AVALIAÇÃO DOS PROCESSOS DE HUMIFICAÇÃO NA MATÉRIA ORGÂNICA DE SOLOS IRRIGADOS COM EFLUENTE DE ESGOTO TRATADO

AVALIAÇÃO DOS PROCESSOS DE HUMIFICAÇÃO NA MATÉRIA

ORGÂNICA DE SOLOS IRRIGADOS COM EFLUENTE DE ESGOTO

TRATADO

¹Aluna do curso de Engenharia Ambiental; Campus de Palmas; e-mail: rafisa.oliveira@live.com ²Orientadora do curso de Engenharia Ambiental; Campus de Palmas; e-mail: liliana@uft.edu.br

INTRODUÇÃO

Uma das grandes vantagens do reuso na agricultura está associada ao fato de que seu descarte feito de forma planejada evita o despejo indiscriminado de poluentes nos corpos d’água, além de fornecer água, também nutrientes essenciais para o solo e a planta que estão presentes no efluente, refletindo em ganhos de produtividade ao longo do tempo (NOGUEIRA, 2008).

A entrada constante de nutrientes no solo pode trazer benefícios para reestruturação da matéria orgânica, sendo assim, a prática de irrigação com esgoto tratado pode suprir essa demanda trazendo além de benefícios ao solo, economia no uso de água e fertilizantes (HESPANHOL, 2002). Quanto à matéria orgânica presente na água de esgoto poderá assumir grande importância nos solos, colaborando na retenção de nutrientes, sendo também responsável pela cimentação dos agregados - constituída por carbono orgânico, ácidos húmicos e várias outras substâncias orgânicas. O caráter químico dessas substâncias húmicas reflete os processos de gênese e uso do solo e pode ser usada como indicador da qualidade da matéria orgânica (MIRANDA, 2007).

Contudo, além de todas as características favoráveis que a água de reúso proporciona, é necessário realizar monitoramento constante do efluente tratado para que não haja contaminação do solo, uma vez que o excesso de sais e sódio presentes naquele podem ocasionar problemas como salinização, menor infiltração de água, dispersão de argilas e formação de camadas de impedimento no solo (BERTOCINI, 2008).

Assim, este projeto visa avaliar as características do esgoto tratado e como sua aplicação pode influenciar nos processos de humificação na matéria orgânica de diferentes solos.

MATERIAIS E MÉTODOS

As amostras de solo foram coletadas na Planície do Médio Araguaia, todas situadas no município de Lagoa da Confusão, estado do Tocantins em quatro áreas de diferentes práticas agrícolas:

 Agricultura Tecnificada. Localizada a S 10° 43’ 21.4’’ e W 049° 50’ 38.8’’

 Agricultura Indígena – Tribo Krahô Canela – Aldeia. Localizada a: S 11° 00’ 29,4’’ e W 049° 57’ 20.5’’

 Área Natural – Floresta de Ipucas. Localizada a: S 11° 03’38.1’’ W 049° 55’ 55.4’’

 Agricultura de Subsistência - Assentamento Loroty – Capão de Coco. Localizada a: S 11°10’33.6’’ e W 049° 52’ 14.7”.

As amostras de solo foram coletadas mediante o emprego de trado do tipo holandês nas camadas 0-10, 10-20 e 20-40 cm. As amostras individuais de cada parcela em cada área foram acondicionadas em sacos plásticos, devidamente etiquetados, e levadas até o local de execução do experimento, onde foram homogeneizadas. O experimento foi montado em tubos de PVC de 10 mm, no qual o perfil do solo foi reproduzido. Foi instaladauma tela na parte inferior, de forma a não escoar o líquido completamente quando irrigado. O experimento ficou situado nas dependências da Universidade Federal do Tocantins, campus de Palmas.

O experimento foi montado em blocos casualisados e consistiu de três repetições e uma prova em branco (rega com água potável) para cada amostra de solo, totalizando 16 tubos. As taxas de aplicação foram determinadas de acordo com a recomendação do estado do Tocantins para cultura do milho com base na sua evaporação anual, com dados disponíveis no site do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET) e estudos realizados por Morais et al., (2012). A periodicidade da rega foi realizada diariamente e as coletas do efluente em dias alternados.

FIGURA 1: Croqui do experimento constituído pelos tubos de pvc.

A extração dos ácidos húmicos e fúlvicos foi por meio de fluorescência induzida por lazer (FIL).

O efluente coletado foi proveniente da Estação de Tratamento de Esgoto da empresa Companhia de Saneamento do Tocantins (SANEATINS), localizada no setor Vila União.

O efluente foi submetido a análises físico-químicas de sólidos, nutrientes (NH3, NO2-, NO3-, PO4-, Ca e Mg), Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO5,20), Demanda Química de Oxigênio (DQO), Nitrogênio Orgânico, Alcalinidade, Condutividade Elétrica (CE), conforme descrito no APHA (2005).

RESULTADOS E DISCUSSÕES

A TABELA 1 apresenta valor médio, desvio padrão e os valores máximos e mínimos obtidos a partir do monitoramento dos parâmetros físico-químicos analisados nas amostras do efluente.

TABELA 1: Síntese estatística dos dados de monitoramento do efluente da ETE Vila União (Dezembro de 2012 a Março de 2013).

Parâmetro Mínimo Máximo Média Desvio Padrão

pH 7,51 7,75 - - Temperatura (ºC) 26,5 27,9 27,26 0,46 DBO (5,20) (mg/L) 20,9 30,2 25,30 3,64 DQO (mg/L) 30,72 75,44 59,15 15,13 NO2 (mg/L) 0,034 0,04 0,11 0,13 NO3 (mg/L) 4 10 7,46 1,87 NH3 (mg/L) 27,8 33,25 29,67 1,82 PO4 (mg/L) 8,5 9,05 8,80 0,20 Ca (mg/L) 25,3 28,29 27,00 1,03 Mg (mg/L) 11,316 13,5 12,21 0,66

N (orgânico) (mg/L) 32,1 43,867 38,26 3,51

Alcalinidade (mg/L) 85 117 95 10,60

C. E (dS/cm) 0,59 0,64 0,61 0,02

A condutividade elétrica teve concentração variando de 0,59dS/cm até 0,64 dS/cm e com uma média de 0,61 dS/cm, sendo que no desvio padrão é possível perceber que as amostras não variaram tanto em relação à média. FLORENCIO et al., (2006) destaca padrões de interesse agrícola, e a partir deste, é possível perceber que os valores encontrados durante o período de monitoramento não excederam à sua média estipulada de 0,7 dS/cm.

O teor de sódio é fator limitante para a aplicação de efluentes tratados, pois, ele provoca decréscimo na permeabilidade, o que gera maior intensidade de lixiviação ao longo do perfil, degradando as características físicas do solo (SILVA et al., 2010). Outros íons como cálcio, magnésio, carbonatos e bicarbonatos, presentes no solo e efluente são responsáveis pela atividade do sódio presente (SANTOS, 2004). O sódio pode ser medido através da condutividade elétrica e ser estimado a partir da taxa de adsorção de sódio – RAS- (VARALLO et al., 2010).

O cálcio obteve média de 27 mg/L, resultado este que se mantém dentro dos padrões estabelecidos pelas pesquisas de FLORENCIO et al., (2006) que é de 30 mg/L. Os íons cálcio são responsáveis por dar estabilidade aos agregados que estruturam o solo, enquanto íons sódio provocam a dispersão de argilas (MOTA & SPERLING, 2009).

A DQO variou entre 30,72 mg/L e 75,44 mg/L. Já a DBO se manteve com média 25,30 mg/L, não excedendo 30,2 mg/L. Segundo os padrões preconizados pela USEPA (2006), a DBO não deve ultrapassar 30 mg/L. O efluente apresentou concentração acima do permitido em uma das análises, no entanto, a média geral se mostrou adequada aos padrões recomendados.

É importante que os efluentes tratados tenham concentrações expressivas de matéria orgânica e o máximo admissível dos nutrientes e micronutrientes contidos no esgoto bruto (DAMASCENO, 2008).

Em experimento com digestor anaeróbio, SILVA et al., (2012) concluiu que a matéria orgânica advinda do efluente tratado poderia ser possivelmente transformada

quando houvesse sua aplicação no solo, por apresentar características de material ainda biodegradável, podendo ainda ser incorporado ao húmus, controlando propriedades do solo como a capacidade de troca de cátions, acidez, absorção de água, entre outros.

Os macronutrientes são constituintes dos minerais e da matéria orgânica, podendo ser encontrados dissolvidos na solução do solo. Estes íons e moléculas polarizadas se ligam às argilas coloidais, substâncias húmicas e aos sesquióxidos de ferro e alumínio, os quais apresentam superfície eletricamente carregada que devido ao maior número de cargas negativas, tendem a absorver mais cátions em condição permutável - Ca2+ + Mg2+ + K+ + H+ + Al3+ - (RONQUIM, 2010).

Os estoques de matéria orgânica são quantificados entre a razão de carbono adicionado e perdido (LOVATO et al., 2004). NOGUEIRA (2008) e GLOAGUEN (2005) observaram variações nos estoques de matéria orgânica do solo em experimento utilizando efluente de esgoto tratado. Em ambos os trabalhos houve aumento e decréscimo dos estoques ao longo dos anos. O primeiro autor justificou os acréscimos às concentrações elevadas de nitrogênio e água nos dois anos iniciais do experimento com capim Tifton 85 e à redução de 50% devido à seca em um dos períodos. De acordo com a EMBRAPA (2003), a riqueza da matéria orgânica serve de base para o tipo de manejo correto, pois, é ela que estrutura e estabiliza o solo. O manejo correto, por sua vez, controla a erosão e evita a perda de nutrientes.

CONCLUSÃO

Na caracterização físico-química, o efluente apresentou concentrações consideráveis de matéria orgânica e nutrientes, essenciais para os atributos químicos e físicos do solo. A condutividade elétrica, adotada como fator limitante para a aplicação foi satisfatória . Assim, o efluente apresentou concentrações que viabilizam a aplicação deste no solo de forma a contribuir para o aumento dos estoques de matéria orgânica.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

BERTONICI, E. I. Tratamento de efluentes e reúso da água no meio agrícola. Revista Tecnologia & Inovação Agropecuária. São Paulo, SP, 2008.

Embrapa. Sistemas de produção. disponível em: http://sistemasdeproducao.cnptia.embrapa.br/FontesHTML/Algodao/AlgodaoCerrado/solo s.htm#topo. Último acesso em: 09 jan 2013.

FLORENCIO, L.; AISSE, M. M. Tratamento e utilização de esgotos sanitários. Projeto PROSAB. p. 427. Rio de Janeiro, ABES, 2006.

GLOAGUEN, R. A. B. G. Efeito da Irrigação com efluente de esgoto tratado nas propriedades fisico-hídricas de um latossolo. Tese de doutorado. Piracicaba, 2002.

HESPANHOL, I. Potencial de reuso de água no Brasil: Agricultura, Indústria, Municípios, Recarga de Aquíferos. Revista Brasileira de Recursos Hídricos. v, 7. n, 4. São Paulo, 2002. LOVATO, T.; MIELNICZUK, J.; BAYER, C. & VEZZANI, C. Adição de carbono e nitrogênio e sua relação com os estoques no solo e com o rendimento do milho em sistemas de manejo. R. Bras. Ci. Solo, 28:175-187, 2004.

MIRANDA, C. C.; CANELLAS, L. P.; NASCIMENTO, M. T. Caracterização da matéria orgânica do solo em fragmentos de mata atlântica e em plantios abandonados de eucalipto. Rev. Bras. Ciênc. Solo. v.31 n.5 p. 906 – 915. Viçosa, 2007.

MOTA, F. S B.; SPERLING, M. V. Nutrientes de esgoto sanitário: utilização e remoção. Projeto PROSAB. Rio de Janeiro: ABES, 2009

NOGUEIRA, S. F. Efeitos da irrigação com esgoto tratado e fertilização nitrogenada na ciclagem de carbono e nitrogênio e no metabolismo microbiano de um solo cultivado com capim- Bermuda Tifton 85. Tese de doutorado (Programa de Pós Graduação em Ciências: Química na Agricultura e no Ambiente). Piracicaba, 2008.

RONQUIM, C. C. Conceitos de fertilidade do solo e manejo adequado para as regiões tropicais. EMBRAPA Monitoramento por Satélite. Campinas, SP, 2010.

SANTOS, A. P. R. Efeito da irrigação com efluente de esgoto tratado, rico em sódio, em propriedades química e físicas de um argissolo vermelho distrófico cultivado com capim-tifton 85. p. 2 Dissertação (Mestrado em Agronomia), Universidade de São Paulo, Piracicaba, 2004.

SILVA, D. F. et al . Disponibilidade de sódio em solo com capim tifton e aplicação de percolado de resíduo sólido. v. 14, n. 10, p. 1095. Rev. bras. eng. agríc. ambient. Campina Grande, v. 14, n. 10, 2010.

VARALLO, A.C.T. et al. Alterações nos atributos de um Latossolo Vermelho-amarelo irrigado com água de reuso. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental. Campina Grande, PB. v.14, n.4. 2010.

O presente trabalho foi realizado com o apoio do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico – CNPq – Brasil.