manual de procedimentos de coleta de amostras em Áreas...

Manual de PManual de PManual de PManual de PManual de Procedimentos derocedimentos derocedimentos derocedimentos derocedimentos deColeta de Amostras em reasColeta de Amostras em reasColeta de Amostras em reasColeta de Amostras em reasColeta de Amostras em reas

Agrcolas para Anlise daAgrcolas para Anlise daAgrcolas para Anlise daAgrcolas para Anlise daAgrcolas para Anlise daQualidade Ambiental:Qualidade Ambiental:Qualidade Ambiental:Qualidade Ambiental:Qualidade Ambiental:

SoloSoloSoloSoloSolo, gua e , gua e , gua e , gua e , gua e SedimentosSedimentosSedimentosSedimentosSedimentos

Repblica Federativa do Brasil

Luiz Incio Lula da SilvaPresidente

Ministrio da Agricultura, Pecuria e Abastecimento

Roberto RodriguesMinistro

Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuria

Conselho de Administrao

Luis Carlos Guedes PintoPresidente

Slvio CrestanaVice-Presidente

Alexandre Kalil PiresCludia Assuno dos Santos Viegas

Ernesto PaternianiHlio Tollini

Marcelo Barbosa SaintiveMembros

Diretoria-Executiva da Embrapa

Slvio CrestanaDiretor-Presidente

Tatiana Deane de Abreu SJos Geraldo Eugnio de Frana

Kepler Euclides FilhoDiretores-Executivos

Embrapa Meio Ambiente

Paulo Choji KitamuraChefe-Geral

Ladislau Arajo SkorupaChefe-Adjunto de Pesquisa e Desenvolvimento

Maria Cristina Martins CruzChefe-Adjunto de Administrao

Ariovaldo Luchiari JniorChefe-Adjunto de Comunicao e Negcios

Empresa Brasileira de Pesquisa AgropecuriaEmbrapa Meio Ambiente

Ministrio da Agricultura, Pecuria e Abastecimento

Editores tcnicos

Heloisa Ferreira FilizolaMarco Antnio Ferreira Gomes

Manoel Dornelas de Souza

Embrapa Meio AmbienteJaguarina, SP

2006

Manual de PManual de PManual de PManual de PManual de Procedimentos derocedimentos derocedimentos derocedimentos derocedimentos deColeta de Amostras em reasColeta de Amostras em reasColeta de Amostras em reasColeta de Amostras em reasColeta de Amostras em reas

Agrcolas para Anlise daAgrcolas para Anlise daAgrcolas para Anlise daAgrcolas para Anlise daAgrcolas para Anlise daQualidade Ambiental:Qualidade Ambiental:Qualidade Ambiental:Qualidade Ambiental:Qualidade Ambiental:

SoloSoloSoloSoloSolo, gua e , gua e , gua e , gua e , gua e SedimentosSedimentosSedimentosSedimentosSedimentos

Exemplares desta publicao podem ser adquiridos na:

Embrapa Meio AmbienteRodovia SP 340 - km 127,5 - Tanquinho VelhoCaixa Postal 69 13820-000 Jaguarina, SPFone: 19-3867-8750 Fax: [email protected] www.cnpma.embrapa.br

Comit de Publicaes:Cludio Cesar de Almeida Buschinelli, Heloisa Ferreira Filizola, Ladislau ArajoSkorupa (Presidente), Manoel Dornelas de Souza, Maria Amlia de Toledo Leme,Maria Conceio Peres Young Pessoa, Marta Camargo de Assis, Osvaldo MachadoR. Cabral, Sandro Freitas Nunes.

Reviso de textoHeloisa Ferreira Filizola

Normalizao bibliogrficaMaria Amlia de Toledo Leme

Projeto grficoSilvana C. Teixeira Estevo

1 edio1 impresso (2006): 1000 exemplares

Todos os direitos reservados.A reproduo no autorizada desta publicao, no todo

ou em parte, constitui violao dos direitos autorais (Lei n. 9610).

permitida a reproduo parcial do contedodeste livro desde que citada a fonte.

CIP. Brasil. Catalogao na publicao.

Editorao eletrnicaSilvana C. Teixeira Estevo

CapaManoel Dornelas de Souza

Fotos da capaArquivo Embrapa Meio Ambiente

Filizola, Heloisa Ferreira Manual de procedimentos de coleta de amostras em reas agrcolaspara anlise da qualidade ambiental: solo, gua e sedimentos / editadopor Heloisa Ferreira Filizola, Marcos Antonio Ferreira Gomes e ManoelDornelas de Souza. - Jaguarina: Embrapa Meio Ambiente, 2006. 169p. il.

ISBN 85-85771-43-7

1. Solo - Coleta - Amostra. 2. gua - Coleta - Amostra. 3. Sedimento- Coleta - Amostra. I. Gomes, Marco Antonio Ferreira. II. Souza,Manoel Dornelas de. III. Ttulo.

CDD 631.417 202

Embrapa Meio Ambiente, 2006

AAAAAutoresutoresutoresutoresutores

Adriana Marlene Moreno PiresPesquisador da Embrapa Meio Ambiente, Agrnoma, D. Sc. em Solos eNutrio de Plantas, Rod. SP 340, km 127,5, Caixa Postal 69, Jaguarina,SP, CEP 13820-000. [email protected]

Anibal Ramadan OliveiraBilogo, M.Sc em Zoologia, Departamento de Zoologia, IB-USP, Caixa Postal11461, So Paulo, SP, CEP 05422-970. [email protected]

Heloisa Ferreira FilizolaPesquisador da Embrapa Meio Ambiente, Pedlogo, D.Sc. em Cincias da Terra,Rod. SP 340, km 127,5, Caixa Postal 69, Jaguarina, SP, CEP [email protected]

Jlio Ferraz de QueirozPesquisador da Embrapa Meio Ambiente, Oceanlogo, D.Sc. em CinciasAgrrias, Rod. SP 340, km 127,5, Caixa Postal 69, Jaguarina, SP, CEP13820-000. [email protected]

Manoel Dornelas de SouzaPesquisador da Embrapa Meio Ambiente, Agrnomo, Dr. em Solos e Nutriode Plantas, Rod. SP 340, km 127,5, Caixa Postal 69, Jaguarina, SP, CEP13820-000. [email protected]

Marco Antnio Ferreira GomesPesquisador da Embrapa Meio Ambiente, Gelogo, D.Sc em Solos e Nutriode Plantas, Rod. SP 340, km 127,5, Caixa Postal 69, Jaguarina, SP, CEP13820-000. [email protected]

Marcos Antnio Vieira LigoPesquisador da Embrapa Meio Ambiente, Eclogo, D.Sc. em Ciclagem deNutrientes, Rod. SP 340, km 127,5, Caixa Postal 69, Jaguarina, SP, CEP13820-000. [email protected]

Mariana Pinheiro SilveiraPesquisadora da Embrapa Meio Ambiente, Ecloga, M. Sc. em Ecologia, Rod.SP 340, km 127,5, Caixa Postal 69, Jaguarina, SP, CEP [email protected]

Raquel GhiniPesquisadora da Embrapa Meio Ambiente, Engenheiro Agrnomo, Ph.D. emFitopatologia, Rod. SP 340, km 127,5, Caixa Postal 69, Jaguarina, SP, CEP13820-000. [email protected]

Rita Carla BoeiraPesquisadora da Embrapa Meio Ambiente, Agrnoma, D. Sc. em Cincia doSolo, Rod. SP 340, km 127,5, Caixa Postal 69, Jaguarina, SP, CEP 13820-000. [email protected]

Sonia Cludia Nascimento de QueirozPesquisador da Embrapa Meio Ambiente, Qumica, D. Sc. em Qumica, Rod.SP 340, km 127,5, Caixa Postal 69, Jaguarina, SP, CEP [email protected]

Sueli dos Santos FreitasPesquisadora do IAC, Microbiologista, D. Sc. em Solos e Nutrio de Plantas,Av. Baro de Itapura, 1481, Caixa postal 28, Campinas, SP, CEP 13001-970. [email protected]

Vera Lcia FerraciniPesquisador da Embrapa Meio Ambiente, Qumica, D. Sc. em QumicaOrgnica, Rod. SP 340, km 127,5, Caixa Postal 69, Jaguarina, SP, CEP13820-000. [email protected]

ApresentaoApresentaoApresentaoApresentaoApresentao

A Embrapa Meio Ambiente desenvolveu ao longo da ltima dcada

um conjunto de mtodos de anlise ambiental em diferentes condies naturais e

situaes agropecurias. Dada a diversidade das regies brasileiras em que atuou,

tornou-se excelncia em termos de oferta de mtodos e indicadores visando a

qualidade ambiental de reas rurais.

Neste Manual de Procedimentos de Coleta de Amostras em reas

Agrcolas para Anlise da Qualidade Ambiental: Solo, gua e Sedimentos a

equipe de pesquisa da Embrapa Meio Ambiente envolvida com o tema qualidade

ambiental, especialmente de gua e solo, com a colaborao de pesquisadores do

Instituto Agronmico de Campinas (IAC) e do Instituto Biolgico (IB) de So Paulo,

apresenta procedimentos e mtodos para a coleta de amostras de solo, gua e

sedimentos.

O Manual que tem como editores Heloisa F. Filizola, Marco Antnio

F. Gomes e Manoel Dornelas de Souza, pesquisadores da Embrapa Meio Ambiente,

tem o mrito de reunir em uma nica publicao, um conjunto de mtodos,

instrumentos e boas prticas que vo desde o planejamento, escolha do tipo de

amostragem, a coleta, o transporte e o armazenamento de amostras de solos, de

gua e de sedimentos abrangendo uma diversidade de situaes e anlises

ambientais.

Na Parte I do Manual os editores destacam questes gerais como a

importncia da amostragem, a escolha do tipo de amostragem, o seu planejamento

e execuo, as fontes comuns de erros e os processos de contaminao de

amostras.

Na Parte II do Manual, o foco a amostragem de solos, destacando-

se as tcnicas, planejamento, os tipos de amostragem e suas aplicaes. So

dedicados captulos especiais para as particularidades que cercam a amostragem

de solos para a anlise de metais pesados, de nitratos, de agrotxicos e de

parmetros biolgicos.

J na Parte III do Manual, os editores destacam a amostragem de

guas superficiais, a preservao e o transporte de amostras, apresentando para

tanto os procedimentos para fins de anlise biolgica envolvendo parmetros

como fitoplncton, zooplncton, bactrias; anlise de nitratos e metais pesados

e; de agrotxicos, neste caso com recomendaes de procedimentos tambm

para a amostragem de guas subterrneas.

Finalmente, a Parte IV do Manual, destaca as especificidades da

amostragem de sedimentos para anlise de metais pesados em corpos dgua

como rios, riachos, crregos, lagos, lagoas e represas; para anlise de agrotxicos

de sedimentos; para anlises fsico-qumicas de sedimentos de lagos e represas/

tanques de aquicultura; e para anlises biolgicas de sedimentos utilizando-se,

entre outros organismos, os macroinvertebrados bentnicos, as macrfitas, os

fungos aquticos e as macroalgas.

, assim, um Manual bsico de boas prticas de amostragem de

solo, gua e sedimentos, fundamental para pesquisadores, extensionistas rurais,

tcnicos de organizaes no-governamentais, comunidades rurais e mesmo para

o cidados comuns que atuam no dia-a-dia da educao ambiental e do

monitoramento e gesto ambiental em quaisquer regies brasileiras envolvendo

uma diversidade de problemas ambientais originadas de atividades agropecurias.

Paulo Choji Kitamura

Chefe Geral da Embrapa Meio Ambiente

PrefcioPrefcioPrefcioPrefcioPrefcio

A intensificao dos estudos ambientais trouxe, em seu bojo, a

necessidade de uma constante melhoria nos procedimentos e mtodos de

amostragem de solo, de gua e de sedimento. Pela interao de diversos fatores,

as amostras provenientes desses componentes da paisagem, para fins de avaliao

de qualidade ambiental, requerem anlises diferenciadas, fato que implica em

procedimentos de coletas tambm diferenciados. Para cada situao h tcnicas

especficas, que incluem desde a distribuio espacial dos locais de amostragem,

at os procedimentos de acondicionamento e de transporte das amostras.

O presente manual destinado a todos aqueles que trabalham com

o meio ambiente e tem o propsito de subsidiar as amostragens de campo, seja

da matriz solo, da matriz gua, ou de sedimentos, com a finalidade de enfatizar

os cuidados e critrios de coleta a serem adotados, para que as amostras sejam

as mais representativas possveis do local a ser amostrado.

A seguir sero detalhados procedimentos para as fases de

levantamentos preliminares, localizao dos pontos de coleta, freqncia e formas

de amostragem, acondicionamento, estocagem e transporte dos materiais

coletados. Sero tambm descritos os materiais utilizados, de modo que se consiga,

entre outras vantagens, retardar ou inibir a ao biolgica, assim como a

volatilizao e a hidrlise de compostos, com o objetivo de assegurar as condies

mais prximas possveis daquelas da hora e do local de coleta.

Os editores

SumrioSumrioSumrioSumrioSumrio

Parte I - GENERALIDADESCaptulo 1:Captulo 1:Captulo 1:Captulo 1:Captulo 1: A importncia e as formas de amostragem em estudos ambientaisHeloisa F. Filizola, Marco Antnio F. Gomes eManoel Dornelas de Souza ........................................................................... 171.1. Processos Contaminantes ............................................................ 171.2. A Amostragem .......................................................................... 18 1.2.1. O Planejamento da Amostragem............................................ 19 1.2.1.1. Fontes de Erro ............................................................... 20 1.2.2. Freqncia de Amostragem ................................................... 21

Parte II - SOLOSCaptulo 2:Captulo 2:Captulo 2:Captulo 2:Captulo 2: A amostragem de solosHeloisa F. Filizola, Marco Antnio F. Gomes eManoel Dornelas de Souza ........................................................................... 252.1. Tcnicas de amostragem .............................................................. 25 2.1.1. Amostragem contnua com tubo .............................................. 25 2.1.2. Amostragem por tradagens sucessivas ....................................... 262.2. O planejamento da amostragem ................................................... 27 2.2.1. Avaliao por microbacias ...................................................... 28 2.2.2. Amostragem ao longo de vertentes ........................................... 292.3. Plano de amostragem .................................................................. 30 2.3.1. Amostragem por critrios ou determinista ................................... 30 2.3.2. Amostragem aleatria simples.................................................. 30 2.3.3. Amostragem aleatria estratificada ........................................... 312.4. Amostras simples ou pontuais ....................................................... 322.5. Amostras pontuais mltiplas ......................................................... 322.6. Amostras compostas ................................................................... 322.7. Amostragem da gua ou da soluo do solo .................................... 33

CaptCaptCaptCaptCaptulo ulo ulo ulo ulo 3: 3: 3: 3: 3: Amostragem de solos para anlise de metais pesadosHeloisa F. Filizola, Manoel Dornelas de Souza eMarco Antnio F. Gomes ............................................................................. 373.1. Como amostrar .......................................................................... 39 3.1.1. Uso contnuo de fertilizantes .................................................... 40 3.1.2. O uso contnuo de lodo de esgoto............................................. 403.2. Locais de amostragem ................................................................. 423.3. Freqncia da amostragem ........................................................... 43

Captulo 4:Captulo 4:Captulo 4:Captulo 4:Captulo 4: Amostragem de solos para anlise de nitratosManoel Dornelas de Souza e Adriana M. M. Pires ....................................... 494.1. Determinao do plano de amostragem .......................................... 504.2. Coleta das amostras de solo ......................................................... 51

Captulo 5:Captulo 5:Captulo 5:Captulo 5:Captulo 5: Amostragem de solos para anlise de agrotxicosMarco Antnio F. Gomes, Heloisa F. Filizola, Manoel Dornelas de Souza,Vera L. Ferracini e Sonia C. N. Queirz ...................................................... 53

Captulo 6:Captulo 6:Captulo 6:Captulo 6:Captulo 6: Amostragem de solo para anlises biolgicasRaquel Ghini, Sueli dos Santos Freitas eAnibal Ramadan Oliveira ........................................................................... 576.1. Representatividade da amostra ...................................................... 586.2. Coleta das amostras de solo ......................................................... 646.3. Transporte e armazenamento ........................................................ 676.4. Amostragem para isolamento ou quantificao de microrganismosrizosfricos ....................................................................................... 70

Parte 3 - GUACaptulo 7: Captulo 7: Captulo 7: Captulo 7: Captulo 7: Amostragem de gua para anlises biolgicasMariana Pinheiro Silveira e Jlio Ferraz de Queiroz ..................................... 837.1. Amostragem das guas de superfcie ............................................... 83 7.1.1. Rios .................................................................................... 83 7.1.1.1. Localizao dos pontos de amostragem ............................... 83 7.1.1.2. Metodologia de amostragem .............................................. 84 7.1.2. Lagos, lagoas e represas ......................................................... 88 7.1.2.1. Localizao dos pontos de amostragem .............................. 897.2. Parmetros biolgicos ................................................................. 89 7.2.1. Fitoplncton ......................................................................... 89 7.2.2. Zooplncton ......................................................................... 94 7.2.2.1 O zooplncton como bioindicador de qualidade de gua ............................................................ 97 7.2.3 Bactrias .............................................................................. 98

CCCCCaptuloaptuloaptuloaptuloaptulo 8: 8: 8: 8: 8: Amostragem de gua para anlise de nitrato e de metais pesadosAdriana M. M. Pires, Manoel Dornelas de Souza eMarcos Antonio Vieira Ligo .......................................................................1038.1. Determinao do local e da freqncia de amostragem .................... 1058.2. Coleta das amostras de gua ...................................................... 1058.3. Preservao das amostras .......................................................... 106

Captulo 9: Captulo 9: Captulo 9: Captulo 9: Captulo 9: Amostragem de gua para anlise de agrotxicosSonia C. N. Queiroz, Vera L. Ferracini e Marco A. F. Gomes ......................1099.1. Conservao da amostra ............................................................ 1119.2. Amostragem ............................................................................ 112 9.2.1 gua superficial ................................................................... 112 9.2.2. gua subterrnea ................................................................ 1139.3. Extrao em fase slida de amostras in situ ................................... 1139.4. Identificao e Registro .............................................................. 114

Parte 4 - SEDIMENTOSCaptulo 10: Captulo 10: Captulo 10: Captulo 10: Captulo 10: Amostragem de sedimentos para anlise demetais pesadosMarco Antonio Ferreira Gomes e Heloisa F. Filizola .....................................11910.1. Planejamento da amostragem ................................................... 119 10.1.1. Nmero de amostras e de locais de coleta ............................ 11910.2. Amostradores ......................................................................... 120 10.2.1. Amostrador manipulado por mergulhador ............................ 120 10.2.2 Amostradores a mbolo ou pisto ........................................ 121 10.2.3. Amostradores vibratrios ................................................... 122 10.2.4. Dragas ........................................................................... 12210.3. Amostragem de sedimentos em rios, crregos e riachos .................. 12310.4. Amostragem de sedimentos em lagos, represas e audes ................. 12410.5. Recuperao e acondicionamento das amostras ............................ 124

Captulo 11:Captulo 11:Captulo 11:Captulo 11:Captulo 11: Amostragem de sedimento para anlise deagrotxicosVera L. Ferracini, Sonia C. N. Queiroz e Marco A. F. Gomes ......................12711.1. Amostragem .......................................................................... 12811.2. Equipamentos de Amostragem .................................................. 131 11.2.1. Amostradores de Garra ..................................................... 132 11.2.2. Amostradores de Ncleo ................................................... 132 11.3. Transporte das amostras ...................................................... 133 11.4. Consideraes finais ........................................................... 133

Captulo 12:Captulo 12:Captulo 12:Captulo 12:Captulo 12: Amostragem de sedimentos do fundo de lagos, represas e viveirosde aquicultura para anlises fsico-qumicasJulio Ferraz de Queiroz, Rita Carla Boeira eMariana Pinheiro Silveira .........................................................................13712.1.Tipos de coletores para sedimentos ............................................... 13912.2. Local de amostragem ............................................................... 14212.3. Metodologias de amostragem ..................................................... 14412.3.1. Procedimento de coleta com o coletor simplificado ...................... 14712.3.1.1. Amostragem de sedimentos em sries sucessivas com a utilizao docoletor simplificado .......................................................................... 150

Captulo 13:Captulo 13:Captulo 13:Captulo 13:Captulo 13: Amostragem de sedimentos para anlises biolgicasMariana Pinheiro Silveira, Julio Ferraz Queiroz eRita Carla Boeira ......................................................................................15313.1. Macroinvertebrados bentnicos ................................................... 153 13.1.1. Habitat e vantagens de uso................................................. 153 13.1.2. Coleta e amostragem ........................................................ 153 13.1.3. Processamento de amostras ................................................ 15613.2. Fungos aquticos ..................................................................... 158 13.2.1. Distribuio e importncia .................................................. 158 13.2.2. Coleta e amostragem ........................................................ 158 13.2.3. Processamento de amostras ................................................ 15913.3. Macroalgas Bentnicas e Perifton ............................................... 160 13.3.1. Habitat e importncia ....................................................... 160 13.3.2. Coleta e amostragem ........................................................ 16113.4. Macrfitas .............................................................................. 164 13.4.1. Distribuio e importncia .................................................. 164 13.4.2. Coleta e amostragem ........................................................ 165

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A importncia e as formas de amostragem em estudos ambientaisA importncia e as formas de amostragem em estudos ambientaisA importncia e as formas de amostragem em estudos ambientaisA importncia e as formas de amostragem em estudos ambientaisA importncia e as formas de amostragem em estudos ambientais

Parte I

GENERALIDADES

Manual de PManual de PManual de PManual de PManual de Procedimentos de Coleta de Amostras em reas Agrcolas para Anlise darocedimentos de Coleta de Amostras em reas Agrcolas para Anlise darocedimentos de Coleta de Amostras em reas Agrcolas para Anlise darocedimentos de Coleta de Amostras em reas Agrcolas para Anlise darocedimentos de Coleta de Amostras em reas Agrcolas para Anlise daQualidade Ambiental: SoloQualidade Ambiental: SoloQualidade Ambiental: SoloQualidade Ambiental: SoloQualidade Ambiental: Solo, gua e Sedimentos, gua e Sedimentos, gua e Sedimentos, gua e Sedimentos, gua e Sedimentos

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17


Captulo 1Captulo 1Captulo 1Captulo 1Captulo 1

AAAAA importncia e as formas de amostragem em estudos importncia e as formas de amostragem em estudos importncia e as formas de amostragem em estudos importncia e as formas de amostragem em estudos importncia e as formas de amostragem em estudosambientaisambientaisambientaisambientaisambientais

Heloisa Ferreira Filizola, Marco Antnio F. Gomes e

Manoel Dornelas de Souza

1.1. Processos contaminantes

Nas reas agrcolas, os solos e as plantas geralmente recebem

uma grande carga de agrotxicos, seja na forma de nutrientes ou de defensivos

agrcolas, que podem permanecer no solo, ser absorvidos pelas plantas, ser

carreados para as guas superficiais, ou, ainda, lixiviados, atingindo as guas

subterrneas. As guas provenientes de pastos, currais e pocilgas, alm da

contribuio da carga orgnica, tendem a aumentar o ndice de coliformes

fecais e nutrientes nos cursos de gua, lagos ou represas. Como a contaminao

nas reas rurais pode provir de vrias fontes, designada como contaminao

por fontes difusas. Os despejos industriais, que podem ser encontrados tanto

em reas rurais como urbanas, so classificados como fonte de contaminao

pontual.

Os processos contaminantes podem ser separados em eventuais

ou rotineiros. A contaminao eventual aquela causada por um aporte muito

grande, de maneira ocasional, de um produto perigoso vida, no solo ou

diretamente na gua. Este tipo de contaminao de difcil deteco por

meio de programas de monitoramento.

A contaminao rotineira aquela causada por lanamentos

contnuos de produtos potencialmente contaminantes, como os agrotxicos.

O monitoramento da qualidade das guas e dos solos geralmente tem como

objetivo detectar este tipo de poluio. Esse tipo de contaminao geralmente

tende a ocorrer nas reas de atividades agropecurias.


18

1.2. A Amostragem

A amostragem de importncia fundamental na avaliao e no

controle da contaminao das guas, dos solos, dos sedimentos e dos produtos

agrcolas, no se constituindo unicamente na coleta das amostras a serem

analisadas, mas envolvendo desde o planejamento da amostragem at a

interpretao dos dados que, posteriormente permitiro a tomada de decises

relativas s exigncias de tratamento da rea, caso esteja contaminada, e o

controle das fontes de contaminao.

A amostragem envolve um bom conhecimento do local e seu

entorno, do problema em questo (contaminao por agrotxicos, metais

pesados, etc.), a escolha dos pontos mais representativos e dos equipamentos

mais adequados e os mtodos de preservao das amostras. O objetivo da

amostragem coletar um volume de gua, de solo, de sedimento ou planta

suficiente para as anlises a serem realizadas.

As amostras devero ser identificadas por um nmero ou sigla,

local de coleta, data e hora. Para tanto, devem ser utilizados etiquetas e

marcadores resistentes gua, ao manuseio e estocagem. Registrar em um

caderno informaes sobre o local amostrado, em especial as coordenadas

geogrficas obtidas por meio de GPS, dados sobre o tipo da amostra, o

amostrador utilizado, as condies do tempo, alm dos dados inseridos nas

etiquetas. O volume de 1 litro de gua ou 100g de solo, suficiente para a

maioria das anlises. Deve-se utilizar recipientes separados para anlises

microbiolgicas, de agrotxicos e de metais pesados.

Os frascos para a coleta de amostras de gua devero ser de

vidro de borosilicato, de preferncia escuros, ou de polietileno, e resistentes a

lcalis. Tampas rosqueveis de plstico inerte constituem a melhor forma de

vedao, j que as tampas de borracha podem desintegrar-se ou liberar metais-

trao quando na presena de solventes orgnicos e as tampas de vidro no

so adequadas para solues alcalinas.

Os frascos a serem usados devero ser rigorosamente limpos

com detergentes apropriados, enxaguados com gua bidestilada e, a seguir,

com acetona de alta pureza e serem mantidos sempre vedados.

19


Dependendo do tipo de anlises a serem realizadas, os solos

podero ser acondicionados em vidros, frascos plsticos ou de polietileno de

boca larga ou ainda em sacos plsticos. Os primeiros encarecem o processo

de amostragem, mas certos tipos de compostos podem reagir com o plstico,

impedindo que as amostras coletadas neste tipo de material sejam adequadas.

Para a coleta de solos os frascos utilizados para o

acondicionamento das amostras devem ser previamente tratados, para limpeza

e descontaminao, com cido ntrico 10% por 24hs e enxaguados cinco

vezes com gua deionizada (CASARINI et al., 2001).

Deve-se procurar sempre transportar as amostras do local de

coleta para o laboratrio em recipientes, como caixas de isopor ou caixas

trmicas, que as protejam de luz e do aumento de temperatura. Se o tempo

necessrio para a coleta e o transporte superar algumas horas o uso de gelo

pode ser uma alternativa. Se o tempo for mais prolongado, passando de 12

horas, deve-se usar gelo seco com vedao total da caixa trmica ou caixa de

isopor.

1.2.1. O Planejamento da Amostragem

Em reas agrcolas, a avaliao e o monitoramento em especial

da gua, so geralmente realizados em microbacias, que so consideradas

como unidades elementares da paisagem. De acordo com a situao a ser

avaliada, o monitoramento poder ainda ser executado na escala da vertente,

em parcelas e mesmo ao longo da rede de drenagem da rea. A escolha da

escala de trabalho depender do tipo de contaminao a ser avaliado.

A identificao das possveis fontes de poluio fator

fundamental na localizao dos pontos de monitoramento e na freqncia da

amostragem.

Para a elaborao deste planejamento necessrio o

conhecimento das caractersticas da rea tais como a hidrografia, os solos

(tipos e textura), a geologia, a topografia, em especial a declividade, os

parmetros climticos como a pluviosidade, o regime das chuvas e das

temperaturas, os ventos, sinais de eroso e manejo atual e passado da rea.


20

Neste ltimo item devero ser levantadas informaes relativas ao uso do

solo, tais como a localizao das reas de mata e de cultura, os tipos de

cultura praticados, as prticas culturais adotadas, os produtos utilizados nas

lavouras, tais como agrotxicos, fertilizantes e corretivos, em que dosagem e

qual a freqncia e datas de aplicao dos mesmos.

importante que a localizao dos pontos de coleta sejam

georreferenciados por GPS, conforme j mencionado anteriormente ou, no

mnimo, com trena e bssola, para a avaliao da distribuio espacial do(s)

elemento(s) contaminante(s). Dessa forma, a localizao das reas com solos

contaminados permitir formular inferncias sobre a possibilidade de

contaminao dos corpos de gua superficiais por carreamento do solo, ou,

ainda, de acordo com as caractersticas do(s) elemento(s) contaminante(s), a

poluio dos lenis freticos por lixiviao.

No caso de solos e soluo do solo, a escolha dos pontos e da

profundidade da amostragem mais eficientes est sujeita ao que est se

procurando (metais pesados, resduos de agrotxicos, nitrato). Por exemplo,

se o agrotxico procurado for pouco solvel e tiver o coeficiente de partio

do carbono orgnico (Koc) alto, a amostragem do solo no precisar ser muito

profunda, j que sua mobilidade baixa. Mas se o solo tiver sido arado aps a

aplicao de um herbicida, a coleta dever ser feita entre 25-30 cm de

profundidade, j que este intervalo corresponde profundidade mdia de arao.

As diferentes formas de planejamento da amostragem sero

discutidas nos captulos a seguir.

1.2.1.1. Fontes de erro

Trs tipos de erro esto associados amostragem: a)

amostragem em si, b) escolha dos locais e c) aos erros analticos. Como

estes erros so cumulativos devem ser levados em considerao no

planejamento da amostragem (DICK et al., 1996).

a) Erros de amostragem: ocorrem porque no possvel analisar

a totalidade da rea e as amostras coletadas representam apenas um pequeno

subgrupo.

21


b) Erros de seleo dos locais: derivam da retirada de amostras

no representativas da rea, como por exemplo, amostras de solo coletadas

em carreadores.

c) Erros analticos: podem resultar da manipulao, do recipiente

de coleta, da estocagem, do preparo e da tcnica analtica.

Aumentando-se o nmero de amostras, aumenta-se a preciso,

diminuindo assim o impacto do erro de amostragem. J o erro de seleo pode

ser reduzido com um bom plano de amostragem.

1.2.2. Freqncia de amostragem

Os perodos de coleta so to importantes quanto a escolha dos

locais e tambm no so fixos, pois esto condicionados ao que ser monitorado.

O processo produtivo nas reas agrcolas pode ser subdividido em vrias etapas:

preparo do solo, que inclui, de maneira geral, arao, gradagem, aplicao de

herbicidas pr-plantio, fertilizao e calagem; plantio; aplicaes de defensivos

agrcolas pr e ps-emergentes ao longo do perodo da cultura e colheita.

Assim, a freqncia de amostragem vai estar subordinada aos contaminantes

a serem monitorados e das etapas citadas acima. A freqncia de amostragem

para cada matriz e possveis contaminantes ser discutida nos captulos a

seguir.

Referncias

CASARINI, D.C.P.; DIAS, C.L.; LEMOS, M.M.G. Relatrio de estabelecimento

de valores orientadores para solos e guas subterrneas no Estado de So

Paulo. So Paulo: CETESB Companhia de Tecnologia de Saneamento

Ambiental, 2001. 246p.

DICK, R.P.; THOMAS D.R.; HALVORSON, J.J. Standardized methods sampling

and sample pretreatment. In: DORAN, J.W.; JONES, A.J. (Ed.). Methods for

assessing soil quality. Madison: Soil Science Society of America, 1996. 410p.

(SSSA Special Publication, 49).


22

23

A amostragem de solosA amostragem de solosA amostragem de solosA amostragem de solosA amostragem de solos

Parte II

SOLOS


24

25



AAAAA amostragem de solos amostragem de solos amostragem de solos amostragem de solos amostragem de solos

Heloisa Ferreira Filizola, Marco Antnio Ferreira Gomes

e Manoel Dornelas de Souza

2.1. Tcnicas de amostragem

A escolha das tcnicas de amostragem est condicionada

localizao dos resduos no perfil do solo, do tipo de solo e das propriedades

dos contaminantes que esto sendo monitorados. H uma variedade muito

grande de tcnicas de coleta de solos na zona insaturada. Estas tcnicas podem

ser divididas em dois tipos: coleta de amostra contnua por meio de um tubo

inserido no solo, manualmente ou por meio de um equipamento hidrulico; e

coleta segmentada do solo por tradagens sucessivas.

2.1.1. Amostragem contnua com tubo

Na amostragem contnua de solo no perturbado so utilizados

tubos de no mnimo 50 mm de dimetro para garantir a quantidade necessria

de solo para mais de uma anlise, caso seja necessrio repeti-la. Tubos deste

dimetro, geralmente podem ser inseridos manualmente at uma profundidade

aproximada de 0,5 m. De 1 a 2 m de profundidade necessria a utilizao de

sondas pequenas de impacto e em maiores profundidades deve ser utilizado

equipamento de perfurao convencional. O tubo de amostragem deve ser

cuidadosamente limpo antes da sua insero no solo, conforme o item 1.2.

Esta forma de coleta usada para a coleta de um perfil completo de solo, o

qual, aps a coleta, seccionado nas profundidades de interesse.

Existem dois problemas relacionados a esta tcnica. O primeiro

est relacionado estrutura do solo do horizonte superior. Geralmente a


26

estrutura solta ou em grnulos, o que favorece o deslocamento destes ao

longo das laterais do tubo, quando este pressionado para baixo, contaminando

assim o solo em maior profundidade. Segundo Norris et al. (1991), uma forma

de evitar este inconveniente congelar o tubo com o solo coletado, abri-lo e

manualmente retirar o material deslocado ao longo do tubo.

Ainda segundo os autores acima, outra forma de evitar o problema

seria coletar o horizonte superior separadamente, alargar o furo de coleta,

forr-lo para impedir que o material de cima se desloque e inserir um novo

tubo a partir desta profundidade.

O segundo problema a possibilidade de compactao ou

expanso do solo dentro do tubo, o que faz com que o comprimento da amostra

no tubo no seja equivalente profundidade coletada. Esta alterao

normalmente est ligada a uma mudana da textura do solo, ou quando a

rocha encontrada.

2.1.2. Amostragem por tradagens sucessivas

a mais utilizada, permitindo que a coleta ultrapasse os 10m de

profundidade sem necessidade de equipamentos pesados ou sofisticados. O

formato da extremidade do trado manual de ao inox a ser utilizado vai

depender do tipo de solo a ser amostrado: normalmente utiliza-se rosca para

materiais coesos (argilosos) e caneco para materiais granulares (arenosos).

Esta forma de coleta no compacta o solo, permitindo que a profundidade

amostrada seja realmente aquela que o trado atingiu. Outra vantagem que

dado o dimetro do trado (entre 7 e 8,5cm) a quantidade de solo retirada,

alm de ser mais do que suficiente para as anlises, ser, dada a quantidade,

mais representativa.

Um aspecto importante o cuidado que o tradador deve ter ao

introduzir o trado no solo para evitar que material de superfcie e de

profundidades menores sejam incorporados aos de maior profundidade.

Os demais equipamentos de coleta so: enxada para limpeza da

superfcie do solo, esptulas de ao inoxidvel para retirada das amostras e

bandejas de polietileno para homogeneizao das amostras, no caso de amostras

compostas.

27


A cada ponto de amostragem, a vegetao, a cobertura vegetal

morta e o material grosseiro da superfcie do terreno devem ser removidos

com a enxada, tomando-se o devido cuidado para no remover uma camada

muito espessa da superfcie do solo. A camada superficial (1 a 5 cm) deve ser

coletada manualmente, com o auxlio de um anel tambm de ao inoxidvel,

com dimetro de 5 cm e a altura de acordo com a profundidade a ser coletada.

Aps cada tradagem, o solo deve ser retirado do trado com o

auxlio de uma esptula e colocado na bandeja de homogeneizao, no caso

de amostras compostas. A poro superior da amostra deve ser descartada,

quando esta no for a coleta dos 10 primeiros centmetros; a poro aderida

ao trado tambm dever ser desprezada, de modo a evitar a contaminao da

amostra com metais originrios da ferramenta, assim como as laterais da

amostra, para eliminar ao mximo qualquer possibilidade de contaminao do

solo acima. As amostras simples devero ser colocadas diretamente no saco

plstico ou no frasco de boca larga, etiquetadas e identificadas.

A quantidade de amostra no precisa ser muito grande, 100g

so suficientes, pois normalmente so utilizados de 10 a 20g de Terra Fina

Seca ao Ar (TFSA), para a quantificao de metais pesados ou de agrotxicos

existentes.

A cada nova amostragem, em maior profundidade, os

equipamentos de campo devem ser tratados com cido ntrico e enxaguados

com gua deionizada (CASARINI et al., 2001).

Aps a coleta das subamostras, o solo coletado dever ser

homogeneizado manualmente, utilizando-se um par de luvas descartveis

especficas para cada bandeja, formando uma amostra composta para cada

profundidade. Esta dever ento ser colocada no frasco ou saco plstico

etiquetado e identificado e acondicionada para o transporte ao laboratrio.

2.2. O Planejamento da Amostragem

Como j dito, em reas agrcolas, a avaliao e o monitoramento

so geralmente feitos a partir de microbacias, mas em funo da situao a


28

ser avaliada, o monitoramento poder ainda ser executado na escala da

vertente, ou em parcelas.

2.2.1. Avaliao por microbacia

Uma microbacia pode comportar mais de um tipo de solo e de

atividades agrcolas. A variao do solo, quando existir, tem como conseqncia

um funcionamento hdrico diferenciado dentro da microbacia, assim em solos

arenosos a infiltrao vertical da gua mais intensa que em outros tipos de

solos e, deste ponto de vista, seriam os solos que teriam maior capacidade de

lixiviao de agrotxicos para as guas subterrneas, enquanto que, nos solos

argilosos, a tendncia maior seria o retardamento da infiltrao da soluo do

solo com a reteno, pela argila e pelos xidos de ferro, de alguns compostos

orgnicos, ou ainda a mudana de direo do fluxo de gua que pode passar

de vertical a lateral.

As atividades agrcolas so o ponto de partida para a seleo das

molculas/compostos a serem monitorados, sejam elas orgnicas (agrotxicos,)

ou inorgnicas (nitrato, nitrito, amnio e metais pesados) j que mesmo que

existam aqueles comuns a vrias culturas, alguns deles so especficos para

certos tipos de culturas. Assim, nas reas cultivadas com soja, no h razo

para monitoramento do N, enquanto potencial contaminante. Assim, o primeiro

passo delimitar as reas com solo e culturas diferentes. Em seguida, dever

ser feito o levantamento dos agrotxicos utilizados em cada cultura e as

pocas de aplicao.

Os agrotxicos levantados devero ser ento agrupados em

classes segundo seu grau de toxidade, sua meia vida, seu Koc, seu potencial

de lixiviao, que so os parmetros utilizados para a seleo daqueles que

devem ser monitorados e em que matriz solo, soluo do solo ou gua

subterrnea. No captulo 5, estes parmetros sero melhor definidos.

A partir da delimitao dos tipos de solos, da definio dos

agrotxicos que sero monitorados e da poca de aplicao pode-se ento

definir os locais onde o solo dever ser coletado, a profundidade e a

periodicidade das coletas. A profundidade e os perodos de coleta devero

29


estar relacionados s datas de aplicao e de acordo com os parmetros fsico-

qumicos citados acima.

2.2.2. Amostragem ao longo de vertentes (Fig. 1)

Na amostragem ao longo de uma vertente importante o

conhecimento dos solos, dos fluxos hdricos internos ao longo da mesma e da

profundidade e declividade do lenol no tero inferior da vertente. Este tipo de

avaliao muito utilizado quando a microbacia selecionada homognea,

tanto em termos de solos, como em termos de cultura, pois a amostragem

feita ao longo de uma vertente, seria representativa de toda a microbacia.

Permite tambm, a partir dos resultados das anlises, juntamente com os

dados acima (tipo de solo, hdricos e cultura), a formulao de modelos de

previso de contaminao da gua subterrnea.

Em qualquer um dos casos acima, a amostragem dos solos pode

ser feita por amostras simples ou pontuais, por amostras mltiplas, em torno

e prximas a um ponto, que ser considerado o ponto de coleta ou por amostra

composta, cuja coleta feita em vrios pontos da rea ou das parcelas e que

depois so misturadas. Na condio de amostras mltiplas ou de amostra

composta, cada poro amostrada denominada de subamostra.

Fig. 1. Pontos de amostragem ao longo das vertentes de uma microbacia.Adaptado de Boulet (1990).


30

2.3. Plano de amostragem

O nmero e os locais de coleta devem ser definidos dentro do

plano de amostragem especfico de cada projeto. Este plano dever ser

preparado em funo do objetivo do projeto. A primeira deciso a ser tomada

para o planejamento da amostragem se a rea dever ser seletivamente

amostrada amostragem por critrios; aleatoriamente amostrada ou dividida

em subreas para amostragem amostragem aleatria estratificada (DICK

et al., 1996).

2.3.1. Amostragem por critrios ou determinista

apropriada para certas situaes onde h claras

evidncias que uma rea representativa do problema, mas depende bastante

da prtica do investigador. Geralmente este tipo de amostragem no

recomendado por que no h maneira de avaliar a preciso/relao dos

resultados j que estes so inteiramente dependentes do julgamento e bom

senso do amostrador.

2.3.2. Amostragem aleatria simples

Este tipo de amostragem evita a subjetividade na

amostragem. Uma das formas de execut-la marcar uma rede ou grade de

pontos (grid) sobre a rea. A distncia, horizontal e vertical, entre os pontos

da rede, no fixa pois subordinada ao tamanho da rea a ser amostrada,

por exemplo, em parcelas experimentais pequenas (100 X 100m), geralmente

a rede de 10 X 10m.

Conforme a rea a ser monitorada aumenta, o tamanho da grade

tambm aumenta. importante que esta grade seja desenhada e referenciada

com as coordenadas de cada ponto de interseco entre as linhas, com piquetes

marcando, no campo, estes pontos. O ideal seria coletar o maior nmero de

amostras possvel, mas dado o custo das anlises e o tempo a ser despendido,

31


Fig. 2. Mapa de amostragem aleatria, com as dimenses, em escala, da rea.

normalmente tratamentos estatsticos diversos so utilizados para a

determinao do nmero mnimo de pontos a serem coletados e qual sua

distribuio na rede (Fig. 2).

Um dos inconvenientes da amostragem aleatria que a mesma

fornece informaes limitadas da distribuio espacial do que est sendo

monitorado.

2.3.3. Amostragem aleatria estratificada

A amostragem aleatria estratificada obtida coletando uma

amostra aleatria dentro de cada subrea como explicado para a amostragem

aleatria simples. As subreas so definidas por suas caractersticas originais

que podem ser identificadas. Estas podem ser: o tipo de solo, a topografia, ou

as diferenas do uso do solo. A vantagem deste procedimento que permite

que o investigador caracterize cada subrea e melhore a preciso para estimar

a rea inteira da amostragem. As desvantagens so: trabalho maior para a

amostragem e custos analticos mais altos. Na Figura 1 pode ser encontrado

um exemplo de delimitao das subreas, tanto por tipo de solo, como por

cultura .


32

2.5. Amostras pontuais mltiplas (Fig. 3a)

As amostras mltiplas em torno e prximas a um ponto, que ser

considerado o ponto de coleta, tendem a diminuir o erro que a amostra simples

pode induzir. Esta forma de amostragem pode tambm ser feita de forma

determinista, aleatria ou em grade. Definido o ponto de coleta, so retiradas,

em torno deste ponto, de 3 a 5 subamostras que sero misturadas e analisadas

como se fossem a mesma amostra.

2.6. Amostra composta (Fig. 3b)

Para se obter uma amostra composta, a coleta feita em vrios

pontos da rea ou da parcela. O resultado analtico da amostragem composta

a mdia, no matemtica, da quantidade do(s) elemento(s) procurado(s) na

rea ou parcela. Este procedimento de amostragem baseado em uma srie

de operaes para extrair quantidades de solo, que, combinadas e reduzidas a

tamanho apropriado, sero representativas da rea em questo.

Para se obter amostras representativas necessrio levar em

considerao que existe uma grande variedade de condies sob as quais as

amostras sero coletadas; deste modo torna-se difcil estabelecer um

2.4. Amostras simples ou pontuais

A amostragem pontual pode ser realizada de maneira

determinista, aleatria ou em grade de pontos (grid). A amostra simples leva

a resultados pontuais, j que a distribuio dos diferentes elementos no solo

no homognea, podendo estar localmente concentrados ou mesmo no

estarem presentes em outros locais.

Do conjunto dos resultados das amostras simples pode ser

extrada a mdia da quantidade do(s) elemento(s) na rea em avaliao e

saber o mximo e o mnimo de cada um dos elementos presentes, mas como

a amostra simples requer uma grande quantidade de pontos de coleta e de

anlises, para ser representativa, acaba tornando-se mais dispendiosa.

33


Fig. 3. a) Amostras pontuais mltiplas. b) Amostra composta.

procedimento que seja aceito e ideal em todas as situaes. Assim, a anlise

de cada situao a melhor forma de planejar e executar a amostragem.

2.7. Amostragem da gua ou soluo do solo

Para a coleta da soluo do solo, normalmente utilizam-se

extratores de soluo. Estes extratores podem ser comprados no mercado

(Fig. 4) ou mesmo construdos pelo usurio. Amostradores da gua ou de

soluo do solo, tambm chamados lismetros de suco, so usados para

coletar amostras da soluo do solo. Os amostradores so instalados nas

profundidades desejadas e ali deixados, quando no houver problemas de roubos

ou depredao dos mesmos, para serem utilizados nas amostragens peridicas.

Estes amostradores consistem basicamente em uma cpsula ou copo de

cermica porosa e em um tubo ou garrafa de coleta. Uma bomba de vcuo

usada para criar vcuo no amostrador, que extrai a gua da matriz do solo por

meio de uma cpsula porosa.

No caso de extratores construdos pelo usurio, deve-se tomar

cuidado para que o lquido coletado nas garrafas no fique exposto luz e ao

calor. Para tanto deve-se utilizar caixas de isopor com gelo, ou enterrar as

garrafas no solo. Outra soluo fazer o vcuo no final do dia e a coleta das


34

garrafas de manh bem cedo. Para se ter uma quantidade suficiente da soluo

o ideal instalar vrios extratores nos pontos e profundidades de coleta.

O procedimento consiste em se aplicar uma presso de suco

(vcuo), com o uso de uma bomba de vcuo, para que a gua suba, por

capilaridade, pela mangueira tipo espaguete, at o frasco que encontra-se

fixado na haste (PVC) principal do extrator. O frasco deve ser em vidro mbar

para proteo contra a fotodecomposio do produto amostrado. Em seguida

extrao, a amostra deve ser colocada, imediatamente, em recipiente

refrigerado de preferncia em gelo e conduzido para o laboratrio onde dever

ser guardado em cmara fria a 5C, seguindo os mesmos procedimentos

adotados para as amostras de solo.

Pode-se tambm coletar o solo em campo, 2 a 5kg (dependendo

do estado de umidade do mesmo), e extrair a soluo em laboratrio via panelas

de Richard. Essa no a melhor maneira, pois requer muito material para que

se consiga no mnimo 0,5L de soluo.

35


Fig. 4. Diversos tipos de amostradores de soluo do solo. Cortesia daSoilmoisture Equipment Corp.http://www.soilmoisture.com/catalog.html


36

Referncias

BOULET, R. Organization des couverture pdologiques des bassins versants

ECEREX Hypothses sur leur dinamique. In: SARRAILH, J.M. (Coord.). Mise

en valeur de lcosystme forestier guyanais (Operation ECEREX). Paris: INRA

& CTFT, 1990. p.15-45.

DICK, R.P.; THOMAS D.R.; HALVORSON, J.J. Standardized methods sampling

and sample pretreatment. In: DORAN, J.W.; JONES, A.J. (Ed.). Methods for

assessing soil quality. Madison: Soil Science Society of America, 1996. 410p.

(SSSA Special Publication, 49).

NORRIS, F.A.; JONES, R.L.; KIRKLAND, S.D.; MARQUARDT, T.E. Techniques

for collecting soil sample in field research studies. In: NASH, R.G.; LESLIE,

A.R. (Ed.). Groundwater residue sampling design. Washington, D.C.: American

Chemical Society, 1991. 396p.

37

AAAAAmostragem de solos para anlise de metais pesadosmostragem de solos para anlise de metais pesadosmostragem de solos para anlise de metais pesadosmostragem de solos para anlise de metais pesadosmostragem de solos para anlise de metais pesados



Heloisa Ferreira Filizola, Manoel Dornelas de Souza e

Marco Antnio Ferreira Gomes

A presena de metais pesados, definidos como os elementos

qumicos com densidade maior que 5g cm-3, em fertilizantes e corretivos tem

sido objeto de muitos estudos devido ao fato destes elementos permanecerem

no solo por um tempo indefinido e, dessa forma, causar perigo sade humana

ou animal ao entrarem na cadeia alimentar, ou de serem carreados por

enxurradas para as guas superficiais ou, ainda, lixiviados para a gua

subterrnea.

Embora a solubilidade dos metais pesados dependa da forma em

que esses se encontrem no solo, o pH uma das caractersticas do solo que

mais afeta a solubilidade. A medida que o pH aumenta, a solubilidade do Cd,

Cu, Hg, Ni, Pb, Zn e do Cr, no estado de oxidao III, diminui, enquanto que

As, Mo e Se tornam-se solveis (BERTON, 2000).

Em geral os metais pesados encontrados nos fertilizantes e

corretivos so: Cdmio (Cd), Cromo (Cr), Cobre (Cu), Nquel (Ni), Chumbo

(Pb), Ferro (Fe), Cobalto (Co), Mangans (Mn), Molibdnio (Mo), Mercrio

(Hg), Estanho (Sn) e Zinco (Zn). Entre estes, deve-se ressaltar que alguns so

essenciais s plantas (Cu, Fe, Mn, Mo, Ni e Zn), s bactrias fixadoras de

nitrognio (Co) e aos animais (Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Mo e Zn).

Apesar da possibilidade de mobilizao dos metais no perfil dos

solos, normalmente os maiores teores so encontrados nos horizontes

superficiais, nos quais tambm ocorre maior acmulo de matria orgnica, o

que possibilita a formao de quelatos, imobilizando-os.

Solos submetidos a cultivos intensivos, por longos perodos de

tempo, tendem a apresentar nveis mais elevados de metais pesados,


38

especialmente em regies de agricultura baseada em tcnicas modernas e

sem restries econmicas, j que as formulaes NPK e as diversas formas

de fosfato so importantes fornecedores de metais pesados (Tabela 1).

Tabela 1. Teores de alguns metais pesados em corretivos e fertilizantes

A quantidade de metais pesados no solo sem interferncia

antropognica resulta do teor destes na rocha de origem e do grau de

intemperizao que esse material sofreu (Tabela 2).

Tabela 2. Teores de metais naturalmente presentes nos solos no Estado de SoPaulo.Solos avaliados: Latossolos Vermelhos, Latossolos Vermelho-Amarelos, NitossolosVermelhos, Argissolos Vermelhos, Argissolos Vermelho-Amarelos, Gleissolos,Neossolos Quartzarnicos, Neossolos Flvicos, Neossolos Litlicos, OrganossolosHplicos, Cambissolos e Espodossolos

39


A CETESB em seu Relatrio de estabelecimento de valores

orientadores para Solos e guas Subterrneas no Estado de So Paulo

(CASARINI et al., 2001) prope valores de alerta (Tabela 3) com base em

risco e no conceito de preveno contaminao, de modo a evitar que o solo

transforme-se em rea contaminada. Sua funo a de orientar a aplicao

de insumos agrcolas, de lodo de estao de tratamento e avaliao de fonte

de contaminao por deposio atmosfrica de material particulado (ex.:

chumbo secundrio), entre outros.

O valor de alerta (Tabela 3) indica uma possvel alterao da

qualidade natural dos solos e guas subterrneas e, quando excedido, h um

potencial poluidor para esses meios, devendo ser exigido um monitoramento,

efetuando-se um diagnstico de qualidade, identificando-se e controlando-se

as possveis fontes de contaminao, de modo a cessar o aporte de poluentes.

Elevadas concentraes de metais podem ser encontradas naturalmente em

casos especficos, representando uma anomalia natural do solo (Tabela 2).

Tabela 3. Valores de alerta para metais pesados em solo

3.1. Como Amostrar

Para se obter amostras representativas necessrio levar em

considerao que existe uma grande variedade de condies sob as quais as

amostras sero coletadas; deste modo torna-se difcil estabelecer um

procedimento que seja aceito e ideal em todas as situaes. Assim, vamos

analisar algumas situaes e discutir a melhor forma de planejar e executar a

amostragem.


40

3.1.1. Uso contnuo de fertilizantes

Se o uso de fertilizantes tipo NPK ou fosfatado, em solos argilosos,

for superior a 20 anos, o ideal que a coleta seja feita em duas profundidades,

0-10cm e 80-100cm, principalmente para a deteco do Cd que tem mobilidade

alta. A escolha de 80 a 100cm como profundidade fixa da camada de

subsuperfcie tem como base os estudos preliminares, desenvolvidos no

Instituto Agronmico de Campinas (IAC), em solos tipo latossolos (OLIVEIRA

& PRADO, 1987). Assim possvel a quantificao dos metais pesados

presentes no solo e avaliao da lixiviao dos mesmos. Se o uso recente

(< 10 anos), basta uma coleta de 0-10cm.

Em solos de textura mdia e arenosos, a coleta dever ser feita

nas duas profundidades citadas acima, j que estes solos favorecem a lixiviao.

A U. S. Environmental Protection Agency EPA - (1996) define

a espessura de dois centmetros de solos como aquela onde a contaminao

ocorre predominantemente, mas por causa das perturbaes induzidas pela

arao e gradagem, h necessidade de coleta de amostras abaixo de dois

centmetros de profundidade.

3.1.2. O uso contnuo de lodo de esgoto

Embora contenham quantidades considerveis de nutrientes, os

lodos de esgoto contm tambm metais pesados que so potencialmente

txicos s plantas, animais e ao homem (MORTVEDT, 1996). A periculosidade

desses metais deve-se ao fato de substiturem outros metais constituintes das

enzimas necessrias s atividades metablicas dos seres vivos, prejudicando

ou mesmo suprimindo sua funo vital (LAGERWERFF, 1972). Adicionados ao

solo junto com o lodo, esses metais podem acumular-se no solo e passar para

a cadeia alimentar.

Alm do risco de contaminao do solo, das plantas e dos animais,

os metais pesados contidos no lodo podem sofrer movimentao no perfil dos

solos mediante processos fsico-qumicos ou biolgicos, oferecendo risco de

contaminao das guas subterrneas e superficiais (McBRIDE et al., 1997).

41


Indicao nesse sentido dada por resultados citados por McBride

et al. (1997), que mostram contaminao da gua de poos com cdmio em

reas que receberam lodo de esgoto por longo tempo. Segundo Mortvedt

(1996), taxas de aplicao anuais de lodo e cargas mximas permitidas nos

solos devem integrar os conhecimentos das caractersticas do lodo e dos solos

onde sero aplicados, bem como das culturas a serem plantadas nessas reas.

Nos pases onde o uso agronmico de lodo de esgoto j comum, foram

estabelecidos critrios de aplicao em reas agrcolas. Segundo esses critrios

a dose mxima de aplicao anual ditada em geral pelo teor de N ou P do lodo,

pela exigncia nutricional da cultura para tais elementos e pelo metal pesado que

estiver em teor total mais elevado, sendo que o perodo de aplicao, em anos,

ditado pelas quantidades de metais pesados neles contidos.

No Brasil, as pesquisas sobre o uso de lodo de esgoto na agricultura

desenvolvidas at o momento estiveram voltadas para a avaliao da eficincia

agronmica desses produtos, tendo-se constatado, em geral, sua efetividade

no aumento de produtividade das culturas e como fornecedor de nutrientes

para as plantas (GUIMARES et al., 1982; GUSHI et al., 1982; BETTIOL et

al., 1983; BOARETTO, 1986; SILVA, 1995). O efeito de sua aplicao em

reas agrcolas, em relao ao seu potencial de contaminao do solo, das

guas e das plantas com metais pesados, ainda pouco conhecido. Tambm

as formas qumicas que os metais pesados contidos nos lodos assumem, a

partir do momento que aportam ao solo, so ainda pouco estudadas nas

condies edafoclimticas dos trpicos. Este um aspecto importante do uso

agronmico do lodo de esgoto, pois o movimento dos metais pesados no sistema

solo-gua-planta, est ligado s relaes de equilbrio entre as formas qumicas

encontradas no solo aps a adio desses materiais.

Independente de condies edafoclimticas, os metais pesados

encontram-se no solo sob diversas formas: adsorvidos eletrostaticamente e

especificamente, participando de reaes de precipitao-dissoluo, formando

complexos com a matria orgnica, e na soluo do solo (SPOSITO, 1989).

Resultados de diversos trabalhos conduzidos em regies de clima temperado indicam

que as formas qumicas de alguns metais pesados em solos tratados com lodo de

esgoto modificam-se com o tempo, sugerindo concomitante alterao na sua


42

solubilidade e mobilidade no sistema solo-gua-planta e na disponibilidade para as

plantas (SILVEIRA & SUMMERS, 1977; KORCAK & FANNING, 1978; MCGRATH

& CEGARRA, 1992; MCBRIDE, 1995). Chang et al. (1982), Sing & Narvall (1984),

Chu & Wong (1987), McLean et al. (1987) e Rappaport et al. (1987) mostram

aumentos nos teores de metais pesados no solo e nas plantas cultivadas em solos

tratados com lodo de esgoto. Esses metais podem permanecer no solo por longo

tempo e apresentar efeitos residuais nas plantas cultivadas. McBride et al. (1997),

avaliando o comportamento de metais pesados em rea de solo argilo-siltoso,

tratado com 240 t/ha de lodo de esgoto h quinze anos, verificaram que Cd e Zn

remanescentes na camada arvel, aps esse perodo encontravam-se ainda em

formas disponveis e provocaram fitotoxicidade em plantas de milho. Os autores

observaram evidncias de lixiviao de Cd, Zn, Cu e Hg da camada arvel do

solo. Brown et al. (1997) tambm verificaram movimento de metais pesados no

perfil do solo, mas somente com doses elevadas de lodo, ou com lodos com altas

concentraes de metais pesados. Segundo os autores, no h indicao de que

os metais pesados se movimentem no perfil do solo em reas que recebam doses

adequadas de lodo.

Os lagos e reservatrios constituem ambientes de deposio para

os metais pesados. A forma de transporte desses elementos , principalmente,

particulada, no caso de contaminao originada de reas agrcolas (ESTEVES,

1983). A relao entre a concentrao de metais pesados nos sedimentos e

dissolvido na gua pode chegar ordem de 1900 vezes, como observaram Esteves

& Tolentino (1986) em represas de So Paulo. Devido ao efeito de acumulao

na cadeia trfica, mesmo pequenas concentraes de metais pesados na gua

podem originar efeitos txicos nas comunidades biticas, e por conseguinte, atingir

o homem caso este venha a utilizar estes recursos.

3.2. Locais de amostragem

Como nas reas agrcolas, a presena de metais pesados

est ligada ao uso de fertilizantes, pode-se escolher entre amostrar a rea

inteira, ou partes desta, se a mesma for homognea. A escolha dos locais de

amostragem pode ser por tipo de solo ou independente do tipo de solo.

43


Por tipo de solo: Delimitada a rea abrangida por cada tipo de

solo, a coleta das amostras poder ser feita a partir de uma grade de pontos,

ou por caminhamento aleatrio ou em ziguezague dentro da rea. O nmero

de pontos de coleta geralmente fornecido pela estatstica, pois estes esto

condicionados ao tamanho da rea a ser avaliada e do tipo de trabalho a ser

executado. Assim, uma rea muito grande necessitar de mais pontos que

uma rea pequena (Fig. 1).

Fig. 1. Amostragem aleatria por tipo de solos.

Independente do tipo de solo: Neste caso a rea a ser avaliada,

repartida em parcelas e subparcelas formando uma grade dentro das quais as

amostras ou subamostras so coletadas.

3.3. Freqncia da amostragem

A freqncia da amostragem para a avaliao dos metais pesados

no solo dependente do tipo de trabalho que est sendo desenvolvido e dos

nveis encontrados. Estes nveis variam de pas para pas e tambm conforme

o uso do solo, estando subdivididos em nvel de referncia (R), nvel de alerta(A)

e nvel de interveno (I), conforme proposio da Casarini et al. (2001),

fundamentada na metodologia desenvolvida pelo Ministrio da Habitao,

Planejamento e Meio Ambiente da Holanda (VROM, 1988 e 1994).


44

nvel de referncia ou valor de referncia de qualidade R indica o nvel dequalidade para um solo considerado limpo.

nvel de alerta ou valor de alerta A indica uma possvel alterao daqualidade natural dos solos, com carter preventivo e quando excedido, requer

monitoramento, identificao das fontes de poluio e seu controle.

nvel de interveno ou valor de interveno I indica o limite decontaminao acima do qual, existe risco potencial de efeito deletrio sobre a

sade humana, havendo necessidade de uma ao imediata na rea, a qual

inclui uma investigao detalhada e a adoo de medidas emergenciais, visando

a minimizao das vias de exposio como a restrio do acesso de pessoas

rea e suspenso do consumo de gua subterrnea (CASARINI et al., 2001).

No caso de serem encontrados valores acima do nvel de alerta

(A), a fonte de contaminao deve ser identificada e interrompida. Aps esta

etapa, coletas peridicas de seis meses a um ano permitiro que seja observado

o decrscimo ou a manuteno dos valores encontrados, j que os metais

pesados tm comportamentos diferenciados devido s suas caractersticas

(solubilidade em gua, coeficiente de desoro (Kd), forma de complexao),

e s medidas de descontaminao, caso estas sejam tomadas.

Quando os valores encontrados esto acima do nvel de

interveno, o monitoramento da rea dever ser feito em funo das medidas

tomadas para a descontaminao da rea. Neste caso, a freqncia da

amostragem dependente das tcnicas descontaminantes adotadas.

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AAAAAmostragem de solos para anlise de nitratosmostragem de solos para anlise de nitratosmostragem de solos para anlise de nitratosmostragem de solos para anlise de nitratosmostragem de solos para anlise de nitratos


AAAAAmostragem de solos para anlise de nitratosmostragem de solos para anlise de nitratosmostragem de solos para anlise de nitratosmostragem de solos para anlise de nitratosmostragem de solos para anlise de nitratos

Manoel Dornelas de Souza e Adriana Marlene Moreno Pires

O nitrato, uma das formas de nitrognio aproveitadas pelas

plantas, resulta da mineralizao do nitrognio orgnico contido no solo, seja

ele nativo ou adicionado por meio de resduos orgnicos. Devido ao fato de

no ser retido pelas partculas do solo, que em geral apresentam carga

eltrica predominantemente negativa, esse nion permanece livre em

soluo. Em funo disso, a quantidade presente no solo que exceda a

capacidade de absoro das razes das plantas fica sujeita lixiviao,

podendo, ao longo do tempo, atingir o lenol fretico e os corpos de gua

por ele alimentados.

O primeiro passo ao se decidir avaliar a contaminao de uma

rea por nitratos formular claramente o tipo de informao que se almeja e

como os dados analticos sero utilizados. Os objetivos podem variar desde

uma simples caracterizao de uma rea sem histrico de contaminao at

um levantamento preciso para determinar o grau e a fonte da contaminao.

A fase de amostragem importante, apresenta uma especificidade muito

grande, devendo ser planejada caso a caso por meio da elaborao de um

plano de amostragem antes de ir a campo.

Desta maneira, a localizao dos pontos de amostragem, a

freqncia da amostragem e o tamanho das amostras so todos dependentes

do programa de anlises proposto. As amostras devem ser as mais

representativas o possvel da rea a ser amostrada. Portanto, em um programa

cujo objetivo avaliar nveis de qualquer poluente no ambiente, essencial

garantir a representatividade e a conservao das amostras at que estas

sejam analisadas (GOULDEN, 1978).


50

4.1. Determinao do plano de amostragem

O plano de amostragem varia conforme o objetivo da avaliao,

as caractersticas da rea em questo, bem como as caractersticas da fonte

de poluio do nitrognio. Por exemplo, se o objetivo da amostragem de

averiguar se ocorreu contaminao recente em uma rea, pode-se optar por

realizar uma avaliao na camada superficial, identificando a presena e

concentrao das formas em que o nitrognio se apresenta. Por outro lado,

caso esta fonte seja solvel e o solo tenha sido submetido a intensa precipitao

pluviomtrica, pode ser mais interessante o estudo em diferentes profundidades

do perfil do solo. No caso de monitoramentos de reas contaminadas sempre

se recomenda o estudo em diferentes profundidades, para que se possa

identificar a profundidade em que se encontra o pulso de nitrato. A maioria de

nossos solos apresenta predominncia de cargas negativas e como o nitrato

tambm uma molcula de carga negativa, ela repelida das superfcies das

argilas e fica livre na soluo do solo e pronta para lixiviao por ao da

gravidade quando solo recebe muita chuva ou irrigao. Para manter o equilbrio

eltrico do sistema a molcula de nitrato sempre acompanhada por um ction

monovalente

manual de procedimentos de coleta de amostras em Áreas...

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