Efeito da aplicação de condicionadores do solo na biodisponibilidade de metais pesados
| Autor(a) principal: | |
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| Data de Publicação: | 2022 |
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Idioma: | por |
| Título da fonte: | Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
| Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10198/25576 |
Resumo: | Mestrado de dupla diplomação com a UTFPR - Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
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Efeito da aplicação de condicionadores do solo na biodisponibilidade de metais pesadosResíduo sólido urbanoBiocharZeólitosLixiviaçãoLolium multiflorum L.Domínio/Área Científica::Ciências Naturais::Ciências da Terra e do AmbienteMestrado de dupla diplomação com a UTFPR - Universidade Tecnológica Federal do ParanáApesar de suportar a maior parte da vida terrestre, o solo tem sido depósito de diversos resíduos, o que tem resultado em grandes áreas contaminadas. A reciclagem de resíduos sólidos urbanos (RSU) via compostagem é uma das formas de se evitar sua deposição incorreta e ainda introduzir um composto orgânico no mercado. No entanto, o contacto dos resíduos com metais pesados leva a um produto com restrições de uso. Uma das formas de se controlar a contaminação dos solos é pela aplicação de condicionadores de solo, como biochar, zeólitos e matéria orgânica, que melhoram as características físicas e químicas do solo e possuem capacidade de reter poluentes, indisponibilizando-os para a absorção pelas plantas e reduzindo sua mobilidade para águas subterrâneas. Dessa forma, objetivou-se neste trabalho avaliar o efeito da aplicação dos condicionadores biochar, zeólitos e RSU compostado na biodisponibilidade de metais pesados por meio de um ensaio de lixiviação e um ensaio biológico, utilizando azevém como planta indicadora. Foi ainda objetivo determinar o contributo da aplicação do RSU enquanto fonte de metais pesados e a interação dos condicionadores com os nutrientes aplicados ao solo. Para a realização dos dois ensaios utilizou-se um solo da região nordeste de Portugal que foi contaminado pelos metais pesados, cádmio, crómio, níquel e chumbo: i) com a aplicação de RSU; e ii) uma solução contendo os metais para efeito de comparação (MP). A quantidade de metal aplicada foi cerca de cinco vezes superior à permitida pela lei vigente no país. Também foram adicionados nutrientes nitrogênio, fósforo, potássio, magnésio, enxofre, ferro, manganês, cobre, zinco, boro e molibdênio. Os tratamentos para os dois ensaios foram divididos de acordo com a fonte de metais pesados. Para o RSU compostado: Solo (S); Solo + Nutrientes (SN); Solo + Nutrientes + RSU (SN RSU); Solo + Nutrientes + Biochar (SN B); Solo + Nutrientes + Zeólitos (SN Z); Solo + Nutrientes + RSU + Biochar (SN RSU B); Solo + Nutrientes + RSU + Zeólitos (SN RSU Z). Para a solução de metais pesados: Solo (S); Solo + Nutrientes (SN); Solo + Nutrientes + Metais Pesados (SN MP); Solo + Nutrientes + Metais Pesados + Biochar (SN MP B); Solo + Nutrientes + Metais Pesados + Zeólitos (SN MP Z); Solo + Nutrientes + Metais Pesados + Biochar + Zeólitos (SN MP BZ). Todos os tratamentos foram reproduzidos em triplicata. Foram realizadas seis lixiviações, no ensaio de lixiviação, e seis cortes, no ensaio biológico. Como resultados principais notou-se, no ensaio de lixiviação, que a adição de RSU aumentou a liberação de potássio, sódio, cálcio e magnésio (macronutrientes), além de cobre e níquel e mascarou a presença dos condicionadores. Apesar disso, os zeólitos liberaram maiores quantidades de macronutrientes, o que deve estar diretamente relacionado à sua composição, enquanto o biochar apresentou maior retenção destes metais. Além disso, os condicionadores apresentaram imobilização de cádmio, níquel e chumbo nos diferentes tratamentos, enquanto a presença da solução de metais pesados refletiu-se num aumento da lixiviação de crómio e níquel. Com relação à produção de biomassa, notou-se que os tratamentos com RSU apresentaram menores valores. Ao longo do tempo as maiores produções estiveram relacionadas aos tratamentos com a presença dos condicionadores. Por fim, relativo à exportação dos metais para o azevém, a presença de RSU aumentou a exportação de potássio para a planta e não apresentou influência significativa na exportação do cádmio, crómio e chumbo, além de reduzir a exportação do níquel. Os zeólitos apresentaram maiores quantidades exportadas quando comparado ao biochar, que apresentou retenção do cádmio e crómio. A união dos condicionadores reduziu a exportação de cádmio e o chumbo não apresentou diferenças significativas entre os tratamentos. Dessa forma, concluiu-se que o RSU, de forma geral, não aumentou em grandes proporções as quantidades de metais pesados disponíveis e funciona como fertilizante de liberação lenta. O condicionador biochar apresentou imobilização de grande parte dos metais, o que se refletiu numa menor produção de biomassa, enquanto a aplicação dos zeólitos resultou em maiores produções.Despite supporting most of terrestrial life, the soil has been a deposit of various wastes, which has resulted in large contaminated areas. Recycling municipal solid waste (MSW) via composting is one way to prevent its incorrect disposal and still introduce an organic compost in the market. However, contact of waste with heavy metals leads to a restricted product. One way to control soil contamination is by applying soil conditioners such as biochar, zeolites and organic materials, which improve the physical and chemical characteristics of the soil have the hability to retain pollutants, making them unavailable for plant absorption and reduce their mobility to groundwater. Thus, the objective of this study was to evaluate the effect of the application of biochar, zeolite and MSW conditioners with bioavailability of heavy metals through a leaching test and a biologic test, using ryegrass as an indicator plant. It was also objective to determine the contribution of the MSW application as the source of heavy metals and the interaction of the conditioners with the nutrients used in the soil. For the two tests, a soil from the northeast region of Portugal was contaminated by heavy metals, cadmium, chromium, nickel and lead: i) with the application of MSW; and ii) a solution containing the metals for comparison (MP). The amount of metal applied was about five times higher than allowed by the law in force in the country. Nitrogen, phosphorus, potassium, magnesium, sulfur, iron, manganese, copper, zinc, boron and molybdenum nutrients were also added. Treatments for both trials were divided according to the source of heavy metals. For composted MSW: Solo (S); Soil + Nutrients (SN); Soil + Nutrients + MSW (SN MSW); Soil + Nutrients + Biochar (SN B); Soil + Nutrients + Zeolites (SN Z); Soil + Nutrients + MSW + Biochar (SN MSW B); Soil + Nutrients + MSW + Zeolites (SN MSW Z). For heavy metal solution: Soil (S); Soil + Nutrients (SN); Soil + Nutrients + Heavy Metals (SN MP); Soil + Nutrients + Heavy Metals + Biochar (SN MP B); Soil + Nutrients + Heavy Metals + Zeolites (SN MP Z); Soil + Nutrients + Heavy Metals + Biochar + Zeolites (SN MP BZ). All treatments were reproduced in triplicate. Six leaches were performed in the leaching test and six cuts in the biologic test. The main results showed that the addition of MSW increased the release of potassium, sodium, calcium and magnesium (macronutrients), in addition to copper and nickel and masked the presence of conditioners. Nevertheless, zeolites released higher amounts of macronutrients, which should be directly related to their composition, while biochar showed higher retention of these metals. In addition, the conditioners showed cadmium, nickel and lead immobilization in the different treatments, while the presence of the heavy metal solution was reflected in an increase in chromium and nickel leaching. Regarding biomass production, it was noted that the treatments with MSW had lower values. Over time the highest productions were related to treatments with the presence of conditioners. Finally, regarding the export of metals to ryegrass, the presence of MSW increased the export of potassium to the plant and did not significantly influence the export of cadmium, chromium and lead, besides reducing the export of nickel. The zeolites showed higher export quantities when compared to biochar, which showed retention of cadmium and chromium. The bonding of the conditioners reduced cadmium export and lead showed no significant differences between treatments. Thus, it was concluded that MSW did not generally increase the quantities of heavy metals available and works as a slow release fertilizer. The biochar conditioner showed immobilization of most metals, which was reflected in a lower biomass production, while the application of zeolites resulted in higher yields.Arrobas, MargaridaDal Bosco, Tatiane CristinaRodrigues, M.A.Biblioteca Digital do IPBSegatelli, Ana2022-06-14T11:14:59Z20222022-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10198/25576TID:203024176porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-11-21T10:57:14Zoai:bibliotecadigital.ipb.pt:10198/25576Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T23:16:14.003700Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse |
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