Monalisa Cecchin Baschera

Propaganda
UNIVERSIDADE DE PASSO FUNDO
FACULDADE DE ENGENHARIA E ARQUITETURA
CURSO DE ENGENHARIA AMBIENTAL
Monalisa Cecchin Baschera
Influência de diferentes usos agrícolas do solo na
concentração de metais
Passo Fundo, 2011.
Influência de diferentes usos agrícolas do solo na concentração de metais
1
Monalisa Cecchin Baschera
Influência de diferentes usos agrícolas do solo na
concentração de metais
Trabalho de conclusão de curso apresentado ao
curso de Engenharia Ambiental, como parte
dos requisitos exigidos para obtenção do título
de Engenheiro Ambiental.
Orientador: Prof. Pedro Alexandre Varella
Escosteguy, PhD
Co-orientadora: Greice Mattei, DoutorandaUPF
Passo Fundo , 2011.
2
.
3
RESUMO
O aumento do desenvolvimento requer que sejam aprimoradas e intensificadas as atividades
agrícolas e industriais, como conseqüência, ocorre o aumento de contaminantes no meio
ambiente, entre eles estão os metais. A utilização do solo para fins agrícolas necessita da
aplicação direta de insumos e agrotóxicos no solo, fazendo com que aumente os níveis de
metais. A contaminação do solo por estes elementos aumenta os riscos de bioacumulação e
biomagnificação de elementos tóxicos, o que irá prejudicar plantas, animais e seres vivos de
toda cadeia alimentar. Por isso é importante conhecer a influência de diferentes usos do solo
de modo a prevenir e orientar o uso do solo, evitando que o acúmulo de metais seja
prejudicial ao meio ambiente e às pessoas. O trabalho teve como objetivo avaliar a influência
dos usos do solo com mata nativa, pastagem naturalizada, lavoura e integração
lavoura/pecuária nos teores de metais (Ni, Cd, Pb, Cr, Cu e Zn) através da comparação de
amostras coletadas em uma área na cidade de Mato Castelhano, RS, e comparar os valores
obtidos com a legislação (CONAMA, 2009). Para tal, foram coletadas amostras nos quatro
diferentes usos do solo, nas camadas de 0 a 10 cm e 10 a 20 cm, as amostras foram
submetidas à análises laboratoriais, afim de caracterização do solo e verificação das
concentrações dos metais. Posteriormente procedeu-se às análises estatísticas no software
CoStat para verificação da influência dos diferentes fatores (camada, uso, repetição). Como
resultado, obteve-se que não houve diferença significativa entre as camadas, as áreas
analisadas são homogêneas, pois não houve diferença entre repetições. O único fator que
apresentou diferença foi o uso, mostrando que a pastagem naturalizada é o uso que mais
incorpora metais no solo. Recomenda-se medidas de redução de cromo, cádmio e cobre, pois
em algumas áreas a concentração ultrapassou o valor estabelecido pela legislação.
Palavras-chaves: metais, legislação, uso agrícola.
4
ABSTRACT
The increased development requires the improvement and intensifications of agricultural and
industrial activities, as a consequence, there is an increase of contaminants in the
environment, among them are the metals. The land use for agricultural purposes requires the
direct application of inputs and pesticides in the soil, causing increasing levels of metals. Soil
contamination by these elements increases the risk of bioaccumulation and biomagnification
of toxic elements, which will harm plants, animals and all living beings from the food chain.
Therefore it is important to know the influence of different land uses to prevent and guide
land use, preventing the accumulation of metals is harmful to the environment and people.
The study aimed to evaluate the influence of land use in native forest, native pasture, tillage
and crop- livestock integration in the concentrations of metals (Ni, Cd, Pb, Cr, Cu and Zn) by
comparing samples collected in a area in located in Mato Castelhano, RS, and compare the
values obtained with the legislation (CONAMA, 2009). To this end, samples were collected
in four different land uses in the layers of 0-10 cm and 10-20 cm. The samples were
subjected to laboratory tests in order to soil characterization and verification of the metals
concentrations. Later we proceeded to the statistical analysis in the software Costat to check
the influence of different factors (layer, use, repetition). As a result, it was found that there
was no significant difference between the layers, the areas analyzed are homogeneous, as
there was no difference between repetitions. The only factor that was different was the use,
showing that the native is the use that incorporates most metals in the soil. It is recommended
measures to reduce chromium, cadmium and copper, because the concentration in some areas
exceeded the value established by legislation, and monitoring of the values of nickel, since the
value was between the values of prevention and intervention.
Keywords: metal, law, agricultural use.
5
ÍNDICE DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1: Valores máximos de metais em solo permitidos em alguns países. ......................... 15
Figura 2: Dinâmica dos metais no solo. ................................................................................... 17
Figura 3: Fluxograma geral das atividades de pesquisa. .......................................................... 22
Figura 4: Localização do município de Mato Castelhano. ....................................................... 23
Figura 5: Áreas amostradas. ..................................................................................................... 24
Figura 6: a) Mata Nativa; b) Pastagem naturalizada; c) Integração lavoura/Pecuária; d)
Lavoura .............................................................................................................................. 26
Figura 7: Mata Nativa – a) retirada da camada superficial; b) amostragem do solo; c e d)
amostragem do solo com anel volumétrico. ...................................................................... 27
Figura 8: Pastagem naturalizada - a) retirada da camada superficial; b) amostragem solo; c)
acondicionamento do solo; d) amostragem com anel volumétrico. ................................... 28
Figura 9: Lavoura - a) abertura da trincheira; b e c) coleta do solo; d) destorroamento do solo.
........................................................................................................................................... 28
Figura 10: a) Integração lavoura/pecuária; b) coleta do solo ................................................... 29
6
ÍNDICE DE TABELAS
Tabela 1: Histórico das áreas analisadas. ................................................................................. 25
Tabela 2: Culturas anuais plantadas nas áreas de lavoura nas últimas quatro safras. .............. 25
Tabela 3: Resultados das análises química das amostras coletadas em solo de mata nativa,
pastagem naturalizada, lavoura e integração lavoura/pecuária, nas camadas de 0 a 10 cm e
10 a 20 cm, no município de Mato Castelhano no período de janeiro a junho de 2010. ... 30
Tabela 4: Resultados das análises química das amostras coletadas em solo de mata nativa,
pastagem naturalizada, lavoura e integração lavoura/pecuária, nas camadas de 0 a 10 cm e
10 a 20 cm, no município de Mato Castelhano no período de janeiro a junho de 2010. ... 31
Tabela 5: Resultados das análises de micronutrientes + enxofre das amostras coletadas em
solo de mata nativa, pastagem naturalizada, lavoura e integração lavoura/pecuária, nas
camadas de 0 a 10 cm e 10 a 20 cm, no município de Mato Castelhano no período de
janeiro a junho de 2010. ..................................................................................................... 32
Tabela 6: Análise Granulométrica das amostras coletadas em solo de mata nativa, pastagem
naturalizada, lavoura e integração lavoura/pecuária, nas camadas de 0 a 10 cm e 10 a 20
cm, no município de Mato Castelhano no período de janeiro a junho de 2010. ................ 33
Tabela 7: Resultados da densidade das amostras coletadas em solo de mata nativa, pastagem
naturalizada, lavoura e integração lavoura/pecuária, nas camadas de 0 a 10 cm e 10 a 20
cm, no município de Mato Castelhano no período de janeiro a junho de 2010. ................ 34
Tabela 8: Resultado da análise de metais das amostras coletadas em solo de mata nativa,
pastagem naturalizada, lavoura e integração lavoura/pecuária, nas camadas de 0 a 10 cm e
10 a 20 cm, no município de Mato Castelhano no período de janeiro a junho de 2010 (sem
análise estatística). ............................................................................................................. 37
Tabela 9: Análise estatística dos estoques de metais de amostras coletadas em solo de mata
nativa, pastagem naturalizada, lavoura e integração lavoura/pecuária, na camada de 0-20
cm, no município de Mato Castelhano, RS, calculados pelos procedimentos de cálculo da
massa equivalente e camada equivalente. .......................................................................... 40
Tabela 10: Análise estatística dos estoques de metais de amostras coletadas em solo de mata
nativa, pastagem naturalizada, lavoura e integração lavoura/pecuária, na camada de 0-20
cm, no município de Mato Castelhano, RS, calculados pelos procedimentos de cálculo da
massa equivalente. ............................................................................................................. 42
Tabela 11: Tabela 12: Análise estatística dos estoques de metais de amostras coletadas em
solo de mata nativa, pastagem naturalizada, lavoura e integração lavoura/pecuária, nas
camadas de 0-10 e 10-20 cm, no município de Mato Castelhano, RS............................... 43
7
SUMÁRIO
1
2
INTRODUÇÃO ................................................................................................................... 8
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA .......................................................................................... 10
2.1
Metais......................................................................................................................... 10
2.1.1
Conceitos ............................................................................................................ 10
2.1.2
Importância ambiental ........................................................................................ 11
2.2
Metais no solo ............................................................................................................ 12
2.2.1
Legislação ........................................................................................................... 12
2.2.2
Teores naturais .................................................................................................... 15
2.2.3
Uso agrícola ........................................................................................................ 18
2.2.4
Uso urbano .......................................................................................................... 19
2.2.5
Problemas de contaminação relacionados à saúde pública ................................ 20
3 METODOLOGIA .............................................................................................................. 22
3.1
Local de estudo .......................................................................................................... 23
3.2
Amostragem do solo .................................................................................................. 26
3.3
Análises ...................................................................................................................... 29
3.3.1
Análise química básica (macronutrientes) e micronutrientes ............................. 29
3.3.2
Análise granulométrica do solo .......................................................................... 33
3.3.3
Análise da densidade do solo ............................................................................. 33
3.3.4
Análise de metais do solo ................................................................................... 34
3.3.5
Cálculo do estoque de metais no solo................................................................. 35
3.3.6
Comparação à legislação .................................................................................... 35
3.3.7
Análise estatística ............................................................................................... 36
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO ....................................................................................... 37
4.1
Comparação com a legislação (Res. 420/09) ............................................................. 37
4.2
Massa equivalente ...................................................................................................... 39
5 CONCLUSÃO ................................................................................................................... 44
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ..................................................................................... 45
ANEXO A ................................................................................................................................ 50
ANEXO B ................................................................................................................................ 54
8
1
INTRODUÇÃO
Com o aumento do desenvolvimento tecnológico e o crescimento demográfico, são
intensificadas as atividades industriais e agrícolas, o que ocasiona o aumento dos níveis de
contaminantes no ambiente, principalmente no solo (SANTOS, 2011). À medida que o tempo
passa maior quantidade de metais é adicionada na biosfera sem que os efeitos da exposição
humana sejam perceptíveis (BURAK, 2008). Os metais pesados estão naturalmente presentes
na constituição de solos e rochas, mas têm se apresentado cada vez mais na cadeia alimentar
dos animais e também do homem (FERNANDES et al., 2006). O solo possui características
capazes de controlar a transferência desses elementos para a atmosfera, a hidrosfera e a biota.
Quando o solo está contaminado, é possível que ocorra a bioacumulação e biomagnificação
de elementos tóxicos na cadeia alimentar, o que irá refletir em distúrbios metabólitos nos
seres vivos (plantas e animais), e até mesmo no homem (MATTIAS, 2006).
Os metais pesados são os elementos cuja densidade ultrapassa 5 g/cm³, sua presença
no solo provém inicialmente do material de origem. Os teores naturais são dependentes da
composição inicia do material de origem de cada tipo de solo, através da evolução da
pedogeomorfologia (COSTA, 2005). O acúmulo de metais pesados no solo expressa o
potencial poluente nos organismos, através da sua disponibilidade às plantas, e a
probabilidade de transferência para os demais níveis tróficos da cadeia alimentar, que pode
ocorrer através da contaminação das águas superficiais e subterrâneas (SILVA et al., 2007).
Os metais pesados que estão presentes no solo são perdidos através dos processos de erosão e
lixiviação, podendo atingir cursos d’água superficiais e subterrâneos, além de serem liberados
através de processos físico-químicos como mudança no pH e oxirredução (NÚÑEZ et al.,
1999).
O conhecimento da variabilidade dos metais pesados é importante para que seja
possível identificar a diferença nos teores naturais de cada solo, além dos efeitos de origem
antrópica (BURAK, 2008). Quando fertilizantes e defensivos agrícolas são utilizados
excessivamente e sem um manejo no solo, podem aumentar os riscos de contaminação dos
solos por metais pesados (SANTOS et al., 2003).
Uma das principais preocupações sobre altas concentrações de metais pesados no solo
é em relação ao seu efeito sobre a microbiota. Esta constitui um reservatório de matéria
orgânica e é responsável pela ciclagem de nutrientes. Os metais podem se tornar tóxicos para
9
os microrganismos presentes no solo, reduzindo a quantidade de biomassa. Quando os
microrganismos estão contaminados, exigem maior quantidade de energia para sua
manutenção, o que resulta em menor incorporação de substratos em nova massa microbiana,
causando prejuízos ao solo (BERTON et al., 2006). Além disso, a entrada de metais nos
processos microbianos irá atingir o ecossistema como um todo, afetando a cadeia alimentar, o
que tem sido motivo de preocupação (OLIVEIRA et al., 2005). A contaminação de solo por
metais pesados está sendo um importante problema ambiental, que pode ocasionar riscos para
o homem e para as próximas gerações (MATTIAS, 2006). Diante desta situação, é importante
que se conheça a influência de diferentes usos do solo no aumento da concentração dos
metais, de modo a prevenir e orientar o melhor uso do solo tendo em vista evitar que o
acúmulo desses metais seja prejudicial ao meio ambiente e à saúde das pessoas.
Objetivos gerais:
Elucidar impactos de diferentes usos agrícolas do solo (mata nativa, pastagem
naturalizada, lavoura e integração lavoura/pecuária) nos teores de metais. E contribuir com
subsídios sobre as concentrações de metais em solos agrícolas do Rio Grande do Sul.
Objetivos específicos:
1) Avaliar a influência do uso do solo com mata nativa, pastagem naturalizada,
lavoura e integração lavoura/pecuária nos teores dos metais Ni, Cd, Pb, Cr, Cu e
Zn, comparando esse efeito em amostras coletadas nas camadas de 0 a 10 cm e de
10 a 20 cm, e na média destes extratos.
2) Comparar os valores obtidos com a legislação (CONAMA, 2009).
10
2
2.1
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
Metais
2.1.1 Conceitos
Metais pesados são elementos cuja densidade ultrapassa 5g/cm³, sua presença no solo
provém inicialmente do material de origem. Os teores naturais são dependentes da
composição do material de origem de cada tipo de solo, através da evolução da
pedogeomorfologia (COSTA, 2005). Englobam-se desta forma, metais, semimetais, e até nãometais. Estes elementos estão normalmente associados à poluição, contaminação e à toxidez
de seres vivos (OLIVEIRA e COSTA, 2004). Os metais pesados estão naturalmente presentes
na constituição de solos e rochas, mas têm se apresentado cada vez mais na cadeia alimentar
dos animais e do homem (FERNANDES et al., 2006). À medida que o tempo passa, maior
quantidade de metais é adicionada na biosfera sem que os efeitos da exposição humana seja
perceptível (BURAK, 2008).
A principal característica que distingue os metais tóxicos dos outros poluentes é a sua
não biodegradabilidade, a sua toxicidade é controlada basicamente pelas propriedades físicoquímicas. O estado de oxidação dos metais é o fator que irá determinar a sua mobilidade no
solo. Alguns metais são essenciais às plantas, bactérias e animais, porém quando em altas
concentrações podem se tornar tóxicos (COSTA, 2005).
A quantidade total de metais no solo é distribuída em frações, podendo estar presentes
como íons livres, complexos organo-minerais solúveis ou adsorvidos nas partículas do solo
(NACHTIGALL et al., 2007). De acordo com Costa (2005), os metais encontram-se na
maioria das vezes em quantidades e formas que não representam risco para o meio ambiente.
Porém, com as demandas crescentes por produção agrícola, esse cenário vem sofrendo
transformações, onde ocorre o aumento dos níveis considerados naturais. As formas que os
metais podem se apresentar no solo são:
solúveis, quando os íons ficam livres, podendo ser absorvidos pelas
plantas ou então são lixiviados;
11
trocáveis, quando são absorvidos em sítios de matéria orgânica ou
minerais. Um indicativo de metais no solo é a capacidade de troca catiônica (CTC).
Estudos mostram que metais como chumbo, cromo e cobre apresentam baixa
mobilidade, ficando acumulados nas camadas superficiais do solo, já metais como zinco,
manganês, níquel e cádmio são mais móveis (OLIVEIRA e COSTA, 2004).
Alguns tipos de solo possuem a capacidade de reter os metais pesados, porém se esta
for ultrapassada esses metais podem lixiviar e conseqüentemente contaminar as águas
superficiais e subterrâneas, bem como entrar na cadeia alimentar dos organismos vivos
(COSTA, 2005).
2.1.2 Importância ambiental
Os metais pesados possuem particularidades relevantes e de ocorrência natural no
ambiente como elementos constituintes das rochas, muitas vezes estão associado somente à
sua toxicidade, porém diversos metais possuem importância para a sobrevivência de plantas e
animais (BIONDI, 2010). Metais como cobre, zinco e cobalto são alguns que desempenham
papel importante para a nutrição de animais e plantas (SILVA et al., 2007).
As plantas absorvem seus nutrientes do solo e da água principalmente através das
raízes, assim, como a grande maioria dos metais pesados acumula-se freqüentemente na
camada superior do solo, tornam-se mais acessíveis para absorção. Alguns desses elementos
são necessários para o crescimento saudável da planta, tendo sua absorção facilitada por
processos de transporte e acumulação (ARAÚJO, 2010).
Porém, surge uma nova preocupação no ambiente, devido à poluição do solo e os
impactos ecotoxicológicos, refletindo na dispersão de metais no ambiente e trazendo como
conseqüência acumulação exagerada no solo e a assimilação pelos organismos biológicos
(BURAK, 2008). A poluição do solo por metais pesados ocorre devido às atividades
industriais, agrícolas e pela urbanização, tornando-se um sério problema crescente e
responsável por impactos no meio ambiente (CARNEIRO et al., 2002).
O acúmulo de metais pesados devido à utilização de produtos em solos agrícolas é
uma questão importante e preocupante no que diz respeito à segurança ambiental. Esses
elementos podem expressar o potencial poluente nos organismos do solo, em plantas, além do
risco de transferência para a cadeia alimentar, que pode ocorrer através da contaminação de
12
águas superficiais e subterrâneas (SILVA et al., 2007). Quando os metais pesados são
aplicados aos solos podem acumular e persistir por longos períodos, sendo prejudiciais para
os processos microbianos vitais na ciclagem dos nutrientes, além da possibilidade de entrada
na cadeia alimentar (OLIVEIRA et al., 2005).
As altas concentrações de metais podem afetar a microbiota existente no solo, sendo
que esta constitui um reservatório vivo de matéria orgânica que é responsável pela ciclagem
dos nutrientes. Os metais pesados podem ser tóxicos resultando na redução da biomassa
microbiana. Quando um solo está contaminado por metais, os microrganismos necessitam de
maior quantidade de energia para se manter, resultando em maior respiração e
conseqüentemente menor eficiência na incorporação de substratos no solo. (BERTON et al.,
2006).
As principais conseqüências de prática que agridem o solo são as mudanças do ciclo
geoquímico (ARAÚJO, 2010), este é responsável pelo percurso dos elementos no meio
ambiente, onde os metais pesados são absorvidos e reciclados pelos componentes da biosfera.
É através do ciclo geoquímico que os elementos se transferem entre os organismos (ROSA et
al., 2003). Com a alteração desse ciclo ocorrerá também a modificação da qualidade
ambiental.
É necessário manter a qualidade do solo para que seja possível a preservação da
biodiversidade, sendo que quando o solo está contaminado por metais, pode-se prejudicar o
equilíbrio dos ecossistemas (VALLADARES et al., 2007). Quando ocorre a destruição da
cobertura vegetal em áreas contaminadas, há o agravamento da degradação do solo através de
processos de erosão hídrica e eólica, e a conseqüente lixiviação dos contaminantes para outras
áreas (CARNEIRO et al., 2002).
2.2
Metais no solo
2.2.1 Legislação
O solo por possuir características singulares permite que atue como um dreno para os
contaminantes, além de exercer função tampão no controle do transporte de elementos e
substâncias para atmosfera, biosfera e a biota como um todo. A entrada dos metais pesados no
13
solo pode ser controlada a partir da comparação das concentrações encontradas em áreas com
valores referências, que são encontrados em amostras coletadas em locais onde não houve
modificação intencional e antrópica, permitindo avaliar também a extensão de uma
contaminação. Sabe-se que uma região sem influência antrópica é praticamente impossível, já
que os ciclos biogeoquímicos representam que mesmo indiretamente, a atividade humana já
afetou toda a superfície da terra. Por isso são utilizados valores máximos permitidos para
metais pesados, e que se esses valores forem ultrapassados indicaria um incremento dos
elementos nas concentrações que seriam consideradas naturais (HUGEN, 2010).
No Brasil, o primeiro estado a estabelecer valores orientadores para metais no solo foi
o estado de São Paulo, através de uma resolução desenvolvida pela Companhia Ambiental do
Estado de SP, a CETESB, que regulamenta os valores orientadores para a qualidade de água e
solo. Foram definidos valores de prevenção e intervenção através do método de avaliação de
risco aplicado na Holanda, pela modelagem C-soil (BIONDI, 2010).
No ano de 2001, a Companhia Ambiental do Estado de SP publicou a primeira lista de
valores orientadores para Solos e Águas Subterrâneas, na qual contemplava diversas
substâncias inorgânicas e outras substâncias, em 2005, ocorre o aprimoramento com a adição
de novas substâncias na lista. Os valores foram estabelecidos para o solo característico de São
Paulo, porém são utilizados no Brasil inteiro para estabelecer comparação, ter referência de
contaminação nos solos e prever se é necessário intervenção em uma determinada área ou
não.
Nesta legislação são definidos três conceitos importantes para o entendimento do
sistema de contaminação em um meio: Valor de Referência (VR): concentração de uma
substância que determina se o solo é limpo. É utilizado para ação de prevenção da poluição e
controle e áreas contaminadas. Valor de Prevenção (VP): concentração de uma substância,
acima da qual podem ocorrer alterações prejudiciais à qualidade do solo. Norteia para a
quantidade de substância que pode ser introduzida no solo. Valor de Intervenção (VI):
concentração de uma substância acima da qual existem riscos à saúde humana. Quando um
valor se encontra entre o Valor de Prevenção e o Valor de Intervenção, é necessário que se
faça um monitoramento contínuo do local. Quando o valor ultrapassa o VI, a área é
considerada contaminada sendo necessário realizar monitoramento e recuperação (CETESB,
2005).
Em 2009, o Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA), regulamentou através
da resolução nº 420 os valores orientadores de substâncias químicas para a proteção da
qualidade do solo (CONAMA, 2009). Nesta resolução o Conselho compila os valores de
14
prevenção e intervenção apresentados pela CETESB. Além disso, os valores a serem
estabelecidos deverão ser definidos para cada Estado, de forma a respeitar a diversidade
pedogenética do país (BIONDI, 2010).
Uma área será considerada contaminada, caso as concentrações de elementos de
interesse ambiental estiverem acima do valor de intervenção. Neste caso a área tem potencial
efeito deletério à saúde humana sendo necessário uma ação de recuperação e monitoramento
na área (ZEITTOUNI et al., 2007).
A crescente demanda por melhoria e manutenção da qualidade de vida e ambiental fez
com que se realizassem estudos para estabelecer valores orientadores para metais pesados em
solo. Valores estes que possibilitam a verificação de contaminação de uma determinada área e
então permitir que se faça o gerenciamento ambiental das áreas contaminadas (SANTOS,
2011).
Para realizar uma avaliação de poluição em uma área é necessário que se compare os
valores de concentração de metais de um solo com valores encontrados como referência, ou
seja, teores de locais que não estejam contaminados (teores naturais) (FADIGAS et al., 2006).
Para que seja possível atender requisitos impostos pela legislação, é necessário que se tenham
indicadores capazes de verificar a avaliação causada por impactos ambientais provenientes de
atividades antrópicas sobre o solo. Assim, agências de proteção ambiental propõem valores
para identificar áreas contaminadas por metais pesados, e ao mesmo tempo avaliar se o local
apresenta risco ao meio ambiente e à saúde humana (PAYE et al., 2010). O conhecimento de
valores naturais é essencial para definir valores orientadores para verificar a contaminação de
um local e também para o estabelecimento de uma legislação voltada ao monitoramento da
qualidade do solo (BIONDI, 2010).
A determinação dos valores de referência são feitos a partir de áreas naturais,
considerando a variação de propriedades físicas e químicas do solo, deste modo foram
estabelecidos por exemplo, valores para diversas regiões dos Estados Unidos, como Flórida,
Carolina do sul, Ohio e outros. Hugen (2010) apresenta valores de metais no solo que são
permitidos em alguns países (Figura 1).
15
Figura 1: Valores máximos de metais em solo permitidos em alguns países.
Fonte: Hugen, 2010.
A Companhia Ambiental do Estado de SP, através de sua resolução 6530, também
apresenta uma lista representativa de valores estabelecidos na Holanda para os teores
máximos de metais pesados no solo. Os teores foram determinados conforme os teores de
matéria orgânica que variam de 0 a 10% e teores de argila que variam de 0 a 25 % no solo
(CETESB, 1999).
2.2.2 Teores naturais
Os teores naturais de metais pesados no solo dependem da composição do material de
origem, dos processos pedogenéticos e do grau de desenvolvimento dos solos, características
essas específicas para cada ambiente, o que torna inadequada a extrapolação destes valores
para países e áreas diferentes do local de obtenção dos dados (HUGEN, 2010). De acordo
com Paye et al. (2010), a distribuição natural dos metais pesados no solo ocorre associado à
classe de solo, mas deve-se levar em consideração que as atividades antrópicas também
contribuem para o aumento desses elementos. Quando esse aumento ocorre de forma
demasiada, há o excesso de concentração e então, a contaminação dos ecossistemas.
Segundo Burak (2008), os teores naturais são originados da composição inicial do
material de origem de cada tipo de solo, através da evolução da pedogeomorfologia. A
variabilidade natural dos metais pesados é importante para que sejam possíveis realizar
16
estudos geoquímicos e se possa entender a diferença nos teores naturais de cada solo além dos
efeitos de origem antrópica.
Os solos provenientes de rochas básicas, que são mais ricas em metais, apresentam
maiores teores desses elementos se comparados àqueles originados de granitos, gnaisses,
arenitos e siltitos. Os solos originados de rochas básicas também se caracterizam por
apresentar maior disponibilidade dos metais para as plantas (FADIGAS, 2001).
Os metais presentes no solo podem se encontrar em minerais primários, secundários,
precipitados, co-precipitados, adsorvidos na solução do solo ou associado à matéria orgânica e
microrganismos (OLIVEIRA e COSTA, 2004). A maior parte dos metais ocorre naturalmente
no solo, porém em baixas concentrações e em formas não disponíveis para as plantas e para os
organismos. A ordem de concentração de metais no solo é de 1 a 1000 μg/L, por isso os
elementos tendem a ser retidos por adsorção (MELO et al., s.d.).
Segundo Silva et al. (2007), alguns metais que ocorrem naturalmente no solo são
cobre, zinco e cobalto, sendo que desempenham importante papel na nutrição de animais e
plantas. Por sua vez, elementos como cádmio, chumbo e arsênio causam efeitos nocivos à
diversos componentes da biosfera.
Entre os fatores que influenciam na concentração natural dos metais no solo está a
mineralogia das rochas, que é o principal fator relacionado à esses teores. A variabilidade
natural está ligada à processos pedogenéticos e geomorfológicos (BURAK, 2008). As rochas
são as constituintes do material de origem, diferentes tipos de rochas podem gerar solos
semelhantes, os Latossolos em sua grande maioria são originados a partir de rochas que
tiveram derramamento basáltico. (MUGGLER et al., 2005).
Nos minerais, os metais são parte constituinte da sua estrutura cristalina, que é
definida através do comportamento geoquímico durante a cristalização das rochas, portanto, a
concentração natural irá variar de acordo com cada local e com os processos de formação e
evolução dos solos (BURAK, 2008). A disponibilidade dos metais também é dependente dos
processos de acúmulo e transporte dos metais com a fração argila, que é a responsável pelas
interações das interfaces sólidas e líquidas. As interações envolvem diversas reações, que são
adsorção/dessorção, precipitação/dissolução, complexação/redução nas fases orgânicas e
inorgânicas da fração argila do solo (HUGEN, 2010), esse processo pode ser visualizado na
Figura 2.
17
Figura 2: Dinâmica dos metais no solo.
Fonte: HUGEN, 2010.
Os solos originados de rochas básicas apresentam maior teor de metais do que os
provenientes de outros materiais como granitos, gnaisses, calcários, arenitos e sedimento
diversos (OLIVEIRA e COSTA, 2004). O tipo do solo, relevo e processo de erosão também
são fatores que influenciam na concentração e distribuição dos metais no ambiente, e também
na disponibilidade desses elementos (VALLADARES et al., 2007).
A concentração de metais no solo pode ser influenciada por fenômenos como erupções
vulcânicas, redistribuição por ação eólica ou hídrica e ações antrópicas (mineração,
metalurgia, disposição de resíduos no solo, queima de resíduos, uso de fertilizantes, e outros
insumos agrícolas, dentre outra atividades) (MELO et al., s.d.).
O grau de mobilidade dos metais é dependente de fatores como pH, temperatura, CTC,
competição com outros minerais. O pH do solo é o que controla a dinâmica da maioria dos
metais, uma vez que a disponibilidade destes é relativamente baixa em valores de pH neutro
(NACHTIGALL et al., 2007). Ainda, a sua mobilidade pode ser influenciada pela superfície
específica, textura, densidade aparente, teor de matéria orgânica, concentração de minerais de
argila e tipo do metal (OLIVEIRA e COSTA, 2004).
18
2.2.3 Uso agrícola
A exploração do solo vem aumentando a cada dia, devido à necessidade de suprir
maiores exigências de produtividade. A atividade agrícola encontra-se dentre uma das mais
importantes atividades.
A aplicação de agroquímicos no solo é uma prática comum na agricultura, com o
objetivo de aumentar a quantidade de nutrientes do solo, correção do pH, proteção das
culturas contra doenças e pragas. Essas práticas causam a degradação do solo, trazendo como
conseqüência o acúmulo dos metais em níveis elevados (RAMALHO et al., 2000). Quando os
sistemas de preparo do solo são inadequados, e quando há o uso excessivo de agroquímicos,
há maior degradação do solo e seu potencial agrícola (NÚÑEZ et al., 2006).
Depois de presentes no solo, esses elementos podem sofrer absorção pelas plantas,
que por conseqüência fazem parte da alimentação humana e/ou animal. Quando analisado do
ponto de vista químico, os solos quando cultivados em sistemas de preparo reduzido, com
pouco ou nenhum revolvimento do solo, apresentam concentrações maiores de nutrientes,
matéria orgânica e metais na camada superficial (SANTOS et al., 2003).
As plantas possuem mecanismos de tolerância a elevadas concentrações de metais,
entre esses mecanismos temos a restrição do transporte da raiz para a parte foliar da planta,
exudatos que podem complexar os metais, produção de compostos quelatantes, bombeamento
para os vacúolos. Esses mecanismos quando ocorrem podem promover a tolerância ao
estresse que é causado pela alta concentração de metais (OLIVEIRA et al., 2005).
Nas localidades rurais os insumos agrícolas utilizados, como pesticidas, calcários,
fertilizantes são as principais fontes de introdução dos metais no solo, dentre os metais
presentes em fosfatos estão cádmio, cobre, cromo, níquel, chumbo e zinco (BIONDI, 2010).
De acordo com Valladares et al. (2007), as atividades antrópicas podem afetar a concentração
de metais no solo. Uma das principais atividades ligadas à agricultura é a utilização de
sistemas de irrigação adicionado de fertilizantes e agrotóxicos, que pode contaminar o solo
com metais, bem como o uso de esgotos e dejetos de origem industrial e doméstica.
O acúmulo de metais no solo provindo das atividades agrícolas expressa o potencial
poluente nos organismos do solo, através da sua disponibilidade às plantas, e a probabilidade
de transferência para os demais níveis tróficos da cadeia alimentar, que pode ocorrer através
da contaminação das águas superficiais e subterrâneas (SILVA et al., 2007).
19
A aplicação de insumos agrícolas diretamente no solo, de lodos de esgoto e resíduos
de origem industrial e doméstica podem afetar a concentração dos metais no solo
(VALLADARES, 2007). Apesar de conter quantidades significativas de nutrientes e matéria
orgânica que podem ser benéficas para os solos, o lodo de esgoto pode também apresentar
diversos elementos tóxicos, principalmente metais. A concentração dos metais no lodo irá
depender da atividade e desenvolvimento urbano e industrial que abastece uma cidade. Os
resíduos inorgânicos presentes no lodo contribuem para o aumento da retenção de metais
conforme o tempo de aplicação no solo (OLIVEIRA et al., 2003).
2.2.4 Uso urbano
Dentre as principais atividades potencialmente poluidoras do solo por metais, podemse destacar as agrícolas e também as industriais, estas atividades se instalam em uma
determinada área e modificam as suas propriedades naturais devido ao uso contínuo e em
quantidades elevadas de substâncias poluidoras (ARAÚJO, 2010).
Os maiores índices de metais são observados em localidades urbanas devido às
atividades antrópicas. Em grandes cidades, atividades industriais são as principais causas da
contaminação, além da queima do petróleo e de carvão mineral que também são utilizadas
como fonte de energia em indústrias e automóveis, liberam diversos metais em forma de
vapor e adsorvido no material particulado emitido na atmosfera (BIONDI, 2010).
Diversas atividades exercidas pelo homem são importantes fontes de metais, se
incluem as atividades industriais, siderurgias, de mineração, agricultura, entre outras. Estas
promovem o aumento da concentração dos metais, e conseqüente contaminação do solo,
cursos d’água e até mesmo o lençol freático (ZEITTOUNI et al., 2007).
O acúmulo de metais nos solos brasileiros também pode ocorrer em razão de
processos naturais, como deposição atmosférica, porém atividades industriais, disposição de
lodo de esgoto, rejeitos ou subprodutos domésticos e industriais, além da utilização de
fertilizantes e agrotóxicos na agricultura são os fatores que mais influenciam na introdução de
metais no solo (MELO et al., 2008)
Está sendo cada vez mais comum a aplicação de lodos de estações de tratamento em
solos agrícolas, porém este lodo contém metais, a adição de grandes quantias de lodos em
aterros sanitários pode contaminar vastamente o solo (OLIVEIRA et al., 2005).
20
2.2.5 Problemas de contaminação relacionados à saúde pública
Garantir a qualidade do solo é imprescindível para o desenvolvimento sustentável e a
preservação dos ecossistemas, deste modo, a contaminação por metais coloca em risco a
capacidade produtiva do solo e o equilíbrio dos ecossistemas. O solo sendo a interface entre a
rocha, ar e água, pode prejudicar os seres vivos, sedimentos e corpos d’água (VALLADARES
et al., 2007).
À medida que o tempo passa, maior quantidade de metais é adicionada na biosfera
sem que os efeitos da exposição humana seja perceptível (BURAK, 2008). Nos últimos anos
o estudo dos metais tem abordado a avaliação dos efeitos de sua acumulação nos organismos
de diferentes ecossistemas, a sua transferência na cadeia alimentar e os problemas gerados
pelo excesso da quantidade desses elementos (OLIVEIRA e COSTA, 2004).
Geralmente, associa-se que todos os metais são tóxicos, devido a que são elementos
estáveis, persistentes, não degradáveis, carcinogênicos, mutagênicos e teratogênicos. A
toxicidade dos metais depende da dose, do tempo de exposição, forma físico-química do
metal, da via de absorção e administração, além de ser influenciada pelas espécies químicas,
que podem ou não ser nocivas (HUGEN, 2010).
O cromo, por exemplo, quando em baixos teores, é essencial aos mamíferos, pois
participa do metabolismo da glicose, além disso, é utilizado no tratamento de doenças
cardiovasculares e depressão em humanos. O chumbo e o cádmio, porém não possuem função
biológica conhecida. Apesar de essencial, quando em teores elevados, os metais causam
toxicidade, tendo ação carcinogênica além de efeito deletério aos organismos (BIONDI,
2010).
Os metais têm a capacidade de reagir com ligantes difusores, moléculas e membranas
do organismo, o que provoca a bioacumulação e biomagnificação na cadeia alimentar,
persistência e distúrbios nos processos metabólitos dos organismos. Mesmo depois de um
tempo, os metais ainda permanecem no ambiente devido à sua alta persistência. Com o
processo de bioacumulação e biomagnificação, pode haver a transformação de concentrações
consideradas normais em concentrações tóxicas, prejudicando diversas espécies da biota e do
homem (TAVARES e CARVALHO, 1992).
Um dos motivos da incorporação de metais no solo ocorre pelo uso de adubos
minerais e orgânicos, e também pelos corretivos e defensivos agrícolas, com isso pode haver a
introdução desses elementos na cadeia alimentar (RAMALHO et al., 2000). O movimento
21
vertical e descendente de contaminantes através do perfil de solos, principalmente agrícolas
pode ser um grande problema para a sociedade, já que a tendência é o escoamento para as
águas superficiais, ou lixiviação para as águas subterrâneas, e conseqüentemente a maior
mobilidade dos metais (OLIVEIRA e MATTIAZZO, 2001).
A saúde humana, bem como a vida aquática podem ser afetadas significativamente
pelas atividades industriais e agrícolas que incorporam metais no ambiente, pois esses
elementos são considerados bioacumulativos. A contaminação dos recursos hídricos diminui
consideravelmente a disponibilidade de água para utilização humana, se tornando um grave
problema já que os metais não são biodegradáveis (ARAÚJO, 2010). Quando ocorre a
contaminação do solo por metais, há a diminuição da atividade microbiana, além de
prejudicar a biodiversidade e diminuir a fertilidade e produtividade do solo (MELO et al.,
2008).
Quando presentes no solo, por ocorrência natural ou ação antrópica, os metais podem
ingressar na cadeia alimentar, e ao atingir concentrações elevadas nas plantas, nos animais e
até no homem, podem causar toxicidade. No caso das plantas, irá influenciar na
produtividade, mas se tratando do ser humano pode provocar doenças ou até mesmo a morte
(MELO et al., 2008).
22
3
METODOLOGIA
Após realizar o reconhecimento do local de estudo, caracterizar as áreas baseado em
informações do histórico de uso, fazer a revisão de literatura sobre o tema de estudo a
realização da pesquisa seguiu a ordem apresentada no fluxograma da Figura 3.
Figura 3: Fluxograma geral das atividades de pesquisa.
23
3.1
Local de estudo
A área em estudo está localizada no município de Mato Castelhano, região norte do
estado do Rio Grande do Sul, a uma altitude de 740 m em relação ao nível do mar. A
população estimada do município é de 2470 habitantes e abrange uma área de 238 km², de
acordo com dados do IBGE (2010). A área específica da pesquisa encontra-se no interior do
município, na comunidade de Butiazinho (Figura 4).
Figura 4: Localização do município de Mato Castelhano.
Fonte: IBGE, 2007.
O solo de Mato Castelhano é classificado como Latossolo Vermelho distrófico húmico
(IBGE, 2001). O clima é classificado como Temperado Mesotérmico Brando Super Úmido
Sem seca (IBGE, 2002). A região de Mato Castelhano está inserida no bioma Mata Atlântica,
ocorrendo formações da Floresta Ombrófila Mista e Estepe (IBGE, 2004). A Floresta
Ombrófila Mista é composta por elementos da floresta tropical afro-brasileira e a temperada
austro-brasileira. A área em estudo apresenta uma vegetação florestal bem desenvolvida, com
diversas espécies, formando um dossel, característico de florestas antigas. O município de
24
Mato Castelhano está inserido em duas bacias hidrográficas, a Bacia Hidrográfica do Alto
Jacuí e Bacia Hidrográfica Apuaê/Inhandava.
Inicialmente, determinaram-se as áreas a serem feitas as coletas do solo, sendo
definidos quatro locais: mata nativa, pastagem naturalizada, lavoura e integração
lavoura/pecuária. A área de mata nativa localiza-se no centro das demais áreas a serem
coletadas as amostras, e foi utilizada como referência de teores naturais (Figura 5). A tabela 1
apresenta o histórico das áreas analisadas, e a tabela 2 demonstra as culturas anuais nas áreas
de lavoura e integração lavoura/pecuária.
Figura 5: Áreas amostradas.
25
Tabela 1: Histórico das áreas analisadas.
Área
Histórico
Área de vegetação florestal secundária em estágio avançado de
Mata Nativa (MN)
regeneração, antigamente, sofreu alteração antrópica provocada pela
extração seletiva de madeira.
Área de pastagem naturalizada formado principalmente por
Pastagem
gramíneas, utilizado como pastagem para bovinos e ovinos, desde
naturalizada (PN)
aproximadamente 30 anos.
Implantada desde a década de 70, com o plantio convencional. Na
Lavoura (Lav)
década de 90 adotou-se o sistema de plantio direto com rotação de
culturas.
Integração
Implantada desde a década de 70, com o plantio convencional. Na
Lavoura/Pecuária
década de 90 adotou-se o sistema de plantio direto com rotação de
(Lav+Pec)
culturas. No inverno a área é utilizada como pastagem.
Fonte: O autor.
Tabela 2: Culturas anuais plantadas nas áreas de lavoura nas últimas quatro safras.
Safra
Lavoura/pecuária
Lavoura
2008-2009
soja
soja
2009
azevém/aveia-preta
aveia-preta
2009-2010
milho
milho
2010
azevém/aveia-preta
pousio
2010-2011
soja
soja
Fonte: O autor.
Como primeira etapa do trabalho, realizou-se a caracterização física, através de
análises granulométricas e de densidade, e química dos solos dos quatro locais de coleta: mata
nativa (Figura 5a), pastagem naturalizada (Figura 5b), integração lavoura/pecuária (Figura 5c)
e lavoura (Figura 5d).
26
Figura 6: a) Mata Nativa; b) Pastagem naturalizada; c) Integração lavoura/Pecuária; d)
Lavoura
Fonte: O autor
3.2
Amostragem do solo
As amostragens do solo foram realizadas em duas etapas. No mês de janeiro de 2011,
amostrou-se nas áreas de mata nativa e de pastagem naturalizada, e no mês de maio de 2011,
nas áreas de lavoura e integração lavoura/pecuária. Os instrumentos utilizados foram: pá,
enxada, balde para mistura e/ou destorroamento do solo e sacos plásticos para o
acondicionamento do solo. As coletas nas quatro áreas foram feitas em duas profundidades:
de 0-10 cm e 10-20 cm, onde primeiramente se retirava com a enxada a camada superficial,
que continha folhas, gramíneas e raízes e então se procedia com a coleta do solo utilizando a
pá. Coletado o solo, este era colocado em baldes para efetuar-se o destorroamento e então era
armazenado nos sacos plásticos.
Na área de mata nativa, foram amostrados dez pontos, escolhidos de forma aleatória, e
em zigue-zague, sendo os solos acondicionados em sacos plásticos e identificados para cada
ponto. Nos mesmos locais e nas mesmas profundidades, procedeu-se a coleta das amostras
para determinação da densidade do solo, através do método do anel volumétrico (Figura 6).
27
Totalizaram-se deste modo, vinte amostras para análise de densidade e vinte amostras para
análise química mais análise dos metais.
Figura 7: Mata Nativa – a) retirada da camada superficial; b) amostragem do solo; c e d)
amostragem do solo com anel volumétrico.
Fonte: O autor
Nas áreas correspondentes ao pastagem naturalizada, lavoura e integração
lavoura/pecuária inicialmente dividiu-se imaginariamente as áreas em três blocos, em razão
da topografia do terreno, onde para cada bloco obteve-se uma amostra composta, resultante de
cinco subamostras. Após a coleta, o solo foi colocado em baldes para o destorroamento e
retirada das raízes, em seqüência, realizada a mistura das subamostras e acondicionadas em
sacos plásticos identificados. Da mesma forma que na mata nativa, foram coletadas amostras
para a determinação de densidade, estas foram obtidas em três das cinco subamostras de cada
bloco (Figuras 7, 8 e 9). Totalizando assim, para cada área (pastagem naturalizada, lavoura e
integração lavoura/pecuária), seis amostras para análise química mais análise dos metais e
dezoito amostras para análise da densidade.
28
Figura 8: Pastagem naturalizada - a) retirada da camada superficial; b) amostragem solo; c)
acondicionamento do solo; d) amostragem com anel volumétrico.
Fonte: O autor
Figura 9: Lavoura - a) abertura da trincheira; b e c) coleta do solo; d) destorroamento do solo.
Fonte: O autor
29
Figura 10: a) Integração lavoura/pecuária; b) coleta do solo
Fonte: O autor
3.3
Análises
3.3.1 Análise química básica (macronutrientes) e micronutrientes
Após a coleta, foi acondicionado em sacos plásticos parte das amostras de solo para
encaminhar ao Laboratório de Solos, Plantas, Adubos e Corretivos da FAMV, Universidade
de Passo Fundo, a fim de realizarem-se as análises químicas básicas (percentual de Argila; pH
em H2O; Índice SMP; P; K; MO; Al; Ca; Mg; H+Al; CTC; Saturação por Bases, Al e K; S) e
de micronutrientes (Bo; Mn; Zn; Cu) das duas camadas separadamente, com vista à
caracterização do local de estudo..
As amostras referentes à lavoura, e integração lavoura-pecuária, foram, da mesma
forma, encaminhadas ao mesmo laboratório, com realização das análises em junho de 2011. O
total de amostras foi de 38, e estão apresentadas nas Tabelas 3, 4 e 5. A metodologia utilizada
para realização das análises foi conforme Tedesco et al. (1995).
30
Tabela 3: Resultados das análises química das amostras coletadas em solo de mata nativa, pastagem naturalizada, lavoura e integração
lavoura/pecuária, nas camadas de 0 a 10 cm e 10 a 20 cm, no município de Mato Castelhano no período de janeiro a junho de 2010.
Amostra
Argila
pH H2O
Ind. SMP
P
K
MO
--------%-------------mg/dm³------ --------mg/dm³-------- ----------%--------0-10
10-20
0-10
10-20
0-10
10-20
0-10
10-20
0-10
10-20
0-10
10-20
43,3
44,5
5,6
5,6
5,7
5,6
7,3
4,2
223,0
83,0
>6,7
5,0
MN_P1
MN_P2
55,6
60,1
5,0
5,1
5,4
5,4
4,6
4,2
95,0
55,0
4,0
2,5
MN_P3
47,2
48,5
5,6
5,3
5,8
5,4
5,7
4,0
91,0
39,0
4,5
3,1
MN_P4
40,7
45,8
5,4
4,6
5,5
5,0
4,9
19,8
91,0
79,0
5,6
4,8
MN_P5
51,3
47,2
4,7
4,8
4,9
5,2
7,8
4,4
75,0
71,0
4,5
4,2
MN_P6
54,1
49,9
4,8
4,7
5,2
4,8
4,9
3,5
59,0
43,0
4,1
3,5
MN_P7
47,2
55,6
4,9
5,0
5,1
5,1
5,1
3,7
99,0
51,0
3,7
3,4
MN_P8
35,9
38,3
5,8
5,9
6,1
6,1
5,8
4,0
103,0
71,0
5,5
4,2
MN_P9
37,1
44,5
5,6
5,9
5,8
5,9
6,2
5,8
87,0
59,0
4,7
4,2
MN_P10
34,7
37,1
5,6
5,8
5,6
5,8
6,2
2,6
147,0
59,0
6,1
4,5
PN_F1
35,9
42,0
5,7
5,8
5,7
5,8
7,5
6,0
271,0
235,0
5,1
4,0
PN_F2
35,9
30,2
5,7
5,5
5,5
5,6
6,7
8,2
235,0
151,0
4,0
3,3
PN_F3
34,7
31,3
5,8
5,9
6,7
5,9
11,5
8,4
307,0
147,0
3,3
3,2
Lav._F1
54,1
64,9
5,8
5,5
6,0
5,7
6,4
6,1
133,0
61,0
3,6
2,7
Lav._F2
58,6
68,2
5,5
5,2
5,9
5,7
6,1
6,1
149,0
61,0
3,8
2,7
Lav._F3
57,1
63,2
5,7
5,3
6,0
5,8
5,4
4,9
157,0
69,0
3,3
2,3
Lav/Pec_F1
38,3
49,9
5,8
5,9
6,2
6,1
19,8
12,7
189,0
85,0
3,0
2,9
Lav/Pec_F2
34,7
57,1
5,7
5,6
5,9
5,9
5,1
5,1
49,0
21,0
4,1
3,5
Lav/Pec_F3
52,7
54,1
5,7
5,6
6,0
5,9
5,2
3,4
57,0
25,0
4,3
3,6
(1)
(2)
MN: Mata Nativa; PN: Pastagem naturalizada; Lav: Lavoura; Lav/Pec: integração Lavoura/Pecuária.
P: Pontos de amostragem na MN, de 1 a 10. F: Faixas amostradas no PN, Lav, Lav/Pec, de 1 a 3.
31
Tabela 4: Resultados das análises química das amostras coletadas em solo de mata nativa, pastagem naturalizada, lavoura e integração
lavoura/pecuária, nas camadas de 0 a 10 cm e 10 a 20 cm, no município de Mato Castelhano no período de janeiro a junho de 2010.
Amostra
Al
Ca
Mg
H+Al
CTC
Saturação
Bases
Al
K
----------------------------cmolc/dm³-------------------------------------------------%-----------------------0-10 10-20 0-10 10-20 0-10 10-20 0-10 10-20 0-10 10-20 0-10 10-20 0-10 10-20 0-10 10-20
0,0
0,0
9,0
5,8
4,4
3,8
6,2
6,9
20,2 16,7
69,0
59,0
0,0
0,0
2,8
1,3
MN_P1
MN_P2
0,8
1,5
3,2
1,6
2,3
1,7
8,7
8,7
14,4
12,1
40,0
28,0
12,0
30,0
1,7
1,2
MN_P3
0,0
1,2
5,0
2,1
3,6
2,2
5,5
8,7
14,3
13,1
62,0
34,0
0,0
21,0
1,6
0,8
MN_P4
0,0
1,7
5,4
3,7
4,7
1,7
7,7
13,7
18,1
19,4
57,0
29,0
0,0
23,0
1,3
1,0
MN_P5
1,5
0,8
4,0
3,7
1,8
2,5
15,4
10,9
21,5
17,3
28,0
37,0
20,0
11,0
0,9
1,0
MN_P6
1,1
3,0
3,0
1,5
2,4
1,0
10,9
17,3
16,5
20,0
34,0
13,0
16,0
53,0
0,9
0,6
MN_P7
0,7
1,2
3,5
2,8
2,3
2,1
12,3
12,3
18,2
17,3
33,0
29,0
10,0
19,0
1,4
0,8
MN_P8
0,0
0,0
8,7
7,7
5,1
5,4
3,9
3,9
17,9
17,2
78,0
77,0
0,0
0,0
1,5
1,1
MN_P9
0,0
0,0
7,8
5,7
5,4
5,2
5,5
4,9
18,9
15,9
71,0
69,0
0,0
0,0
1,2
1,0
MN_P10
0,0
0,0
7,9
6,8
4,2
4,3
6,9
5,5
19,4
16,8
64,0
67,0
0,0
0,0
1,9
0,9
PN_F1
0,0
0,0
6,9
7,1
3,5
3,2
6,2
5,5
17,2
16,4
64,0
67,0
0,0
0,0
4,0
3,7
PN_F2
0,0
0,0
6,8
7,3
3,4
2,8
7,7
6,9
18,6
17,3
58,0
60,0
0,0
0,0
3,2
2,2
PN_F3
0,0
0,0
9,0
11,2
3,9
3,4
2,0
4,9
15,6
19,8
888,0
75,0
0,0
0,0
5,0
1,9
Lav._F1
0,0
0,0
9,4
7,4
4,2
3,4
4,4
6,2
18,3
17,1
76,0
64,0
0,0
0,0
1,9
0,9
Lav._F2
0,0
0,4
7,1
5,0
2,5
2,7
4,9
6,2
14,9
14,0
67,0
56,0
0,0
5,0
2,6
1,1
Lav._F3
0,0
0,2
6,8
5,7
3,6
4,4
4,4
5,5
15,1
15,8
71,0
65,0
0,0
2,0
2,7
1,1
Lav/Pec_F1
0,0
0,0
7,9
7,3
3,2
3,0
3,5
3,9
15,1
14,5
77,0
73,0
0,0
0,0
3,2
1,5
Lav/Pec_F2
0,0
0,0
9,1
8,8
3,2
3,3
4,9
4,9
17,3
17,0
72,0
71,0
0,0
0,0
0,7
0,3
Lav/Pec_F3
0,0
0,0
8,0
7,5
4,7
3,5
4,4
4,9
17,1
15,9
74,0
69,0
0,0
0,0
0,9
0,4
(1)
(2)
MN: Mata Nativa; PN: Pastagem naturalizada; Lav: Lavoura; Lav/Pec: integração Lavoura/Pecuária.
P: Pontos de amostragem na MN, de 1 a 10. F: Faixas amostradas no PN, Lav, Lav/Pec, de 1 a 3.
32
Tabela 5: Resultados das análises de micronutrientes + enxofre das amostras coletadas em solo de mata nativa, pastagem naturalizada, lavoura
e integração lavoura/pecuária, nas camadas de 0 a 10 cm e 10 a 20 cm, no município de Mato Castelhano no período de janeiro a junho de 2010.
Amostra
MN_P1
Enxofre
Boro
Manganês
Zinco
Cobre
--------------------------------------------------mg/dm³-----------------------------------------------------0-10
10-20
0-10
10-20
0-10
10-20
0-10
10-20
0-10
10-20
24,0
15,0
1,8
1,4
75,2
52,7
6,17
1,51
1,88
5,68
MN_P2
32,0
44,0
0,9
0,8
58,0
29,4
1,57
0,66
5,84
6,33
MN_P3
20,0
28,0
1,0
0,8
60,9
61,0
3,34
1,28
8,80
12,19
MN_P4
15,0
21,0
1,2
1,3
84,9
76,0
3,98
3,49
3,12
3,94
MN_P5
27,0
22,0
1,5
1,4
73,5
80,6
3,26
2,59
4,52
4,41
MN_P6
29,0
32,0
1,0
1,1
74,2
73,6
1,94
1,17
5,29
9,01
MN_P7
27,0
18,0
1,4
1,0
89,5
65,2
2,98
1,78
4,09
5,28
MN_P8
13,0
13,0
1,6
0,9
61,2
66,6
4,57
2,32
2,02
3,80
MN_P9
15,0
11,0
1,5
1,5
117,4
73,8
4,87
1,95
2,21
5,89
MN_P10
15,0
10,0
1,3
1,2
102,3
81,0
9,60
7,60
1,57
4,79
PN_F1
9,0
6,0
0,9
0,8
69,8
81,5
9,60
9,60
16,0
16,0
PN_F2
7,0
7,0
0,7
0,6
11,8
113,5
9,60
9,55
14,97
12,75
PN_F3
8,0
6,0
0,5
0,5
105,0
73,0
9,60
9,60
9,75
7,77
Lav._F1
20,0
14,0
0,5
0,5
74,6
89,0
1,59
1,28
6,45
8,29
Lav._F2
19,0
21,0
0,3
0,4
85,7
77,6
1,78
1,11
6,52
7,51
Lav._F3
25,0
11,0
0,4
0,4
52,8
82,9
1,78
1,30
7,49
8,78
Lav/Pec_F1
16,0
9,0
0,6
0,6
26,4
56,5
1,79
2,59
6,15
5,05
Lav/Pec_F2
15,0
14,0
0,8
0,6
90,4
80,8
2,90
1,67
5,33
5,90
Lav/Pec_F3
17,0
14,0
0,6
0,7
72,9
65,0
2,37
1,10
5,28
5,78
1)
MN: Mata Nativa; PN: Pastagem naturalizada; Lav: Lavoura; Lav/Pec: integração Lavoura/Pecuária.
P: Pontos de amostragem na MN, de 1 a 10. F: Faixas amostradas no PN, Lav, Lav/Pec, de 1 a 3.
(2)
33
3.3.2 Análise granulométrica do solo
A determinação da granulometria foi realizada separadamente para cada profundidade
e para cada área. As análises foram feitas para os três blocos, nas áreas de campo e lavoura.
Para a área de mata nativa, escolheram-se aleatoriamente três pontos, de forma a representar
três blocos na área de mata. Totalizando assim, vinte e quatro análises granulométricas, que
estão representadas na Tabela 6. As análises foram realizadas no Laboratório de Física e Água
do Solo, da UPF, de acordo com Embrapa (2007).
Tabela 6: Análise Granulométrica das amostras coletadas em solo de mata nativa, pastagem
naturalizada, lavoura e integração lavoura/pecuária, nas camadas de 0 a 10 cm e 10 a 20 cm,
no município de Mato Castelhano no período de janeiro a junho de 2010.
Amostra
Argila
Silte
Areia
Tipo de solo
----------------------------% ---------------------------------
1)
0-10
10-20
0-10
10-20
0-10
10-20
MN
55
62
23
21
22
17
Tipo 3
PN
45
45
28
28
27
27
Tipo 3
LAV.
63
65
18
15
20
17
Tipo 3
LAV/PEC
62
66
21
19
16
15
Tipo 3
MN: Mata Nativa; PN: Pastagem naturalizada; Lav: Lavoura; Lav/Pec: integração Lavoura/Pecuária.
3.3.3 Análise da densidade do solo
Um total de setenta e quatro amostras foram coletadas através do método dos anéis
volumétricos para realização das análises de densidade. Antes da coleta foi necessário realizar
a pesagem dos cilindros, bem como das tampas que seriam utilizadas para a secagem na
estufa, deste modo é possível obter-se a tara. Além disso, foi necessário realizar a medição da
altura e do diâmetro de cada cilindro utilizado para que se pudesse calcular o volume. Após a
coleta, o cilindro e a tampa foram pesados em balança semi-analítica e encaminhados para
secagem na estufa à 105ºC durante 48 h.
Depois da secagem, foi novamente pesado o cilindro contendo solo + tampa. Deste
modo é possível calcular a diferença entre as massas, o volume ocupado pelo solo no cilindro
34
e posteriormente calcular a densidade do solo. As análises de densidade foram realizadas
conforme Embrapa (2007), as médias dos valores estão apresentados na Tabela 7.
Tabela 7: Resultados da densidade das amostras coletadas em solo de mata nativa, pastagem
naturalizada, lavoura e integração lavoura/pecuária, nas camadas de 0 a 10 cm e 10 a 20 cm,
no município de Mato Castelhano no período de janeiro a junho de 2010.
Amostra
Densidade
----------------------g/cm³----------------------0-10 cm
10-20 cm
Mata nativa
0,90
1,02
Pastagem naturalizada
1,18
1,19
Lavoura
1,33
1,37
Lavoura/pecuária
1,40
1,45
3.3.4 Análise de metais do solo
Após as coletas na mata nativa, pastagem naturalizada, lavoura e integração
lavoura/pecuária, as amostras foram levadas para o Laboratório de Química do Solo da
Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, acondicionadas em caixinhas Tetrapak
usadas e secadas em estufa entre 45 e 50 ºC, durante 48h. Posteriormente, peneirou-se as
amostras em peneira com malha de 2 mm para a análise dos seguintes metais: níquel, cádmio,
chumbo, cromo, zinco e cobre. O procedimento de extração dos metais dos solos de mata
nativa e pastagem naturalizada foi realizado pela acadêmica, em janeiro de 2011, no
laboratório de Ensino 1 da Engenharia Ambiental, da Universidade de Passo Fundos. Todas as
análises foram realizadas conforme o método 3050B (USEPA, 1996).
Resumidamente, o método consiste em utilizar 1g de solo, sendo digerido em 10 mL
de HNO3 a 95 ± ºC durante 10 minutos, posteriormente a amostra é resfriada, adiciona-se 5
mL de HNO3, aquece a amostra a 95 ± ºC por 2 horas. Posteriormente, resfria-se novamente
as amostras, adiciona-se 2 mL de água destilada e 3 mL de H2O2 a 30%, aquece no bloco
digestor durante 2 horas a 95 ± ºC, resfria-se. Por fim, adiciona-se 5 mL de HCl e 10 mL de
água destilada e aquece novamente por 5 minutos a 95 ± ºC. Depois de resfriadas, as amostras
são filtradas, armazenadas em balões volumétricos de 100 mL, no qual se completa o volume
35
com água destilada. Então se realizou a leitura dos extratos no Laboratório de Solos, Plantas,
Adubos e Corretivos da FAMV.
Posteriormente, às analises dos metais, os resultados obtidos para o primeiro uso (mata
nativa) foram agrupados por semelhança de concentração, de modo a formarem três faixas
imaginárias, para haver semelhança com a área de pastagem naturalizada, lavoura e
integração lavoura/pecuária, e assim ser possível realizar a análise estatística. Os valores estão
apresentados na Tabela 8.
3.3.5 Cálculo do estoque de metais no solo
Os métodos que são utilizados para o cálculo de estoque de metais no solo consideram
nas amostras de solos, a densidade e espessura da camada. Os resultados expressos em função
de camadas com mesma espessura, porém diferentes massas denomina-se o método de cálculo
da camada equivalente. Este método superestima os valores quando o solo possui densidades
mais elevadas. Porém o método da massa equivalente, as espessuras das camadas são
ajustadas para que a massa de solo dentro das camadas comparadas sejam equivalentes.
Escolhe-se um tratamento para se determinar a massa de solo e este servir de referência para
comparação. Este método elimina o efeito de adensamento do solo (GIARDELLO, 2007).
Calculou-se então o estoque de metais pelos métodos da massa equivalente e da
camada equivalente, escolhendo-se como referência aquele tratamento que possuía a maior
densidade em relação aos outros, que foi integração lavoura/pecuária.
BONA et. al. (2006) sugerem que a comparação dos estoques em diferentes manejos
deve ser feita em massa equivalente de solo, pois este cálculo elimina a influência de
possíveis alterações na massa de solo, sendo teoricamnte mais correto.
3.3.6 Comparação à legislação
A legislação utilizada para o trabalho (Res. CONAMA nº 420, 2009) sugere valores
para áreas que já estão contaminadas, vale lembrar que a comparação que será feita aqui será
36
apenas para efeito de verificação. Não pode-se considerar a área como contaminada, pois
ainda não se conhece os valores naturais dos metais para este tipo de solo específico.
3.3.7 Análise estatística
Para a realização das análises estatísticas utilizou-se o software CoStat. Os dados
foram submetidos à análise de variância (ANOVA), utilizando o delineamento experimental
em Parcelas Sub-divididas (SP), sendo o fator camada a sub-parcela e o fator uso do solo a
parcela principal. O nível de significância foi de 5% e as médias foram comparadas pelo teste
de Tukey HSD a 5% de probabilidade (COSTA e CASTOLDI, 2009).
Os resultados da análise estatística estão apresentados na Tabela 9.
37
4
4.1
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Comparação com a legislação (Res. 420/09)
Tabela 8: Resultado da análise de metais das amostras coletadas em solo de mata nativa, pastagem naturalizada, lavoura e integração
lavoura/pecuária, nas camadas de 0 a 10 cm e 10 a 20 cm, no município de Mato Castelhano no período de janeiro a junho de 2010 (sem análise
estatística).
Amostras
Ni
Cd
Pb
Cr
Zn
Cu
--------------------------------------------------------------mg.kg-1----------------------------------------------------------------------------0-10
10-20
0-10
10-20
0-10
10-20
0-10
10-20
0-10
10-20
0-10
10-20
MN
51,70
55,87
1,92
2,96
27,90
27,90
203,40
193,90
90,40
80,57
112,95
131,10
PN
51,70
56,70
5,56
6,11
5,40
5,40
188,20
208,15
116,90
138,40
182,25
211,95
Lav
41,20
45,0
3,24
3,53
35,70
42,45
285,30
290,70
54,30
60,10
103,10
115,10
Lav./Pec
41,20
37,40
3,24
2,56
55,95
49,20
285,30
269,10
61,50
53,30
98,30
95,20
Legislação (VP)(2)
30,0
1,3
72,0
75,0
300,0
60,0
Legislação (VI)(3)
70,0
3,0
180,0
150,0
450,0
200,0
(1)
MN: Mata Nativa; PN: Pastagem naturalizada; Lav: Lavoura; Lav/Pec: integração Lavoura/Pecuária. (2)Valor de prevenção, CONAMA (2009); (3)Valor de investigação,
CONAMA (2009).
38
Para a comparação com a legislação utilizar-se-á os valores em mg.kg-1, sem submeter
os teores à análise estatística, a discussão será feita separadamente para cada metal.
Níquel:
Comparando os valores entre os quatro tratamentos, percebe-se que o uso do solo para
mata nativa foi maior que nos outros três usos, apontando que há uma deficiência deste metal
no uso para pastagem naturalizada, lavoura e integração lavoura/pecuária, já que a mata nativa
é tida como referência dos teores naturais para este tipo de solo. Com relação à legislação, o
metal permaneceu entre os valores de prevenção e o valor de investigação.
Cádmio:
Comparando os valores com o valor referência (mata nativa) percebe-se que os usos
do solo para pastagem, lavoura e integração lavoura/pecuária estão com os valores acima dos
teores naturais. Com relação à legislação, o metal permaneceu acima do valor de investigação
no uso da pastagem naturalizada.
Chumbo:
Em relação aos teores naturais da mata nativa, vemos que os usos de lavoura e
integração lavoura/pecuária ficaram acima da mata nativa, já o uso de campo naturalizado
permaneceu com os teores menores que na mata nativa. Comparando à legislação, o chumbo
ficou abaixo do valor de prevenção, não mostrando risco para o ambiente e para a saúde de
humanos.
Cromo:
Para o cromo, os usos do solo para pastagem, lavoura e integração lavoura/pecuária
mantiveram os teores do metal parecidos com o da mata nativa. O metal ficou em todos os
usos acima do valor de investigação. O cromo quando em teores acima do normal pode causar
toxicidade, carcinogênese e efeitos prejudiciais aos organismos (BIONDI, 2010).
Zinco:
Comparando os usos, vemos que a utilização do solo para lavoura e integração
lavoura/pecuária apresentam deficiência do metal, já que os valores ficaram abaixo da mata
nativa. Já o uso para pastagem mostrou maiores concentrações que os teores naturais. Em
39
relação à legislação, o zinco permaneceu abaixo do valor de prevenção, não oferecendo risco
aos organismos, plantas e aos humanos.
Cobre:
O uso do solo para integração lavoura/pecuária mostrou deficiência do metal, já que
ficou abaixo dos teores naturais. Já, o uso para pastagem naturalizada mostrou maiores
concentrações que a mata nativa. O cobre, quando comparado aos valores da legislação,
apresentou-se dentro da faixa dos valores de prevenção e intervenção, com exceção da
pastagem naturalizada, que ultrapassou o valor de investigação, em pequena escala.
4.2
Massa equivalente
Iniciou-se a análise estatística com o teste de interação dos dados entre uso e camada,
sendo que apresentou interação para os metais cádmio, chumbo e cobre, desta forma realizouse nova análise estatística para esses três metais, de forma separada para uso e camada.
Primeiramente serão discutidos os metais nos quais não houve interação entre uso e camada.
Nenhum uso apresentou diferença entre as repetições. Os resultados serão apresentados para a
massa equivalente e os valores estão apresentados na tabela 9.
40
Tabela 9: Análise estatística dos estoques de metais de amostras coletadas em solo de mata nativa, pastagem naturalizada, lavoura e integração
lavoura/pecuária, na camada de 0-20 cm, no município de Mato Castelhano, RS, calculados pelos procedimentos de cálculo da massa equivalente
e camada equivalente.
Uso
(1)
Est. Ni
Est. Cr
Est. Zn
Est. Ni
Est. Cd
Est. Pb
Est. Cr
Camada (0-20 cm)
Mg.ha-1
Camada (0-20 cm)
Mg.ha-1
Massa equivalente
Camada equivalente
MN
80,05 a
2,85 bc
1127 ab
ns
24,24 c
ns
PN
72,06 ab
2,51 c
1181 a
68,54
69,41 a
Lav
52,39 b
3,46 ab
0,70 b
60,18
Lav/Pec
55,90 ab
3,98 a
0,86 b
C. V. (%)
7,46
9,70
9,25
54,52
265,61
Est. Zn
Est. Cu
1,93 b
0,86 b
121,71 b
261,86
2,38 b
1,71 a
256,13 a
41,74 bc
684,68
3,92 a
0,80 b
130,48 b
55,91
48,79 b
524,63
3,98 a
0,86 b
156,48 b
59,79
13,16
18,72
9,13
11,07
8,71
Médias seguidas de mesma letra, nas colunas, dentro de cada camada de solo, não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5 % de significância. (2)MN: Mata Nativa; PN:
Pastagem naturalizada; Lav: Lavoura; Lav/Pec: integração Lavoura/Pecuária. (3)C.V.: coeficiente de variação
41
Níquel:
Analisando a tabela 9, percebe-se que o maior estoque de níquel encontra-se na mata
nativa, e a menor na área de lavoura. Já os usos de pastagem naturalizada e integração
lavoura/pecuária não diferiram entre si, nem entre os usos de mata nativa e lavoura. Quando
analisados os valores em teores também foi encontrada a maior concentração no uso de mata
nativa. Mostrando dessa maneira, que há uma deficiência maior de níquel no solo utilizado
para lavoura, já que permaneceu abaixo do valor natural.
Cromo:
O maior estoque de cromo encontra-se no uso do solo para integração
lavoura/pecuária, já o menor está no uso para pastagem. A mata nativa não diferiu da lavoura,
nem da pastagem, e a lavoura não diferiu da mata nativa e lavoura/pecuária. Quando
comparado aos teores de cromo, os resultados coincidiram. Oliveira e Costa (2004), afirmam
que o cromo é um metal com pouca mobilidade no solo, permanecendo nas camadas
superficiais. O cromo pode ser encontrado adsorvido aos óxidos de Fe e Mg, que revestem as
partículas do solo (SANTOS, 2011).
Zinco:
O solo para pastagem apresentou maiores estoques de zinco, em relação à lavoura e
integração lavoura/pecuária. Não houve diferença entre a mata nativa e os demais usos,
mostrando que as concentrações encontram-se semelhantes aos teores naturais. Os resultados
em teores também mostraram maior concentração do metal no uso de pastagem naturalizada.
De acordo com Melo et al. (s.d.), solos originados de erupções basálticas, possuem a faixa de
variação de zinco entre 70 e 130 mg.kg-1. Em condições ácidas, forma ligações com argila e
matéria orgânica, conferindo solubilidade ao metal, quando o pH do solo está mais elevado,
pode permanecer adsorvido em óxido e complexado pela matéria orgânica, diminuindo sua
solubilidade (SANTOS, 2011).
As tabelas 10 e 11 mostram os resultados das análises estatísticas feitas separadamente
para uso e camada, já que anteriormente houve interação entre os fatores.
42
Tabela 10: Análise estatística dos estoques de metais de amostras coletadas em solo de mata
nativa, pastagem naturalizada, lavoura e integração lavoura/pecuária, na camada de 0-20 cm,
no município de Mato Castelhano, RS, calculados pelos procedimentos de cálculo da massa
equivalente.
USO
Est. Cd
Est. Pb
Est. Cu
Camada (0-20 cm)
Mg.ha-1
Massa Equivalente
MN
35,05 b
391,16 ab
178,52 b
CN
72,85 a
253,47 b
270,05 a
Lav
37,14 b
617,82 a
116,35 c
Lav/Pec
48,79 b
524,62 ab
156,48 bc
C.V. (%)
18,86
41,11
20,83
(1)
Médias seguidas de mesma letra, nas colunas, dentro de cada camada de solo, não diferem entre si pelo teste de
Tukey a 5 % de significância. (2)MN: Mata Nativa; PN: Pastagem naturalizada; Lav: Lavoura; Lav/Pec:
integração Lavoura/Pecuária. (3)C.V.: coeficiente de variação
Cádmio:
O maior estoque de cádmio foi encontrado para o uso em pastagem naturalizada, este
ficou acima do valor para mata nativa, não houve diferença entre a referência natural, lavoura
e integração lavoura/pecuária. O uso do solo para pastagem, por contar com as atividades de
ruminação dos bovinos, pode apresentar maior teores de cádmio. Biondi (2010), cita que em
pesquisas houve incremento dos teores de Cd na parte aérea de mucuna preta e aveia preta
após a utilização de fertilizantes fosfatados.
Chumbo:
O uso do solo para lavoura foi que apresentou maior estoque de chumbo, já o menor
estoque foi encontrado para a pastagem. A integração lavoura/pecuária não diferiu da mata
nativa, e estes não diferiram da pastagem e da lavoura. Atividades agrícolas com utilização de
fertilizantes nitrogenados e calcário tendem a aumentar o teor deste metal no solo (BIONDI,
2010). Estudos também mostram que o chumbo é um metal com pouca mobilidade no solo,
ficando acumulado nas camadas mais superficiais (OLIVEIRA e COSTA, 2004).
43
Cobre:
O maior estoque de cobre está no uso para pastagem naturalizada, ficando acima do
valor de mata nativa, mostra que esta atividade incorpora metais no sôo. O menor estoque
encontra-se na área com lavoura, sendo este menor que na mata nativa, mostrando uma
deficiência do metal para este local. A mata nativa e lavoura não diferiram da integração
lavoura/pecuária. Metais como cobre estão presentes naturalmente no solo e desempenham
papel importante na nutrição de plantas e animais (SILVA et al., 2007).
Tabela 11: Tabela 12: Análise estatística dos estoques de metais de amostras coletadas em
solo de mata nativa, pastagem naturalizada, lavoura e integração lavoura/pecuária, nas
camadas de 0-10 e 10-20 cm, no município de Mato Castelhano, RS.
CAMADA (cm)
Est. Cd
Est. Pb
Est. Cu
Mg.ha-1
Massa equivalente
0-10
48,83 a
465,30 a
183,66 a
10-20
48,09 a
428,24 a
177,04 a
C.V (%)
37,04
50,53
38,17
(1)
Médias seguidas de mesma letra, nas colunas, dentro de cada camada de solo, não diferem entre si pelo teste de
Tukey a 5 % de significância. (2)C.V.: coeficiente de variação
Com relação às camadas, vemos que não houve diferença entre camadas nos metais
em que houve a interação entre uso e camada.
44
5
CONCLUSÃO
1) Os efeitos da concentração dos metais analisados não diferiram entre camadas.
2) As áreas analisadas são homogêneas verificadas na análise estatística, através da não
diferença entre repetições.
3) O uso do solo para pastagem naturalizada mostrou-se com maior capacidade de
incorporação de zinco, cádmio e cobre no solo.
4) O uso para lavoura incorpora mais chumbo no solo quando comparado aos outro.
5) O uso do solo para integração lavoura/pecuária possui maior capacidade de
incorporação de cromo no solo.
6) Há deficiência de níquel no usos de pastagem, lavoura e integração lavoura/pecuária.
7) Houve relação direta entre o aumento de cádmio e cobre no solo.
8) Se a área fosse considerada como contaminada, deveria recomendar-se medidas para
redução dos valores do cromo nos usos analisados, bem como para o cádmio e cobre
no uso de pastagem naturalizada. Porém como ainda não se tem valores de referência
para este tipo de solo, não se pode afirmar se a área está ou não contaminada,
sugerindo que esta seria apenas uma hipótese.
45
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ARAÚJO, J. B. S. dos; FILHO, J. L. O. P. de; Identificação de fontes poluidoras de metais
pesados nos solos da bacia hidrográfica do rio Apodi-Mossoró/RN na área urbana de
Mossoró – RN. Revista Verde de Agroecologia e Desenvolvimento Sustentável, v. 5, n. 2, p.
80-94, 2010.
BERTON, R. S. et al.; PIRES, A. M. M.; ANDRADE, S. A. L. de; ABREU, C. A. de;
AMBROSANO, E. J.; SILVEIRA, A. P. D. da; Toxicidade do níquel em plantas de feijão e
efeitos sobre a microbiota do solo. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v. 14, n. 8, p. 13051312, 2006.
BIONDI, C. M.; Teores naturais de metais pesados nos solos de referência do estado de
Pernambuco. 2010. Tese (Doutorado) – Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo.
Universidade Federal Rural de Pernambuco, Recife, 2010.
BORGES, M. R., COUTINHO, E. L. M.; Metais pesados do solo após aplicação de
biossólido. I – Fracionamento. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v. 28, n. 3, p. 545-555,
2004.
BRASIL, Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Mapa de solos do Brasil. 2001.
Disponível em: <http://mapas.ibge.gov.br/>. Acesso em: 21 de abril de 2011.
______. Mapa de clima do Brasil. 2002. Disponível em: <http://mapas.ibge.gov.br/>.
Acesso em: 30 de junho de 2011.
______. Mapa de vegetação do Brasil. 2004. Disponível em: <http://mapas.ibge.gov.br/>.
Acesso em: 21 de abril de 2011.
______. 2007. Disponível em:
<http://www.ibge.gov.br/cidadesat/painel/painel.php?codmun=431213#> Acesso em: 25 de
julho de 2011.
______. 2010. Disponível em: <http://www.ibge.gov.br/cidadesat/topwindow.htm?1> Acesso
em: 21 de novembro de 2011.
BONA, F. D. de; BAYER, C.; BERGAMASCHI, H. DIECKOW, J.; Carbono orgânico no
solo em sistemas irrigados por aspersão sob plantio direto e preparo convencional.
Revista Brasileira de Ciência do Solo, v. 30, p. 911-920, 2006.
46
BURAK, D. L.; Geoquímica e distribuição de metais pesados em solos na região de Unaí,
Paracatu e Vazante, MG. 2008 Tese (Doutorado em Solos e Nutrição de Plantas) –
Programa de Pós Graduação em Solos e Nutrição de Plantas, Universidade Federal de Viçosa,
Minas Gerais, 2008.
CARNEIRO, M. A.; SIQUEIRA, J. O.; MOREIRA, F. M. S. de; Comportamento de
espécies herbáceas em misturas de solo com diferentes graus de contaminação com
metais pesados. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v. 37, n. 11, p. 1629-1638, 2002.
CARVALHO, P. D. F. de; FISHER, V.; SANTOS, D. T. dos; RIBEIRO, A. M. L.;
QUADROS, F. L. F. de; CASTILHOS, Z. M. S.; POLI, C. H. E. C.; MONTEIROS, A. L. G.;
NAGINGER, C. GENRO, T. C. M.; JACQUES, A. V. A.; Produção animal no bioma
campos sulinos. Brazilian Journal of Animal Science, v. 35, n. Supl. Esp., p. 156-202, 2006.
CETESB, Companhia de TePNologia de Saneamento Ambiental. 6530. “Lista holandesa de
valores de qualidade do solo e da água subterrânea – Valores STI”. Disponível em:
<http://www.cetesb.sp.gov.br/solo/areas_contaminadas/anexos/download/6530.pdf>. Acesso
em: 11 de outubro de 2011.
CETESB, Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental, Decisão de Diretoria nº
195-2005-E, de 23 de novembro de 2005.
CONAMA- Conselho Nacional do Meio Ambiente. Resolução nº 420, de 28 de dezembro de
2009. “Dispõe sobre critérios e valores orientadores de qualidade do solo quanto à presença de
substâncias químicas e estabelece diretrizes para o gerenciamento ambiental de áreas
contaminadas por essas substâncias em decorrência de atividades antrópicas.", Diário Oficial da
União, Brasília, DF.
COSTA, C. N. das; Biodisponibilidade de metais pesados em solos do Rio Grande do Sul.
2005. Tese (Doutorado em Ciência do Solo) – Programa de Pós-Graduação em Ciência do
Solo, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2005.
COSTA, C.; CASTOLDI, F. L.; CoStat: um programa para quem pensa que não gosta de
estatística. Passo Fundo: Ed. Universidade de Passo Fundo, 2009. 384 p.
EMBRAPA. Centro Nacional de Pesquisa de Solos (Rio de Janeiro). Manual de métodos de
análise de solo. 2ª ed. SPI, Brasília, 1997. (Embrapa Solos. Documentos, 1).
FADIGAS F. S. de; SOBRINHO, N. M. B. A. do; MAZUR, N.; ANJOS, L. H. C. dos;
FREIXO, AL. A.; Concentrações naturais de metais pesados em algumas classes de solos
brasileiros. Bragantia, v. 61, n. 2, p. 151-159, 2002.
47
FADIGAS F. S. de; SOBRINHO, N. M. A. do; MAZUR, N.; ANJOS, L. H. D. dos; FREIXO,
A. A.; Proposição de valores de referência para a concentração natural de metais
pesados em solos brasileiros. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v. 10,
n. 3, p 699-705, 2006.
FERNANDES, R. B. A.; LUZ, W. V.; FONTES, M. P. F.; FONTES, L. E. F; Avaliação da
concentração de metais pesados em áreas olerícolas no Estado de Minas Gerais. Revista
Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental. v. 11, n. 1, p. 81-93, 2007.
HUGEN, C.; Valores de referência para teores de Cr, Cu, Ni, Pb e Zn em solos do estado
de Santa Catarina. 2010. Dissertação (Mestrado em Manejo do Solo) – Programa de PósGraduação em Manejo do Solo, Universidade do Estado de Santa Catarina, Lages, 2010.
MATTIAS, J. L.; Metais pesados em solos sob aplicação de dejetos líquidos de suínos em
duas microbacias hidrográficas de Santa Catarina. 2006. (Doutorado) – Programa de PósGraduação em Ciência do Solo, Universidade Federal de Santa Maria, RS, 2006.
MELO, É. E. C. de; NASCIMENTO, C. W. A. de; SANTOS, A. C. W.; SILVA, A. S. da;
Disponibilidade e fracionamento de Cd, Pb, Cu e Zn em função do pH e tempo de
incubação com o solo. Ciência Agrotecnológica de Lavras, v.32, n.3, p.776-784, 2008.
MELO, G. M. P. de; MELO, V. P. de; MELO, W. J. de; Metais pesados no ambiente
decorrente da aplicação de lodo de esgoto em solo agrícola. Sem data. Disponível em:
<http://www.ambientenet.eng.br/TEXTOS/PAL%20CONAMA.pdf>
MUGGLER, C. C.; CARDOSO, I. M.; RESENDE, M.; FONTES, M. P. F.; ABRAHÃO, W.
A. P.; CARVALHO, A. F. de; Conteúdos básicos de Geologia e Pedologia. Universidade
Federal de Viçosa, 2005. Disponível em:
<http://www.mctad.ufv.br/imagens/ed/file/ApostilaGeolPedologiasol213.pdf> Acesso em: 24
de agosto de 2011.
NACHTIGALL, G. R. et al.; NOGUEIRO, R. C.; ALLEONI, L. R. F.; Formas de cobre em
solos de vinhedos em função do pH e da adição de cama-de-frango. Pesquisa
Agropecuária Brasileira, v. 42, n. 3, p. 427-434, 2007.
NÚÑES, J. E. V.; SOBRINHO, N. M. B. A; PALMIERI, F.; MESQUITA, A. A.;
Conseqüências de diferentes sistemas de preparo do solo sobre a contaminação do solo,
sedimentos e água por metais pesados. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v. 23, n. 4, p.
535-543, 1999.
48
NÚÑES, J. E. V.; SOBRINHO, N. M. B. A do; MAZUR, N.; Sistemas de preparo de solo e
acúmulo de metais pesados no solo e na cultura do pimentão (Capsicum Annum L.).
Revista Ciência Rural, Santa Maria, v. 36, n.1, p. 113-119, 2006.
OLIVEIRA, C.; SOBRINHO, N. M. B. A; MAZUR, N.; Solubilidade de metais pesados em
solos tratados com lodo de esgoto enriquecido. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v. 27,
n. 1, p. 171-181, 2003.
OLIVEIRA, C. de; SOBRINHO, N. M. B. A. do; MARQUES, V. S. dos; MAZUR, N.;
Efeitos da aplicação do lodo de esgoto enriquecido com cádmio e zinco na cultura do
arroz. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v. 29, n. 1, p. 109-116, 2005.
OLIVEIRA, F. C; MATTIAZZO, M. E.; Mobilidade de metais pesados em um Latossolo
amarelo distrófico tratado com lodo de esgoto e cultivado com cana-de-açúcar. Revista
Scientia Agricola, v. 58, n. 4, p. 807-812, 2001.
OLIVEIRA, T. S., COSTA, L. M.; Metais pesados em solos de uma topolitossequência do
triângulo mineiro. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v. 28, n.4, p.785-796, 2004.
PAYÉ, H. S. de; MELLO, J. W. V. de; ABRAHÃO, W. A. P.; FILHO, E. I. F.; DIAS, L. C.
P.; CASTRO, M. L. O.; MELHO, S. B. de; FRANÇA, M. M.; Valores de referência de
qualidade para metais pesados em solos no estado do Espírito Santo. Revista Brasileira de
Ciência do Solo, v.34 n.6,p. 2041-2051 2010.
PILLAR, V.D.P.; MÜLLER, S.C.; CASTILHOS, Z.M.S.; JACQUES, A.V.A. (Eds.).;
Campos sulinos: conservação e uso sustentável da biodiversidade. Brasília, Ministério do
Meio Ambiente, 2009.
RAMALHO, F. F. G. P.; SOBRINHO, N. M. B. A. do; VELLOSO, A. C. X.; Contaminação
da microbacia de Caetés com metais pesados pelo uso de agroquímicos. Pesquisa
Agropecuária Brasileira, v. 35, n. 7, 2000.
ROSA, R. S. da; MESSIAS, R. A.; AMBROZINI, B.; RESENDE, M. O. O. de; Importância
da compreensão dos ciclos biogeoquímicos para o desenvolvimento sustentável. 2003.
Monografia (Instituto de Química) – Instituto de Química de São Carlos, Universidade de São
Paulo, São Carlos, 2003.
SANTOS, F. S.; SOBRINHO, N. M. B. A. MAZUR, N.; Influência de diferentes manejos
agrícolas na distribuição de metais pesados no solo e em plantas de tomate. Revista
Brasileira de Ciência do Solo, v.26 p.535-543, 2002.
49
SANTOS, F.S; SOBRINHO, N. M. B. A; MAZUR, N.; Consequência do manejo do solo na
distribuição de metais pesados em um agrossistema com feijão-de-vagem (Phaseous
vulgaris L.). Revista Brasileira de Ciência do Solo, v. 27, n. 1, p. 191-198, 2003.
SANTOS, S. N.; Valores de referência de metais pesados em solos de Mato Grosso e
Rondônia. 2011. Dissertação (Mestrado em Ciências) – Área de concentração: Solos e
Nutrição de Plantas. Universidade de São Paulo, Piracicaba, 2011.
SILVA, M. L. de; VITTI, G. C.; TREVIZAM, A. R.; Concentração de metais pesados em
grãos de plantas cultivadas em solo com diferentes níveis de contaminação. Pesquisa
Agropecuária Brasileira, v. 42, n. 4, p. 527-5353, 2007.
SOARES, M. R.; Coeficiente de distribuição (kD) de metais pesados em solos do estado de
São Paulo. 2004. Tese (Doutorado) – Programa de Solos e Nutrição de Plantas, Universidade
de São Paulo, Piracicaba, 2004.
TAVARES, T.; CARVALHO, F. M.; Avaliação de exposição de populações humanas a
metais pesados no ambiente: exemplos do Recôncavo Baiano. Revista Química Nova,
v.15, n. 2, p. 147-154., 1992.
TEDESCO, M. J.; GIANELLO, C.; BISSANI, C. A.; BOHNEN, H.; VOLKWEISS, S. J.;
Análise de solo, plantas e outros materiais. 2. ed. Porto Alegre, Universidade Federal do
Rio Grande do sul, 1995. (Boletim Técnico, 5).
U.S. ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY – EPA. Method 3050B. 1996.
Disponível em:
<http://www.epa.gov/wastes/hazard/testmethods/sw846/pdfs/3050b.pdf> Acesso em: 14 de
dezembro de 2010.
VALLADARES, G. S; CAMARGO, O. A. de; AZEVEDO, E. C. de; SILVA, AL. M. C.;
Variabilidade Espacial e Disponibilidade de Zinco em Solos de Vinhedos e Adjacências
da Região Vitícola de Jundiaí, SP. In: XIII SIMPÓSIO BRASILEIRO DE
SENSORIAMENTO REMOTO, FLORIANÓPOLIS,SC: INPE, 2007. p. 449-456.
ZEITTOUNI, C. F.. BERTON, R. S.; ABREU, C. A. de; Fitoextração de Cádmio e Zinco
de um latossolo vermelho-amarelo contaminado com metais pesados. Bragantia, v. 66, n.
4, p. 649-657, 2007.
50
ANEXO A
51
52
53
54
ANEXO B
Resolução nº 420, de 28 de dezembro de 2009: Dispõe sobre critérios e valores orientadores
de qualidade do solo quanto à presença de substâncias químicas e estabelece diretrizes para o
gerenciamento ambiental de áreas contaminadas por essas substâncias em decorrência de
atividades antrópicas.
Download