Reclaimed wastewater: Effects on citrus nutrition

The effects of irrigation with reclaimed wastewater (RWW) were compared with well water (WW) on citrus (Citrus paradisi Macfad. X Citrus aurantium L.) nutrition. The deviation from the optimum percentage (DOP) index of macro- and micro-nutrients were used to evaluate the nutritional status: optimal (DOP = 0), deficiency (DOP   0). After 11 years of RWW irrigation the influence on nutrient concentration in plants decreased in the order: B > Zn > Mn = Ca > Cu > Mg > P > K. Reclaimed wastewater irritation positively affected citrus nutrition as it rendered the concentration of macro-nutrients, i.e. P, Ca, and K. closer to their optimum levels ([Sigma]DOPmacro = 7). However micro-nutrients tended to be excessive in plants ([Sigma]DOPmicro = 753) due to imbalanced supply of these elements in the RWW, particularly, for B and Cu. Citrus groves with long-term RWW irrigation may exercised caution in monitoring concentrations of B and Cu to avoid plant toxicity and soil quality degradation.Citrus paradisi Macro-nutrients Micro-nutrients Plant nutrition Wastewater irrigation Water reuse

EDTA assisted phytorremediation of a Pb contamined soil: metal leaching and uptake by jack beans Lixiviação e absorção de Pb pelo feijão-de-porco assistido pela aplicação de EDTA no solo

Lead (Pb) is one of the main soil contaminants. It is also of difficult phytoremediation due to its low solubility and high retention on soil particles. EDTA application to soil is a strategy to increase heavy metal phytoextraction, but such chelants usually cause phytotoxicity and metal leaching side effects. Therefore, these research work objectives were to evaluate the effects of single (0.5 g kg-1) and split (0.25 + 0.25 g kg-1) EDTA application on Pb uptake by jack beans (Canavalia ensiformis L.) as well as on Pb vertical movement in a Pb contaminated soil material. Two sets of experiments were carried out under greenhouse conditions: in the first one, plants were grown in 3L-pots filled with a Pb-contaminated soil to evaluate Pb uptake by plants; for the second experiment, PVC-columns (42 cm height) were used to evaluate soil Pb leaching: the upper half-column (20 cm) was filled up with Pb-contaminated soil (1800 mg kg-1) whereas the lower half-column (20 cm) was filled with clean soil. Ten 60 mm-rainfalls with a duration of five hours were simulated by dropping distilled water on the top of columns, and leachates were collected for chemical analysis. Plants did not show any visual Pb toxicity symptoms or reduction in dry matter yield. Nevertheless, Pb uptake by jack beans regarded as total plant Pb accumulation was higher in EDTA-treated plants. Vertical Pb movement was observed mostly for the single EDTA application. EDTA addition to the soil favor Pb-phytoextraction by jack beans and the split EDTA application decrease the metal leaching, indicating less risk of environmental contamination.<br>O chumbo (Pb) é um dos principais contaminantes de solo. Os processos de remediação são dificultados devido à alta retenção do elemento às partículas do solo. A utilização do EDTA para aumentar a fitoextração dos metais do solo tem apresentado bons resultados. Contudo, os quelantes podem causar efeitos indesejáveis como a fitotoxidez e a lixiviação do metal. Nesse sentido, avaliou-se o efeito da aplicação única (0,5 g kg-1) e parcelada de EDTA (0,25 + 0,25 g kg-1) na absorção de Pb pelas plantas de feijão-de-porco (Canavalia ensiformis L.) e na movimentação vertical de Pb em solo contaminado, sob condições de casa de vegetação. Em um experimento, as plantas foram crescidas em vasos contendo 3 L de solo contaminado por Pb. No outro, utilizaram-se colunas de PVC com 42 cm de altura, preenchendo-se os primeiros 20 cm com solo contaminado com 1800 mg kg-1de Pb, seguido de outros 20 cm, com amostra de solo não contaminado. Nesse experimento, foram feitas dez lixiviações com água em volume equivalente a uma chuva de 60 mm cada. As plantas não apresentaram sintomas visuais de toxicidade de Pb, nem diferença na produção de massa seca do feijão em função dos tratamentos aplicados. No entanto, a absorção de Pb foi superior para as plantas que receberam EDTA. Houve movimentação vertical de Pb no solo, principalmente devido à aplicação única de EDTA. A adição de EDTA ao solo auxilia a fitoextração de Pb por plantas de feijão-de-porco e que o parcelamento do EDTA diminui a lixiviação do metal, mostrando se menos agressivo ao ambiente

Fitoextração de cádmio e zinco de um latossolo vermelho-amarelo contaminado com metais pesados Phytoextraction of cadmium and zinc from an oxisol contaminated with heavy metals

Avaliou-se a capacidade das plantas de mamona, girassol, pimenta da amazônia e tabaco, cultivadas em vasos de 3 L, em casa de vegetação, em extrair metais de um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, esquema fatorial 4 espécies x 3 doses de metais x 2 doses de EDTA (Ácido Etilenodiaminotetraacético), com três repetições. As doses empregadas de metais, aplicadas na forma de sais inorgânicos foram, em mg kg-1: dose zero - sem adição de metal; dose 1 - adição conjunta de 0,75 de Cd, 6,25 de Pb, 20,0 de Cu, 8,75 de Ni e 62,5 de Zn e; dose 2 - adição conjunta de 1,5 de Cd, 12,5 de Pb, 40,0 de Cu, 17,5 de Ni e 125,0 de Zn, na presença (1 mmol kg-1) e ausência de EDTA. A colheita da parte aérea das quatro espécies de plantas variou de 48 dias (pimenta) até 100 dias (tabaco). A aplicação do EDTA diminuiu a produção de matéria seca da parte aérea de todas as plantas, embora tenha provocado aumento na concentração de Cd na parte aérea da mamoneira e do girassol e nenhuma influência na concentração de Cd (pimenta e tabaco) e na de Zn em todas as espécies. Concluiu-se que a planta mais eficiente em extrair o Cd e o Zn do solo enriquecido com metais foi o tabaco (Nicotiana tabacum) e que para descontaminar o solo, será necessário um maior número de cultivos para todas as culturas, com exceção da mamoneira, se houver a aplicação de EDTA na dose de 1 mmol kg-1.<br>In a greenhouse experiment, the ability of sunflower (Helianthus annuus L.), castor bean (Ricinus communis L.), tobacco (Nicotiana tabacum L.), and Amazon pepper (Capsicum baccatum L.) to extract Cd and Zn from an oxisol contaminated with heavy metals was evaluated. The experiment was carried out in a complete ramdomized block design in a factorial scheme consisted of 4 species x 3 rates of metals x 2 rates of EDTA, with 3 replicates and using plastic pots with 3 L capacity. Heavy metals were applied to the soil, as inorganic salts, at rates, in mg kg-1: dose 0: control (no metals added); dose 1: - combined application of 0.75 of Cd; 6.25 of Pb; 20.0 of Cu; 8.75 of Ni and 62.5 of Zn; and dose 2 - combined application of 1.5 of Cd; 12.5 of Pb; 40.0 of Cu; 17.5 of Ni and 125,0 of Zn, with and without EDTA addition of 1 mmol kg-1. Plant tops were harvested from 48 to 100 days after sowing or seedlings transplant to the pots. EDTA addition decreased dry matter yield of all species, although it contributed to the increase of shoot Cd concentration on castor bean and sunflower plants, and had no effect on Zn shoot concentration for all species under investigation. Tobbaco was the most efficient specie in extracting Zn and Cd from the contaminated soil. A great number of sunflower, Amazon pepper and tobacco cropping will be necessary for soil decontamination, if it receives the addition of EDTA at rate of 1 mmol kg-1

Chelating agents to solubilize heavy metals from Oxisols contaminated by the addition of organic and inorganic residues Uso de quelantes na solubilização de metais pesados de Latossolos contaminados pela adição de resíduos orgânico e inorgânico

Phytoremediation is an attractive technique for soils contaminated with heavy metals, especially in conjunction with chelating agents to assist metal phytoextraction. Nevertheless, their studies in Brazil are rare. Thus, the objective of the present work was to evaluate the efficiency of the chelating agents EDDS and EDTA for the solubilization of heavy metals from two Oxisols contaminated by organic sources in Jaguariúna (LVJ) and inorganic sources in Paulínia (LVP), São Paulo State, Southeastern Brazil. First, the soil samples were fractionated and the DTPA method was used to quantify heavy metals available forms. The results indicated that the metals were highly available in the soil fractions and could be solubilized by the chelating agents. The soil was suspended for 24 h in a chelating agent solution (EDTA or EDDS) at rates of 0, 250, 500 and 750 mg kg-1 of soil. The concentration of solubilized heavy metals was determined in the resulting solution. The extent of metal solubilization varied according to soil type, the chelating agent added and the specific metal. The amount of iron solubilized, as compared to the total iron (LVJ) was 11% (EDTA) and 19% (EDDS). EDDS solubilized more Cu than EDTA in both soils but more Ni in LVJ, while EDTA solubilized more Zn in both soils but more Cd in LVP. Both EDTA and EDDS may be useful for phytoextraction from soils, although the iron content is an important factor regarding the phytoextraction of heavy metals with chelating agents in Oxisols.<br>A fitoextração tem sido uma opção atrativa para remediar solos contaminados com metais pesados, principalmente quando associada à aplicação de quelantes ao solo, embora no Brasil seus estudos sejam muito incipientes. Portanto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência dos quelantes EDTA e EDDS na solubilização de metais pesados em Latossolos contaminados por Cu, Zn, Cd e Ni, cujas fontes de contaminação foram: orgânica em Jaguariúna (LVJ) e inorgânica em Paulínia (LVP). Antes da solubilização dos metais com os quelantes as amostras de solo foram submetidas ao fracionamento seqüencial e à extração dos metais pesados pelo método do DTPA. Ainda, as amostras dos dois solos foram agitadas com as soluções dos quelantes, por 24 h, usando as seguintes doses: 0, 250, 500 e 750 mg kg-1 de solo, realizando-se a determinação dos metais pesados no sobrenadante. Tanto a extração com DTPA como o fracionamento seqüencial indicaram que os metais estavam nas frações disponíveis que poderiam ser solubilizados pelos quelantes. As quantidades solubilizadas de Cu, Fe, Zn e Ni variaram em função do tipo de solo, dos quelantes e das doses aplicadas. A solubilização do Fe em relação ao seu teor total no LVJ foi de 11% (EDTA) e 19% (EDDS). O EDDS solubilizou mais Cu em ambos os solos e Ni no LVJ, enquanto o EDTA apresentou maior solubilização do Zn também em ambos os solos e do Cd no LVP. Portanto, a utilização de tais complexantes pode ser promissora na fitoextração de metais em solos, mas a avaliação da concentração de Fe no solo torna-se importante quando se utiliza a técnica de fitoextração assistida por quelantes para remediar Latossolos contaminados com metais