Congresso Técnico Científico da Engenharia e da Agronomia CONTECC’ 2015

Centro de Eventos do Ceará - Fortaleza - CE 15 a 18 de setembro de 2015

EFEITO DA APLICAÇÃO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS NAS CARACTERÍSTICAS

QUÍMICAS DE DOIS SOLOS PARAIBANOS

TAINARA TÂMARA SANTIAGO SILVA1; JOELMA SALES DOS SANTOS2*; RIUZUANI MICHELE

BEZERRA PEDROSA LOPES3, VERA LÚCIA ANTUNES DE LIMA4

1 Doutoranda em Engenharia Agrícola, UFCG, Campina Grande-PB; Fone: (83)2101-1349

tainara.eng.agri@gmail.com 2 Dra. Professora, Engenheira Agrícola, UFCG, Sumé-PB. Fone: (83) 3353-1850, joelma@ufcg.edu.br

3 Dra. Professora, Engenheira Agrícola, UFPB, João Pessoa-PB. riuzuani@yahoo.com.br 4Dra. Professora, Engenheira Agrícola, UFCG, Campina Grande-PB. Fone: (83) 2101-1349,

antuneslima@gmail.com.br

Apresentado no

Congresso Técnico Científico da Engenharia e da Agronomia – CONTECC 2015

15 a 18 de setembro de 2015 – Fortaleza-PB, Brasil

RESUMO: Objetivou-se analisar as características químicas dos solos Argissolo Vermelho-Amarelo Eutrófico e Neossolo Regolítico Eutrófico após a aplicação de águas residuárias doméstica tratada e de

suinocultura. Para isso foram realizados ensaios de lixiviação com colunas de vidro preenchidas com

20 cm de agregados de solo, após a saturação dessas em água destilada e a passagem de 2 volumes de poros de água destilada, com o auxilio de Frasco de Mariotte as colunas foram interligadas a um outro

frasco contendo águas residuárias durante tempo suficiente para passar 3,75 volume de poros. Em

seguida os solos contidos nas colunas foram secos ao ar e encaminhados ao laboratório onde foram

feitas analises para verificação das possíveis alterações nas características dos solos. Verificou-se que a aplicação dos resíduos líquidos de suinocultura e a água residuária doméstica provocaram mudanças

nas propriedades químicas dos solos, sendo Argissolo Vermelho-Amarelo Eutrófico o que apresentou

maior vulnerabilidade a contaminação, quanto a retenção de elementos químicos contidos nas águas.

PALAVRAS-CHAVE: Argissolo Vermelho-Amarelo Eutrófico, Neossolo Regolítico Eutrófico, Reúso

FFECT OF WASTE WATER OF APPLICATION IN CHEMICAL CHARACTERISTICS OF

TWO SOIL PARAIBANOS

ABSTRACT: The objective was to analyze the chemical characteristics of Argisol red-yellow eutrophic soils and Entisol Eutrophic after application of treated domestic wastewater and swine. For

this leaching tests were performed with glass columns filled with 20 cm of soil aggregates, after such

saturation in distilled water and the passage of distilled water, 2 volumes of pores Mariotte bottle with the aid of the columns were connected to another flask containing wastewater for sufficient time to pass

pore volume of 3.75. Then the soil contained in the columns were air-dried and sent to the laboratory

where analyzes were made to verify the possible changes in soil characteristics. It was found that the

application of liquid waste of swine and domestic wastewater caused changes in the chemical properties of the soil, being Argisol red-yellow eutrophic which showed greater vulnerability to contamination, as

the retention of chemical elements contained in these waters.

KEYWORDS: Red-Yellow Eutrophic, Regolithic Neosols Eutrophic, reuse

INTRODUÇÃO

Hoje em dia o crescimento econômico e populacional tem aumentado a disponibilidade de efluentes nos setores urbanos e agrícolas, o que tem aumentado a preocupação com a disposição final

desses resíduos, já que o modo mais fácil porém não sustentável, tem sido a eliminação direta nos

cursos d' água ou nos solos.

A aplicação de efluentes no solo é vista como uma forma efetiva de controle da poluição e uma

alternativa viável para aumentar a disponibilidade hídrica, em regiões áridas e semi-áridas (PERREIRA, 2006). Assim sendo é, portanto, é mais viável realizar a disposição de efluentes no solo ao invés de

fazê-la em cursos d' água e com isso, aproveitar a capacidade filtrante da matriz do solo para reter

nutrientes, poluentes e patógenos. Porém levando em consideração o tipo de solo e a origem da água

residuária.

A utilização de águas residuárias tratadas na agricultura fornece, ao solo e aos vegetais, água,

nutrientes e matéria orgânica, que conservam o solo e agem como fertilizantes orgânicos. É também

uma importante alternativa para a gestão dos recursos hídricos ao permitir a economia de água de boa

qualidade para usos mais nobres e por atenuar a contaminação dos recursos hídricos (SOUSA et al., 2006). A aplicação de água residuária doméstica e de suinocultura é justificada pelas melhorias

proporcionadas nas propriedades químicas, físicas e biológicas do solo (GONÇALVES et al., 2006;

RODRIGUES, 2008).

Neste sentido, objetiva-se com este trabalho avaliar os efeitos da aplicação de águas residuárias de origem doméstica tratada e de suinocultura nas características químicas dos solos Argissolo

Vermelho-Amarelo Eutrófico e Neossolo Regolítico Eutrófico.

MATERIAL E MÉTODOS

Os ensaios foram conduzidos no Laboratório de Irrigação e Drenagem da Universidade Federal de Campina Grande, UFCG, no município de Campina Grande, PB, com as seguintes

coordenadas geográficas: 7o15’18’’ latitude sul, 35o52’28’’ de longitude oeste, com altitude de 550 m.

As amostras de solo foram provenientes dos municípios de Campina Grande e Lagoa Seca,

ambos localizados no Estado da Paraíba, classificados de acordo com a EMBRAPA (1999), como: Neossolo Regolítico Eutrófico e Argissolo Vermelho - Amarelo Eutrófico, respectivamente. Após a

coleta, a uma profundidade de 0 a 20 cm, as amostras de solo foram secas ao ar, passadas em peneira

de 2 mm de abertura de malha e encaminhadas para caracterização físico-química no Laboratório de Química e Fertilidade do Solo da Universidade Federal da Paraíba - UFPB, Tabelas 1 e 3.

Tabela 1 - Caracterização física e química das amostras dos solos utilizados nos ensaios

Características Argissolo Vermelho - Amarelo

Eutrófico Neossolo Regolítico Eutrófico

Areia Grossa (g kg-1) 339 669

Areia Fina (g kg-1) 298 257

Silte (g kg-1) 88 54

Argila (g kg-1) 275 20

Argila dispersa (g kg-1) 51 0,0

Grau de floculação (kg dm-3) 815 1000

Densidade do solo (g cm-3) 1,14 1,52

Densidade das partículas (g cm-3) 2,65 2,66

Porosidade total 0,57 0,43

A água residuária de origem doméstica tratada utilizada nos ensaios foi proveniente do PROSAB (Programa de Pesquisa em Saneamento Básico) de Campina Grande – PB, o esgoto foi

tratado através do sistema UASB (Reator Anaeróbico de Fluxo Ascendente). A água residuária

proveniente de atividades de suinocultura foi coleta em lagoas escavadas no solo. As características físico-químicas das águas residuárias utilizadas no experimento estão na Tabela 2.

Tabela 2 - Caracterização das águas utilizadas nos ensaios com as colunas de lixiviação

Caracterização Água Residuária Doméstica Água Residuária Suinocultura

pH 7,28 8,16

Condutividade Elétrica (dS m-1) 1,320 5,65

Cálcio (mmolc L-1) 0,87 2,02

Magnésio (mmolc L-1) 3,41 9,90

Sódio (mmolc L-1) 6,14 27,58

Potássio (mmolc L-1) 0,53 7,39

Sulfatos (mmolc L-1) 0,0 0,0

Carbonatos (mmolc L-1) 0,00 1,40

Bicarbonato (mmolc L-1) 8,26 13,18

Cloretos (mmolc L-1) 5,62 28,17

RAS* 4,20 11,30

Classe de água C3S1 C4S1

*Relação de Adsorção de Sódio

Nos ensaios foram utilizadas colunas de vidro com 26 cm de altura e 6 cm de diâmetro

interno; na extremidade inferior da coluna foi colocado um círculo feito com tela de nylon e, em cima da tela, um outro círculo feito com lã de vidro, para sustentação do material e evitar a perda de solo

durante os ensaios. Os discos foram presos à coluna com o auxílio de uma braçadeira de metal de

diâmetro ligeiramente superior ao da coluna. Na parte superior da coluna, sobre o solo, colocou-se lã de vidro, de modo a proporcionar melhor distribuição do líquido a ser percolado e garantir

uniformidade de infiltração da solução no solo. As colunas foram preenchidas com solo até se atingir

altura de 20 cm, acomodado de forma a proporcionar uniformidade quanto à sua densidade, em toda a coluna. Monitorou-se o preenchimento da coluna com os agregados de solo, de maneira a se obter uma

densidade próxima ou igual à encontrada em campo, determinada em laboratório. Após a confecção

cada coluna era deixada repouso durante 36 horas para completa saturação. A coluna preenchida com solo e adequadamente saturada, era ligada a um frasco de Mariotte contendo água destilada, por

período suficiente para passar aproximadamente dois volumes de poros, mantendo-se uma lâmina

constante de 4 cm acima do solo. Após serem percolados os dois volumes de poros de água destilada e

sua completa infiltração no solo, a coluna era interligada a outro frasco de Mariotte contendo a água residuária e se mantendo, também, a lâmina de 4 cm na superfície. Eram aplicados 3,75 número de

volumes de poros de água residuária em cada coluna. Ao final dos ensaios, os materiais de solo foram

retirados das colunas, secados ao ar e peneirados em uma peneira de malha de 2 mm; este material foi encaminhado para o laboratório para caracterização dos parâmetros químicos (EMBRAPA, 2007).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

As análises realizadas com amostras homogeneizadas de cada uma das colunas de solos são

descritas nas Tabelas 3, onde os resultados foram comparados à sua análise inicial de cada material.

De acordo com a Tabela 3, a aplicação das águas residuárias doméstica e de suinocultura provocou efeito sobre o pH dos dois solos. A aplicação de esgoto no solo, além do aporte de

nutrientes, gera a possibilidade de correção da acidez do solo (RODRIGUES, 2008). A variação das

concentrações de potássio trocável e de fósforo nos solos dependeu da qualidade da água aplicada. As maiores quantidades foram observadas nos solos lixiviados com água residuária de suinocultura,

provavelmente, ocorreu devido à maior concentração desse nutriente na solução aplicada. O acréscimo

mais significativo foi notado para o teor de sódio, para o Argissolo Vermelho-Amarelo Eutrófico

lixiviado com água de suinocultura; este aumento chegou a mais de 150% do valor inicial deste nutriente devido, certamente, ao aporte desse elemento nos dois efluentes, sobretudo na água

residuária de suinocultura. Verificou-se acréscimos nos teores iniciais do Ca e Mg com a aplicação das

águas (doméstica e suinocultura). Para Rodrigues (2008) o acréscimo ou decréscimo desses elementos pode estar diretamente relacionado à concentração na água residuária aplicada, à concentração

absorvida pelas plantas e à lixiviação no perfil do solo. Em relação aos micronutrientes boro,

manganês e zinco, notou-se acréscimo nos teores iniciais dos solos para as duas águas. Já o enxofre e o

cobre foram completamente lixiviados durante os ensaios. Tanto a CTC quanto a MO houve

acréscimo em relação aos teores contidos inicialmente em ambos os solos independente do tipo de

água utilizada nos ensaios.

Tabela 3 - Caracterização química do solo Argissolo Vermelho-Amarelo Eutrófico (S1) e Neossolo Regolítico Eutrófico (S2) antes e após a aplicação das águas residuárias doméstica tratada e de

suinocultura.

Características Condição Inicial Após aplicação

Água Doméstica Água de Suinocultura

S1 S2 S1 S2 S1 S2

pH 5,16 4,97 6,17 6,70 6,55 7,78 Fósforo (mg dm-³) 3,60 4,97 9,42 14,60 26,87 38,17

Potássio (mg dm-³) 156,0 43,10 132,0 43,91 389,0 181,05

Sódio (cmolc dm-³) 0,06 0,06 0,46 0,13 1,80 1,06

Cálcio (cmolc dm-³) 1,50 0,55 1,70 1,15 1,75 0,85

Magnésio (cmolc dm-³) 0,80 0,30 1,05 0,40 1,70 0,50

H++Al3+ (cmolc dm-³) 6,93 1,65 6,85 0,91 6,35 0,99

Al3+ (cmolc dm-³) 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

Enxofre (mg dm-³) 8,87 7,84 0,0 0,0 0,0 0,0

Cobre (mg dm-³) 0,265 0,33 0,0 0,0 0,0 0,0

Ferro (mg dm-³) 49,56 15,33 41,07 12,65 34,38 16,16

Zinco (mg dm-³) 0,80 0,85 2,28 2,13 2,04 1,50 Manganês (mg dm-³) 5,10 4,32 8,28 14,25 10,02 21,09

Boro (mg dm-³) 0,45 0,14 1,23 0,14 0,59 1,53

SB1 (cmolc dm-³) 2,76 1,02 3,55 1,79 6,25 2,87

CTC2 (cmolc dm-³) 9,79 2,67 10,40 2,70 12,59 3,86

MO3 (g kg-1) 16,53 4,06 16,46 4,10 17,24 4,28

¹ SB: Soma de Bases Trocáveis; ²CTC: Capacidade de Troca Catiônica e ³MO.: Matéria Orgânica

CONCLUSÕES

Verificaram-se mudanças nas propriedades químicas dos solos, promovidas pela elevação e/ou

redução nos teores dos elementos contidos nos solos Argissolo Vermelho-Amarelo Eutrófico e Neossolo Regolítico Eutrófico com a aplicação das águas residuárias doméstica tratada e de

suinocultura nas condições dos ensaios.

REFERÊNCIAS

EMBRAPA - Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária. Manual de métodos de análise do solo. (1997). Rio de Janeiro: EMBRAPA - Centro Nacional de Pesquisa de Solos, 247 pp.

EMBRAPA - Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária. Sistema brasileiro de classificação de

solos (1999). Brasília: Embrapa Produção de informação; Rio de Janeiro: EMBRAPA Solos, 412

pp.

Gonçalves, R.A.B.; Mantovani, E.C.; Ramos, M.M. & Souza, L.O.C. Diagnóstico da aplicação de águas residuárias da suinocultura na cafeicultura irrigada I. Qualidade da água residuária. Revista

Irriga. v. 11, n.2, p. 219-229, 2006.

Pereira, E.R. Qualidade da água residuária em sistemas de produção e de tratamento de efluentes de

suínos e seu reuso no ambiente agrícola. São Paulo: USP, 2006. 102f. Tese (Doutorado em Irrigação e Drenagem).

Rodrigues, L.N. (2008) – Níveis de reposição da evapotranspiração na irrigação da mamoneira com

água residuária. Dissertação de doutoramento, Universidade Federal de Campina Grande.

Sousa, J.T.; Nunes, I.H.; Duarte, W.L.; Silva, W. L. (2006) – Tratamento de águas residuárias: uma

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