Fitorremediação de solo contaminado por chumbo: efeitos de agentes quelantes sintéticos e naturais na dessorção,lixiviação e fitoextração

A baixa degrabilidade no solo de quelantes sintéticos usados para induzir a fitoextração pode significar elevado risco ambiental pela lixiviação de metais pesados. Agentes quelantes naturais, mais rapidamente degradados no solo, podem ser uma alternativa para os quelantes sintéticos. Os objetivos do trabalho foram avaliar a capacidade de cinco agentes quelantes sintéticos e dois naturais de cadeia alifática na dessorção de Pb, além do risco de lixiviação desse metal promovida pelos quelantes em solo contaminado pela deposição de escórias resultantes da reciclagem de baterias automotivas. O trabalho compreendeu dois experimentos: (1) dessorção utilizando as concentrações de 0, 2, 5, 10, 20 e 30 mmol kg-1 de ácido cítrico e oxálico, EDTA, DTPA e NTA; (2) lixiviação de Pb realizada em colunas de PVC com concentrações de 0, 10 e 20 mmol kg-1 de ácido cítrico e oxálico, EDTA e NTA. O uso do EDTA promoveu elevada dessorção e lixiviação de Pb, não sendo recomendado o uso para programa de fitoextração na área em estudo. A elevada dessorção de Pb, aliada a baixa lixiviação promovida pelo NTA, qualifica o quelante para programa de fitoextração de Pb na área a qual as amostras de solo foram coletadas. Os quelantes orgânicos não apresentaram riscos para a lixiviação de Pb nas concentrações estudadas, mas parecem pouco promissores para a fitoextração de chumbo devido a baixa dessorção do metal.Synthetic chelates used in phytoextraction, barely degradate in soil and pose a risk owing metal leaching. Natural organic acids can be an alternative to synthetic chelates thanks to their rapid biodegrability. The study was carried out aiming at evaluating the performance of three synthetic chelators and two natural aliphatic acids in desorbing Pb from a soil contaminated through recycling of battery wastes. Additionally, effects of the amendments on the Pb leaching from soil were also studied. The work comprised two experiments: (1) Pb desorption from soil using the rates of 0, 2, 5, 10, 20 and 30 mmol kg-1 of citric acid and oxalic, EDTA, DTPA and NTA; (2) Pb leaching from soil columns by applying citric acid, oxalic, EDTA, and NTA onto soil at the 0, 10, and 20 mmol kg-1 concentrations. EDTA promoted the highest desorption and leaching, hence is not recommended for phytoextraction programs in the area. High desorption of Pb along with low leaching, qualifies NTA as a potential Pb phytoextraction enhancer for the metal in the field condition. Neither citric acid nor oxalic acid posed risk regarding Pb leaching. On the other hand, they seem little promising for enhancing Pb phytoextraction due to the lowmetal concentration in soil solution

Biodegradação de agentes quelantes e fitoextração induzida em área contaminada por chumbo

A avaliação da taxa de biodegradação dos quelantes é importante para a identificação de agentes quelantes ambientalmente seguros para o uso na fitoextração in situ. O presente estudo objetivou avaliar a taxa de degradação do complexo formado entre agentes quelantes sintéticos e naturais com o Pb, visando a maximização da eficiência da fitoextração e reduzir efeitos adversos da lixiviação do metal. Seis agentes quelantes com diferentes características foram utilizados: dois ácidos orgânicos de baixo peso molecular, ácido cítrico reagente analítico (P.A.) e ácido cítrico comercial (com maior viabilidade econômica), e ácido glutâmico P.A. e glutamato monossódico. Dois ácidos aminopolicarboxílicos, etilenodiaminotetraacético (EDTA) e nitrilotriacético (NTA), como também um tratamento controle (solo contaminado sem adição de quelante). Os quelante foram aplicados na concentração de 10 mmol kg-1 em 1 kg de solo contaminado com Pb, com e sem correção do pH do solo. Os resultados mostraram que o ácido cítrico comercial, que tem menor custo de aquisição em relação ao reagente analítico, solubiliza teores de Pb em quantidade adequada para absorção pelas plantas e apresenta uma biodegradação relativamente rápida. Os quelantes sintéticos (EDTA e NTA), demonstraram uma habilidade de solubilizar Pb maior que a capacidade das plantas absorverem em um único ciclo de cultivo, além de uma baixa taxa de degradação. Portanto, não são recomendados para programa de fitoextração in situ, devido ao alto potencial de promover lixiviação do metal. O ácido cítrico pode ser altamente promissor e uma excelente alternativa para estudos de fitoextração em campo.Study of the rate of degradation of chelating agents is important to identifying an environmentally appropriate inducing agent for in situ phytoextraction. Thus, the objective of the present study was to evaluate the degradation rate of the complexes formed between synthetic and organic chelating agents and Pb, with the goal of maximizing the efficiency of phytoextraction and reducing adverse effects resulting from the leaching of metals. Six different chelating agents with different chemical characteristics were investigated in this study: two low-molecular-weight organic acids, citric acid P.A. and commercial citric acid (to make application economically viable), and glutamic acid PA and monosodium glutamate. Two synthetic aminopolycarboxylic acids (NTA and EDTA), as well as a control treatment (contaminated soil without the addition of a chelating agent), were also studied. The chelators were applied at a concentration of 10 mmol kg-1 in pots with 1 kg of soil contaminated with Pb, both with pH correction and without. The results of this study showed that commercial citric acid, which has a reduced acquisition cost compared to the P.A. composite, adequately solubilized Pb to levels suitable for plant uptake and showed relatively rapid biodegradation in soil. The synthetic chelating agents EDTA and NTA demonstrated Pb solubilization ability greater than the capacity for uptake by plants, as well as low rates of biodegradation. The commercial citric acid may be a highly promising alternative for phytoextraction studies in the field. The synthetic agents are not recommended for use in phytoextraction programs due to their high environmental impact

Space dependency of chemical attributes in an area with sugarcane plantation in Pereira Barreto, SP

The behavior of the chemical attributes is directly influenced by superficial flow and water movement inside the soil. This work aimed to study the space dependency of chemical attributes in an area with sugarcane plantation in Pereira Barreto, SP. An area of 530.67 hectares was mapped using an equipment of Global Positioning System and obtaining a Digital Elevation Model. A set of 134 soil samples were collected every seven hectares in the depths of 0-0.25 m and 0.80-1.00 m. The pH, organic matter (OM), Ca, Mg, K, BS, CEC and base saturation (BS) were analyzed. All the chemical attributes presented similar behavior in the superficial and subsuperficial layer of the soil, which provided better visualization and definition of the homogeneous tillage zones

Dessorção e lixiviação de chumbo em espodossolo tratado com agentes quelantes

A baixa degradabilidade no solo de quelantes sintéticos usados para induzir a fitoextração pode significar elevado risco ambiental pela lixiviação de metais pesados. Agentes quelantes naturais, mais rapidamente degradados no solo, podem ser uma alternativa para os quelantes sintéticos. Este trabalho objetivou avaliar a capacidade de três agentes quelantes sintéticos e dois quelantes naturais de cadeia alifática na dessorção de Pb de um Espodossolo contaminado pela deposição de escórias resultantes da reciclagem de baterias automotivas. A lixiviação de Pb promovida pelos quelantes foi também estudada. O trabalho compreendeu dois experimentos: (1) dessorção de Pb utilizando as concentrações de 0, 2, 5, 10, 20 e 30 mmol kg-1 dos ácidos cítrico e oxálico e dos quelantes sintéticos EDTA, DTPA e NTA; (2) lixiviação realizada em colunas de PVC com concentrações de 0, 10 e 20 mmol kg-1 de ácido cítrico, ácido oxálico, EDTA e NTA. O uso do EDTA promoveu elevada dessorção e lixiviação de Pb, não sendo recomendado para programa de fitoextração na área em estudo. A elevada dessorção de Pb, aliada à baixa lixiviação promovida pelo NTA, qualifica o quelante para indução da fitoextração de Pb no solo. Os quelantes naturais não apresentaram riscos para a lixiviação de Pb nas concentrações estudadas, mas parecem pouco promissores para a fitoextração do elemento, devido à baixa dessorção

Disponibilidade de cádmio e chumbo para milho em solo adubado com fertilizantes fosfatados Cadmium and lead availability to corn in soil amended with phosphorus fertilizers

Fertilizantes fosfatados são utilizados intensamente na agricultura, pois a baixa disponibilidade de P frequentemente limita o rendimento das culturas nas condições brasileiras. Esses fertilizantes, entretanto, constituem uma via de entrada de metais pesados no solo. Este trabalho objetivou avaliar o potencial de contaminação do solo por Cd e Pb adicionados por diferentes fertilizantes fosfatados, bem como a absorção destes por plantas de milho. Foram aplicadas cinco doses de diferentes fontes de P: superfosfato simples, superfosfato triplo, fosfato de Araxá, termofosfato de Yoorin e fosfato natural de Gafsa. As doses de P equivaleram a 0, 100, 300, 500 e 800 kg ha-1 de P2O5. Dois cultivos sucessivos com milho foram conduzidos no solo. O fosfato natural de Gafsa apresentou os maiores teores de Cd e Pb. Entre os fertilizantes acidulados, o superfosfato simples apresentou maior teor de Cd e Pb, e o termofosfato, maior concentração de Pb do que os acidulados. A aplicação de fosfato de Gafsa proporcionou as maiores concentrações de Pb na parte aérea do milho no primeiro cultivo. Este fosfato também foi responsável pelo maior teor de Cd nas plantas no segundo cultivo. O ácido cítrico foi mais eficiente em prever os teores disponíveis de Cd, enquanto o DTPA estimou melhor os teores de Pb.<br>Phosphorus fertilizers are intensively used in Brazil, since the low availability of phosphorus often limits yields in tropical soils. However, these fertilizers can be a entranceway for soil contamination with heavy metals. This study was carried out to investigate heavy metal contamination caused by the application of five different phosphorus fertilizers as well as the metal uptake by corn (Zea mays) plants. The fertilizers simple superphosphate, triple superphosphate, Araxá rock phosphate, Yoorin thermophosphate, and Gafsa rock phosphate were applied at rates of 0, 100, 300, 500 and 800 kg ha-1 P2O5 in two successive corn cycles. The highest Cd and Pb concentrations were found in Gafsa rock phosphate. For the acidulated phosphates, simple superphosphate was the richest in Cd and Pb, while the Pb concentration was highest in Yoorin thermophosphate. Gafsa application induced the highest Pb concentration in corn shoots in the first crop cycle. This fertilizer was also responsible for the highest Cd concentration in plants in the second crop. Citric acid was the most efficient extractant for predicting the available soil Cd contents, whereas DTPA estimated Pb availability best