Arranjo experimental da fluorescência de Raios X por Reflexão Total com excitação por Radiação Síncrotron (SR-TXRF)

O arranjo experimental tem a geometria disposta de modo a propiciar a condição de reflexão total. A amostra preparada fica alocada numa placa de retangular de lucite (Perspex) fixada no porta-amostra, onde incide um feixe branco de luz síncrotron sobre a alíquota depositada na placa, permitindo a visualização dos elementos contidos na amostra. A Figura 5.13 mostra uma vista geral e parcial da estação de fluorescência de raios X do LNLS, enquanto a Figura 5.14 mostra o lucite alocado no porta-amostra.

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Para a excitação das amostras foi utilizado um feixe policromático com energia máxima de 20 keV, altura de 200 µm e largura de 4 mm. O ângulo de incidência foi de aproximadamente 1,0 mrad. A distância entre a amostra e o detector foi de aproximadamente 13 mm.

Figura 5.13 - Vista geral (1) e parcial (2) da estação de fluorescência de raios X

do LNLS.

Figura 5.14 - Suporte e amostra alocados para a análise por SR-TXRF no LNLS (arranjo experimental).

Para a detecção foi empregado um detector de Si(Li) com resolução de 165 eV (5,9 keV), com janela de berílio de 8 µm de espessura, uma área ativa de 30 mm2, acoplado a um módulo amplificador e placa analisadora multicanal,

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inserida em microcomputador. O tempo de aquisição dos espectros de raios X das amostras e padrões foi de 100 segundos.

5.4 LEGISLAÇÕES

Os parâmetros analisados foram comparados às legislações vigentes, com a finalidade de ser verificar a viabilidade de lançamento do efluente tratado nos corpos d’água e de reuso da agricultura. Assim como a reutilização do lodo do esgoto gerado nas estações de tratamento, na agricultura.

Por essa razão os resultados obtidos para o efluente tratado, foram comparados com os valores máximos permitidos pela Resolução do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA) no _{357 de 17/03/2005, que “dispõe sobre a}

classificação dos corpos de água e diretrizes ambientais para o seu enquadramento, bem como estabelece as condições e padrões de lançamento de efluentes, e dá outras providências”, a qual foi alterada Resolução CONAMA no

430, de 13 de maio de 2011 que Dispõe sobre as condições e padrões de lançamento de efluentes, complementa e, altera a Resolução no_{357. Os dados}

foram também comparados com a norma técnica no _{31 da CETESB de 20 de}

outubro de 2006, que dispõe sobre a aplicação de água de reuso proveniente de estação de tratamento de esgoto doméstico na agricultura.

A Resolução no _{357 foi alterada durante o andamento do trabalho para a}

Resolução no _{430/2011, que altera somente aos padrões de lançamentos do}

efluente tratado e mantém na Resolução 357/2005 na classificação dos corpos d´água. A tabela 5.2 apresenta os valores máximos permitidos (VMP) das legislações citadas acima.

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Tabela 5.2 - Padrões de lançamento de efluente tratado estabelecidos pela Resolução CONAMA no 357 de

17/03/2005 e alterada pela 430 de 13/05/2011 e a padrões para reuso do efluente na agricultura definido pela instrução técnica no 31 CETESB de 20/10/06.

CONAMA 357 CONAMA 430 CETESB 31

Lançamento de efluente tratado Reuso do efluente na agricultura

Parâmetros Inorgânicos Valor Máximo Permitido (VMP) em mg L-1

Bário total (Ba) 5,0 5,0 5,0

Chumbo total (Pb) 0,5 0,5 0,5

Cobre dissolvido (Cu) 1,0 1,0 0,2

Cromo total (Cr) 0,5 --- 0,10

Cromo hexavalente (Cr+6) --- 0,1 ---

Cromo trivalente (Cr+ 3) --- 1,0 ---

Ferro dissolvido (Fe) 15,0 15,0 5,0

Manganês dissolvido (Mn) 1,0 1,0 0,20

Níquel total (Ni) 2,0 2,0 0,2

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O não tratamento de efluentes industriais e domésticos contendo espécies metálicas acarretará o acúmulo de concentrações de diversos elementos, alterando as características físico-químicas da água, reduzindo a biodiversidade e contaminando os organismos vivos. Por esse motivo, as características dos compostos inorgânicos das águas, como os metais, são de grande importância, pois podem indicar problemas de saúde, inviabilizar o uso da água e exigir tratamentos específicos.

Em geral, a presença de metais no metabolismo dos organismos vivos se faz necessária, mas, quando em concentrações elevadas estes podem ser tóxicos aos microorganismos responsáveis pela bio-degradação da matéria orgânica, retardando a recuperação do ambiente e promovendo a deterioração da qualidade dos recursos hídricos. Por outro lado, o acúmulo dessas substâncias químicas na cadeia alimentar, poderá causar a intoxicação dos seres vivos, inclusive humanos, podendo sobrevir a morte.

Com relação à presença de metais em lodo de esgotos, os parâmetros foram comparados a Resolução no 375 , de 29 de Agosto de 2006 que “define critérios e procedimentos, para o uso agrícola de lodos de esgoto gerados em estações de tratamento de esgoto sanitário e seus produtos derivados, e dá outras providências”.

Tabela 5.3 - Padrões para a aplicação do lodo na agricultura estabelecidos pela

Resolução CONAMA no 375 de 29/08/06.

Parâmetros Inorgânicos Valor Máximo Permitido (VMP) (base seca) mg kg-1 Bário 1300 Cobre 1500 Chumbo 300 Cromo 1000 Níquel 420 Zinco 2800

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A presença de metais pesados em lodos orgânicos oriundos de despejos industriais descartados junto a esgotos domésticos, ou de aditivos utilizados em agroindústrias, têm constituído um entrave na generalização do seu uso. Aplicações sucessivas podem conduzir ao acúmulo destes elementos no ambiente e a entrada na cadeia alimentar pelo caminho: lodo ⇒ solo ⇒ planta ⇒ animal ⇒ homem.

Os metais pesados adicionados no solo por despejo de resíduos, podem estar sob diferentes formas disponíveis ou não às plantas e/ou sujeitos à lixiviação. As características mineralógicas e eletroquímicas dos solos, assim como a natureza das substâncias húmicas presentes no solo e no resíduo, são elementos base na retenção de metais, e podem informar sobre a estabilidade das ligações formadas.

Nas plantas os metais podem causar alterações em processos biológicos, como a inibição da fotossíntese e da respiração, redução na absorção de água, alteração da permeabilidade das raízes e efeitos adversos nas atividades enzimáticas (KABATA- PENDIAS e PENDIAS, 1985).

As consequências da presença de metais nas frações ambientais que possam ser consumidas pelo homem geram preocupação devido aos malefícios característicos de cada elemento na saúde do organismo humano. A biodisponibilidade é a porção da substância ingerida que é absorvida e utilizada pelo organismo. A importância de avaliar a presença e a quantidade de metais nas frações ambientais se deve à necessidade de conhecer e diagnosticar o impacto presente na fração de estudo e seus efeitos. As respostas desses estudos podem nortear ações preventivas, corretivas, mitigadoras ou compensatórias (FAZZA, 2007).