Fracionamento e biodisponibilidade de metais pesados em solo contaminado, incubado com materiais orgânicos e inorgânicos

Fractioning and bioavailability of heavy metals in contaminated soil, incubated with organic and inorganic materials

SEÇÃO IX - POLUIÇÃO DO SOLO E QUALIDADE AMBIENTAL

Fracionamento e biodisponibilidade de metais pesados em solo contaminado, incubado com materiais orgânicos e inorgânicos(¹)

Fractioning and bioavailability of heavy metals in contaminated soil, incubated with organic and inorganic materials

M. R. Ribeiro-Filho^I; J. O. Siqueira^II; N. Curi^II; J. B. P. Simão^I

^IAluno de Pós-Graduação, CPGSNP, Departamento de Ciência do Solo, Universidade Federal de Lavras - UFLA. Caixa Postal 37, CEP 37200-000 Lavras (MG). Bolsista da CAPES. E-mail:[e-mail]

^IIProfessor Titular do Departamento de Ciência do Solo, UFLA. Bolsista do CNPq

RESUMO

Procedimentos baseados em alterações nas propriedades químicas podem atuar como agentes mitigadores da fitotoxidez de metais pesados no solo. No entanto, é difícil predizer os efeitos de diferentes materiais sobre a disponibilidade de metais em solo contaminado simultaneamente por vários metais. O presente estudo, desenvolvido em solo proveniente de área de rejeitos de uma unidade de extração e industrialização de zinco da Companhia Mineira de Metais-CMM, em Três Marias (MG), objetivou avaliar os teores, a distribuição entre diferentes frações e a biodisponibilidade de Zn, Cd, Cu e Pb nesse solo, após incubação por seis meses com diferentes doses de carbonato, gesso, vermicomposto, serragem e Solomax. Após a incubação, retiraram-se amostras de cada tratamento para análises químicas de fracionamento de metais e extrações simples com DTPA e com Mehlich-1 e repicaram-se plântulas de Mimosa caesalpiniaefolia Benth. (sabiá) para o solo onde cresceram por 90 dias. Os tratamentos causaram alterações nas principais formas dos elementos no solo. Para o Zn, que apresenta os maiores teores nesse solo, houve efeito da aplicação de carbonato, que reduziu a fração trocável de 842 mg kg^-1, no controle, para 32 mg kg^-1. Houve também uma redução do Zn-trocável com a aplicação de Solomax. Os teores de Zn na parte aérea das plantas reduziram-se de 544,85 mg kg^-1, no controle, para 32,20 mg kg^-1 com a aplicação de carbonato. O Solomax reduziu em 87% o teor deste elemento nas plantas. Os demais materiais não exerceram efeitos consistentes sobre os teores dos metais na planta. A adição de materiais orgânicos aumentou o teor de Cu e de Pb na fração orgânica e residual, sem efeito na biodisponibilidade. O gesso aumentou a biodisponibilidade dos metais estudados, com exceção do Pb. Ao contrário do que foi verificado para os outros elementos, os teores de Cd na planta correlacionaram-se com as quantidades deste extraídas por DTPA (0,82**) e por Mehlich-1 (0,60**), e os de Zn com MgCl₂ (0,49*) e DTPA (0,49*). As extrações seqüencial e simples, com DTPA e Mehlich-1, evidenciaram efeitos diferenciados dos materiais sobre os metais no solo. O Cd foi o elemento com melhor previsão de biodisponibilidade pelos extratores utilizados. O emprego de carbonato foi o tratamento mais eficaz em reduzir a disponibilidade dos metais para M. caesalpiniaefolia.

Termos de indexação: análise de solo, poluição do solo, extração seqüencial, Mimosa caesalpiniaefolia, Mehlich-1, DTPA.

SUMMARY

Procedures based on modifications of chemical properties are potentially useful for mitigating phytotoxicity of heavy metals in soils. However, it is difficult to predict the effects of different ameliorating agents on the bioavailability of heavy metals in soil simultaneously contaminated with several metals. This study was developed in a soil from a dumping site of a zinc extraction and manufacturing industry-Companhia Mineira de Metais-CMM, located at Três Marias (MG), to assess content, fractioning and bioavailability of Zn, Cd, Cu and Pb in the soil, after incubation for six months using different doses of carbonate, gypsum, vermicompost, sawdust and Solomax, a commercial soil amendment. After incubation, samples were taken from each treatment for chemical analysis by means of single extractions or fractioning of the metals. Mimosa caesalpiniaefolia Benth. (sabiá) seedlings were transplanted into the soil and allowed to grow for ninety days, and then harvested and analyzed for metal content. Ameliorants were found to affect the main fractions of the elements in the soil. For Zn, which has the highest concentration in this soil, carbonate amendment reduced its exchangeable fraction from 842 mg kg^-1 soil in the control to 32 mg kg^-1 soil. Solomax also reduced this Zn fraction in the soil. Similarly to what occurs in the soil, Zn uptake by M. caesalpiniaefolia was also reduced from 544.85 mg kg^-1 of dry matter in the control to 32.20 mg kg^-1 for plants on carbonate-treated soil. Solomax reduced Zn in the plant by 87%. Other soil treatments exhibited no consistent effects on plant metal uptake. Organic amendments did not markedly affect metal bioavailability. Addition of gypsum enhanced bioavailability of all metals, except Pb. Contrary to what was found for other metals, Cd content in the plant was correlated with its extraction by DTPA (0.82**) and Mehlich-1 (0.60**), and Zn correlated with MgCl₂ (0.49*) and DTPA (0.49*). Both sequential and single extractions showed differentiated treatment effects on metal availability in soil. Prediction of bioavailability was best attained for Cd for all extractants. It was concluded that carbonate is the most efficient amendment for reducing metal availability to M. caesalpiniaefolia plants.

Index terms: soil analysis, soil pollution, sequential extraction, Mimosa caesalpiniaefolia, Mehlich-1, DTPA.

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LITERATURA CITADA

Recebido para publicação em agosto de 1999

Aprovado em dezembro de 2000

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(1

) Parte da Tese de Mestrado do primeiro autor, apresentada ao CPGSNP-DCS, Universidade Federal de Lavras - UFLA. Trabalho apresentado na FertBio/98, outubro de 1998, Caxambu (MG). Parcialmente financiado pelo convênio FAEPE/CMM e FAPEMIG.

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  02 Out 2014
• Data do Fascículo
  Jun 2001

Histórico

• Recebido
  Ago 1999
• Aceito
  Dez 2000