de aplicação, como por exemplo: Na categoria de reuso de águas servidas para a agricultura irrigada de culturas e olericultura, as limitações se referem ao efeito da qualidade da água, principalmente a salinização dos solos, e a preocupação patogênica (bactérias, vírus e parasitas) na saúde pública. Na categoria para irrigação de ambientes urbanos (parques, jardins, clubes, áreas residenciais, cemitérios, cinturões verdes e gramados), a limitação está relacionada com a contaminação das águas de superfície 25 e subterrânea devido à gestão ineficiente e com restrições na comercialização dos produtos agrícolas e aceitação de mercados. Na categoria de reuso para recarga de aqüíferos (águas subterrâneas, intrusão salina e controle da subsidência), a limitação na aplicação diz respeito a traços de toxidade e seus efeitos nas águas de reuso, além da possibilidade de existência de sólidos dissolvidos totais, metais pesados e patógenos nas águas de reuso. 4.3-Desafios para o uso agrícola de efluente de esgoto tratado No contexto da irrigação de culturas agrícolas com efluentes de esgoto, é importante considerar que estas águas residuárias apresentam mais impurezas que águas de fontes naturais, podendo ser portenciamente prejudiciais dependendo das características que apresentam e das práticas de manejo adotadas para o seu uso (Passos, 2004 apud Vazquez-Montiel et al., 1996).Sérios problemas ambientais como a lixiviação de nitrato, aumento de elementos toxicos em solos e plantas, e riscos à saúde humana devido microorganismos patogênicos, podem ocorrer (Passos, 2004 apud vazquezmontiel et al., 1996; Hespanhol, 2002). Entretanto, diretrizes podem ser adotadas isoladamente ou de forma combinada no uso de águas residuárias na agricultura: tratamento da água residuária, restrições a culturas, controle da aplicação da água residuária, controle da exposição humana e promoção da higiene (PESCOD, 1992). Os beneficiio das ações de reuso de agua podem ser diretos ou indiretos. Ao se praticar uma ação de reuso de agua pode-see estar viasndo uma altrernativa atraente do ponto de vista economico e, alem disso, estar conribuindo indiretamente para a conservação e preservação dos mananciais (MALINOWSKI, 2006). No caso da agricultura, a água de reuso pode ser uma ótima alternaiva por se tratar de uma agua rica em nutrientes, favorecendo a economia de fertilizantes, e, indiretamente, contribuindo para a revitalização da composição do solo desde que aplicada corretamente (MALINOWSKI, 2006). 26 Entre os benefícios gerados pode-se citar a diminuição do volume de esgoto lançado nos corpos d`água e a redução e prevenção de poluição. A pratica do reúso de água pode ser criada oou manter lagos e habitats ribeirinhos (EPA, 1998). Os poluentes, ao atingir os corpos de água, sofrem ação de diversos mecanismos físicos, químicos e biológicos existentes na natureza, que alteram seu comportamento e suas respectivas concentrações. Quando a matéria orgânica biodegradável é despejada no meio aquático, os decompositores fazem sua digestão por meio de mecanismos bioquímicos (BRAGA ET AL,2005). Em média, a composição o esgoto sanitário é de 99,9% de água e apenas 0,1% de sóloidos, sendo que cerca de 75% desses sólidos, são cnstituídos de matéria orgânica em processo de decomposição. Quando o esgoto é lançado in natura nos corpos de água, isto é, sem receber um prévio tratamento, dependendo da relação entre as vazões do esgoto lançado e do corpo receptor, pode-se esperar, na maioria das vezes, érios prejuízos à qualidade dessa água (NUVOLARI, 2003). A tabela 5- apresenta os principais incovenientes do lançamento de esgoto sanitário nos corpos dágua, o que pode comprometer os diversos usos dessa água. Tabela 5. Principais incovenientes do lançamento de esgoto sanitário em corpos d´água. Matéria orgânica solúvel Provoca a diminuição do oxigênio dissolvido, contido na água dos rios e estuários. Ex: fenóis. Elementos potencialmente tóxicos Apresentam problemas de toxicidade ( a partir de determinadas concentrações). Ex: cianetos, arsênio, cádmio, chumbo, cobre, cromo, mercúrio. Cor e turbidez Exigem maiores quantidades de produtos químicos para o tratamento dessa água. Interferem na fotossíntese de algas ns lagos 27 Nutrientes Principalmente nitrogênio e fósforo, aumentam a eutrofização dos lagos. Óleos e graxas Interferem na decomposição biológica dos microrganismos, responsáveis pelo tratamento. Ácidos e Alcalis Dependendo dos valores de pH do líquido, há intterferência com a composição biológica. Materiais em suspensão Formam bancos de lama nos rios e na canalização dos esgotos, normalmente provocam decomposição anaeróbia da materia orgânica, resultando em gases malcheirosos Temperatura elevada Poluição térmica esgotamento do que conduz oxigênio ao dissolvido nocorpo d´[agua. Fonte: Jordão e Pessoa (1995), adaptado pelo autor. 4.3.1 Salinização e sodificação de solos A eficiência do uso das águas residuárias na agricultura depende, basicamente, de estatégias adotadas para otimizar a qualidade e a quantidade da produção, tendo em vista a melhoria da produtividade da lavoura, do ambiente e da saúde pública, em que uma combinação apropriada dos diferentes componentes, permitirá bom resultado para a condição específica de manejo. Para isto, o requisito fundamental é contar sobre as características do efluente que será utilizado e da área a ser utiizada (BELLINGIERI,XXXX). Todavia, o reúso de efluentes no solo, conforme Couracci Filho et al. (1998), não pode ser encarado como mero descarte. Deve existir um elo perfeito entre os objetivos e critérios da Engenharia Sanitária e os da Engenharia de Irrigação, de forma que o esgoto seja tratado no solo sem qualquer possibilidade de contaminação do lençol freático, entre outros. Todos os solos contem uma mistura de sais soluveis, dentre os quais, muitos são essenciais ao desenvolvimento de planta enquanto outros não são 28 prejudiciais quando em baixas concentrações. No entanto, quando as concentrações de sais são excessivas o desenvolvimento das plantas é prejudicado (PASSOS,2004 APUD MASS,1985;AYERS & WESTCOT, 1985). Segundo Raij(1991), ao contrário dos solos ácidos, nos quais o mecanismo de lixiviação promove a retirada de cátions básicos do perfil do solo, os solos salinos se desenvolvem em consequencia do acúmulo de sais, em particular, de sódio. O processo de salinização é comum em regiões de clima árido e semiárido onde as chuvas não são suficintes para remover os sais do solo (MARSCHENER, 1995). A ausência de lixiviação pronunciada possibilita o acúmulo de sais no solo, o que se agrava com a irrigação, uma vez que a água utilizada sempre carrega sais para o solo (RAIJ,1991). De acordo com Meurer (2000), os sais solúveis do solo são constituídos principalmente os cátions Ca+2 e Mg+2 e dos ânions Cl- e SO4-. O cátion K+ e os ânions HCO3-, CO3- e NO3- se encontram geralmente em quantidades menores (RICHARDS, 1954). Os solos afetados por sais podem ser classificados como salinos ( apresentam altas concentrações de sais solúveis), sódicos (com altas concentrações de sódio trocável) e salino-sódicos (apresentam altas concentrações de sais e sódio trocável) . A salinidade e sodicidade do solo trocável (PST) e pH, segundo classificação de solos sódicos e salinos elaborada pelo Laboratório de Salinidade dos Estados Unidos e descrita em Richards (1954): -Solo não sódico e não salino – CE < 4 dS . m-1 / PST < 15% / pH < 8,5 -Solo salino – CE> 4 dS . m-1 / PST < 15% / pH < 8,5 -Solo sódico – CE < 4 dS . m-1/PST > 15% / pH > 8,5 -Solo salino-sódico – CE > 4 dS . m-1/ PST > 15% / pH < 8,5 Sais dissolvidos em águas residuárias interagem com o solo por meio de troca iônica, dispersão e floculação de argilas (PASSOS, 2004 APUD BOUWER & CHANEY,1974). Maiores concenrações de sais na solução de percolação do solo podem ocorrer se a quantidade de água residuária adicionada (mais a precipitação) não for muito maior que a evapotranspiração (PASSOS,2004 APUD BOUWER & CHAEY,1974). Quando presentes no solo 29 ou na água podem reduzir a disponibilidade de água ara as culturas afetando o rendimento (AYERS & WESCOT, 1985). Os sais são adicionados a água através do uso doméstico e industria. As quantidades adicionadas diferem entre as localidades, podendo vaiar entre 100 800 mg. L-1 . Em geral, dentro de uma localidade as variações são pequenas.Em alguns casos, mesmo em concentrações relativamente baixas, os sais adicionados são suficientes para alterar a qualidade da água de aceitável para questionavel, do ponto de vista agrícola (FEIGIN et al., 1991) . Qualquer que seja a fonte, a água usada na irrigação sempre contém sais, embora a quantidade e qualidade dos sais presentes nela possam variar bastante. Em geral, as águas de zonas úmidas apresentam menor teor de sais que as das regiões áridas; águas subterrâneas são mais salinas do que as águas de rios; as águas de rios, durante o outono, são mais salinas do que na primavera, e numa determinada região, as águas dos rios e subterrâneas são menos concentradas antes do desenvolvimento da irrigação (MEDEIROS,2004). Três são os principais aspectos relacionados à compoição dos efluentes que, segundo Feigin et al. (1991), constituem em riscos de salinização e sodificação de solos quando utilizados como água na agricultura: (i) a conentração total de sais na água pode causar aumento da salinidade do solo; (ii) as concentrações de certos íons como Cl- e Na+ poddem causar, direta ou indiretamente, efeitos tóxicos às planta, incluindo desequilíbrio nutricional; (iii) as concentrações de certos íons (principalmente Na+ e HCO3-) podem resultar na deterioração da estrutura do solo e consequentemente na redução da permeabilidade. A salinidade da água ou do solo está diretamente ligada ao teor de sais contidos nos mesmos. A elevação da concentração de sais no solo, principalmente na zona radicular, reduz a disponibilidade de água para as plantas (DUARTE, 2006). 30 Tabela 6- Diretrizes para a interpretação da aqualidade de água para irrigação Problema Potencial Unidades Grau de restrição ao uso Nenhum Leve a moderado Severo < 0,7 0,7 – 3,0 >3,0 < 450 450 - 2000 >2000 RAS (3) = 0 – 3 e Cea >0,7 0,7 -0,2 <0,2 =3-6 >1,2 1,2 – 0,3 <0,3 = 6 - 12 >1,9 1,9 – 0,5 <0,5 = 12-20 >2,9 2,9 – 1,3 <1,3 = 20 – 40 >5,0 5,0 – 2,9 <2,9 >9,0 Salinidade CEa (1) dS m -1 SDT (2) -1 mg L Infiltração Toxicidade de íons específicos Sódio (Na) Irrigação por superfície (3) Irrigação por aspersão (meq . L -1) ½ <3,0 3,0-9,0 -1 <3,0 >3 meq . L-1 <4,0 4,0 – 10,0 -1 <3,0 >3,0 <0,7 0,7-3,0 >3,0 <5,0 5,0-30,0 >30,0 <1,5 1,5-8,5 >8,5 meq . L Cloretos (Cl-) Irrigação por superfície Irrigação por aspersão Boro (B) meq . L mg . L -1 >10,0 OUTROS Nitrogênio (NO3-- N)(4) Bicarbonatos (HCO3-) mg . L-1 1 meq . L- pH Faixa normal: 6,50 – 8,40 Fonte: Ayers & Westcot (1991). (1) Condutividade elétrica da água medida a 25º C, expressa em dS m ; -1 (2) Sólidos dissolvidos totais; (3) (meq . L ) ½ Unidade da RAS – Razão de Adsorção de Sódio; (4) Nitrogênio expresso na forma de nitrato. -1 31 Características do íon sódio (Na+) Sendo um micronutriente importante na nutrição de plantas, o sódio poder ser desejável para determinadas culturas, como a mamona. Raij (1991) afirma que em certas regiões, a aplicação de sódio em adubação de forrageiras tem sido considerada útil, para aumentar o teor do elemento e por melhorar a aceiabilidade da forragem pelo animail, resultando em mairo consumo. Em alguns casos, o sódio pode substituir parcialmente o potássio, sobretudo em plantas C4 (MARSCHNER, 1995 APUD PASSOS,2004). O íon sódio é fallcimente rmovido do solo por lixiviação e, em geral, há menos sódio total que potássio em solos de climas úmidos (RAIJ, 1991). No entanto, solos sódicos ácidos, notadamente caracterizados pelo acúmulo de Na+, são encontrados em regiões de ata precipitação (precipitação anual de 550-750 mm) onde cáions básicos como Ca+2 e Mg+2 são lixiviados e suas concentrações são baixas. Havendo acúmulo de sódio, efeitos negativos para a estrutura do solo podem ocorrer, caracterizando o proceso de sodificação.Estes solos são altamente intemperizados com CTC geralmente baixa (Rengasamy & Olsson, 1991). A irrigação com efluente comumente resulta em incremento da sodicidade devido à média-alta sainidade e altas concentrações de s[dio de mitos efluentes (BALKS, 1998). Devido ao grande impacto nas propriedades do solo e rendimento das culturas, a determinaçãoo dos n[iveis de Na+ na água de irrigação é essencial (FEIGIN,1991). As concentrações de Na+ no eluente de esgoto variam de 50 a 250 mg.L-1. Passos (2004) supõe que a aplicação de uma lâmina de 100 mm de elfuente no solo, na concentração de 250 mg.L-1 de Na+, há um aporte de 250 kg. Há- de Na+. A salinização dos solos pode ter origem natural ou pedogênica. Os processos naturais associados diretamente à pedogênese são os responsáveis pela maior parte da área salinizada no mundo. Entretanto, a salinização causada pela ação antropogênica é a que traz maior impacto econômico, pois ocorre em áreas onde se realizou investimento de capital (DUARTE, 2006 APUD SILVA,2002). Os fatores responsáveis pela salinização do solos emn áreas irrigadas são principalmente: o uso de água de irrigação de qualidade inferior (alta 32 salinidade), elevação do lençol freático causada pelo manejo inadequado pela irrigação, pelas perdas de água por infiltração em canais reservatórios, por deficiência de drenagem e aplicação de fertilizantes de forma excessiva e pouco parcelada no decorrer do tempo, induzindo ao estresse osmotico ao sistemaa radicular (DUARTE,2006). Ayers & Westcot (1991) afirmam que os sais adicionados ao solo no momento das irrigações, aumentando de concentração à medida que as culturas consomem, por evapotranspiração, a água disponivel. As plantas extraem a água disponível. As plantas extraem a água do solo quando as forças de embebição dos tecidos das raízes são superiores às forças de retenção da água exercida pelo solo. De acordo com Paganini (1997), águas contendo sais podem causar efeitos adversos da disposição de esgotos no solo de diversas maneiras: a) águas com alta salinidade podem causar danos a vegetação pelo simples contato direto; b) os sais podem acumular-se no solo, dentre dos limites do sistema radicular das plantas inibindo sua germinação e crescimento; e c) a disposição de esgotos com baixa salinidade, porém com ala percenagem de s[odio intercambiabel (PSI), pode promover a dissolução das particulas de argiula e provocar a diminuiçãio da permeabilidade e aeração do solo, inibindo o desenvolvimento do sisrtema raicular das plantas, com a consequente perda de produtividade. Diante desse processo, o rendimento agrícola pode ser afetado significativamente, poius as planas ficam so um estado de estresse hídrico causado pela salinidade e não conseguem extrair água paa seu desenvolvimento. Em geral, as altas concentrações de sais suprimem a taxa de crescimento, resultando em plantas raquiticas. Sintomas de toxidez, como lesões necr[oticas ou queima das folhas, usualmente não são evidentes; entretanto as plantas apreseentam coloração verde-azulado escuro e aumento da espessura das folhas. Em caso de salinidade extrema e sensibilidade aos íons espec[ificos, como s[odio e cloretos, pode haver perda completa da produção (FEIGIN,1991). Algumas culturas possuem uma grande capacidade de adaptação osm[otica e conseguem retirar a água em condições de alta salinidade, produzindo, assim rendimentos aceitáveis. Todavia, existem outras culturas 33 que não possuem essa adaptação e acabam tendo baixos rensimentos. Duarte(2006) citando o trabalho de Pescod e Alka (1985) percebeu que os pesquisadores a valiaram a tolerancia de seis culturas à salinidade e concluiram que houve um eclinio da produtividade das seis culturas com a elevação gradual da salinidade (Figura 3). Figura 3- Declínio da produtividade em relação ao acréscimo da salinidade Fonte: Duarte (2006) apud Pescod e Alka (1985). A tolerancia à salinidade de algumas culturas pode ser de oito a dez vezes maior do eu em outras. Tala amplitude permite a utilização de águas com salnidade moderada e aumenta a faixa aceitável das aguas salinas consideradas adequadas para a irrigação (PESCOD, 1992). Do ponto de vista da salinidade, os esgotos dom[esticos, após serem tratados, possuem salinidade moderada devido a presença de s´6dio e cloretos. Por isso, de acordo com Mancuso & Sntos (2003), a qualidade dos esgotos a serem utilizados, a salinidade do solo e a tolerância aos sais pelas culturas determinam qual será a produtividade destas. Pescod (1992) afirma que uma das estratégias adortadas para miximizar os rendimentos quando se utilizam efluentes tratados para a irrigação é a seleção de culturas. Normalmente, o produtor escolhe a cultura levando em conta as características econômicas e climáticas, do solo e água. Ntretanto, é conveniente embrar que, quando se utilizam efluentes trtatados na irrigação, a 34 sleção de culturas está também atrelada às legislações de reuso, às metas do usuário e à qualidade dos efluentes. Baseado nos estudos de Maas (1984), Duarte (2006) reafirma que as culturas foram subdivididas em grupos de acordo com suas tolerâncias rlativas (tlerantes, moeradamente tolerantes, moderadamente sensíveis, e sensíveis) à salinidade da água e do extrato de saturação do solo, correlacionao-as com rendimento potencial de cada valor de salinidade. A relação enrte a produtividade das culturas e a salinidade do solo e da água, medida pela condutividade elétrica de ambos pode ser observada na Figura 4. Figura 4- Relação entre a produtividade e a salinidade do solo, medida atrav[es da CE do extrao de saturação do solo Fonte: EPA – Austrália (1991). Razão da adsorção de sódio (RAS) O grau de sodificaçãao do solo depende da relaçõ entre as concnrações de sódio e de íons polivalentes na soução do solo, relação que é normalmente mediida pela RAS (razão de adsorção de sódio). Na prática, apenas íons 35 bivalentes são utilizados parra calcular a RAS, porém, os íons rivalentes também devem ser considerados uando suas conentrações são significativas como ocorre em solos s[odicos [acidos (RENGASAMY & OLSSON, 1993 APUD PASSOS,2004). A RAS tem sido utiliza na caracterização de solos sódicos e águas para irrigação e [e calculada por meio da concentração de cátions em solução. A RAS é um índice que relaciona as concentrações de Na+ às concentrações de Ca+2 e Mg+2 na água de irrigação, em extratos de saturação e extratos aquosos de solos e é calculada a partir da seguinte equação abaixo, em que, a RAS é expressa em (mmol.L-1)0,5 e as concentrações de Na+, Ca+2 e Mg+2 são expressas em mmolc . L-1 . Segundo Ayers & Westcot (1991), além da lixiviação dos sais e seleção de cultiras, outras práticas podem evitar ou atenuar a salinidade, como exemplo tem-se a substituição das culturas, irrigações mais frequentes, drenagem sdo solo, terraceamento, nivelamento do solo, rebaixamento do lençol freático, cuidados com aplicação de fertilizantes, métodos de irrigação e métodos de semeadura adequados. Segundo Feigin et al.(1991), as concentrações de Ca+2 e Mg+2 nos efluentes de esgoto tratado normalmente são semelhantes àquelas encontradas na água de irrigação, sendo que o aumento das concentrações de Ca+2 e Mg+2 abaixa os valoers de RAS melhrando a qualidade do efluente e da água de irrigação. Já os íons HCO3- e CO32- podem auentar os riscos de sodicidade da água e irrigação por causarem a precipitação de carbonato de cálcio (CaCO3). 36 4.3.2 Organismos patogênicos e contaminantes do ambiente A sustentabilidade da irrigação de culturas agrícolas com efluente de esgoto depende, dentre outras coisas, da qualidade micobiológica do efluente (BOUWER & CHANEY, 1974). Organismos patogênicos (vírus, bactérias, protozoários e ovos de helmintos) podem estar associados à transmssão de doenças para pessoa e animais expostos ao efluente por contato físico acidental, epla inalação de aerossóis formados pela pulverização do efluente durante algumas práticas de irrigação ou pelo consumo de culturas irrigadas com efluente (FEIGIN ET AL. 1991). Dependendo da fonte do efluente, contaminantes como os metais pesados e outros componentes tóxicos podem também se acumular no solo ou serem lixiviados para águas subterrâneas (BOND,1998) Em relação às águas originadas no espaço doméstico é previsto que alguns tipos de reaproveitamento, possam envolver riscos à saúde pública. Porém, o fato dos agentes infecciosos estarem presentes nos efluentes não significa que doenças serão transmitidas com a sua utilização, no entanto, existe um risco potencial associado a esta prática. O risco real está sujeito a uma série de fatores combinados, tais como a resistência do microrganismo; fatores ambientais, como temperatura, luz, dessecação e predatismo; dose infectante; patogenicidade; susceptibilidade do hospedeiro e nível de exposição CHAGAS, 2000 apud BASTOS, 1993). Segundo Mehnert (2003) ainda existem poucas informações sobre o potencial contaminante de um sistema de irrigação que utiliza efluentes domésticos aos lençóis de água subterrâneos e ao solo. Sendo assim, a aplicação de efluentes no solo não deve ser feita de forma indiscriminada, sem nenhum controle. São normalmente encontrados em efluentes domésticos diversos tipos de patógenos, como bactérias, protozoários, helmintos e, mais recentemente, vírus. O Quadro 2 apresenta um resumo das informações disponíveis sobre o tempo de sobrevivência no solo e em vegetais de organismos patogênicos encontrados nos esgotos e, no Quadro 3, são apresentados os valores das doses infectantes dos patogênicos humanos. 37 Microrganismos Sobrevivência Solo Vegetais < 100 dias (< 20) < 60 dias (< 15) Coliformes fecais < 70 dias (< 20) < 30 dias (< 15) Salmonella sp < 70 dias (< 20) < 30 dias (< 15) Vibro cholearae < 20 dias (< 10) < 5 dias (< 2) < 20 dias (<10) < 10 dias (<2) Ascaris lumbricoides-ovos Meses < 60 dias (<30) Necator americanos-larvas < 90 dias (<30) < 30 dias (<10) Taeni sagineta – ovos Meses < 60 dias (<30) Trichuris trichiura - ovos Meses < 60 dias (<30) Vírus entéricos Bactérias Protozoários Entamoeba, Hystolitica cistos Helmintos Ancylostoma duodenale Quadro 2: Tempo de sobrevivência de microrganismos patogênicos no solo e vegetais sob o temperatura ambientes de 20-30 C. Fonte: CHAGAS 2000 apud OMS, 1989. Obs: Os valores fora dos parênteses referem-se aos máximos observados na literatura, os valores entre parênteses aos mais habitualmente verificado. De todos os agentes patogênicos existentes no efluente doméstico, os vírus são os que apresentam uma sobrevivência maior no solo. A taxa de inativação destes agentes é mais lenta do que a das bactérias após a aplicação de efluentes no solo. Esta resistência aos fatores ambientais faz com que haja uma elevação do risco potencial de contaminação por vírus entéricos (STRAUB et al., 1995 apud MEHNERT, 2003). Patógeno Dose Infectante Mínima (DImi) Helmintos 1-10 38 Protozoários 10-102 Bactérias 102 – 106 Vírus 102 Quadro 3: Doses infetantes de enteropatogênicos humanos. Fonte: Schwartzbol et al. apud Soccol e Paulino (2000). A OMS - Organização Mundial de Saúde (1989) informa conforme apresentado na Quadro 4 que os nematóides têm uma alta freqüência de infecção, seguida pelas bactérias e, por último, os vírus. Estes patógenos são em sua maioria provenientes das excretas humanas, que no esgoto doméstico são encontrados principalmente no efluente primário. O efluente secundário, também chamado de águas cinzas, possui uma menor quantidade destes patógenos, podendo ser considerado um efluente com um baixo risco de contaminação se comparado com o primário, no entanto, o risco potencial de contaminação proveniente do uso deste efluente não deve ser descartado. Patógeno Freqquencia de infecção Nematóides Alta Ascaris, Trichiuris, Ancolostoma Bactérias Média Vibro cholerae, S. typhi, Shigella Vírus Mínima Hepatite A, Polio, Cocksakie Trematodes e cestoides Entre alta a nula, dependendo da Schistossoma, Taenia forma de uso das excretas, dos esgotos e dos lodos Quadro 4: Riscos sanitários pelo uso de excretas e esgotos. Fonte: OMS (1989). Há numerosos organismos na água e nos alimentos consumidos diariamente, sob esta ótica, o risco zero jamais será alcançado. Por isso, alguns procedimentos devem ser tomados ao se decidir por fazer o reúso de 39 efluentes. Para a prática do reúso de águas cinza devem ser consideradas as seguintes recomendações (NSWHEALTH, 2002): (a) o contato direto com a água de reúso, humano e animal, deve ser evitado; (b) em caso de reúso da água cinza na descarga sanitária, recomenda-se um tratamento prévio incluindo uma etapa de desinfecção; (c) evitar a irrigação de culturas agrícolas cujo produto possa ser ingerido cru; (d) evitar a interconexão das redes de água potável e de água de reúso; (e) evitar a estocagem de água cinza bruta (sem tratamento prévio com desinfecção); (f) identificar criteriosamente as redes de água potável e de água de reúso. Segundo Silva (2003), alguns pesquisadores defendem que somente existirá risco nulo de doenças quando padrões bacteriológicos de qualidade de efluentes forem semelhantes aos padrões de potabilidade. Para tanto, será necessário processos rigorosos de tratamento, acarretando em significativos gastos com insumos e energia. As dúvidas ainda existentes sobre os efeitos que o reúso podem causar na saúde humana, poderão ser esclarecidas através de estudos detalhados das características dos efluentes gerados. Com a identificação dos componentes do efluente é possível verificar quais seriam os prováveis riscos e qual seria o tratamento necessário para a reutilização. O acúmulo de sódio, cloro ou boro em cultivos sensíveis a altas concentrações desse elementos causa danos às plantas e redução da produtividade (AYERS & WESTCOT,1985 apud PASSOS,2004). O nÍvel de cloretos no efluente secundário é normalmente maior do que o encontrado na água para abastecimento. O tratamento de esgotos padrão não remove o cloro do efluente devido à elevada solubilidade dos compostos de cloro. As tecnologias de dessalinização para remover cloro são muito caras.Em geral, os níveis de cloro nos efluentes municipais secundários permanecem abaixo daqueles considerados prejudiciais para a maioria das culturas agrícolas, no entanto, altas conccentrações desse elemento no efluente do esgoto, como em outras fontes de água, podem atingir águas subterrâneas (FEIGIN ET AL., 1991). 40 4.4 A CULTURA DA MAMONA A mamoneira (Ricinus communis L.) é uma oleaginosa de relevante importância econômica e social, de cujas sementes se extrai um óleo de excelentes propriedades, de largo uso como insumo industrial (COELHO, 1979). Pertence à família das Euforbiáceas do gênero Ricinus da espécie communis L. . Entre seus parentes mais próximos estão, a mandioca e o pinhão. Figura W- Mamona, cultivar BRS Energia. Segundo Beltrão (2004), a mamona é conhecida no Brasil desde a era colonial, quando das suas sementes era extraído o óleo para lubrificar as engrenagens e os mancais dos inúmeros engenhos de cana de açúcar. Távora (1982) relata que a mamona tem como centro de origem a Etiópia e regiões circunvizinhas na África tropical. O início de sua domesticação parece ter ocorrido na Ásia Menor, sendo introduzida no Brasil pelos colonizadores portugueses no primeiro século do descobrimento, com a finalidade deutilizar seu óleo para a iluminação e a lubrificação de eixo de carroças. O cultivo de mamona é difundido em quase todo o mundo, principalmente nas zonas tropicais, subtropicais e temperadas quentes. O 41 Brasil já foi o maior produtor mundiaal de mamona (573 mil toneladas em 1974) e maior exportador do seu óleo (há algumas décadas); em 1996 a produção nacional foi de 122 mil toneladas. O Nordeste do Brasil é considerado uma região propícia para o cultivo da mamona. Por ter clima semi-árido numa exensão consideravel de sua área total, o principal desafio da região se refere a sua clássica escassez de recursos hídricos, tanto do ponto de vista de reservas como de precipitação pluviométrica. Portanto, o uso alternativo de efluentes de esgoto, como fonte de irrigação, pode ser considerado oportuno para assegurar e aumentar a produtividade da mamona. O clima tropical, predominante no Brasil, facilitou se alatramento. Assim, hoje encontramos a mamoneira, como se fosse uma planta nativa, em quase todo o território nacional e tamém em cultivos destinados à produção de óleo (Santos et al, livro verde). Tabela- Área colhida, produção, de mamona em baga nos principais países produtores Porém, nos últimos anos o país vem apresentando declínio de produção, caindo para o terceiro lugar em escala mundial (Tabela X). Atualmente o 42 estado da Bahia é responsável pelas maiores produções a nível nacional, com 182,459 mil hectares colhidos na safra 2004/2005 (82% da área total do País) e uma produção estimada em 132,324 mil toneladas (82% da produção nacional). Deve-se destacar que a produção desse estado concentra-se nas microregiões de Irecê, Senhor do Bonfim. Jacobina, Seabra e Guanambi (IBGE, 2006). A cultura da mamona (ricinocultura) sempre foi considerada uma atividade de pequenos produtores, especialmente no semi-árido baiano, região onde a cultura possui maior representação econômica, sobretudo na região de Irecê, fornecendo grande mão-de-obra, no periodo de entressafra das culturas de grãos ( AZEVEDO, 2001). Tabela f-Dados de produção para a cultura da mamona no Brasil, regiões e estados em 2004 43 4.4.1 Botânica / descrição / cultivares A mamoneira é conhecida como Ricinus communis L. , pertencente a classe Dicotiledonae e a família Euforbiaceae. Também é chamada de carrapateira, baforeira e baga. Possui raízes laterais e uma pivotante, que vai a 1,5m de profundidade, caule redondo, liso, esverdeado e coberto com cera; folhas verde-escuro, grandes, com 5 a 11 lóbulos; flores em panícula (cacho) terminal com flores masculinas (baixo), femininas e hermafroditas, com pólen viável por uma semana. Dependendo da variedade a mamoneira pode ter de 1,8m até acima de 5m de altura, bem como diferentes cores de folha e caule, tamanho da semente e conteúdo de óleo variáveis. Fruto em cápsula tricoca, descente ou indeiscente, semente com cor e tamanho variados, com 40-49% de óleo que tem como componente maior o ácido ricinoleico.(autor???) Segundo o livro verde, pagnia 49, a mamoneira tem o crescimento do tipo indeterminado. A haste principal cresce verticalmente, sem reminifação, até o surgimento da primeira inflirescência. O nó no qual o primeiro racemo (cacho) aparece é uma importante característica agronômica, assicoada à precocidade da planta, conforme ilustra a figura T. 44 Figura N- Esquema ilustrativo da planta da mamoneira (raízes, caule, solhas e racamos de primeira, segunda e terceira ordens). Fonte: Weiss (1983) apud LV (200X). As cultivares de mamona para o plantio são classificadas segundo seu porte e grau de deiscência (abertura) do fruto maduro, a saber: Quanto ao porte (altura da planta): Anão-porte até 1,8m; Médio-entre 1,8 e 2,5m; Alto-entre 2,5 e 5,0m.; Arbóreo-acima de 5,0m. Quanto à deiscência do fruto: Descente-com abertura total; Semideiscente-com abertura parcial; Indeiscente-sem abertura do fruto. Tabela W-Características de alguns cultivares de mamona (CAPISTRANO) Cultivar Porte Rendimento Óleo (%) (sequeiro) Peso de 100 sementes (Kg/ha) BRS Energia baixo 1.800 48% 53 Nordestina médio 1.500 48,9 68 Pernambucana médio 1.300 47,28 68 Baianita Médio 1.150 47,49 68 SIPEAL 28 Médio 1.130 47,47 76 (BRS149) Fonte: Embrapa algodão. C.T.25 / Folheto Embrapa EBDA BRS 149, adaptada pelo autor A mamona não se adapta a solos de textura argilosa e de drenagem precária. São ideais para o cultivo da mamona os solos profundos de textura variável, com boa estrutura, boa drenagem, fertilidade média e pH variando entre 6,0 e 6,8. O terreno deve ter topografia plana à suavemente ondulada, sem erosão (????) Possui boa capacidade de adaptação edafo-climática, sendo encontrada vegetando desde o Rio Grande so Sul até a Amazônia. Por se tratar de uma planta tolerante à seca e exigente em calor e luminosidade, está disseminada em quase todo o Nordeste.(???) 45 Necessita de chuvas regulares durante a fase vegetativa e de períodos secos na maturação dos frutos, com pluviosidade entre 600 e 700mm;proporcionando rendimentos superiores a 1,5 mil kg há-1 (Beltrão 2004; Weiss 1983). A cultira requer temperaturas entre 20-26º C. A maior exigência de água no solo ocorre no início da fase vegetativa, produzindo, com viabilidade econômica, em áreas onde a precipitação mínima até o início da floração enteja entre 400 e 500mm (TÁVORA, 1982). Segundo Coelho (1979, p.45), a mamona é arbusto tolerante à seca e exigente em calor e umidade, de cujo fruto se extrai um óleo de excelentes propriedades, de largo uso como insumo industrial. Possui boa capacidade de adaptação e é encontrada, em nosso país, vegetando desde o Rio Grande do Sul até a Amazônia. Necessita de chuvas regulares durante a fase vegetativa e de períodos secos na maturaçao dos frutos (Seara, 1989). Pluviosidades entre 600 e 700mm proporcionam rendimentos superiores a 1,5 mil kg/ha (Beltrão & Silva, 1999; Weiss, 1983). A maior exigência de água no solo ocorre no início da fase vegetativa, produzindo, com viabilidade econômica, em áreas onde a precipitação mínima, até início da floração esteja entre 400 e 500mm ( Bahia, 1995; Távora, 1982). A mamoneira desenvolve-se e produz bem em qualquer tipo de solo, com exceção daqueles de textura argilosa, que apresentam deficiência de drenagem, devido à sua sensibilidade ao excesso de água (Weiss, 1983). Segundo Beltrão (2003), a adubação da mamoneira é pouco estudada no Brasil, principalmente nos estados do Nordeste, grande região produtora, bem como nos estados do Centro-Oeste, região onde a cultura é emergente. Contudo, algumas recomendações são encontradas na literatura. Diversos cultivares estão disponíveis, variando em tipos de cachos, porte e deiscência dos frutos (TABELA Y), porém a BRS Energia, foi estudada e disponibilizada pela Embrapa. É uma cultivar precoce, com ciclo médio de 120 dias que tem mostrado adaptação a diferentes ecossistemas em que ocorram precipitações pluviais adequadas ao desenvolvimento e crescimento da planta (pelo menos 500mm). O ciclo é em média de 120 dias entre a germinação e a maturação dos últimos racemos. O lançamento do primeiro cacho ocorre aproximadamente 30 dias após a germinação.Pode ser um 46 período maior em condições de baixas temperaturas e baixa luminosidade. A altura da planta é em média de 140 cm e o tamanho do cacho em média 80 cm. É uma variedade de boa rusticidade, resistente a seca. A produção pode chegar a 1800 kg ha-1 em condições de sequeiro e acima de 4500 kg ha-1, em condições de irrigação (Embrapa, 2007). 4.4.2- Potencialidades,subprodutos e biodiesel Dentre as várias utilidades da mamona (Ricinus communis L.), pode-se destacar a sua utilização na fabricação de tintas, vernizes, cosméticos, sabão e outros produtos. Nos tempos atuais, por outro lado, a importância da mamona cresceu em virtude da possibilidade concreta da aua utilização como fonte de óleo para a produção do combistível biodiesel. O biodiesel, produzido a partir da mamona, é considerado com uma fonte de energia ecologicamente limpa. A superioridade do óleo de mamona, nesse caso, se justifica em virtude da sua maior viscosidade em relação aos outros óleos de origem vegetal, bem como devido a sua baixa emissão de substâncias poluentes, além do fato de manter essas propriedade mesmo quando submetido a altas temperaturas da ordem de 260 a 265º (TÁVORA, 1982). Defini-se ricinoquímica como o ramo da indústria química voltada ao processamento do óleo da mamona, que também é chamado óleo de rícino. O óleo da mamona é uma matéria-prima de grande importância industrial, pois tem grande versatilidade e pode ser utilizado na fabricação de inúmeros oprodutos (livro verde, pg 456). O óleo de mamona é também utilizado em outros processos industriais, a saber: na fabricação de corantes, anilinas, definfetantes, germicidas, óleos lubrificantes de baixa temperatura, colas e aderentes; serve de base para fngicidas, inseticidas, tintas de impressão, vernizes, náilon e materia plástica, no entanto, (…) não é apenas o óleo e a torta que têm aplicações. Da mamona se aproveita tudo, já que as folhas servem de alimento para o bichoda-seda, e, misturadas a forragem, aumentam a secreção láctea das vacas. A haste, além de celulose própria para a fabricação de papel, fornece matéria-prima para a produção de tecidos grosseiros 47 (BANCO DE DESENVOLVIMENTO DE MINAS GERAIS, 2000 a, p.2). A biomedicina também se serve dos benefícios de óleo de mamona, na elaboração de próteses e implantes e em substituição ao silicone, aplicados em cirurgias ósseas, de mama e de próstata (BANCO DE DESENVOLVIMENTO DE MINAS GERAIS, 2000). Outros derivados do óleo de mamona são o ácido ricinoléicos, óleo desidratado, Ácido 12-hidroxiesteárico, e óleo hidrogenado. Embora o óleo seja o principal produto da mamona, co-produtos gerados em seu processamento também têm grande importância, pois contribuem para o aumento da receita da cadeia podutiva dessa oleaginosa.O principal coproduto da mamona é a torta, mas também pode-se incluir a casca do fruto(lv,p.457). Coelho (1979), afirma que, de cada 100kg de mamona em baga, obtêmse, em geral, 45kg de óleo e 50 kg de frelo e torta; do óleo, 36 kg são do tipo 1, de melhor qualidade, obtido por prensagem, que geralmente é hidráulica; e 9kg são do tipo 3, de qualidade inferior, obtido com prensagem e solvente químico. Segundo Severino (2005), em todo mundo, a torta de mamona tem sido utilizada predominantemente como adubo orgânico, embora possa obter valor significativamente maior se utilizada como alimento animal, aproveitando seu alto teor de proteínas. No Entanto, esse uso não tem sido possível até o presente momento, em virtude da presença de elementos tóxicos e alergênicos em sua compsição e da existência de tecnologia viável em âmbito industrial para seu processamento. Apoiada pelas propostas do Programa Nacional do Biodiesel que dispões sobre a introdução do biodiesel na matriz energética brasileira, a mamona tem amplas perspectivas de expansão, especialmente no Nordeste, como cultura resistente à seca do semi-árido e, também, em outras regiões do país, como produtora de óleo industrial ou como produtora da matéria-prima do biodiesel. A área plantada, a produtividade e a produção nacional poderão aumentar consideravelmente, bastando aplicar a tecnologia disponível de produção da matéria-prima, assim como incentivar uma visão empresarial da parte dos agricultores familiares, que são os mais encvolvidos com a cultura, 48 afim de privelgiar a produtividade e o rendimento econômico da propriedade (LV, PG25). Além de ser uma excelente fonte de nutrientes (Tabela K), a torta de mamona possui importante atividade nematicida. Tabela K. Composição média dos macronutrientes de algumas tortas usadas como fertilizantes. Tortas de oleaginosas Nitrogênio Fósforo Potássio (%) (%) (%) Mamona 4,37 1,85 1,39 Algodão (semente integral) 3,99 1,89 1,62 Algodão (semente sem casca) 6,41 2,89 2,17 Amendoim 7,29 1,53 1,33 Gergelim 6,22 2,09 1,26 Fonte : Weiss (1983) apud lv (200x) A cadeia de produção da mamona é composta pelo produtor da matériaprima, passa por diversos intermediários até a indústria processadora.(fugura do livro menor de mamona de Savy Filho, 2005, página 18.) Figura j. Agroindústria da Mamona-Possibilidades de Utilização 49 Fonte: Savy Filho (2005) O biodiesel é um derivado do óleo de mamona (ou de qualquer outro óleo) que tem propriedades similares ao diesel obtido a partir de petróleo e, por isso, tem sido usado em todo mundo como substituto renovável daquele combustível. É produzido através do processo de transesterificação descrita na figura 3 da pag 465. Consiste basicamente na mistura do óleo com álcoolna presença de um catalisador alcalino, resultando em éster e glicerina. Segundo Penteado (2005), para o Brasil, o biodiesel apresenta uma alternativa energética que traz uma série de vantagens entre as quais pode-se destacar: O biodiesel é um sucedâneo do óleo diesel, combustível mais consumido no país; Pode gerar a substituição de um combustível fóssil (diesel), por combustível renovável (Biodiesel); A utilização do Biosiesel reduz a dependência externa do Brasil, em relação ao seu combustível de maior consumo; A utilização do biodiesel pode viabilizar a distribuição de óleo diesel em regiões isoladas que possam produzi-los; O biodiesel pode fortalecer o agronegócio e promover o crescimento regional. A tabela B apresenta as principais culturas com potencial de produção de biosiesel. Observa-se que a mamona é a cultura que apresenta o maior rendimento de óleo, embora, em termos de rensimento por hectare, o babaçu apresenta as melhores condições.Com relação à produtividade de óleo, o dendê é a cultura que apresenta a melhor condição. 50 Tabela B- Principais fontes produtoras de biodiesel no Brasil. Capistrano (2007) relata que além de matéria-prima para a produção de biodiesel, a mamoneira será de grande importância sócio-econômica, visto que contribuirá para o desenvolvimento do semi-árido, região há muito tempo esquecida, mas que agora encontra na mamona, uma importante fonte de ocupação e renda para a agricultura familiar. “ Essa oleaginosa se constitui nim considerável potencial para a econimia do País, tanto como cultura alternativa de reconhecida resistência à seca, como fator fixador de mão-de-obra, gerador de emprego e matéria-prima para a indústria nacional” (Azevedo&Lima, 2001 apud Capistrano 2007). 4.5 Adubação e nutrição de plantas A adubação é uma das principais tecnologias usadas para aumento da produtividade e rentabilidade das culturas, embora, às vezes, possa representar um custo elevado, podendo, assim, aumentar o risco do investimento na lavoura. A adubação não é uma prática que possa ser considerada isoladamente, devendo, portanto, ser avaliada em conjunto com 51 as outras práticas que tambpem afetam a produção. São exemplos: a calagem, a irrigação, o uso de variedades mais produtivas, o emprego de defensivos, o espaçamento e o preparo eficiente do solo. Em qualquer sistema de produção agrícola, é de fundamenteal relevância o estudo das importantes interações que podem ocorrer entre os fatores de produção (CAPISTRANO, 2007). Segundo Santos et al (2004), a adubação, além de manter a produção dos solos produtivos, pode tornar um solo pobre em fértil. À medida que se cultiva o solo, os nutrientes se escasseiam devido às colheitas sucessivas. AS produções ficam prejudicadas pela desnutrição e enfraquecimento as plantas. Para que as plantas voltem a produzir, é necessário devolver ou fornecer ao solo os nutrientes que lher faltam. Estes nutrientes, que podem ser de origem mineral ou orgânica (pela transformação ou decomposição), ficam a disposição da planta e quando assimilados aumentam a produção. A adubação visa primordialmente o aumento da produtividade. No caso da mamona, objetiva-se a produção de óleo por área. Porém, o incremento puro e simples da produtividade de biomassa pode não ser importante se a produtividade do óleo não for favorecida. Portanto produzir massa verde sem atingir a qualidade do produto que vai para o mercado não é mais de interesse da conjuntura mercadológica atual. Os estudos, então, que envolvem nutrição e adubação tendem seguir essa nova linha de raciocínio de mercado, onde produção e qualidade são exigências a serm devidamente consideradas (CAPISTRANO, 2007). A adubação, além de manter a produção dos solos produtivos, pode rtornar um solo pobre em fértil. À medida que se cultiva o solo, os nutrientes se escasseiam devido às colheitas sucessivas. As produções ficam prejudicadas pela desnutrição e enfraquecimento das plantas. Para que as plantas voltem a produzir, é necessário devolverou fornecer ao solo os nutrientes que lhe faltam. Esse nutrientes, que podem ser de origem mineral ou orgânica (pela transformação ou decomposição), ficam a disposição da planta e quando assimilados aumentam a produção (CAPISTRANO). A fertilidade do solo depende de sua capacidade de fornecer água e nutrientes necessários para o desenvolvimento da cultura agrícola e, é influenciado pelos atributos físico-químicas e biológicos do solo. Sendo assim, de uma maneira simples, a fertilidade do solo é avaliada por um conjunto de 52 propriedades químicas: pH, matéria orgânica, fósforo, potássio, cálcio, magnésio, alumínio + hidrogênio, CTC, saturação de bases, etc. (REICHARDT & TIMM, 2004). Baumgartner et al. (2007) confirmam alterações químicas no solo, porém proporcionais às características das águas utilizadas. Os nutrientes contidos em águas recuperadas, oriundas de efluentes urbanos, têm valor potencial para produções agr´colas e desenvolvimento de campos gramados. O nutriente mais benéfico e mais frequente nestas águas é o nitrogênio. Por outro lado, excesso de nutrientes pode vir a causar problemas se excederam à necessidade dos cultivos e gramados. O nitrogênio é importante na parte inicial e intermediária do processo vegetativo da planta. Em quantidades superiores desenvolvimento de às algumas necessárias, plantas, nos pode períodos provoar um finais de excessivo desenvolvimento vegetativo retardando ou evitando o amadurecimento ou ada prejudicando a qualidade da produção (NUVOLARI, 2003). Santos et al.(2004) e Ferreira et al. (2004) descreveram os sintomas de deficiência de N, P, K e micronutrientes na mamona da cultivar BRS 149 Nordestina e demonstraram que os macronutrientes afetam não só o crescimento vegetativo, mas, tamém o ciclo reprodutivo, enquanto oc micronutrientes apresentaram maiores efeito sobre o ciclo reprodutivo. O aumento do rendimento das culturas tem se constituído em uma das metas mais perseguidas na busca e maior eficiência do processo de produção agrícola. Os fertilizantes industrializados têm desempenhado um papel decisivo, por viabilizarem ganhos significativos no incremento da produção de muitas espécies cultivadas (CAPISTRANO). O solo somente produz quando todos os fatores estiverm equilibrados. A fertilidade somente é um dos fatores de produção embora não haja dúvida de que os minerais sejam básicos à nutrição vegetal. Mas também não há dúvida de que a absorção e meabolização são tão importantes como sua presença e disponibilidade no solo. A simples presença do elemento nutritivo no solo ainda não nutre a planta (PRIMAVESI, LIVRO). O solo contém muitos elementos minerais que a planta não utiliza ou utilizasomente em escala muito reduzuda. O aumento do rendimento das culturas tem se consituído em uma das metas mais perseguidas na busca de maior eficiência do processo de produção 53 agrícila. Os fertilizantes industrializados têm desempenhado um papel decisivo, por viabilizarem ganhos significativos no incremento da produção de mujitas espécies cultivadas. Os elementos químicos necessários ao crescimento e desenvolvimento das pantas, e que são exigidos em grandes quantidades, são chamados de macronutrientes. São eles: nitrogênio (N), fósforo (P), potássio (K), cálcio (Ca), magnésio (Mg), e enxofre (S). Como seus requerimentos pelas culturas são grandes, é comum ocorrerem deficiências desses nutrientes em solos intensamente cultivados. A tabela H mostra as proncipais funções de cada macronutriente. Tabela- Participação dos macronutrientes na formação e na qualidade da colheita. Elemento Papéis Nitrogênio Estimula a formação e o desenvolvimento de gemas floríferas e frutíferas, maior vegetação e perfilhamento;aumenta o teor de proteína Fósforo Acelera a formação de raízes; aumenta a frutificação; apressa a manutenção dos frutos, aumenta o teor de carboidratos, óleos, gorduras e proteínas, ajuda a fixação simbiótica de nitrogênio Potássio Estimula a vegetação e o perfilhamento, aumenta o teor de carboidratos, óleos, gorduras e proteínas, ajuda a fixação simbiótica de nitrogênio. Cálcio Estimula a fixação de raízes, aumenta a resistência a pragas e moléstias, auxilia a fixação simbiótica de nitrogênio, maior pegamento das floradas Magnésio Colabora com o fósforo Enxofre Aumenta a vegetação e a frutificação,aumenta o teor de óleos e gorduras, ajuda na fixação simbiótica de nitrogênio. Fonte: Malavolta (1997) A mamona exporta da área de cultivo cerca de 80kg de N, 18 kg de P2O5 e 32 kg de K2O, 13 kg de CaO e 19 Kg de MgO para cada 2000 kg há-1 de baga produzida ( Nakagawa e Neptune, 1971 apud Capistrano 2007). 54 Entretanto estes autores mostram que a absorção de nutrientes da parte aérea aos 133 dias de germinação chega a 156, 12, 206, 19 e 21 kg de N, P2O5, K2), Cao e MgO, respectivamente. Com isto observa-se que a mamona tem alto requerimento de nutrientes para se obter uma produtividade adequada (SANTOS, 2004). Curva de resposta Curvas de resposta são de fundamental importância em estudos de fertilidade do solo. Há várias maneiras de se obtê-la, a mais simples sendo aquela em que se determina como a produção de uma cultura varia com o detrimento de um nutriente adicionado ao solo. Sempre que possível, as curvas de respostas para adição de nutrientes deveriam ser conhecidas. É um avanço sobre a ideia mais simples, de um nutriente adicionado ao solo proporcionar ou não, uma resposta em termos de aumento de produção (RAIJ, 1981). Figura Z- Curva de resposta esquemática para a aplicação de um nutriente Fonte: Raij (1981). 55 A figura Z mostra uma situação em que a curva de respota passa por todos os estágios: aumento, deficiência, e efeito depressivo. Na prática a curva de resposta pode iniciar em qualquer ponto, por existirem nos solos quantidades variáveis de nutrientes. Assim, tanto podem ser obtidos aumentos consideráveis, como pode não haver influência na produção, ou ocasionalmente, o nutriente aplicado pode não ter efeito depressivo (RAIJ, 1981). Segundo Capistrano (2007), é de grande importância tentar avaliar a fertilidade do solo, afim de obter o máximo retorno dos nutrientes aplicados, e também, evitar aplicações elevads onde elas se fazem desnecessárias ou onde podem ter efeito depressivo. 5. METODOLOGIA 5.1 Localização da área experimental O experimento foi instalado e conduzido em condições de campo nas delimitações da Escola de Agricultura da Região de Irecê (ESAGRI), estado da Bahia, localizada entre as latitudes -11º18'42,47'' S e as longitudes -41º 49'44,16'' O, e altitude cerca de 747 m acima do nível do mar. Situada a 4 km da cidade de Irecê, o experimento foi realizado entre junho de 2010 a dezembro de 2010. A Região de Irecê localiza-se no semi-árido da Bahia e é formado por 20 municípios: América Dourada, Barro Alto, Barra do Mendes, Cafarnaum, Canarana, Central, Gentio do Ouro, Ibipeba, Ibititá, Ipupiara, Irecê, Itaguaçú da Bahia, João Dourado, Jussara, Lapão, Mulungu do Morro, Presidente Dutra, São Gabriel, Uibaí e Xique-Xique perfazendo uma área de 26.730 km², correspondendo a 4,6% da superfície do estado da Bahia. Ocupa a zona fisiográfica da Chapada Diamantina Setentrional. A região é caracterizada por duas feições morfológicas distintas: os chapadões metassedimentares do grupo Chapada Diamantina e o Platô calcário do Grupo bambuí (CDAR,2004). 56 Os períodos de chuvas perduram de três a quatro meses, tendo oito meses de 6 estiagem. A pluviosidade média varia entre 500 a 700mm por ano, mas as chuvas são muito irregulares podendo variar entre 200 e 1000mm por ano. Observa-se na década de 1990 uma diminuição das chuvas. Esse quadro é seguramente uma das conseqüências do desmatamento que erradicou, na maior parte da região, a vegetação nativa da Caatinga. Os dois maiores rios da região, o Rio Verde e o Rio Jacaré, que nascem na Chapada Diamantina e deságuam no São Francisco, têm regime intermitente e também apresentam vazões cada vez menores. Isso implica numa queda de oportunidade de geração de renda para as famílias ribeirinhas, mas também de quebra do equilíbrio ecológico (CDAR, 2004).==>09cláudio Figura 1 – Local da realização do ensaio (A). A ESAGRI contava na época do experimento com mais de 70 alunos residentes, do ensino médio integrado ao ensino técnico em agropecuária, fazendo suas refeições, utilizando a cozinha e banheiros do prédio e do alojamento, além dos mais de 150 alunos que usavam água na escola. 57 O solo da área experimental foi classificado como Latossolo vermelho Eutrófico, segundo o Sistema Brasileiro de Classificação de Solos (Embrapa, 1999). 5.2 Condução do experimento e Delineamento experimental Condução do experimento Foram utilizadas as águas residuárias provenientes das estruturas físicas da ESAGRI, que foram depositados em um tanque séptico, um filtro anaeróbio e uma lagoa de estabilização, todos dispostos em série. As capacidades de armazenamento do tanque, filtro e lagoa são: 10000 litros, 5000 litros e 50000L respectivamente. Posteriormente essa água foi conduzida por tubulação e motobomba à área irrigada. Para a complementação e tratamento comparativo, foi utilizada água de um poço tubular, que possui vazão máxima estimada de 40 mil litros / dia. Ø= b 1 Ø= Fossa Séptica Figura G – Detalhamento do Módulo de Tratamento C Filtro anaeróbico 58 Fossa séptica A população máxima informada pela ESAGRI foi alojamento contendo 70 habitantes e na sede da escola em torno 150 habitantes. A contribuição diária foi calculada segundo valores de contribuição diária de esgoto fornecidos pela ABNT-NBR n° 7.229/1993. - alojamento= 70 habitantes x 80 litros / dia = 5,6 m³/dia - sanitários da escola = 150 habitantes x 50 litros / dia = 7,5 m³/dia. Calculou-se o volume útil do tanque séptico através da fórmula abaixo, de acordo com as recomendações da NBR 7.229/93 da ABNT: V = 1000 + N ( C . T + K . Lf ) No qual: V = volume útil, em litros N = número de pessoas ou unidades de contribuição C = contribuição de despejos, em litro/pessoa x dia. T = período de detenção, em dias. K = taxa de acumulação de lodo digerido em dias, equivalente ao tempo de acumulação de lodo fresco. Lf = contribuição de lodo fresco, em litros/pessoa x dia. 59 Os dados fornecidos pela ESAGRI mostram que, considerando alojamento provisório, a escola tem como ocupantes permanentes N = 70 habitantes. A contribuição de esgoto (C) é igual a 80 L/pessoa x dia (NBR 7229/1993) para o alojamento masculino. Assim, tem-se uma contribuição total de despejos em L/dia (Ct) igual a 5.600 L/dia para o alojamento masculino. Pela NBR 7229/1993, o tempo de detenção em dias é 0,75 para uma contribuição de 4.501 a 6.000 L/dia, faixa onde se encontra a contribuição de 5.600 L/dia. O lodo fresco (Lf) é 1 L/pessoa x dia para o alojamento masculino. A temperatura é maior que 20ºC e o intervalo entre limpezas foi de 1 ano (K = 57). Assim o volume útil é de 9,19 m³ (Quadro 01). Número de Contribuintes (N) 70 Contribuição Contribuição total de despejos em L/dia (Ct) L/pessoa.dia (C) 80 5600 Tempo de Detenção (dias) K Lf V = N(CT+KLf) (m³) 0,75 57 1 9,19 Quadro 01: Volume útil da fossa. A profundidade útil mínima e máxima para a faixa de volume útil de 6,0 a 10,0 m³ é respectivamente 1,5 e 2,5 m. Para a execução da fossa foi utilizado um reservatório de fibra de 10 m³, cujas medidas são as seguintes: altura interna – 2 m, diâmetro da base – 2,38 m, diâmetro interno – 2,7 m (Quadro 02). 60 Quadro 02: Dados da fossa. Fonte: http://www.sailer.com.br/construcao.htm Volume (m³) Altura total (m) 10,00 2,10 Diâmetro da base Diâmetro (m²) (m) 2,40 2,85 superior A figura 03 apresenta uma fossa de fibra produzida para tratamento de esgoto. Figura 03: Fossas em fibra de vidro. Fonte: BIOFIBRA, 2008 e SAILER, 2008. Filtro anaeróbio O filtro utilizado constará de um tanque de fibra circular e terá as configurações apresentadas na figura 04. Figura 04: Filtro anaeróbio. Fonte da 2a foto: SAILER, 2008. 61 De acordo com a NBR13969/97 da ABNT calculou-se o volume útil do filtro anaeróbio através da fórmula: V = 1,6NCT V = volume útil, em litros N = número de pessoas ou unidades de contribuição C = contribuição de despejos, em litros/hab x dia T = período de detenção, em dias Com algumas variáveis já estabelecidas para o alojamento masculino (N = 70 habitantes, C = 80 L/pessoa x dia, vazão Q = 5.600 L/dia, encontra-se o volume do filtro (NBR 13969/97) (Quadro 03). Considerou-se o tempo de detenção hidráulica de 0,50 dia, pois a temperatura do esgoto (temperatura adotada: > 25 °C) é maior que a temperatura do ar (21°C no mês mais frio, julho). Quadro 03: Volume útil, tempo de detenção hidráulica, vazão. Q=CxN 5.600 Tempo de detenção hidráulica em V=1,6NCT dias (T) (m³) 0,50 4,48 V (m³) 5,00 Dessa forma, para a execução do filtro foi utilizado um reservatório de fibra de 5.000 L, cujas medidas são as seguintes: diâmetro superior – 2,40 m, altura total – 1,80 m, altura interna – 1,64 m, diâmetro da base – 1,83 m, diâmetro interno – 2,21 m, diâmetro superior – 2,40 m. Foi instalado no fundo, um reservatório de 300 L fixo com a borda superior para baixo, contendo furos espaçados de diâmetros e espaçamentos definidos em função da granulometria do material do meio de suporte utilizado.A figura 06 mostra um filtro instalado pela Empresa Baiana de Água e Saneamento (EMBASA) que tem as mesmas configurações do filtro utilizado. 62 Calha coletora Tubo para limpeza Tubo de entrada Reservatório invertido O filtro anaeróbio possuia em seu interior o meio suporte brita, o esgoto possuia fluxo ascendente sendo aplicado no fundo e recolhido na parte superior, mantendo-se o meio suporte imerso. Lagoa aeróbica De acordo com DACACH (1990), dimensionou-se a lagoa de estabilização por meio do seguinte procedimento de cálculo. 1) Vazão afluente da lagoa de estabilização aeróbia (Qalagoa, em m³/dia) = Vazão efluente do filtro anaeróbio (Qefiltro, em m³/dia). Adotou-se a carga proveniente do filtro como igual à vazão afluente da lagoa para se trabalhar com a carga máxima. Dessa forma, Qefiltro = Qalagoa = 5,60 m³/dia. 2) Adotou-se a DBO proveniente do esgoto bruto do alojamento masculino como 300 mg DBO / L. A eficiência de remoção da DBO no sistema fossa séptica – filtro anaeróbio foi considerada como 70%. Por conseguinte, a DBO afluente para a lagoa de estabilização é de 90 mg DBO / L. Também adotou-se que a eficiência da lagoa aeróbia é de 63 70%, ou seja, a DBO efluente da lagoa de estabilização equivale a 27 mg DBO / L. 3) A carga orgânica unitária, segundo DACACH (1990), é a máxima quantidade de matéria orgânica dos despejos que pode ser lançada em um hectare de área da lagoa (Co, em kg de DBO/hectare * dia) é calculada pela fórmula: Co = 0,28FSmédio F = [ ( FL + F P ) * T C ] / 2 Smédio = Smín. + P * (Smáx. - Smín.) Em que: DBOA = DBO afluente, em mg/L DBOE = DBO efluente, em mg/L FL = valor que depende da DBO dos despejos afluentes FP = valor dependente do tempo médio em que o Sol fica sobre o horizonte TM = temperatura média, em °C TC = coeficiente definido em função da temperatura média F = eficiência fotossintética M+frio = mês mais frio L = latitude da localidade Smédio = valor provável de energia solar visível P = total de horas de insolação / total possível de horas de insolação Co = carga de matéria orgânica, em kg de DBO / hectare dia 64 Quadro 04 – Dados de projeto para o cálculo da carga orgânica unitária. DBOA DBOE FL FP TM TC F 90 27 0,5 4,8 21,0 0,995 2,64 M+frio L Smín Smax P Smédio Co Julho 11°18' 186 232 0,34 201,49 148,76 (Sul) A profundidade (Pr) adotada para a lagoa foi de 1 metro. O período de detenção foi calculado por meio da seguinte fórmula: D = 10 * Pr * (DBOA / Co) D = período de detenção, em dias Pr = profundidade da lagoa de estabilização, em metros DBOA = DBO afluente, em mg/L Co = carga de matéria orgânica, em kg de DBO / hectare dia Quadro 05 – Dados de projeto para o cálculo da carga orgânica unitária. DBOA Pr Co D 90 1 148,76 6,05 A área da lagoa sem considerar a influência da evaporação (A1, em m²) e da recipitação pluviométrica sobre a lagoa é calculado por meio da fórmula: A1 = (Qa * D * 10-4) / Pr 65 D = período de detenção, em dias Pr = profundidade da lagoa de estabilização, em metros Qa = vazão afluente, em m³/dia Co = carga de matéria orgânica, em kg de DBO / hectare dia Quadro 06 – Dados de projeto para o cálculo de A1. Pr Qa Co D A1 1 5,6 148,76 6,05 33,88 O cálculo da área (A2, em m²) da lagoa considerando a precipitação pluviométrica sobre a lagoa (Pp, em m³/dia) e a evaporação da lagoa (E, em m³/dia) é feito por meio da equação: Pp = Pd * A1 E = Ed * A1 A2 = [ (Qa + Pp – E – I) * D ] / Pr Em que: Pp = precipitação pluviométrica sobre a lagoa, em m³/dia Pd = precipitação diária, em m/dia, referente ao mês de julho A1 = área da lagoa sem considerar a influência da evaporação, em m² E = evaporação da lagoa, em m³/dia Ed = evaporação diária, em m/dia, referente ao mês de julho A2 = área da lagoa considerando a precipitação pluviométrica e a evaporação da lagoa, em m² Qa = vazão afluente, em m³/dia D = período de detenção, em dias Pr = profundidade da lagoa de estabilização, em metros I = infiltração no solo, considerada nula devido à presença da manta impermeável 66 Quadro 07 – Dados de projeto para o cálculo de A2. Pp Pd A1 0,03 0,001 33,9 E Ed Qa D 0,19 0,0057 5,60 6,05 A2 Pr I 1 0 (calculada) 32,91 Dimensões da lagoa elíptica = soma do quadrado com 2 semi-círculos A2 = (pi () * L² / 4) + L² Lado do Quadrado = [ 4A / (pi() + 4) ] ^ (½) Acírculo = A2 – Aquadrado Lq = Lado do quadrado, em m A2 = área da lagoa considerando a precipitação pluviométrica e a evaporação da lagoa, em m² Rc = Raio do círculo, em m Ce = Comprimento da elipse, em m Le = Largura da elipse, em m Pr = Profundidade, em m Vl = Volume da lagoa, em m³ Quadro 08 – Dimensões da lagoa. A2 Lq Rc Ce Le Pr Vl 4,5 2,25 9 4,5 1 33 (adotada) 36 67 A lagoa aeróbica contêm o formato elíptica, possuindo em suas dimensões a profundidade de 1m, com capacidade de armazenamento de 40.000litros e tempo de detenção de 6 dias. Na lagoa, foi utilizada uma bomba WEG, com potência 2 CV, conduzindo o efluente tratado por uma tubulação de 2“ até a área irrigada. A cada metro na linha de derivação, colocou-se um registro e uma mangueira de 50 metros de comprimento com gotejadores espaçados em 1 metro. O sistema de irrigação utilizado foi o de gotejamento, através de um gotejadores Azud , modelo ASR-25, de capacidade de liberar uma vazão 1,2 l/gotejador/hora/. O turno de rega utilizado para todos os tratamentos foram 2 dias. A irrigação foi realizada com volume baseado na evapotranspiração da cultura (ETc) e nas lâminas de irrigação requeridas pela cultura, além do uso de um tensiômetro, para conhecimento da umidade presente no solo. Os sistemas de irrigação da água residuária e do poço eram ligados simultaneamente, e permaneciam ligados pelo período de 2 hora a cada dois dias. As irrigações aconteciam sempre no período das 7 às 9 do período matutino. Antes da preparação do terreno, houve a abertura de uma trincheira, próxima a área do experimento para avaliar o perfil do solo, caracterizando-o. 68 Para o preparo do terreno, foi realizado uma aração, seguida de duas gradagens. O plantio foi realizado no dia 23/02/2009, semeando 3 sementes por cova, a uma profundidade de 4 cm, o espaçamento adotado foi de 1m entre planta e 3m entre linhas. Após o desbaste, cada cova ficou com apenas uma planta. Delineamento experimental O delineamento experimental foi o de blocos inteiramente casualizados em parcelas subdivididas no tempo com 2 tratamentos ( água potável-AP e água de reúso-AR) em 2 níveis (com e sem adubação-AD) com 6 repetições por cada tratamento. Cada unidade experimental possui 6 m de largura e 25 m de comprimento, com área total de 150 m2. As parcelas foram distanciadas de 2m para evitar a influência indesejável de tratamentos de parcelas adjacentes. Figura L- Croqui do experimento indicado a distribuição dos tratamentos às parcelas experimentais. Em que: AP= água de poço, AD=adubação complementar e AR= água residuária. 69 O experimento foi idealizado para verificar o aporte de nutrientes do efluente de esgoto tratado sobre o solo e sobre a produção de mamona e compara-lo à água com e sem adubação convencional, situação real empregada em campo. O objetivo do projeto maior que foi desenvolvido na Viabilidade do Reúso Agrícola de Águas Residuárias dos rios Verde e Jacaré, no qual o presente estudo se insere, foi o de avaliar a eficiência dos nutrientes das águas urbanas tratadas na cultura da mamona. Levou-se em consideração as análises químicas realizadas no solo, na água de poço, no efluente e na espécie vegetal estudada. Os tratamentos empregados foram: 1- irrigação com água de poço sem adubação; 2-irrigação com água de poço com adubação; 3-irrigação com água residuária sem adubação; 4-irrigação com água residuária com adubação. Todas as parcelas dos tratamentos receberam quantidades iguais de água (de poço e residuária), ou seja, lâminas de irrigação iguais. A cultivar de mamona testada na área de 600 m2 ( 25 m x 24m) foi a variedade BRS Energia, cultivar desenvolvida pela Embrapa Algodão, que tem por característica possuir cerca de 1,40 m de altura média , tamanho do cacho de 80 cm, em média, ciclo médio de 120 dias, o lançamento do primeiro cacho ocorre aproximadamente 30 dias após a germinação. O plantio foi realizado num espaçamento de 1 x 1 m, totalizando cerca de 600 plantas, e inserindo a semente pré-tratada a uma profundidade de 4 cm . 5.3 Coleta de amostras de água, efluente, solo e mamona Água e efluente Foram realizadas coletas e análises laboratoriais das propriedades físicas, químicas do efluente e da água de poço. As águas utilizadas na irrigação foram classificadas como: C3S1 (Efluente de Esgoto Doméstico Tradado) e C3S1 (Água de Poço). 70 A água de poço foi coletada durante 3 períodos, antes do experimento, aos 30 dias e após a colheita (março de 2010 a julho de 2010), em seguida as amostras foram enviadas à Embasa, na cidade de Salvador, onde foram preparadas para às determinações analíticas. As amostras do efluente utilizado para irrigação no experimento foram coletadas mensalmente (março de 2010 a julho de 2010). As coletas das amostras de esgoto foram efetuadas em diferentes pontos do tratamento, da seguinte maneira: Ponto 1) Junto às saídas de esgoto antes da chegada à fossa (esgoto bruto); Ponto 2) após a fossa séptica, antes da chegada ao filtro anaeróbico; Ponto 3) após a saída do filtro, antes da chegada à lagoa aeróbica. Ponto 4) na lagoa aeróbica. Tabela F-Características químicas do efluente final de esgoto tratado e da água de poço utilizados na irrigação da cultura da mamona, Irecê, BA, 2010. Parametros Efluente de esgoto Água de Poço (média da triplicata) (média da triplicata) -3 - Coliformes Totais (UFC/100 ml) 2,09 x 10-3 - Condutividadeelétrica específica 1,70 x 103 1,50 x 103 DBO (mg/L) 38,8 1,03 DQO 256 13 Fósforo Total (mg/L) 6,90 0,15 pH 8,2 7,13 N-Amônia 28,53 0,08 N-nitrato 6,00 9,20 N-nitrito Coliformes Termotolerantes 3,16 x 10 (UFC/100ml) 3,47 0,007 ++ 41,80 3,91 ++ Mg ( mg.L) 6,29 0,59 Na+( mg.L) 50,75 0,63 Ca (mg.L) 71 K+( mg.L) 14,50 0,39 Cloretos (mg. L ) 36,23 68,47 RAS (mmol L-1) 0,5 3,55 0,39 -1 Solo Antes da instalação do experimento, foram coletadas amostras de terra para análise física e química do solo para fins de caracterização da área experimental, de acordo com a recomendação da Embrapa (EMBRAPA, 1982). Durante a condução do experimento foram realizadas amostragens de terra nos meses de março, maio e julho de 2010 para análises química e física em todas as parcelas e camadas estudadas. As amostras foram obtidas com trado holandês nas camadas: 0-20 cm, e 20-40 cm de profundidade. Os pontos de retiradas de subamostras foram aleatórios dentro de cada parcela. As amostras foram colocadas em sacos plásticos previamente identificados e encaminhadas para preparo e análises no laboratório EMAPA, situado na cidade de Irecê-Bahia. Para as determinações das características químicas, as amostras foram secas ao ar e peneiradas em malha 2 mm, para posterior determinação das características químicas do solo, segundo a metodologia proposta por Raij et al., (2001) Os tratamentos T2 e T4 receberam adubação complementar do adubo 10-10-10 (10% de N, 10% de P e 10% de K, respectivamente), para a correção de nutrientes no solo, após o resultado das análises do solo. Mamona As folhas de mamona foram coletadas manualmente com auxílio de uma tesoura de poda aos 30, 60 e 90 dias, em plantas aleatórias em cada parcela, numa área útil de 2 m2 . Após a coleta, as amostras foram armazenadas em sacos de papel previamente identificados e, posteriormente e encaminhadas 72 para o laboratório da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária –mandioca e Fruticultura (EMBRAPA/CNPMF), situada na cidade de Cruz das AlmasBahia, para determinação dos nutrientes. 5.4 Preparo de amostras e análises de água e efluente As análises de água e efluente destinadas ao plantio, foram monitoradas nos laboratórios da EMBASA(Empresa Baiana de Águas e Saneamento), na cidade de Salvador-Bahia, em 3 momentos do experimento, antes do plantio(novembro de 2009), aos 30 dias(janeiro de 2010), e após a colheita (maio de 2010). Os parâmetros analisados, assim como os métodos de análise desses parâmetros estão detalhados no quadro F: Com relação ao parâmetro RAS, este foi calculado através dos valores médios dos teores de sódio, cálcio e magnésio, e em seguida, os resultados foram convertidos em unidades de mmol L-1 0,5. Quadro F: Parâmetros e métodos de análise da água e do efluente analisados para cada amostra. Parâmetro Método de análise Coliformes termotolerantes Membrana Filtrante Coliformes Totais Membrana Filtrante Condutividade elétrica Condutivímetro DBO Eletrométrico DQO Espectofotométrico Fósforo Total Espectofotométrico pH Potenciométrico Sólidos Totais Método gravimétrico, NBR-10664 Sólidos Totais suspensos Método gravimétrico, NBR-10664 N (Amônia) Íon seletivo N( Nitrato) Colorimétrico N (Nitrito) Colorimétrico Cálcio Método titulométrico do EDTA, NBR – 13799 73 Potássio Fotometria de emissão de chamas, Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 20 th Edition. RAS Cálculo Sódio Fotometria de emissão de chamas, Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 20 th Edition. Magnésio Método titulométrico do EDTA, NBR – 13799 Cloreto Argentométrico 5.5 Análise de solo e preparo das amostras As análises químicas e físicas do solo foram realizadas em três momentos: antes do plantio, antes da colheita e após a colheita, na tentativa de avaliar o comportamento dos nutrientes no solo, e as mudanças ocorridas durante o período de cultivo. As análises químicas de solo foram realizadas no laboratório particular EMAPA, na cidade de Irecê. As amostras foram submetidas às determinações de pH e acidez potencial (H+Al) utilizando-se o método proposto em Raij et al.(2001). Os teores de K, Ca, Mg e Al trocáveis obtidos conforme Embrapa (1999). Foram determinados os seguintes parâmetros: pH (acidez atual), determinado pelo método potenciométrico em solução de CaCl2 0,01 mol L -1; concentrações trocáveis de P, obtidas através da solução extratora Mehlich-1 (HCl 0,05 mol L -1 + H2SO4 0,0125 mol L -1 ), sendo a leitura feita por colorimetria; concentrações trocáveis de K, determinadas por fotometria de chama, após a extração com solução de KCl 1,0 mol L -1 , e os níveis dos macronutrientes cálcio e magnésio foram obtidas empegando-se o método instrumental Espectrofotometria de Absorção Atômica. A determinação da CE no solo foi realizada através de um condutivímetro digital, e após as leituras, as amostras brutas foram filtrados em membranas de éster-celulose com diâmetro de poro de 0,22 µm. Os volumes filtrados foram preservados com solução HgCl2 1g L-1. 74 Tabela E- Análise do solo encontrada antes da preparação do terreno no experimento. mg/dm3 Profundidade pH CE P Cmolc/dm3 K Ca++ + Mg++ Ca++ Mg++ H+ + Al3+ 186,0 27,0 20,0 7,0 1,0 K Ca++ + Mg++ Ca++ Mg++ H+ + Al3+ 192,0 31,5 21,4 10,1 1,2 0-20cm 7,1 0,6 6,0 Profundidade pH CE P 20-40 cm 7,3 0,9 13,0 As abubações complementares do tratamento T2 (7,0kg/150 plantas) e T4 (7,0kg/150 plantas), foram realizadas a partir da análise de solo, sendo corrigidas com fertilizante NPK para melhorar as condições da disponibilidade nutricional do solo. Para esses tratamentos, as quantidades de fertilizantes químicos foram iguais, visando manter o desenvolvimento adequado so sistema radicular da planta, tendo em vista que a fertilidade do solo é o fator primordial para a aumento foliar (maior capacidade de realizar fotossíntese) e consequentemente, aumento da produção. 5.6 Preparo de amostras e análise foliar da mamoneira 5.6.1 Análise de crescimento e de rendimento da cultura A germinação das plantas foi realizada por meio de contagem. No momento do plantio foram semeadas 3 sementes por cova. Aos 15 dias após o plantio foi realizado contagem das plântulas germnadas de cada parcela do experimento, e esses resutados foram expressos em percentagem. 75 Os parâmetros de análise de crescimento da mamoneira foram: germinação, altura do primeiro racemo (APR), comprimento do primeiro racemo (CPR) e diâmetro do caule (DC) . Para realizar a análise do parâmetro altura do primeiro racemo (cacho), as plantas foram medidas da base da planta no chão, até a extremidade do racemo, utilizando uma trena graduada em centímetros. Essas medidas foram analisadas aos 40, 50, 60 e 70 dias. As medidas do comprimento do primeiro racemo das plantas foram coletadas aos 40, 50,60 e 70dias, através da medida direta com uma trena graduada em centímetros. Na análise do diâmetro do caule, foi utilizado um paquímetro digital, e as medidas foram expressas em milímetros. Essas foram realizadas aos 15, 30, 45 e 60 dias. Utilizando os dados obtidos, determinou-se a taxa de crescimento relativo para as variáveis em função dos dias (BENINCASA, 1988). Os resultados de APR,CPR e DC foram analizados segundo testes de Tukey ( 5%) para análise de variância (teste de F) e de regressão. Com relação a análise foliar, as folhas da mamoneira foram para a estufa de secagem com ventilação forçada a uma temperatura de 65◦C por 72 horas. Em seguida, as amostras foram moídas (moinho tipo Willey), passados em peneira de malha de 20 mesh, pesadas, e acondicionadas em recipientes de polietileno para a realização as análises químicas. Por conseguinte, as amostras foram submetidas à digestão nítricoperclórica para a determinação das concentrações de N, P, K, Ca, Mg, e S. Para a determinação do teor de N, as amostras foram submetidas à digestão sulfúrica. O N foi determinado pelo método colorímetro de Nessler, o P pelo método da redução de fosfomolibdato pela vitamina C, modificado por Malavolta (1997), e o K por fotometria de chama. O Ca, e Mg foram determinados por espectrofotometria de absorção atômica, e o S por turdimetria do sulfato, conforme metodologia proposta por Malavolta (1997). Conforme a recomendação desse autor, as análises foram realizadas com 3 repetições num intervalo de 90 dias. Os resultados das concentrações de nutrientes acumulados foram utilizados para confecção de gráficos de 76 diagnose do estado nutricional para os diferentes níveis de água, visando propor recomendações específicas. Tabela Y-Análise foliar da mamoneira submetida à irrigação com água de poço (T1-sem adubação). Tratamentos T1 Macronutrientes-(g/kg) N P K Ca Mg S 33,1 2,15 10 9,87 8,76 1,47 5.7 Determinação de parâmetros de produção da mamoneira Para avaliar os parâmetros de produção da mamoneira, utilizamos as variáveis: número de racemos por planta (NRP), Peso do primeiro cacho (PC), e produtividade de cada parcela. O NRP foi calculado através de contagem, no período de 60 dias, antes da colheita dos primeiros cachos. Após 60 dias, os primeiros cachos foram cortados com auxílio de uma tesoura de poda na base de ligação com a planta, acondicionados em sacos de papelão previamente identificados, e pesados em balança Filizola digital, determinando assim o PC. A colheita de cada parcela foi pesada separadamente em relação às outras. Utilizou-se uma balança Filizola analógica. 5.8 Análises estatísticas Os resultados foram submetidos à análise de variância de acordo com modelo e experimento de blocos completos casualizados com parcelas subdivididas no tempo. Nos casos de F significativo aplicou-se o teste de Tukey 77 a 5% de probabilidade. O programa utilizado para análise dos dados foi o programa estatístico GGGG. 6. RESULTADOS E ANÁLISE DOS RESULTADOS A seguir são apresentados os resultados das análises químicas de água, efluente, solução do solo e compontentes de produção e crescimento da mamoneira. 6.1 Qualidade do efluente tratado e da água de irrigação A qualidade do efluente de esgoto foi monitorada entre os meses de março a julho de 2010, sendo os resultados apresentados na Tabela D. Tabela D e E- Resultados das análises químicas, físicas e biológicas do efluente de esgoto utilizados para a irrigação da mamoneira em diferentes pontos do tratamento. Ponto 1- Antes da fossa, Ponto 2- Após a fossa, Ponto 3- no Filtro Anaeróbico, Ponto 4-Após o filtro anaeróbico. EFLUENTE Constituintes ponto 1 ponto 2 ponto 3 ponto 4 Ctermotolerantes (UFC/100mL) 10,03 x104 2,71 x 104 6,35 x 103 3,15 x103 Ctotais (UFC/100mL) 11,01 x 106 3,49 x 106 2,07 x 105 2,03 x 105 CE (umho/cm) (1) 2,44 x 103 2,23 x 103 2,10 x 103 1,79 x 103 DBO (mg/L) 48,83 46,6 41,67 38,77 DQO (mg/L) 405 374 281 156 NH (mg/L) 128,57 96,43 64,7 28,53 P-total (mg/L) 17,1 13,6 11,18 6,91 pH 9,42 4 9,2 3 1,07 x 103 1,62 x 10 STS (mg/L) 176,33 133,67 98,33 72,67 N03 (mg/L) 13,76 11,83 9 6 NO2 (mg/L) 4,59 4,05 3,55 3,48 Ca (mg/L) 60,1 52,4 45,67 41,8 24,6 19,3 17,93 14,5 4,53 4,43 3,65 3,56 -1 0,5 RAS (mmol L ) 1,10 x 10 8,19 3 ST (mg/L) K (mg/L) 1,54 x 10 8,35 3 78 Na (mg/L) 123,14 101,33 66,43 50,75 Mg (mg/L) 24,18 20,36 15,2 6,29 Cl (mg/L) 81,5 68,67 48,2 36,23 Al (mg/L) ND (2) ND ND ND ÁGUA Constituintes Amostra 1 Amostra 2 Amostra 3 Amostra 4 Ctermotolerantes (UFC/100mL) ND ND ND ND Ctotais (UFC/100mL) ND ND ND ND CE (umho/cm) 1,48 x 10² 1,72 x 10² 1,32 x 10² 1,41 x 10² DBO (mg/L) 1,3 1,03 0,77 0,82 DQO (mg/L) 15 13 11 12 P-total (mg/L) 0,229 0,178 0,231 0,23 pH 7,13 7,02 7,23 7,17 NH4 (mg/L) < 0,1 0,089 0,076 0,082 ST dissolvidos(mg/L) 18,67 19,3 24,7 21,5 Cloretos 71,56 65,7 68,15 66,34 N03 (mg/L) 9,02 9,43 9,17 9,19 NO2 (mg/L) < 0,005 0,007 0,007 0,006 Ca (mg/L) 3,66 3,7 4,37 3,97 0,47 0,35 0,62 0,49 RAS (mmol L ) 0,07 1,05 0,06 0,09 Na (mg/L) 0,5 0,8 0,6 0,8 Mg (mg/L) 0,53 0,64 0,59 0,61 Al (mg/L) ND ND ND ND K (mg/L) -1 0,5 (1) Condutividade elétrica (2) Não detectado Com base na caracterização de efluentes secundários domésticos citada em Feigin et al (1991), (Tabela 1), observa-se que os valores de pH após o tratamento encontrados para o efluente da ESAGRI (Tabela S) permaneceu muito próximos à faixa de 7,8 a 8,1, normalmente verificada para efluentes. Isso evidencia o caráter alcalino do esgoto durante todo o processo de tratamento das águas residuárias. As concentrações finais de Na e Ca no efluente estiveram dentro das variações esperadas (50,75, 50-250; 41,8, 20-120 mg/L, respecivamente), o que não ocorreu para a variável RAS, permanecendo abaixo do limite mínimo (4,5) normalmente 79 encontrado para efluentes, assim como o elemento Mg, que tem como limite mínimo (10,0) e o índice final dos cloretos, ficando também abaixo do valor mediano (36,23). Com relação as análise físicas no efluente, os resultados mostram que o tratamento funcionou razoavelmente bem na redução da composição dos sólidos totais, entretanto não diminuiu a quantidade de sólidos totais suspensos, ficando muito acima dos limites encontrados nos esgotos sanitários secundários (10-20). Os teores de QBO e DQO responderam bem ao tratamento do esgoto e os resultados finais de ambos foram interpretados como satisfatórios, se comportando dentro dos limites propostos for Feigin et al (1991). Os teor final dos macronutrientes nitrogênio (N) - forma de amônio e nitrato, fósforo (P) e potássio (K), importantes na sua disponibilidade de nutrir as plantas, tiveram bons resultados dentro das variações esperadas ( 28,53, 1-40 ; 6, 0-10 ; 6,91, 6-17; 14,5, 10-40, respectivamente). Houve uma boa redução (em potências de 10 ) nos valores de coliformes termotolerantes e do constituinte coliformes totais, mostrando uma regular eficiência na remoção desses patógenos no esgoto, para que aumente ou potencialize o seu uso na irrigação. Os parâmetros analisados na água foram comparados às diretrizes de qualidade d´água para irrigação, conforme Ayers & Westcot (1985). Com o intuito de identificar a eficiência de remoção de alguns constituintes das águas de esgoto, foram realizados cálculos de redução (em níveis percentuais) dos parâmetros analisados no esgoto, em 4 diferentes pontos do tratamento: A (percentual de redução do ponto 1 para o ponto 2), B (redução do ponto 2 para o ponto 3), e C (redução do ponto 3 para o ponto 4), descritos na tabela X, e nas figuras T, V e X. Tabela X- Redução dos valores dos constituintes do esgoto nos diferentes pontos do tratamento. Pontos analisados Constituintes A B C Ctermotolerantes (UFC/100mL) 73% 77% 50% Ctotais (UFC/100mL) 68% 94% 2% CE 9% 6% 15% DBO 5% 11% 7% DQO 8% 25% 44% 80 NH4 (mg/L) 25% 32% 56% P-total (mg/L) 21% 18% 39% pH 2% 9% 2% ST (mg/L) 5% 29% 3% STS (mg/L) 25% 26% 26% N03 (mg/L) 14% 24% 33% NO2 (mg/L) 12% 12% 2% Ca (mg/L) 19% 13% 9% K (mg/L) 23% 7% 20% 2% 20% 2% Na (mmol L ) 18% 34% 24% Mg (mg/L) 16% 25% 59% Cloretos (mg/L) 19% 30% 25% RAS -1 0,5 Figura T- Representação da redução dos coliformes termotolerantes e Coliformes Totais no experimento. 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Coliformes Termotolerantes (UFC/100mL) Coliformes Totais (UFC/100mL) A B C 81 Figura W- Representação da redução de NPK (macronutrientes) no tratamento das águas residuárias. 60% 50% 40% N (AMÔNIA) 30% FÓSFORO TOTAL-mg/L 20% POTÁSSIO-mg/L 10% 0% A B C Figura B- Representação da redução de íons Na e Ca, e do pH no tratamento das águas residuárias. 3 SÓDIO -mg/L 2 CÁLCIO-mg/L pH 1 0% 10% 20% 30% 40% 82 6.2 Efeitos da irrigação com esgoto tratado e com água sobre a solução do solo Na tabela R são apresentados, respectivamente, os resultados da análise química do solo para fins de caracterização da área previamente à instalação do experimento em dois horizontes (profundidades). Com base nos resultados (Tabela P), nota-se que o solo conseguiu reter mais nutrientes no solo nas duas profundidades estudadas. Tabela R- Análise química de solo das parcelas do experimento, analisados em duas profundidades, durante 3 períodos. Com base nos resultados encontrados na análise do solo, podemos afirmar que houve uma melhoria nos níveis de fósforo,potássio, cálcio e magnésio nos dois horizontes estudados. Entretanto houve um aumento na condutividade elétrica e do pH do solo, o qual este último poderá influenciar na disponibilidade de outros nutrientes. Outro resultado que poderá comprometer a qualidade do solo é o aumento dos teores de alumínio após a irrigação com efluente de esgoto tratado. 6.2.1 pH, condutividade elétrica (CE) pH Os valores de pH no solo nos dois horizontes aumentaram sensivelmente após a aplicação da água residuária no solo. Isso se deve aos altos valores de pH dos esgotos. Os efeitos do pH foram observados nas duas camadas / horizontes estudados. Na camada 0-20 cm a aplicação de água residuária… Na camada 20-40 cm os tratamentos… Os valores de pH da solução do solo foram maiores em superfície, porém não superaram o limite máximo de 8,5, para condutividade elétrica menos que 4 dS m-1, estabelecido como indicador de sodicidade do solo, segundo classificação descrita em 83 Richard (1954). De acordo com essa classificação, valores de pH menores que 8,5 indicariam sodicidade somente se os valores no presente estudo (Tabela tal). Entretanto, com base na classificação descrita em Rengasamy & Plsson (1991), os valores de pH da solução do solo permaneceram na faixa de 6,0 a 8,0 considerada para “solos sódicos neutros”, porém permaneceram muito próximos do limite de 6, abaixo do qual o solo seria considerado como “solo sódico ácido”. Falkiner & Smith (1997) observaram aumento do pH do solo em cerca de 0,7 unidades para tratamento com efluente e 0,3 para tratamento dom água em sistema de cultivo florestal após 4 anos de irrigação.Porém, neste caso o pH do efluente utilizado foi superior ao da água em 0,40 unidades, fato que resultou em maior aumento do pH do solo sob irrigação com efluente num longo período de irrigação. Aumento do pH em solos de campo (4 anos de irrigação) e floresta (17 anos de irrigação), sob irrigação com efluente, também foi observado por Smith et al. (1996). Condutividade elétrica Aumento dos valores de CE da solução do solo foram observados com o tempo até os 20 cm de profundidade do solo, sendo que o aumento de CE foi evidenciado em cada um dos tratamentos empregados 9tabela tal). Estudos têm evidenciado aumentos de CE tanto em solos irrigados com água como em solo irrigados com efluente (Falkiner & Smith, 1997; Johns & McConchie, 1994 apud Passos, 2004). O aumento de CE observado na camada 0-20 pode ser atribiudo, não somente aà adição de sais via irrigação e efluente, mas também devido à fertilização mineral realizada nas parcelas T2 e T4. Apesar desse aumento, o nível de salinidade não resultou em risco para o rendimento da mamoneira. INSERIR TABELA DA CE…DADOS ESTATÍSTICOS Considerando os baixos valores de CE da solução de solo (<1 dS m-1) dos tratamentos T1 e T2, o solo poderia ser classificado como “sódico” de acordo com a classificação de solos sódicos descrita em Richards (1954), apesar de um aumentod dos valores para os tratamentos que utiliaram água residuária (T3 e T4). 6.2.2 Concentrações de sódio, potássio, cálcio + magnésio e alumínio sódio 84 Os teores de Na na solução do solo aumentaram com o tempo em toda a área experimental, nas camadas 0-20 e 20-40 cm, independentemente dos tratamentos (tabela tal). Efeitos de tratamento sobre as concentrações de Na foram evidenciados para médias de concentração de Na entre épocas para todos os tratamentos, nas camadas 0-20 e 20-40. Portanto efeitos iguai sobre a concentração de Na na solução do solo foram verificadas após irrigação com água e com efluente. Tabela da concentração de Na. Potássio A concentração de K na solução do solo aumentou com o tempo na camada 0-20 cm e praticamente permaneceram inalterados na camada 20-40 cm do solo. Esse aumento acompanhou o aumento do teor de K trocável na mesma camada o solo. (Tabela tal). O aumento da concentração na solução foi atribuido à fertilização potássica nos tratamentos T2 e T4. Para o tratamanto T3, o aumento da concentração de K, foi devido a capacidade nutricional do esgoto. Efeitos de tratamento sobre as concentrações de K na solução do solo foram observados para as camadas 0-20 e 20-40 cm. ANALISE ESTATÍSTICA. Cálcio + Magnésio Foi observada aumento na concentração de Ca+Mg na solução do solo com o tempo e em toda a área experimental, nas camadas de 0-20 e 20-40 cm. Análise estatística Quadro do cálcio + magnésio Alumínio O alumínio não foi detectado em solução pelo método instrumental empregado. Conforme Pavan (1983), há relação entre o Al trocável e a concentração na solução do solo, fato que tem sido discutido em muitos trabalhos. ANÁLISE ESTATISITICA / TABELA H+ AL 85 Em geral, os efeitos da irrigação com água e efluente sobre os parâmetros avaliados no solo foram mais pronunciados e melhor entendidos nas camadas superficiais ou mais profundas? 6.4 Efeitos da irrigação com esgoto tratado e com água na mamona:parâmetros da produção Ao analisar a influência de água residuária sobre o crescimento da mamoneira BRS Energia, Barreto et al (2008), afirma que a altura da planta e o diâmetro caulinar, nos intervalos de tempo estudados, foram maiores com a aplicação de águas residuárias em comparação com a água de abastecimento ecom a mistura das duas. 6.4.1 Quantidade de racemos Após 50 a 60 dias da germinação, surgiram os primeiros racemos ou cachos de primeira ordem. De acordo com Beltrão (2003), a haste principal cresce verticalmente sem ramificação até o surgimento da primeira inflorescência, que tem a denominação de racemo depois do apareceimento das flores em forma de cacho. O racemo pode ter um número variável de frutos, dependendo da cultivar e do ambiente (fertilidade do solo, precipitação pluvial, temperatura, pragas e doenças). Considerando cada parcela isoladamente, e de acordo com a análise de variância, houve diferença significativa, ao nível de 5% de probabilidade, no número de racemos por planta. A média do número de racemos por planta foi significativamente maior no tratamento T3 do que nos outros tratamentos, contudo sem causar diferenças significativas entre as produtividades de sementes. No tratamento T3, o número médio de racemos por planta foi de 20,81, enquanto nos outros tratamentos T1, T2 e T4 foram 9,85, 11,05, 17,53 racemos por planta, respectivamente. Segundo Nóbrega (2001), o número de racemos é considerado baixo quando for menor do que 3 racemos por planta; médio de 3 a 7, e alto maior que 7. De acordo com essa classificação, verifica-se que para todos os tratamentos o número de racemos pode ser classificado como alto. 86 Figura E- Racemos da mamona (variedade BRS Energia) 6.4.2 Peso do primeiro cacho Fonte da variação SQ Entre grupos 1186160 Dentro dos grupos 614700 Total 1800860 gl MQ F valor-P F crítico 3 395386,8 149,2268 7,01E-54 2,64351 232 2649,569 235 87 6.4.3 Produtividade Todas as plantas de cada parcela do experimento foram colhidas e pesadas após o término do experimento. Os talos dos cachos foram retirados, assim como as cascas, e pesou-se em balança Filizola, apenas as sementes. Foram somadas ao pesodas sementes do primeiro cacho que foi coletado anteriormente para a realização de outras análises. Tratamento Rendimento (150 plantas/parcela) T1 18,7 kg T2 22,8 kg T3 49,1 kg T4 35,1 kg 6.5 Efeitos da irrigação com esgoto tratado e com água na mamona:parâmetros de crescimento 6.5.1 Germinação No que diz respeito à germinação de sementes de mamona, As taxas de germinação das sementes de mamona para cada tratamento foram:T1- 82,4%, T2-91,3%, T3-92%% e T4-91,5%. T4 T3 T2 T1 88 FIGURA 1- Germinação de sementes de mamona sob 4 tipos de tratamento ( T1- Água potável sem adubação, T2-Água potável com adubação, T3-Água residuária sem adubação e T4-Água residuária com adubação). A figura 1 mostra que a nutrição vegetal é uma das condicionantes para garantir o sucesso de um plantio. A adubação complementar para água potável favorece uma maior germinação das sementes, visto que é necessário verificar uma análise de solo antes do plantio, para quantificar melhor o que será incrementado quimicamente ao solo. Nota-se através destes resultados que utilizando água residuária, existe uma maior garantia da germinação das sementes, e consequentemente um crescimento inicial maior, fatos estes favoráveis, visto que o produtor poderá realizar o transplantio mais cedo, economizar sementes e adubos de préplantio. 6.5.2 Altura do primeiro racemo Segundo Severino (2005), a altura do 1º racemo é uma característica ligada a precocidade da planta, sendo considerada mais precoce a planta que lança o primeiro cacho em menor altura. De acordo com as análises de variância e os testes para comparação de médias revelaram que nos primeiros 40 dias o tratamento T3 mostrou-se superior aos demais, e os tratamentos T1, T2 e T4 não diferiram entre si. Nos demais períodos (50,60 e 70 dias) não houve diferença significativa entre os tratamentos, porém o tratamento T3 apresentou maiores médias em todos os momentos, sendo esse tratamento o mais recomendado para essa variável. Variação das Médias das Alturas do Primeiro Racemo (APR1) entre 40 e 70 dias Grupo 40 DIAS 50 DIAS 60 DIAS 70 DIAS 89 Tratamento 01 8,36 17,22 28,75 40,68 Tratamento 02 9,15 17,10 28,54 41,22 Tratamento 03 10,80 17,81 28,97 41,73 Tratamento 04 8,36 17,81 28,54 41,31 Variação das Médias das Alturas do Primeiro Racemo (APR1) entre os 40 e 70 dias 50 28,97 28,75 28,54 28,54 40 30 20 41,73 40,68 41,31 41,22 10,80 9,15 8,36 8,36 17,81 17,81 17,22 17,10 10 0 40 DIAS Tratamento 01 50 DIAS Tratamento 02 60 DIAS Tratamento 03 70 DIAS Tratamento 04 6.5.3 Comprimento do primeiro racemo De acordo com a tabela G, que mostra a nálise de variância, não houve efeitos significativos das variáveis sobre as médias gerais do comprimento do 1º racemo; contudo, dentro de cada parcela, houve diferença significativa dos comprimentos em função da adubação e da utilização da água residuária. Variação das Médias dos Comprimentos do Primeiro Racemo (CPR1) entre 40 e 70 dias 90 Grupo 40 DIAS 50 DIAS 60 DIAS 70 DIAS Tratamento 01 3,00 18,34 27,75 44,34 Tratamento 02 3,91 17,42 27,83 46,80 Tratamento 03 1,75 17,92 27,83 40,10 Tratamento 04 3,00 17,92 27,83 39,02 COMPORTAMENTO DAS MÉDIAS DE COMPRIMENTO DO PRIMEIRO RACEMO (CPR) ENTRE 40 E 70 DIAS 60,00 50,00 40,00 18,3 17,9 30,00 20,00 10,00 3,9 3,0 3,0 1,8 27,8 27,8 27,8 27,7 46,8 44,3 40,1 39,0 17,9 17,4 0,00 40 DIAS TRATAMENTO 01 50 DIAS TRATAMENTO 02 60 DIAS TRATAMENTO 03 70 DIAS TRATAMENTO 04 Conforme a comparação das médias, dentro de cada parcela, obtidas pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade (Tabela F), houve diferenças significativas entre os comprimentos do 1º racemo nos tratamentos. 91 Figura F- 1º racemo, mamona (variedade BRS Energia). A média geral do comprimento final do 1º racemo para o tratamento 2 foi superior (46,8 cm)aos demais tratamentos. Não houve diferença significativa da média geral do comprimento do 1º racemo no tratamento 2 para os demais. 6.5.4 Diâmetro do caule As médias final obtidas nos tratamentos foram: T1- , T2-, T3, e T4-. Foram observadas diferenças significativas do tratamento T3 para os outros tratamentos, indicando a influência da água residuária nessa variável. Vale ressaltar que os tratamentos que utilizaram água residuária (T3 e T4) tiveram desempenho maior que os tratamentos que usaram água de poço (T1 e T2). Variação das Médias dos Diâmetro do Caule (DP) entre 15 e 60 dias Grupo 15 DIAS 30 DIAS 45 DIAS 60 DIAS Tratamento 01 6,68 11,10 17,49 26,36 Tratamento 02 6,74 11,19 17,77 27,30 Tratamento 03 7,55 17,24 30,70 45,06 Tratamento 04 6,55 16,01 22,54 44,62 92 DIÂMETRO DO CAULE 50 45,06 44,62 40 30,70 27,30 30 7,55 6,74 6,68 6,55 20 10 17,24 16,01 26,36 22,54 17,77 11,19 11,10 17,49 0 15 DIAS Tratamento 01 30 DIAS Tratamento 02 45 DIAS Tratamento 03 60 DIAS Tratamento 04 6.5.5 Análises foliares A análise foliar da mamoneira (figura Z) mostra que as amostras do tratamento 3 (água residuária sem abubação) tiveram com a exceção do macronutriente enxofre (S), os maiores níveis nutricionais na folha, o que evidencia a qualidade nutricional do esgoto tratado para suprir ou repor as necessidades de macronutrientes da mamoneira. Figura Z- Análise foliar dos macronutrientes da mamoneira cultivadas com água de poço (com e sem adubação) e de água residuária (com e sem adubação). 93 S Mg T4 Ca T3 K T2 P T1 N 0 10 20 30 40 CONCLUSÕES Com base nos resultados obtidos nos experimentos, pode-se conculir o seguinte: 1- O uso de água residuária sem adubação foi um tratamento que causou de forma significativa, aumentos para o crescimento, nutrição e produtividade da mamoneira BRS Energia. 94 Dificudades encontradas As dificuldades encontradas durante o experimento foram: Problemas operacionais -roubo de bomba, - falta de efluente devido ao desativamento do alojamento, sem aviso -distância até o laboratório para análises de esgoto (IrecêSalvador=500 km) - invasão de animais. Problemas do experimento -remoção de nutrientes que seriam destinados à lagoa, ficaram retidos no filtro, sendo portanto a irrigação com efluente de lagoa. 95 REFERÊNCIAS AZEVEDO, D. M. P. O agronegócio da mamona no Brasil. Embrapa: Brasília, DF.2001. AZEVEDO (2005)(EFEITOS DA APLCAÇÃO DE EFLUENTE TRATADO) Araujo et al…COBESA ASANO, T., ECKENFELDER, W.W., MALINA, J.F., Jr. J.W. Wastewater reclamation and reuse. Califórnia, EUA, 1135p, 1998. ASANO, Takashi. Water From (Waste)Water - The Dependable Water Resource. Water Science and Technology,v. 45, n.8, p.23–33, 2002. Disponível em: <http://www.bvsde.paho.org/bvsacd/leeds/ASANO1.pdf>. Acesso em: 5 junho 2007. AYERS, R.S.; WESTCOT, D. W. Qualidade de água na agricultura. Trad. GHEYI, H.R.; MEDEIROS, J.F.; DAMASCENO, F.A.V. Campina Grande: UFPB, 1991. 218p. (FAO. Estudos de Irrigação e Drenagem, 29). BAHIA, J. S. , TÁVORA, F. J. A cultura da mamona. Fortaleza: EPACE, 1982. 111p. BASTOS, Rafael Kopschitz Xavier (Corrdenador). Utilização de Esgotos Tratados em Fertirrigação, Hidroponia e Piscicultura. Rio de Janeiro, ABES, 2003. 267p. Disponível em: <http://www.finep.gov.br/prosab/livros/ProsabRafaelInternet.pdf>. Acesso em: 17 fevereiro 2006. RAGA ET AL-LIVRO DE ENGENHARIA AMBIENTAL BASTOS, R. K. X. (1996). Bacteriological Aspects of Drip and Furrow Irrigation with Treated Wasterwater. Leeds, England. 179p [PhD – Thesis – University of Leeds – Departament of Civil Engeneering]. BETTIOL, W. Impacto ambiental do uso Agricola do lodo de esgoto e de efluentes. Workshop “Águas residuaria tratadas: presença de patogenos emergentes e o reuso na agricultura”, São Paulo, 2004, Universiade de São Paulo-Escola Polit[ecnica/ - informaão pessoal. BISWAS, A. K. “The role of wasterwater in the san Juan de Miraflores Stabilization Ponds: Public Health, Enviromente, and Social-Economic Implicatins. PAHO Bulletin, v.19, n.2, p. 146-164, 1998. 96 Ref.2.3-pg 35-livro jrdão BIXIO, D. et al. Wastewater reuse in Europe. Desalination, v.187, n. 1-3, p. 89101, February 2006. Disponível em: <http://www.sciencedirect.com/science?_ob=MImg&_imagekey=B6TFX4J444DP-D1&_cdi=5238&_user=686342&_orig=search&_coverDate=02%2F05%2F2006& _sk=998129998&view=c&wchp=dGLbVlWzSkWb&md5=ecdb1b1e4c21a24b89d18b998ec33bc1&ie=/sdarticle.pdf>. Acesso em: 19 janeiro 2007. BASTOS, R. K. X.; ANDRADE NETO, C.O.; CORAUCCI FILHO; MARQUES, O.M. Introdução. In: Rafael Kopschitz Xavier Batos. (Org.). Utilização de esgotos tratados em fertirrigação, hidroponia e piscicultura. 1 ed. Rio de Janeiro: ABES/Rima, 2003, v.1, p,1-22. Bastos R K X, Bevilacqua P D, Keller R (2003). Organismos patogênicos e efeitos sobre a saúde humana. In: Gonçalves R F (coord.). Desinfecção de efluentes sanitários, remoção de organismos patógenos e substâncias nocivas. Aplicações para fins produtivos como agricultura, aqüicultura e hidroponia. ABES, Rio de Janeiro, RJ, p. 27-82. BELTRÃO, N.E.M.; CARTAXO, W.V.; PEREIRA, S.R.P.; SOARES, J.J.; SILVA, O.R.R.F. O cultivo sustentável da mamona no semi-árido brasileiro. Embrapa: Campina Grande, 2005. 22p. BEEKMAN, G. B. Water conservation, recycling and reuse. In: BISWAS, A. K., International Journal of Water Resources Development. Oxfordshire: Carfax, 1998. vol. 14, p. 353-364. BENINCASA, M.M.P. Análise de crescimento de plantas: noções básicas. Jaboticabal : UNESP-Campus de Jaboticabal. 1988. 41p. BREGA FILHO, D. & MANCUSO, P. C. S. Conceito de reuso de água. In: Reuso de água; Capítulo 2. Eds. P. C. Sanches Mancuso & H. Felício dos Santos. Universidade de São Paulo – Faculdade de Saúde Pública, Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental – ABES. São Paulo, 2002. BROWN, L.R.; RENNER, M.; HALWEIL, B. Sinais vitais 2000: as tendências ambientais que determinarão nosso futuro. Salvador: UMA, 2000. 196 p. COELHO, I. Avaliação das exportações tradicionais baianas: caso de sisal e mamona. Salvador:UFB, 1979. 174p. Tese de Mestrado. 97 FEIGIN, A., RAVINA, I. e SHALHEVET, J. Irrigation with treated sewage efluent. Advanced Series in Agricultural Science. Ed. Spring-Verlang. Berlin – Alemanha, 1991, 216p. FRIDEL, J.K; LANGER, T.; SIEBE, C. STAHR, K. Effects of long-term wase water irrigatiosn on soli organic matter, soli microbial biomass and its activities in central Mexico. Biological nd Fertilit Soil, v.31, p.414-421,2000. Feachem R G et al. (1983). Sanitation and disease – Health aspects of excreta and wastewater management. John Wiley & Sons, Washington D. C., 501 p. FILHO, D.B.; MANCUSO, P.C.S. A escassez e o reúso de água em âmbito mundial. In:Reúso de Água. Pe9dro Caetano Sanches Mancuso, Hilton Felício dos Santos-Editores. Barueri, SP:MANOLE, 2003. FERNANDEZ, J. C. & GARRIDO, R. J. Economia dos recursos hídricos. Salvador:EDUFBA, 2002. FONSECA, A.F. Disponibilidade de nitrogênio, alterações nas características químicas do solo e do milho pela aplicação de efluente do esgoto tratado. Piracicaba, Universidade de São Paulo –Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, 2001. 110p (Dissertação de Mestrado). HARUVY, N. Agricultural reuse of wastewater: nation-wide cost-benefit analysis. Agriculture, Ecosystems and Environment, v. 66, 1997, p. 133119. HESPANHOL, Ivanildo. Potencial de Reuso de Água no Brasil: Agricultura, Indústria, Municípios, Recarga de Aqüíferos. BAHIA ANÁLISE & DADOS, Salvador, SEI, v. 13, n. ESPECIAL, p. 411-437, 2003. Disponível em: <http://www.hidro.ufcg.edu.br/twiki/pub/ChuvaNet/ChuvaTrabalhosPublicados/P otencialdereusodeguanoBrasilagriculturaindstriamunicpiosrecargadeaqferos.pdf >. Acesso em: 29 maio 2007. ISHERWOOD, K. F. O Uso de Fertilizantes Minerais e o Meio Ambiente. Tradução: Associação Nacional para Difusão de Adubos (ANDA). [S.l. : s. n.] [entre 2000 e 2005], 60 p. Disponível em: <http://www.anda.org.br/boletins/fertilizantes_meio_ambiente.pdf>. Acesso em: 13 maio 2008. IBGE (2000). Pesquisa nacional de saneamento básico. Departamento de População e Indicadores Sociais. Rio de Janeiro, 397 p. 98 IFPRI & IWMI - INTERNATIONAL FOOD POLICY RESEARCH INSTITUTE & INTERNATIONAL WATER MANAGEMENT INSTITUTE. Re: Água e irrigação segundo IFPRI e IWMI. In: Lista Fonte d´água. Florida Center for Environmental Studies. Relatório "Global Water Outlok to 2025: Averting an Impeding Crises". Publicação no Dia Mundial do Alimento. Washington D.C., 16 Out. 2002. Disponível na Internet: <http://archives.ces.fau.edu/fontedagua.html>. Citado: 22 Nov. 2002. GUIDOLIN, J. C. Reuso de efluentes. Brasília: Secretaria de Recursos Hídricos, Ministério do Meio Ambiente, 2000. JUAN, J.A.M.S. Desalación de aguas salobres y de mar. Osmose inversa. Madrid: Mundi-Prensa. 395p. 2000. LAVRADOR FILHO, J. Contribuição para o entendimento do reúdo planejado de água e algumas considerações sobre suas possibilidades no Brasil. Dissertação de mestrado-Escola Politécnica de São Paulo, Universidade de São Paulo, 1987. LÉON S., G., CAVALLINI, J. M. Tratamento e uso de águas residuárias. Tradução de R. Gheyi, A. König, B.S.O. Ceballos, F.A.V. Damasceno, Campinas Grande, UFPB, 1999, 110p. LAR, R. STEWAT, B.A Soik processes and water quality. London> Lewis Publishers, 1994. 398p. MALAVOLTA, E.; VITTI, G.C.; OLIVEIRA, S.A. Avaliação do estado nutricional das plantas: princípios e aplicações. 2.ed. Piracicaba: POTAFOS, 1997. 201p. MANCUSO , P.C.S. In: Tecnologia de reúso de água. Reúso da água. Barueri,SP:Manole, 2003. MAROUELLI, W.A., SILVA, H. R. da. Aspectos Sanitários da água para fins de irrigação. Comunicado Técnico da EMBRAPA Hortaliças, Brasília, 1998, 7p. Metcalf, Eddy (1991). Wastewater engineering: Treatment, disposal and reuse. 3. ed. McGraw Hill, International Editions, Singapore, 1.334 p. PAGANINI, W. da S. In: Sistemas de reúso de água: projetos e estudos de casos. Barueri,SP:Manole, 2003. 99 PAGANINI, W. S. (1997). Disposição de Esgotos no Solo: Escoamento à Superfície. 2. Ed. São Paulo: Fundo editorial da AESABESP, 1997. 232p. PORTO, E.R.; AMORIM, M.C.C.; SILVA JÚNIOR, L.G.A. Uso do rejeito da dessalinização de água salobra para irrigação da erva-sal (Atriplex nummularia). Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, Campina Grande, v.5, n.1, p.111-114, 2001. RAIJ, B., ANDRADE, J.C., CANTARELLA, H., QUAGGIO, J.A. Análise.Química para Avaliação da Fertilidade de Solos Tropicais. Campinas, SP. Instituto Agronômico, 2001, p.240-250. RHOADES, J.D.; KANDIAH, A.; MASHALI, A.M. Uso de águas salinas para produção agrícola. Tradução de H.R. GHEYI, J.R. DE SOUSA, J.E. QUEIROZ. 1.ed. Campina Grande: UFPB, 2000. 117p. Estudos FAO Irrigação e Drenagem, 48. SCHENKEL, C.S.; MATALLO JR., H. Desertificação. 1.ed. Brasília: UNESCO, 2003. 82p. SILVA, Lilian Cristina Bezerra da; MENDONÇA, Wíldima Ferreira de; NETO, Cícero Onofre de Andrade. Eficiência na remoção de sólidos em um decanto digestor com filtro anaeróbio acoplado. In: SIMPÓSIO DE PESQUISA E EXTENSÃO EM TECNOLOGIA (CENTRO DE TECNOLOGIA – UFRN), 4, Natal, 1998. Disponível em: <http://209.85.215.104/search?q=cache:_mLLxpelFwkJ:www.ufrn.br/sites/produ cao_ct/sec3_8.html+filtro+anaer%C3%B3bio&hl=pt-BR&ct=clnk&cd=6&gl=br>. Acesso em: 11 maio 2008. SHUVAL, H., ADIN, A., FATTAL. B., RAWITZ, E.; YEKUTIEL, P. Health Effects of Wastewater Irrigation and their Control in Developing Countries. The World Bank. Integrated Resource Recovery Project Series Number GLO/80/004, 1995, 340p. FAGERIA, N.K.; BALIGAR, V.C.; WRIGHT, R.J. Aluminum toxicity in crop plants. Journal of Plant Nutrition, New York, v.11, p.303-319, 1988a. FAGERIA, N.K. Solos tropicais e aspectos fisiológicos das culturas. Brasília: EMBRAPA-CNPAF, 1989. 425p. FAGERIA, N.K. Maximizing crop yields. New York: Marcel Dekker, 1992. 274p. LOPES, A.S.; GUILHERME, L.R.G. Uso eficiente de fertilizantes. In: SIMPÓSIO AVANÇADO DE SOLOS E NUTRIÇÃO DE PLANTAS, 2., 1989, Piracicaba. Anais... Campinas: Fundação Cargill, 1989. p.1-58. 100 DENT, F.J. Major production systems and soil related constraints in southeast Asia. In: INTERNATIONAL RICE RESEARCH INSTITUTE (Los Baños, Filipinas). Priorities for alleviating food production in the tropics. Los Baños, 1980. p.79-106. BALIGAR, V.C.; BENNETT, O.L. NPK-fertilizer efficiency a situation analysis for the tropics. Fertilizer Research, Dordrecht, v.10, p.147-164, 1986. FAGERIA, N. K. R. Bras. Eng. Agríc. Ambiental, Campina Grande, v.2, p.6-16, 1998 MARA, D.; CAIRNCROSS, S. Guidelines for the safe use of wastewater and excreta in agriculture and aquaculture: Measures for public health protection. Geneva: World Health Organization, 1989.187 p. SWARTZ, J.S. A computer water balance model for the evaluation of slow-rate land application systems in Florida. NET, jan. 1999. Disponível em: <http://www2.dep.state.fl.us/water/wf/dom/ landap98.htm>. Acesso em: 20 de jan. de 2000. PAPADOPOULOS, I.; STYLIANOU, Y. Trikle irrigation of cotton with treated sewage effluent. Journal of Environmental Quality, Madison, v.17, n.4, p.574-80, 1988. El-HAMOURI, B.; HANDOUF, A.; MEKRANE, M.; TOUZANI, M. Use of wastewater for crop production under arid and saline conditions: yield and hygienic quality of the crop and soil contaminations. Water Science and Technology, Oxford, v.33, n.10-11, p.327-34, 1996. BATARSEH, L.I.; RUIRAWI, O.M.; SALAMEH, E. Treated wastewater reuse in agriculture. Hussein medical center project. Amman (Jordan): Water Research and Study Center, Jordan University, 1989. Part 1, 54 p. ORON, G. et al. Effluent reuse by trickle irrigation. Water Science and Technology, Oxford, v.24, n.9, p.103-8, 1991. Hespanhol, I. Potencial de reuso no Brasil: agricultura, indústria, município e recarga de aqüíferos. In: Mancuso, P.C.S.; Santos, H.F. dos (ed.). Reuso de água. São Paulo: Manole, 2003. cap.3, p.37-96. 101 Blum, J.R.C. Critérios e Padrões de Qualidade de Água. In: Mancuso P.C.S.; Santos H.F. dos (eds.). Reúso de Água. São Paulo: Manole, 2003. cap.5, p.125-174. Overman, A.R. Irrigation of corn with municipal effluent. Transaction of the American Society of Agricultural Engineers, St. Joseph, v.24, n.1, p.74-80, 1981. Overman, A.R.; Wilson, D.M.; Vidak, W.; Allhands, M.N.; Perry JR, T.C. Model for partitioning of dry matter and nutrients in corn. Journal of Plant Nutrition, v.18, n.5, p.959-968, 1995. Vasquez-Montiel, O.; Horan, N.J.; Mara, D.D. Management of domestic wastewater for reuse in irrigation. Water Science and Tecnology, v.33, n.10-11, p.355-362, 1996. Feigin, A.; Feigenbaum, S.; Limoni, H. Utilization efficiency of nitrogen from sewage effluent and fertilizer applied to corn plants growing in a clay soil. Journal of Environmental Quality, v.10, n.3, p.284-287, 1981. TRENTIN, C. V. Diagnóstico voltado ao planejamento do uso de águas residuárias para irrigação, nos cinturões verdes da região metropolitana de Curitiba-PR. 2005. 112 f. Dissertacao (Mestrado) – Universidade Federal do Parana, Curitiba. ARAÚJO FILHO, J.A. de; CARVALHO, F.C. de. Desenvolvimento Sustentado da Caatinga. Anais XXV Congresso Brasileiro de Ciência do Solo, Viçosa, p. 11. 1995. 8. Magalhães T. Perigo de morte (ou risco de vida). Bio 1995;7(7):4-9. 13. Rodriguez AF. Os caminhos das águas. Agroanalysis 1998;18:22-6. 14. Sperling EV. Considerações sobre a saúde de ambientes aquáticos. Bio 1993;2(3):53-6. PASSOS, 2007-TENHO O ARTIGO. WHO - WORLD HEALTH ORGANIZATION. Reuse of effluents: methods of wastewater treatment and health safeguards. Of a WHO meeting of experts. Technical report series Nº 517. Genebra, 1973. WESTERHOFF, G. P. Un update of research needs for water reuse. In: WATER REUSE SYMPOSIUM, 3º Proceedings. San Diego, Califórnia, 1984. GRUPO TÉCNICO DE TRABALHO SOBRE REUSO NÃO POTÁVEL DE ÁGUA. Câmara Técnica de Ciência e Tecnologia. Conselho Nacional de Recursos Hídricos, 2002. 102 Memórias das três reuniões iniciais do grupo técnico de reuso do CNRH. Relatório. CIRRA - CENTRO INTERNACIONAL DE REFERÊNCIA EM REUSO DE ÁGUA. Reuso de água. Universidade de São Paulo. 2002. Disponível na Internet: <www.usp.br/cirra/reuso>. Citado: 10 Jan. 2003. LEI FEDERAL PG 17 TATSUO SHUBO- SUSTENTABILIDADE DO ABASSTECIMENTO E DA DQUALIDADE DE [AGUA POTAVEL…TENHO O ARTIGO UNESCO-UNTED NATIONS / WORLD WATER ASSESSMlife. ENT PROGRAMEUN/WWAP. 2003. UN World Water Develepment Report: Water for People, Water for Paris, New York e Oxford. Disponivel em: www.acesso.org/water/wwap/wwdr/table_contents.shtml acesso em 15/09/2010. EPA – Enviromental Proection Agency. Guidelines for Water Reuse. EPA/625/R-044/108, Washington, DC, semtember, 2004. CETESB, São Paulo. Relatório de qualidade das águas interiores do Estado de São Paulo: Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental. São Paulo, 2003. Disponível em http://www.cetesb.sp.gov.br Acesso em 18 abril.2003 VALOR ECONÔMICO, Empresas Especial, São Paulo. Escassez de água é um dos maiores problemas do século. São Paulo, 2004. Disponível em: http://www.valoreconomico.com.br. Página 4. Acesso em 19 jun .2004 SANTOS, H.F; MANCUSO, P. C. S. A escassez e o reuso de água em âmbito Mundial. In: MANCUSO, P. C. S. ; SANTOS, H. F. Reuso de água. Universidade de São Paulo/Faculdade de Saúde Público/Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental, Ed. Manole Ltda, 2003 MELO,2005 Landa Cristina de Melo 103 Rodriguez AF. Os caminhos das águas. Agroanalysis 1998;18:22-6. 104