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Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.11.1997.tde-20231122-100248
Document
Author
Full name
Edna Ivani Bertoncini
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 1997
Supervisor
Title in Portuguese
Mobilidade de metais pesados em solos tratados com lodo de esgoto
Keywords in Portuguese
LODO DE ESGOTO
METAIS PESADOS DO SOLO
MOBILIDADE
Abstract in Portuguese
O experimento foi conduzido em casa-de-vegetação, em tubos de percolação, utilizando os solos Areia Quartzosa (AQ), Latossolo Vermelho Amarelo (LV) e Latossolo Vermelho Escuro (LE), aos quais foram incorporadas quantidades sucessivas de lodo de esgoto, correspondente a 156,0 Mg há-1 (base seca), num período experimental de 310 dias. Após este período notou-se a presença de grande quantidade de sais na superfície dos solos e foi realizada amostragem para determinação do teor total de metais pelo extrator HNO3+HClO4. A extração não apresentou-se bem sucedida, pois a digestão mostrava-se turbulenta, com perda de material. Foram, então, testados os extratores HCI 0,1, mol L-1 , DTPA e Mehlich 3 para determinação dos teores solúveis de metais nos solos e HNO3+ HClO4, HCl via seca, HNO3+HClO4+HF e EPA-SW-846-3051 para os teores totais. Pode-se afirmar que para teores solúveis o extrator HCl 0,1 mol L-1 apresentou efetividade em todos os tratamentos e para os teores totais os métodos HNO3+HClO4+HF e HCl via seca foram mais eficazes, exceto para o Cr em que o método EPA-SW-846-3051 foi melhor. Nos tubos de percolação, os solos foram tratados com água e com soluções aquosas dos seguintes sais: solução 0,9 mol L-1 KCl, solução 0,9 mol L L-1 KNO3, solução 0,3 mol L-1 K2SO3 e solução 0,3 mol L-1 Ca(NO3)2. A quantidade de água e das soluções de sais adicionadas foi correspondente a 4 vezes a capacidade de retenção de água desses solos. No líquido percolado através dos solos foram determinados: pH, condutividade elétrica e as quantidades de Cd, Cr, Cu, Ni e Zn presentes. No percolado obtido com a passagem de água pelo solo não foi observada a presença de metais, com exceção do Cu e do Ni. Nesses percolados também foi determinada a quantidade de Ca2+ e Mg2+ presentes, que apresentou-se grande. A adição de KCl provocou arraste do Cd adicionado via lodo aos solos LV e LE e do Cr no solo AQ. No líquido obtido através da passagem de todas as soluções pelo tratamento AQ+L, detectou-se a presença de Ni. Foi detectada a presença de Cu em todos os lixiviados dos tratamentos com lodo, exceto no solo LE tratado com água e os maiores valores foram encontrados nos lixiviados obtidos com o uso da solução K2SO4. Foram realizados experimentos para avaliar a disponibilidade de metais em plantas de arroz, cultivar IAC-165, pelo método de Neubauer & Schneider (1923) modificado por Catani & Bergamin (1961). Um experimento foi realizado antes da lixiviação dos solos com água e o outro após esta lixiviação, com a finalidade de verificar possível arraste de sais pela passagem de água. A aplicação do lodo elevou o teor de nutrientes, pH e CTC dos solos, mas causou salinidade e consequente dificuldade de absorção de água pelas plantas de arroz. A quantidade de material vegetal coletado foi insuficiente para determinar a fitodisponibilidade de metais. Verificou-se uma redução de 70% na condutividade elétrica em todos os tratamentos após a passagem de água pelos solos, porém a produção de matéria seca das plantas de arroz não aumentou.
Title in English
Heavy metals mobility in soils amended with sewage sludge
Abstract in English
A greenhouse experiment was conducted in leaching tubes using soils classified as Typic Quartzipsament (AQ), Typic Hapludox (LV) and Rhodic Typic (LE). The sewage sludge was periodically added and incorporated to the soils in a total amount corresponding to 156,0 Mg ha-1 (dry weight basis), in an experimental period of 310 days. After the incubation period a high amount of salt was perceived on the soil surface and the sampling was performed for the total content determination of metals by the HNO3+HClO4 extractant. The extraction was unsuccessful for the digestion was shown turbulent with material loss. The extractants HCl 0,1 mol L-1 Mehlich 3 and DTPA to soluble contents and HNO3+HClO4; HCl dry via; HNO3+HClO4+HF and EPA-SW-846-3051 to total contents were tested. The extractant HCl 0,1 L-1 was effective on extraction of metal solúvel contents in all treatments. For the total content, the extractants HNO3+HClO4+HF and HCl dry via showed to be more effective, except to Cr, because the EPA-3051 method extracted a higher quantity of this metal in every treatment. In the leaching pots the soils were treated with water and with the following salt solutions: 0,9 mol L-1 KCl; 0,9 mol L-1 KNO3; 0,3 mol L-1 K2SO4 and 0,3 mol L-1 Ca(NO3)2. The water and salt solutions were added in amount corresponding to 4 times the water retention capacity of the soils. The leachate material was analyzed for: pH, electrical conductivity, Cd, Cr, Cu, Ni and Zn. The results showed no presence of any metals in soils without sludge. The presence of Cu was observed in all leached materials, including with water, coming from all sewage sludge amended soils, with the exception of LE soil+sludge. The presence of Zn was not observed in any leaching material and the presence of Ni was observed with the use of all salty solutions in the sandy soil (AQ) plus sludge treatment. With the addition of the KCl solution it was detected the presence of Cd in the treatments in LV and LE amended with sludge. This salt also allow the leaching of Cr in the treatment using AQ soil plus sludge. The presence of Ca2+ and Mg2+ was great in the leachate material resulting from water passing through the soils. Other experiments were performed in order to evaluate metal availability in rice plants, cultivar IAC-165, through Neubauer & Schneider method (1923) modified by Catani & Bergamin (1961). One of them was conducted before the water leaching and another after it. This was to verify if salt carrying would happen during the water passage. The application of sludge increased nutrient contents, pH and CTC of the soils, but it caused salinity and absorption difficulty of water by rice plants. The determination of heavy metals in them was not carried out due to lack of vegetal material. There was a reduction of 70% in the electrical conductivity in very treatments after soil leaching with water. However the dry matter production of rice did not increase.
 
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Publishing Date
2023-11-24
 
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