UFRRJ INSTITUTO DE AGRONOMIA CURSO DE PÓS-GRADUAÇÃO EM AGRONOMIA CIÊNCIA DO SOLO DISSERTAÇÃO

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1 UFRRJ INSTITUTO DE AGRONOMIA CURSO DE PÓS-GRADUAÇÃO EM AGRONOMIA CIÊNCIA DO SOLO DISSERTAÇÃO Aplicção de Resíduo URA n Remedição Químic de Solos Contmindos por Cd, P e Zn Rent Cour Borges 2007

2 UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO INSTITUTO DE AGRONOMIA CURSO DE PÓS-GRADUAÇÃO EM AGRONOMIA CIÊNCIA DO SOLO APLICAÇÃO DE RESÍDUO URA NA REMEDIAÇÃO QUÍMICA DE SOLOS CONTAMINADOS POR Cd, P E Zn RENATA COURA BORGES So Orientção do Professor Nelson Mzur e Co-orientção d Professor Clrice de Oliveir Dissertção sumetid como requisito prcil pr otenção do gru de Mestre em Ciêncis, no Curso de Pós- Grdução em Agronomi, Áre de Concentrção em Ciênci do Solo. Seropédic, RJ Mrço de 2007

3 B732 T Borges, Rent Cour, Aplicção de resíduo ur n remedição químic de solos contmindos por Cd, P e Zn / Rent Cour Borges f. : il. Orientdor: Nelson Mzur. Dissertção (mestrdo) Universidde Federl Rurl do Rio de Jneiro, Instituto de Agronomi. Biliogrfi: f Solos Poluição Efeito dos metis pesdos Teses. 2. Solos Descontminção Teses. 3. Químic do solo Teses. I. Mzur, Nelson, II. Universidde Federl Rurl do Rio de Jneiro. Instituto de Agronomi. III. Título. É permitid cópi prcil ou totl dest dissertção, desde que sej citd fonte.

4 UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO INSTITUTO DE AGRONOMIA CURSO DE PÓS-GRADUAÇÃO EM AGRONOMIA - CIÊNCIA DO SOLO RENATA COURA BORGES Dissertção sumetid como requisito prcil pr otenção do gru de Mestre em Ciêncis, no Curso de Pós-Grdução em Agronomi, áre de Concentrção em Ciênci do Solo. DISSERTAÇÃO APROVADA EM: 02/03/2007 Nelson Mzur. Dr.UFRRJ Orientdor Nelson Mour Brsil do Amrl Sorinho. Dr. UFRRJ Dniel Vidl Pérez, Dr. Emrp CNPS

5 DEDICATÓRIA Dedico este trlho minh fmíli que me poiou nos momentos de mior dificuldde, principlmente ns pessos d minh filh Mri Edurd, que me reliz todos os dis com sus novs descoerts e me fez pesso mis feliz do mundo simplesmente pelo fto de existir, e minh mãe Mri d Conceição que me jud sempre, quem eu respeito e dmiro muito, por ser um lutdor, grnde mãe, grnde filh e cim de tudo um exemplo de mulher. A menin dos meus olhos, tão pequen que nem sei. Meu pedço mis onito Mri Edurd é você. Minh ros sem espinhos, sem culp de viver. O que floresce o meu cminho? O motivo é você.

6 AGRADECIMENTOS Agrdeço Deus por tudo. À minh fmíli pelo crinho e colorção incondicionl. Aos professores Nelson Mzur, Clrice de Oliveir e Nelson Mour Brsil do Amrl Sorinho, pelos ensinmentos imprescindíveis pr o desenvolvimento d dissertção, mizde, incentivo e confinç. Ao Fernndo pelo poio, colorção e incentivo. À professor Mri d Conceição Rivoli pel colorção, ensinmentos, estímulos, mizde e pelos ons momentos que me proporcionou. À professor Luci Helen pelo incentivo e os ensinmentos. Aos olsists de inicição científic Heider, Dougls, Riss e Wlce pel grnde jud n relizção dos trlhos. Aos estgiários do Lortório de Químic do Solo Hugo, Diego, Frncisco, Tigo, Crol, todos que pssrm por lá, origd pel jud nos trlhos. Aos compnheiros de Lortório de Químic do Solo Fin, Crol, André, Márcio, Vinícius e Otávio, pel colorção, estímulo, poio nos momentos difíceis, mizde que sempre me dedicrm e pelos ons momentos que me proporcionrm. À professor Fin Sores pel colorção, ensinmentos, estímulos e mizde. A UFRRJ, que proporcionou o desenvolvimento deste trlho, pelo crescimento pessol e profissionl. Ao pesquisdor Dniel Perez pelo poio, colorção, dics e incentivo durnte o segundo no do mestrdo e Emrp Solos pel nálise dos extrtos. Ao professor Segundo Urquig pelo poio n ret finl do trlho e Emrp Agroiologi pelo uso ds instlções. Aos colegs de pós-grdução Ademir, Adilde, Crlos Edurdo, Ednldo, Roriz, Adierson, Roerto, Orlndo, Júlio, Léo, Esmerld, Crlos Alerto e Wlce, pel colorção. Aos professores do Deprtmento de Solos pelos ensinmentos, principlmente Edurdo Lim, Mrcos Gervsio, Rveli e Zont. Aos funcionários do Deprtmento de Solos Roerto, Jir, Luciene, Mrcos e Moris, pelo poio, crinho e mizde. Ao CNPq pelo poio finnceiro n ols de Mestrdo. Enfim, todos queles que de lgum form contriuírm pr relizção deste trlho. MUITO OBRIGADA.

7 BIOGRAFIA Rent Cour Borges nsceu n cidde do Rio de Jneiro RJ em 07 de mio de Iniciou o curso de grdução em Engenhri Agronômic n Universidde Federl Rurl do Rio de Jneiro em 2000, diplomndo-se em Durnte grdução foi olsist de Pré-Inicição Científic no Deprtmento de Solos, áre de Químic e Poluição de Solos so orientção d Dr. Clrice de Oliveir e foi olsist de Inicição Científic no Deprtmento de Solos, áre de Químic e Poluição de Solos so orientção do Dr. Griel Arújo dos Sntos e do Dr. Nelson Mzur. Em mrço de 2005 ingressou no curso de Pós-Grdução em Agronomi Ciênci do Solo (UFRRJ), so orientção do Professor Nelson Mzur, otendo o gru de Mestre em Ciênci, em 2007.

8 RESUMO GERAL BORGES, Rent Cour. Aplicção de resíduo URA n remedição químic de solos contmindos por Cd, P e Zn f Dissertção (Mestrdo em Agronomi, Ciênci do Solo).Instituto de Agronomi, Deprtmento de Solos, Universidde Federl Rurl do Rio de Jneiro, Seropédic, RJ, O ojetivo deste trlho foi vlir lterção n soluilidde de metis pesdos em solos contmindos pel ção ntrópic, plicndo o resíduo de URA (CSN) que tuou n contenção químic, visndo recuperr áres contminds e representndo um lterntiv de ixo custo n inertizção de metis pesdos. Foi conduzido um experimento no Lortório de Químic do Solo, no Deprtmento de Solos n UFRRJ, onde form feitos ensios preliminres, como: curv de neutrlizção do resíduo URA, pr determinr o ph que potenciliz o melhor uso desse resíduo e foi construíd isoterm de dsorção do resíduo URA, pr estudr o potencil de dsorção do resíduo. Posteriormente, o primeiro experimento foi montdo, com um Argissolo Amrelo contmindo por ção de um indústri de reciclgem de teri de chumo (FAE) e com um sedimento do fundo d Bí de Sepeti contmindo pelo resíduo Ingá. O segundo experimento foi montdo com dois solos um Ltossolo Amrelo e um Plnossolo Háplico que form contmindos rtificilmente com 2 doses de Cd, P e Zn. Os trtmentos utilizdos form: testemunh, 5, 10 e 15% de resíduo URA ph 6,0, contendo 3 repetições cd trtmento. Os resultdos otidos n isoterm de dsorção permitirm concluir que o resíduo URA teve um elevd cpcidde de dsorção, sendo pr Cd 2,7 g kg -1, pr P 46 g kg -1 e pr Zn 5,0 g kg -1. Dos metis estuddos, o chumo presentou mior interção com o resíduo URA. A plicção de resíduo URA ph 6,0 nos solos proporcionou formção de complexos com os metis, cádmio, chumo e zinco, reduzindo ssim iodisponiilidde de Cd, P e Zn pel ssocição desses elementos às frções químics mis estáveis. Plvrs-chve: Contenção químic. Isoterm de dsorção. Poluição do solo.

9 GENERAL ABSTRACT BORGES, Rent Cour Appliction of residue URA in the chemicl remedition of soil contminted y Cd, P nd Zn p. Disserttion (Mster Science in Agronomy, Soil Science). Instituto de Agronomi, Deprtmento de Solos, Universidde Federl Rurl do Rio de Jneiro, Seropédic, RJ, The ojective of this study ws to evlute the ltertion in the soluility of hevy metls in soils contminted y nthropic ction, pplying n iron oxide residue (CSN) tht cted from the chemicl continment, iming to recover contminted res nd representing low cost lterntive in the continment of hevy metls. An experiment ws conducted in the Soils Chemistry Lortory, in the Soils Deprtment of UFRRJ. Preliminry tests were mde, such s: curve of neutrliztion of the residue, to determine the ph to rech the optimum usge of the residue; nd the sorption isotherm of the URA residue, to study the dsorption potentil of the residue. Lter n experiment ws instlled, using Yellow Argisol contminted y mteril from n industry of led tteries recycling (FAE), nd with sediments from the ottom of Sepeti By contminted y the residue of the Ingá industry. The second experiment ws set with two soils, one Yellow Ltosol (Xnthic Udox) nd the other Plnosol Hplico (Frgiudult). The soils were rtificilly contminted with 2 dosges of Cd, P, nd Zn. The tretments used were: lnk, without contmintion, 5, 10 nd 15% of iron oxide with ph 6.0, with three replictions for ech tretment. The results otined in the sorption isotherm llowed concluding tht the iron oxide residue hd high sorption cpcity, eing for Compct disc Cd g kg -1, P 46 g kg -1 nd Zn 5.0 g kg -1. From the studied metls, led presented gretest interction with the URA residue. The ppliction of the URA residue, with ph djusted to 6.0, provided the formtion of complexes with the metls, cdmium, led nd zinc. This my hve reduced the iodisponiilidde of Cd, P, nd Zn due to the ssocition of these elements to the more stle chemicl frctions. Key words: Chemicl continment. Isotherm of dsorption. Soil pollution.

10 ÍNDICE DE TABELAS Tel 1. Função iológic, toxicidde pr plnts e nimis e clssificção de risco à súde humn de lguns metis pesdos Tel 2. Elementos e fixs de teores encontrdos nos mineris formdores de rochs... 4 Tel 3. Adições glois de metis pesdos (Gg no -1 )... 4 Tel 4. Algums crcterístics químics e físics dos solos em estudo Tel 5. Teores totis, solúveis e lixiviáveis de Cu, Zn, Mn, Cd, P e Fe no resíduo URA (mg kg -1 ) Tel 6. Adsorção máxim e energi de dsorção de Cd, P e Zn Tel 7. Vlores médios de ph nos diferentes trtmentos Tel 8. Teores de Cd ns diferentes frções químics do Argissolo Amrelo pós 30 dis de incução (mg kg -1 ) Tel 9. Teores de P ns diferentes frções químics do Argissolo Amrelo pós 30 dis de incução (mg kg -1 ) Tel 10. Teores de Zn ns diferentes frções químics do Argissolo Amrelo pós 30 dis de incução (mg kg -1 ) Tel 11. Teores de Cd ns diferentes frções químics do Sedimento do Fundo d Bí de Sepeti pós 30 dis de incução (mg kg -1 ) Tel 12. Teores de P ns diferentes frções químics do Sedimento do Fundo d Bí de Sepeti pós 30 dis de incução (mg kg -1 ) Tel 13. Teores de Zn ns diferentes frções químics do Sedimento do Fundo d Bí de Sepeti pós 30 dis de incução (mg kg -1 ) Tel 14. Algums crcterístics químics e físics dos solos em estudo Tel 15. Concentrções de Cd, P e Zn dicionds os solos Tel 16. Vlores médios de ph nos diferentes trtmentos.sem contminção Tel 17. Vlores médios de ph nos diferentes trtmentos. Contmindo 5 x o vlor de intervenção Tel 18. Vlores médios de ph nos diferentes trtmentos. Contmindo 10 x o vlor de intervenção Tel 19. Teores de Cd ns diferentes frções químics do Ltossolo Amrelo pós 30 dis de incução (mg kg -1 ). Sem contminção Tel 20. Teores de Cd ns diferentes frções químics do Ltossolo Amrelo pós 30 dis de incução (mg kg -1 ). Contmindo 5x vlor de intervenção Tel 21. Teores de Cd ns diferentes frções químics do Ltossolo Amrelo pós 30 dis de incução (mg kg -1 ). Contmindo 10x vlor de intervenção Tel 22. Teores de P ns diferentes frções químics do Ltossolo Amrelo pós 30 dis de incução (mg kg -1 ). Sem contminção Tel 23. Teores de P ns diferentes frções químics do Ltossolo Amrelo pós 30 dis de incução (mg kg -1 ). Contmindo 5x o vlor de intervenção Tel 24. Teores de P ns diferentes frções químics do Ltossolo Amrelo pós 30 dis de incução (mg kg -1 ). Contmindo 10x o vlor de intervenção

11 Tel 25. Teores de Zn ns diferentes frções químics do Ltossolo Amrelo pós 30 dis de incução (mg kg -1 ). Sem Contminção Tel 26. Teores de Zn ns diferentes frções químics do Ltossolo Amrelo pós 30 dis de incução (mg kg -1 ). Contmindo 5x o vlor de intervenção Tel 27. Teores de Zn ns diferentes frções químics do Ltossolo Amrelo pós 30 dis de incução (mg kg -1 ). Contmindo 10x o vlor de intervenção Tel 28. Teores de Cd ns diferentes frções químics do Plnossolo Háplico pós 30 dis de incução (mg kg -1 ). Sem Contminção Tel 29. Teores de Cd ns diferentes frções químics do Plnossolo Háplico pós 30 dis de incução (mg kg -1 ). Contmindo 5x o vlor de intervenção Tel 30. Teores de Cd ns diferentes frções químics do Plnossolo Háplico pós 30 dis de incução (mg kg -1 ). Contmindo 10x o vlor de intervenção Tel 31. Teores de P ns diferentes frções químics do Plnossolo Háplico pós 30 dis de incução (mg kg -1 ). Sem Contminção Tel 32. Teores de P ns diferentes frções químics do Plnossolo Háplico pós 30 dis de incução (mg kg -1 ). Contmindo 5x o vlor de intervenção Tel 33. Teores de P ns diferentes frções químics do Plnossolo Háplico pós 30 dis de incução (mg kg -1 ). Contmindo 10x vlor de intervenção Tel 34. Teores de Zn ns diferentes frções químics do Plnossolo Háplico pós 30 dis de incução (mg kg -1 ). Sem Contminção Tel 35. Teores de Zn ns diferentes frções químics do Plnossolo Háplico pós 30 dis de incução (mg kg -1 ). Contmindo 5x o vlor de intervenção Tel 36. Teores de Zn ns diferentes frções químics do Plnossolo Háplico pós 30 dis de incução (mg kg -1 ). Contmindo 10x o vlor de intervenção

12 ÍNDICE DE FIGURAS Figur 1. A) Comportmento do metl essencil no desenvolvimento de orgnismos. B) Comportmento do metl não essencil nos orgnismos Figur 2. Interções metl superfície do mteril sólido dsorvedor Figur 3. Usin de regenerção de ácido mcro fluxo. Fonte: Reltório CSN Figur 4. Locis de colet dos solos em estudo Figur 5. Curv de neutrlizção referente à mistur resíduo URA e CCO Figur 6. Isoterms de dsorção de Lngmuir otids pr o sistem de dsorção de Cd, P e Zn em ph 6,0 do Resíduo URA Figur 7. Locis de colet dos solos Figur 8. Vlores de ph em solos contmindos por metis pesdos que receerm doses crescentes de resíduo URA Figur 9. Porcentgens de Cd ns diferentes frções químics do Argissolo Amrelo pós 30 dis de incução Figur 10 Porcentgens de P ns diferentes frções químics do Argissolo Amrelo pós 30 dis de incução Figur 11. Porcentgens de Zn ns diferentes frções químics do Argissolo Amrelo pós 30 dis de incução Figur 12. Porcentgens de Cd ns diferentes frções químics do Sedimento do Fundo d Bí de Sepeti pós 30 dis de incução Figur 13. Porcentgens de P ns diferentes frções químics do Sedimento do Fundo d Bí de Sepeti pós 30 dis de incução Figur 14. Porcentgens de Zn ns diferentes frções químics do Sedimento do Fundo d í de Sepeti pós 30 dis de incução Figur 15. Vlores de ph em solos que receerm doses crescentes de resíduo URA. Sem contminção Figur 16 Vlores de ph em solos que receerm doses crescentes de resíduo URA. Contmindos 10x o vlor lert Figur 17. Vlores de ph em solos que receerm doses crescentes de resíduo URA. Contmindos 10x o vlor lert Figur 18. Porcentgens de Cd ns diferentes frções químics do Ltossolo Amrelo pós 30 dis de incução. Sem contminção Figur 19. Porcentgens de Cd ns diferentes frções químics do Ltossolo Amrelo pós 30 dis de incução. Contmindo 5x o vlor lert Figur 20. Porcentgens de Cd ns diferentes frções químics do Ltossolo Amrelo pós 30 dis de incução. Contmindo 10x o vlor lert Figur 21. Porcentgens de P ns diferentes frções químics do Ltossolo Amrelo pós 30 dis de incução. Sem contminção Figur 22. Porcentgens de P ns diferentes frções químics do Ltossolo Amrelo pós 30 dis de incução. Contmindo 5x o vlor lert

13 Figur 23. Porcentgens de P ns diferentes frções químics do Ltossolo Amrelo pós 30 dis de incução. Contmindo 10x o vlor lert Figur 24. Porcentgens de Zn ns diferentes frções químics do Ltossolo Amrelo pós 30 dis de incução. Sem contminção Figur 25. Porcentgens de Zn ns diferentes frções químics do Ltossolo Amrelo pós 30 dis de incução. Contmindo 5x o vlor lert Figur 26. Porcentgens de Zn ns diferentes frções químics do Ltossolo Amrelo pós 30 dis de incução. Contmindo 10x o vlor lert Figur 27. Porcentgens de Cd ns diferentes frções químics do Plnossolo Háplico pós 30 dis de incução. Sem contminção Figur 28. Porcentgens de Cd ns diferentes frções químics do Plnossolo Háplico pós 30 dis de incução. Contmindo 5x o vlor lert Figur 29. Porcentgens de Cd ns diferentes frções químics do Plnossolo Háplico pós 30 dis de incução. Contmindo 10x o vlor lert Figur 30. Porcentgens de P ns diferentes frções químics do Plnossolo Háplico pós 30 dis de incução. Sem contminção Figur 31. Porcentgens de P ns diferentes frções químics do Plnossolo Háplico pós 30 dis de incução. Contmindo 5x o vlor lert Figur 32. Porcentgens de P ns diferentes frções químics do Plnossolo Háplico pós 30 dis de incução. Contmindo 10x o vlor lert Figur 33. Porcentgens de Zn ns diferentes frções químics do Plnossolo Háplico pós 30 dis de incução. Sem contminção Figur 34. Porcentgens de Zn ns diferentes frções químics do Plnossolo Háplico pós 30 dis de incução. Contmindo 5x o vlor lert Figur 35. Porcentgens de Zn ns diferentes frções químics do Plnossolo Háplico pós 30 dis de incução. Contmindo 10x o vlor lert

14 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO GERAL REVISÃO DE LITERATURA Metis Pesdos Fontes de metis pesdos em solos Dinâmic dos metis pesdos no solo Extrção químic seletiv de metis pesdos Cádmio Chumo Zinco Resíduos Clssificção de resíduos Controle de resíduos Trtmento de resíduos Disposição finl de resíduos Técnics de Remedição de Solos Contmindos por Metis Pesdos Contenção químic Ors de engenhri Biorremedição Isoterms de Adsorção Óxidos de Ferro Resíduo URA CAPÍTULO I: AVALIAÇÃO DA REMEDIAÇÃO QUÍMICA EM SOLOS CONTAMINADOS POR AÇÃO DE INDUSTRIAS Resumo Astrct Introdução Mteril e Métodos Histórico e loclizção dos solos Crcterizção do resíduo URA Ensios preliminres Experimento Análise esttístic Resultdos e Discussão Isoterm de dsorção Alterções do ph nos solos Argissolo Amrelo e Plnossolo Háplico, com dição do resíduo URA Distriuição de Cd ns diferentes frções químics do Argissolo Amrelo Distriuição de P ns diferentes frções químics do Argissolo Amrelo Distriuição de Zn ns diferentes frções químics do Argissolo Amrelo Distriuição de Cd ns diferentes frções químics do sedimento do fundo d Bí de Sepeti Distriuição de P ns diferentes frções químics do sedimento do fundo d Bí de Sepeti... 40

15 3.5.8 Distriuição de Zn ns diferentes frções químics do sedimento do fundo d Bí de Sepeti Conclusões Cpítulo II : AVALIAÇÃO DA REMEDIAÇÃO QUÍMICA EM SOLOS ENRIQUECIDOS EM LABORATÓRIO POR CÁDMIO, CHUMBO E ZINCO Resumo Astrct Introdução Mteril e Métodos Histórico e loclizção dos solos Experimento Análise esttístic Resultdos e Discussão Alterções do ph nos solos Ltossolo Amrelo e Plnossolo Háplico, com dição do resíduo URA Distriuição de Cd ns diferentes frções químics do Ltossolo Amrelo Distriuição de P ns diferentes frções químics do Ltossolo Amrelo Distriuição de Zn ns diferentes frções químics do Ltossolo Amrelo Distriuição de Cd ns diferentes frções químics do Plnossolo Háplico Distriuição de P ns diferentes frções químics do Plnossolo Háplico Distriuição do Zn ns diferentes frções químics do Plnossolo Háplico Conclusões CONCLUSÕES GERAIS REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ANEXOS... 74

16 1. INTRODUÇÃO GERAL Os metis pesdos são considerdos um grnde fonte de contminção nos solos, pois são elementos estáveis no miente, não podendo ser degrddos. Portnto, os estudos têm se concentrdo no cúmulo dos mesmos no solo. A poluição dos solos por metis pesdos é um importnte ftor que fet tnto o ciclo geoquímico desses elementos qunto qulidde mientl. Entretnto, nos últimos nos, poluição do solo por esses elementos tem merecido especil tenção, sendo mundilmente reconhecid como um prolem que pode representr sérios riscos à súde humn e à qulidde do meio miente. O crescimento populcionl ds socieddes tem contriuído pr o umento d produção de resíduos que precism ser descrtdos pr dr lugr novos ens de consumo, formndo um ciclo de gressão o miente. Sendo ssim, o desenvolvimento de novos sistems de gerencimento de resíduos são desenvolvidos, dentre eles podemos citr: trtmentos iológicos, utilizção grícol e tmém n remedição de solos contmindos por metis pesdos ou mesmo n inertizção de resíduos Clsse I. A lterção ds condições químics de solos contmindos de form reduzir soluilidde dos metis pode ser um lterntiv importnte pr remedição ds áres fetds por resíduos Clsse I. A hipótese deste trlho foi: O resíduo URA cusrá imoilizção químic de metis pesdos em solos poluídos? Dinte dest situção, o trlho tem por ojetivos verificr eficiênci do resíduo URA (CSN) n remedição de solos contmindos por metis pesdos, visndo melhori d qulidde mientl.

17 2. REVISÃO DE LITERATURA 2.1 Metis Pesdos O termo metl pesdo é lrgmente utilizdo pr identificr um grnde grupo de elementos com densidde tômic mior que 6 g cm -3 e número tômico mior que vinte (Souz Junior, 2001). Esse termo englo metis, semimetis e té não metis (Se), são elementos tóxicos, potencilmente nocivos à súde humn, os nimis e s plnts, e ind responsáveis pel poluição dos solos. Alguns metis pesdos são considerdos essenciis do ponto de vist iológico. Entretnto, mesmo queles essenciis podem, so condições específics, cusr impctos negtivos ecossistems terrestres e quáticos, constituindo-se, ssim, em contminntes do solo e d águ (Tel 1). Tel 1. Função iológic, toxicidde pr plnts e nimis e clssificção de risco à súde humn de lguns metis pesdos. Toxicidde Reltiv (1) Clssificção Elemento Função Biológic Plnts (2) Mmíferos de Risco 2003 (mg kg -1 ) Ag Nenhum conhecid A (5-10) A 218 Al Pode tivr desidrogense succínic M (50-200) B 194 As Nenhum conhecid em nimis Constituinte de fosfolipídios em lgs e fungos MA (5-20) A 1 B Constituinte do fosfogluconto M (50-200) B - B Nenhum conhecid B (500) A (solúvel) 110 Be Nenhum conhecid MA(10-50) A 38 Cd Nenhum conhecid MA (5-30) A(cumultivo) 7 Co Essencil pr mmíferos. Co-ftor em numeross enzims. Importnte n fixção simiótic de N 2 MA(15-50) M 49 Cr Prece estr envolvido no metolismo de çúcres em niml MA (5-30) Cr +6 : A Cr +3 : M Cu Essencil pr todos os orgnismos. Co-ftor em enzims redox e no trnsporte de O 2 MA(20-100) M 141 2

18 Tel 1. Função iológic, toxicidde pr plnts e nimis e clssificção de risco à súde humn de lguns metis pesdos. F Fortlece os dentes em mmíferos BM(50-500) M 269 Fe Essencil pr todos os orgnismos. Co-ftor em muits enzims e proteíns heme B(>1000) B - Hg Nenhum conhecid A(1-3) A(cumultivo) 3 Mn Mo Essencil pr todos orgnismos. Co-ftor em muits enzims. Envolvido n reção de quer d águ n fotossíntese Essencil pr quse todos orgnismos. Co-ftor enzimático n fixção de N 2 e n redução de NO 3 BM( ) M 131 M(10-50) M - Ni Nenhum conhecid em mmíferos. Prece ser essencil pr plnts. Encontrdo n enzim urese. MA (10-100) M 51 P Nenhum Conhecid M(30-300) A (cumultivo) 2 S Nenhum conhecid M(150) A 230 Se Essencil pr mmíferos e lgums plnts MA(5-30) A 147 Zn Essencil pr todos orgnismos. Co-ftor em muits enzims BM ( ) BM 73 (1) Letrs clssificm toxicidde como ix (B), moderd (M) e lt (A). (2) Números entre prênteses denotm concentrção do elemento no tecido folir (se sec) que indic toxicidde em plnts. Fonte:McBride (1994), USEPA e ATSDR (ATSDR,2005) Os metis pesdos têm forms de comportmento mientl extremmente diferencidos qundo presentes em diferentes forms químics. Ess crcterístic é triuíd à estrutur tômic desses elementos, que são crcterizdos por presentrem oritis d livres, gindo, portnto como ceptores de elétrons Fontes de metis pesdos em solos Os metis pesdos estão presentes nturlmente em solos mesmo que não hj perturção ntrópic do miente, e o umento em su concentrção pode ocorrer tnto em rzão de processos nturis qunto por tividdes ntropogênics. Os processos nturis que contriuem pr o precimento de metis pesdos são: o intemperismo de rochs e composição do mteril de origem, enqunto s fontes ntropogênics estão ssocids, principlmente minerção e eneficimento de metis, plicção de defensivos grícols e 3

19 fertilizntes, lodos de esgotos urnos e, ou, industriis, queim de comustíveis fósseis, águs residuáris e resíduos de indústris de eneficimento químico (Kt-Pendis & Pendis, 2001). Os mineris ds rochs ígnes, denomindos mineris primários, são formdos so elevds pressões, num grnde intervlo de temperturs elevds. As cristlizções tem início com olivin, cim de 1300 K, e terminm com o qurtzo, que se cristliz em torno de 500 K (Best, 1982). So s condições encontrds n superfície terrestre (298 K e 0,1013 tm), esses mineris são termodinmicmente instáveis e suscetíveis trnsformções químics e físics provocds pelo intemperismo (Toledo et l., 2000). N Tel 2 são presentdos teores de lguns metis em mineris primários. Tel 2. Elementos e fixs de teores encontrdos nos mineris formdores de rochs. Minerl Teor (g kg -1 ) > ,1-1,0 < 0,1 Olivin Ni, Mn C, Al, Cr, Ti,, P, Co Zn, V,Cu, Se Piroxênio Ti, N, Mn, K Cr, V, Ni, Cl, Sr P, Cu, Co, Zn, Li, R, B Plgioclásio K Sr B, R, Ti, Mn P, G, V, Zn, Ni, P, Cu, Li Anfiólio Ti, F, K, Mn, Cl, R Zn, Cr, V, Sr, Ni B, Cu, P, Co, G, P, Li, B Biotit Ti, F C, N, B, Mn, R Cl, Zn, V, Cr, Li, Ni Cu, Sn, Sr, Co, P, P, G Feldspto K N C, B, Sr R, Ti P, G, V, Zn, Ni, Cu, Li Muscovit Ti, N, Fe, B, R, Li Cr, Mn, V Zn, Sn, Cu, B, G Qurtzo Fonte: Modificdo de Smith & Huyck (1999). Cs, G Fe, Mg, Al, Ti, N, B, G, Ge, Mn, Zn As fontes ntropogênics contriuem com cerc de 96% (no cso do P) do totl ds emissões tmosférics, lém de serem responsáveis por dições tão lts qunto 1,16 milhões de tonelds de mtis (como no cso do P) por no ecossistems terrestres (Nrigu & Pcyn, 1988).N Tel 3 são presentds s principis fontes de contminção por metis pesdos. Tel 3. Adições glois de metis pesdos (Gg no -1 ) Fonte As Cd Hg Ni P Zn Resíduos Agrícols 0-6,0 0-3,0 0-1, , Rejeitos Urnos 0,09-0,7 0,88-7,5 0-0,26 2, Lodo de esgoto munic. 0,01-0,24 0,02-0,34 0,01-0, ,8-9, Resíduos Orgânicos 0-0,25 0-0,01-0,17-3,2 0,02-1,6 0,13-2,1 Resíduos de Mnft. de Metis 0,01-0,21 0-0,08 0-0,08 0,84-2,5 4,1-11 2,7-19 Queim de Crvão 6,7-37 1,5-13 0,37-4, Fertilizntes 0-0,02 0,03-0,25-0,2-0,55 0,42-2,3 0,26-1,1 Descrte de Produtos Comerciis ,78-1,6 0,55-0,82 6, Deposição Atmosféric 8,4-18 2,2-8,4 0,63-4, Turf 0,04-0,5 0-0,11 0-0,02 0,22-3,5 0,45-2,6 0,15-3,5 Fonte: Adptdo de Nrigu & Pcyn (1988) 4

20 2.1.2 Dinâmic dos metis pesdos no solo A fim de evitr prátics que possm colocr em risco qulidde ds plnts e do miente, é de fundmentl importânci conhecer os processos que controlm soluilidde e o movimento de metis pesdos no solo. A disponiilidde desses elementos às plnts e os microrgnismos e o miente em gerl depende de su presenç n solução do solo, qul é governd pel composição e pel reção do solo, pels condições de oxirredução e pel cinétic ds reções, que dependem dos triutos do solo como ph, textur, CTC e tempertur, e de sus tendêncis pr formr precipitdos insolúveis e co-precipitdos com outros mineris, formr complexos com mtéri orgânic e dsorver os mineris. Nesss condições, o conhecimento dos princípios químicos que podem interferir n reção dos metis pesdos uxili o entendimento dos processos envolvidos n su io/geodisponiilidde. O cúmulo de elementos químicos n fse sólid do solo ocorre de diferentes mneirs e com diversos níveis energéticos, os quis estelecem mior ou menor reversiilidde de sus reções. Esss reções determinm concentrção do elemento que estrá disponível n solução do solo imeditmente disponível os sistems iológicos. ) Precipitção e dissolução A tividde dos elementos n solução do solo é controld pelo equilírio com s fses sólids mineris reltivmente insolúveis. Isso é prticulrmente verdde pr metis ctiônicos que precipitm como óxidos, hidróxidos, crontos fosftos e, em condições neróics, como sulfetos. Gses dissolvidos n solução tmém têm efeito mrcnte n dissolução/ precipitção de muitos elementos. Um exemplo em conhecido é o d pressão de CO 2, que n solução do solo pode exceder em muito su pressão n tmosfer, por cus dos processos respirtórios dos sistems iológicos, em como d vgros troc com o CO 2 d tmosfer. O CO 2 tmosférico dissolve-se n águ, formndo o ácido crônico que é um ácido frco, sendo espécie quos HCO 3 - predominnte entre ph 6,4 e 10,3. Em condições ligeirmente lclins e com teores ltos de CO 2, precipitção de crontos de metis divlentes pode ser significtiv. Diversos íons, como fosfto, sulfto, sulfito e cronto podem interferir ns relções de soluilidde dos elementos metálicos, formndo muits vezes, precipitdos muito pouco solúveis e diminuindo concentrção de íons em solução. Muitos metis divlentes formm fosfto. Os sulftos são muito solúveis e não persistem no solo, com exceção dqueles de regiões climátics mis secs, onde se cumulr principlmente n form de gesso. Em solos sumersos, o potencil de oxirredução pode ser suficientemente ixo pr trnsformr sulfto em sulfeto, e muitos metis podem precipitr o regirem com esse ânion. Segundo Kittrick (1976), o Cu pode formr clcocit (Cu 2 S), e o Zn, esflerit (ZnS). ) Adsorção Cátions, ânions e moléculs neutrs são dsorvidos ns frções minerl e orgânic do solo Esse é o processo mis importnte relciondo à disponiilidde de elementos tóxicos. A dsorção control concentrção dos íons e complexos n solução do solo, exercendo, então, grnde influênci n sorção pels rízes ds plnts e n su disponiilidde pr o 5

21 miente. El difere d precipitção, um vez que os metis ou ânions não formm um nov fse sólid ligd à mtriz. Diferentes mecnismos estão envolvidos n dsorção dos elementos, destcndo-se troc iônic (dsorção não-específic), dsorção específic e complexção com o mteril orgânico do solo. c) Troc iônic A troc iônic, ou ligção eletrostátic é reltivmente frc e pouco estável. Ness reção, os elétrons não são comprtilhdos, e águ de hidrtção permnece (Fontes & Alleoni, 2004). Os complexos formdos são clssificdos como de esfer extern, e dsorção é chmd de eletrostátic. Como exemplo, pode-se citr cátions trocáveis, como C, Mg, K e lguns ânions, como cronto, nitrto e cloreto (Cunh et. l., 1994). Esse fenômeno tem certs crcterístics que merecem ser destcds: é reversível ; é controldo pel difusão iônic; é estequiométrico, e n miori dos csos, há preferênci de um íon pelo outro, que está relciond com o rio iônico hidrtdo e com energi de hidrtção dos cátions de mesm vlênci. Pode contecer de um íon com rio iônico hidrtdo grnde sej retido com menor intensidde, enqunto outro íon com rio pequeno cheg mis perto d superfície, sendo ssim trído mis fortemente, portnto preferencilmente dsorvido. Íons com mior vlênci têm mior forç de deslocmento, exceção feit o H +. Hellferich (1962) sugere seguinte ordem de seletividde pr lguns cátions: P +2 > Ni +2 > Cd +2 >Cu +2 > Co +2 > Zn +2. A troc iônic é um mecnismo de pouc influênci n disponiilidde dos metis pesdos (Silvier & Sommers, 1977; Ltterell et l., 1978), emor em lgums situções el tenh sido pontd como um mecnismo importnte (Wd & Ad-Elftth, 1978, 1979; Cmrgo et l., 1989; Cunh et l., 1994, ). Muitos utores, por meio de técnic de espectrofotometri UV-visível e espectroscopi de ressonânci de spin eletrônico, confirmrm que íons como Cu +2, Co +2, Ni +2, Mn +2 e Cr +3 retêm su esfer de hidrtção intern e um gru de moilidde rotcionl lto nos lugres de troc d esmectit, o que evidenci que pens forçs eletrostátics estão envolvids n retenção (Clementz et l., 1973; McBride et l., 1975; McBride, 1979). d) Adsorção específic A ligção co-vlente, por su vez, é um reção mis íntim, que os elétrons são comprtilhdos e águ de hidrtção não permnece. A dsorção é chmd de específic, e os complexos formdos são chmdos de esfer intern. Alguns exemplos são os ânions polipróticos, como o fosfto, silicto e possivelmente o sulfto e lguns metis pesdos, como Cu, P, Cd, Zn e, possivelmente, Ni (Stumm & Morgn, 1981). As superfícies de dsorção são óxidos de Fe, de Mn, de Al, luminossilictos não-cristlinos e mesmo rests querds de rgilomineris, que presentm um tipo similr de sítio de dsorção, ou sej, um OH - ou molécul de H 2 O com vlênci instisfeit, ligd um íon metálico d rede cristlin. Esse tipo de ligção, sempre com certo gru de covlênci, é muito dependente de ph, é seletivo, present ix reversiilidde e é pouco influencido pel concentrção iônic do meio. Evidêncis sore ligção entre superfície e o metl que distinguem dsorção específic de troc iônic incluem lierção de dois H + pr cd M +2 dsorvido (Fores et l., 1976) e s lterções ns crgs elétrics superficiis, como resultdo d dsorção (Stumm & Morgn, 1981). Neste último cso, se for cátion, tendênci é torná-ls mis positivs, e se for ânions, mis negtivs. 6

22 A hidrólise do metl está relciond com dsorção específic; os metis mis cpzes de formr complexos hidroxildos são dsorvidos em mior gru. De mneir gerl, no cso dos elementos do grupo IIB e outros metis de trnsição d clssificção periódic, quntidde de crg elétric no núcleo tômico é mior, e o tmnho iônico é menor que os dos lclinos e lclinos terrosos, de form que su polrizilidde e fcilidde de deformção são comprtivmente miores. A estrutur d cmd eletrônic é com o oritl d livre. Em conseqüênci, miori de íons deste tipo pode formr complexos de esfer intern com ligntes, o que ument estilidde d ligção. Esses íons presentm-se em solução em form hidrtd e são pssíveis de sofrer hidrólise, formndo cátions do tipo MOH +. A hidrtção lev à diminuição d quntidde de crg elétric por íon, o que diminui rreir energétic que deve ser superd qundo eles se proximm. A configurção do sólido dsorvente tmém tem ppel fundmentl n retividde iônic, qul depende do número e do tipo de grupos de vlênci não stisfeitos n superfície do sólido. Contrstndo com s condições nos sítios de crg permnente, onde dsorção se dá exclusivmente por troc iônic, os sítios dependentes de ph demndm formção de complexos de superfície com certo gru de ligção co-vlente (Schindler, 1981). Nos sistems nturis existem diferentes sítios que vrim de muito específicos, em ixs concentrções, sítios típicos de troc iônic em concentrções elevds. Nesses sistems, onde proporção de sítios ocupdos pelo metl ou pelo oxiânion é ix, se comprd com o totl de sítios disponíveis, dsorção específic é o processo controldor dominnte do equilírio. e) Adsorção por sustâncis húmics Emor ligção entre metl e mtéri orgânic poss ser vist como troc iônic entre H + de grupos funcionis e os íons metálicos, o lto gru de seletividde ds sustâncis húmics por certos metis prece ser cus de su coordenção diret com queles grupos funcionis, formndo complexos de esfer intern. Um seqüênci típic de seletividde tende ser, em ordem decrescente: Cu > Fe = Al > Mn = Co > Zn (Allowy, 1995). Ess seletividde é encontrd em diverss situções, entretnto el pode vrir em decorrênci d nturez d mtéri orgânic, do método usdo pr medir ligção metálic e do ph do meio (Stevenson & Ardkni, 1972). Os compostos orgânicos dissolvidos são importnte componente d solução do solo e de processos químicos que ocorrem no ecossistem, sej umentndo disponiilidde dos metis pr s plnts, em certs circunstâncis, sej diminuindo su toxicidde e lterndo significtivmente su geodisponiilidde. Os compostos orgânicos que intergem com os metis são principlmente constituídos por dois grupos de compostos: um sucessão de ácidos orgânicos com ixo peso moleculr, como polifenóis, ácidos lifáticos, minoácidos, ácidos cítrico, oxálico e málico (Hue et l., 1986; Fox & Comerford, 1990); e um série de ácidos fúlvicos e húmicos. A estrutur de muitos desses compostos ind não é em conhecid, porém seus grupos funcionis, especilmente os muito retivos com metis pesdos, têm sido em crcterizdos (Stevenson, 1982). Eles incluem, em ordem decrescente de freqüênci e teor, os grupos croxil, hidroxil fenólic e lcoólic, quinon, cronil cetônico, mino e sulfidril. f) Processos de oxirredução Muitos elementos existem em mis de um estdo de oxirredução e são influencidos por reções que envolvem trnsferênci de elétrons. Em sistems nturis, o Se pode ser 7

23 encontrdo como seleneto (2 - ), elementr (0), selenito (4) e selenito (6). O As pode existir como rsin (3 - ), elementr (0), rseneto (3) e rsenito (5). O Hg pode ser encontrdo n form elementr (0), Hg (1) e Hg (2). No solo, tividde iológic pode fetr soluilidde dos metis, lterndo seu estdo de oxidção, pesr desse processo ser de difícil vlição (Dvies, 1986). Admite-se que os processos redox no solo são intermedidos por sistems iológicos, porém esse pensmento não deve ser generlizdo (McBride, 1989), emor sej importnte. Pr reção intermedid por sistems iológicos, o O 2 é o principl receptor de elétron, ms n su usênci outros constituintes podem funcionr como receptores, reduzindo-se. (Bohn et l., 1979) fornecem um list dos principis receptores de elétron no solo, n ordem de su tendênci pr serem reduzidos ph 7: O 2 > NO 3 > MnO 2 > FeOOH > SO 4 > H + > (CH 2 O) n. Outro processo importnte que determin soluilidde de elementos é cpcidde dos óxidos de Mn (mis que os de Fe) de oxidrem diretmente o metl ou ctlisrem su oxidção pelo O 2, diminuindo su soluilidde. Há diversos exemplos que mostrm o fto de os óxidos de Mn interferirem n oxidção de Co (II) pr Co (III) (Dillrd & Schenck, 1986) e do P (II) pr P (IV) (Hem, 1978), diminuindo soluilidde. Em gerl, cátions de metis pesdos são mis móveis em condições ácids e o umento do ph dos solos, usulmente diminui su iodisponiilidde. O ph funcion como um sinl indicdor dos níveis de poluição de solos contmindos, principlmente por metis pesdos (Sdovnikov e Zyrin, 1986) Extrção químic seletiv de metis pesdos O frcionmento de forms de metis pesdos é um técnic que tem sido utilizd pr definir proporção do metl ssocido cd componente d fse sólid. A seqüênci de extrção gerlmente começ do menos pr o mis gressivo regente (Beckett, 1989). ) Frção solúvel em águ A frção solúvel em águ é primeir ser quntificd. É empregd águ purificd, destild ou deionizd, utilizndo váris relções solo: solução e diferentes tempos e modos de gitção. Qundo, já se se que o solo present ixs concentrções n solução, lguns utores recomendm supressão dess frção, porque gerlmente há prolems n dosgem e os resultdos são em vriáveis, como conteceu ns determinções de Mn e Zn (Murok et l., 1983, ; Vldres & Cmrgo, 1983). Por outro ldo, qundo o solo present teores elevdos de um determindo metl, torn-se importnte determinr s espécies iônics presentes n solução do solo, como no trlho de Sims & Ptrick (1978). ) Frção trocável Até recentemente, os extrtores slinos erm pouco utilizdos em esquems de frcionmento de metis pesdos em solos, por cus d su ix cpcidde de extrção, porém, com introdução de novs técnics instrumentis, mis sensíveis à detecção de ixs concentrções, o uso desss soluções tornou-se mis rotineiro. Diverss soluções slins, tmponds ou não vários vlores de ph, são utilizds pr extrção de metis dos sítios de troc iônic do solo. Os cátions mis comumente empregdos nos esquems de frcionmento são o C +2, Mg +2 e NH + 4, usulmente ns concentrções entre 0,5 e 1 mol L -1. Íons divlentes gerlmente têm mior forç de deslocmento que os monovlentes. Os ânions mis empregdos são: Cl -, NO - 3 e CH 3 COO -. 8

24 O Cl - present vntgem de não cusr mudnç preciável no ph ou não fetr s outrs frções. No entnto o Cl - é um ânion complexnte mis forte que o NO 3 -, e por ess rzão, sis de NO 3 - muits vezes têm sido preferidos (Shumn, 1991). c) Frção crontd A frção crontd está mis presente em solos lclinos que presentm cronto de cálcio, e, ou, de mgnésio, os quis podem regir com o metl. Pr determinção dos metis ssocidos ess frção são usdos ácidos que dissolvem os crontos (Grci Delgdo et l., 1996). Entretnto, deve-se ter o cuiddo de não usr ácidos muito fortes, que poderão tmém tcr os silictos. d) Frção sorvid e orgânic N determinção dess frção pode ser empregdo o ácido cético 2,5 cl L -1, que foi utilizdo por McLren & Crwford (1973) pr quntificção do Cu supostmente de sítios ssocidos os óxidos e recomenddo pr quntificção de outros metis. A escolh dos regentes pr quntificção de metis d frção orgânic é difícil porque miori deles extri, tmém, os metis ssocidos outrs frções. Bscom (1968) foi um dos primeiros sugerir o uso de K 4 P 2 O 7 pr extrção de metis d frção orgânic. O pirofosfto complex os cátions, que estilizm mtéri orgânic, cusndo su dispersão. Conforme Cho (1984), o pirofosfto não dissolve sulfetos: contudo, principl crític o uso desse regente é que ele soluiliz tod ou prte dos óxidos de Fé morfos (Shumn, 1982). É tmém comum utilizr quelntes pr determinr os metis ligdos à mtéri orgânic. Conforme Grimme & Wiechmn (1969), citdos por Shumn (1991), dição de EDTA o NOH cusou umento de extrção de Fe orgânico sem, contudo, tcr o Fe inorgânico. Shumn (1983) dicionou DTPA o NClO pr queltr os metis lierdos, ms verificou que o DTPA dissolveu metis ssocidos os óxidos de ferro. e) Frção residul Os silictos e outros mineris resistentes que permnecem são retirdos pel digestão, usndo os ácidos HF, HNO 3, HCl, ou HClO 4, gerlmente em misturs, colocdos em recipientes de plásticos resistentes ertos ou so pressão. O ácido fluorídrico tem cpcidde de digerir os silicto, lierndo os metis ocluídos n sílic. A su principl limitção deve-se às queimdurs provocds qundo em contto com pele, exigindo-se um mnipulção stnte cutelos. Além disso, o ânion fluoreto tc vidrri e interfere ns determinções dos metis, devendo ser elimindo. A águ-régi (HNO 3 + HCl n proporção 1:3 v/v) é um mistur fortemente oxidnte e tem cpcidde de dissolver té os metis nores, porém não digere totlmente os silictos. A cpcidde de recuperção dos metis nest frção irá depender do tipo de mostr e d cominção de ácidos usdos. Usndo digestão com HNO 3 + HCl concentrdos n proporção 9:1 (v/v), Sinex et l. (1980), citdos por Shumn (1991), oservrm dequd recuperção de metis em mostrs de sedimentos de rios que receerm efluentes industriis Cádmio O cádmio é um elemento que fz prte do Grupo IIB. O estdo de oxidção nturl do cádmio é Cd +2. Possui colorção zuld e é dúctil. Apresent covlênci moderd e lt finidde pelos grupos sulfetos, o que lev um umento de su soluilidde em lipídeos, su iocumulção e toxicidde. 9

25 O cádmio no orgnismo pode sustituir o zinco em reções, destivndo certos complexos enzimáticos (Moore e Rmmoorthy, 1984). Este metl ocup 67º lugr em undânci n crost terrestre. Devido su posição n série eletroquímic, é deslocdo d solução CdSO 4 pel dição de zinco metálico. No miente quático, o cádmio é oxifílico e sulfofílico. Muitos tipos de mtéri orgânic, como çúcres, minoácidos, polisscrídeos, ácidos hidroxílicos de nturez romátic e lifático complexm o referido metl. Ns águs nturis o cádmio é encontrdo principlmente no sedimento de fundo e ns prtículs em suspensão. A su dsorção o sedimento ument com o umento do ph e prtir de um ph mior ou igul 7,0 prticmente todo metl é dsorvido. O cádmio é usdo principlmente como proteção contr corrosão (glvnoplsti), pr corir metis em porcs e prfusos. Encontr tmém plicção n produção de ligs, fusíveis sold rápid, pilhs recrregáveis, vrs de regulgem pr retores tômicos, fotômetros, pigmentos entre outros Chumo O chumo é um elemento do Grupo IVB, e sus forms estáveis são P +2 e P +4. Ocorre n crost terrestre em um concentrção proximd de 16 mg kg -1 em vários mineris, sendo que o mis importnte é Glen (PS), ms ocorre tmém como Anglesit (PSO 4 ) e Gerusit (PCO 3 ) (Ohliweiler, 1972). O chumo é conhecido pel humnidde mis de 5000 nos, e su toxicidde já foi reltd por estudiosos gregos e áres. A intoxicção por chumo ocorri primeirmente entre norez romn em decorrênci do uso de vsilhmes de chumo pr tempero de limentos e rmzengem de vinhos. (Hmmond et.l.1986). Em mientes quáticos, com ph cim de 6,0, ocorre formção de POH. No sedimento, dsorção de chumo ocorre principlmente devido o seu conteúdo orgânico e o tmnho ds prtículs. Em csos de poluição extrem o chumo se cumul nos peixes e em outros orgnismos (Moore e Rmmoorthy, 1984). Do ponto de vist de toxicidde crônic o homem, dministrção cotidin de 1mg de chumo é suficiente pr determinr intoxicção por chumo (Ftm, 1981). Um vez sorvido o chumo pss à corrente sngüíne e mis de 95% fic ligdo os eritrócitos, cusndo umento d frgilidde e redução do tempo de vid ds céluls. O chumo possui grnde finidde por ossos, iocumulndo-se com o tempo de exposição. A quntidde máxim que o homem pode suportr em seu orgnismo normlmente é estimd em 165 mg, todvi, já foi detectd, em trlhdores sujeitos à exposição contínu, quntidde de 566 mg. A mei-vid desse metl, no orgnismo humno, vri de dis nos e su excreção é feit principlmente por vi urinári. A intoxicção dos dultos mnifest-se por nemi, irritção excessiv, constipção, cegueir noturn,cólics e excesso de urin. Os sintoms em crinçs incluem irritilidde, perd do petite, vômitos ocsionis, dor dominl intermitente e constipção. Níveis miores que 0,8 mg L -1 no sngue form considerdos como sendo um evidenci de intoxicção. Pr Orgnizção Mundil de Súde (OMS) dose semnl máxim tolerd por um dulto é de 3 mg. 10

26 O chumo é usdo n fricção de teris, munição, como ntidetonnte n gsolin, n preservção de mdeir, em tints, em secntes pr tints, rinquedos, cnos, indústri petrolífer, em óleos lurificntes, entre outros (Mhn, 1995) Zinco O zinco fz prte do Grupo IIB e tem hilidde de formr complexos com môni, mins e os cinetos. O zinco de origem industril, tnto urno como grícol, é encontrdo usulmente n nturez n form de sulfetos ou ssocido sulfeto de outros metis, principlmente P, Cd, Cu e Fe (Russel, 1994). Sendo um ácido intermediário entre forte e frco, o zinco form complexos com ses fortes e ses frcs. O zinco hidrolis em ph de 7,5 e form Zn(OH) 2 em ph 8,0. No sedimento está principlmente ssocido os óxidos de ferro e mngnês. Em ph 6,5 complex com mtéri orgânic e com os mineris em suspensão. São conhecidos os efeitos tóxicos do zinco sore os peixes e certos tipos de lgs. Contudo, são escsss s experiêncis com outros orgnismos quáticos. No miente quático toxicidde do zinco é lterd por ftores mientis como durez, oxigênio dissolvido e tempertur (Moore e Rmmoorthy, 1994). Segundo CETESB (1996), fix de concentrções considerds crônics pr os peixes vri de µg L -1, cusndo lterções fisiológics e morfológics, como o enfrquecimento generlizdo, tingindo miori dos órgãos, e s rânquis o que retrd o crescimento e mturidde. Pr o homem, o zinco funcion como um elemento essencil e necessário o metolismo, cumulndo-se no fígdo, pâncres, próstt, suco pncreático e no líquido seminl. N figur 1 pode ser oservdo o comportmento do metl essencil. Figur 1. A) Comportmento do metl essencil no desenvolvimento de orgnismos. B) Comportmento do metl não essencil nos orgnismos. (Mrtin e Sigel, 1980). Seu conteúdo nos tecido vri de mg L -1. Segundo UESPA (1976), um crinç n idde pré-escolr necessit de um dose médi diári de 0,3 mg kg -1 corpóreo. Su deficiênci provoc o retrdo no crescimento. 11

27 O zinco é utilizdo n metlurgi (fundição e refinção), n produção de óxido de zinco, produtos químicos, remédios, inseticids, tints, cerâmic, cosméticos, fertilizntes e em indústris gráfics (foto-impressão) (Mhn, 1995). As fixs normis de concentrções em solos e plnts pr zinco é respectivmente, µg g -1 e de µg g -1 (Brdy, 1989 e Brnco, 1996). Segundo Singh e Steinnes (1995) concentrção típic desse metl no solo encontr-se n fix mg kg -1 de zinco. 2.2 Resíduos Sólidos ou semi-sólidos que resultm de tividdes d comunidde, de origem industril, doméstic, hospitlr, comercil, grícol, de serviços e de vrrição. Ficm incluídos nest definição os lodos provenientes de sistems de trtmento de águ, queles gerdos em equipmentos e instlções de controle de poluição, em como determindos líquidos cujs prticulriddes tornem inviável o seu lnçmento n rede púlic de esgotos ou corpos d águ, ou exijm pr isto soluções técnics e economicmente inviáveis em fce à melhor tecnologi disponível. (ABNT, 1987 :1). É importnte destcr que não há um únic definição de resíduo nível mundil, hvendo diferencição ns diverss legislções Clssificção de resíduos ) Clssificção qunto à origem Resíduos Urnos: são produzidos ns residêncis e nos estelecimentos comerciis excluídos os serviços de súde e s indústris. Até poucos nos, os resíduos domicilires erm considerdos como de pequeno risco pr o miente. Atulmente, sej pel introdução de novos produtos n vid modern, sej pelo mior conhecimento dos impctos de determindos mteriis no miente ou pel quntidde crescente dos mesmos, consider-se que os resíduos sólidos domicilires representm um meç à integridde do miente e contêm produtos que podem ser clssificdos como perigosos. Resíduos Industriis: resultntes dos processos de produção industril podem ser presentdos ns forms de cinzs, lodos, óleos, metis, vidros, plásticos, orgânicos dentre outrs. Resíduos Hospitlres ou de Serviços de Súde: são produzidos pels tividdes de uniddes de serviços de súde (Hospitis, Amultórios. Postos de Súde). Incluem resíduos infectntes como, culturs, vcins vencids, sngue, etc; resíduos especiis, rejeito rdiotivo, resíduos frmcêuticos e resíduos químicos; e resíduos comuns, ds áres dministrtivs, ds limpezs de jrdins. Resíduos de Atividdes Ruris: provenientes de tividdes grosilvopstoris incluindo os insumos utilizdos nests tividdes. Resíduos de Serviços de Trnsporte: decorrentes d tividde de trnsporte, como de portos, eroportos, terminis rodoviários, ferroviários dentre outros. Resíduos Rdiotivos: mteriis resultntes de tividdes humns que contenhm rdionuclídeos em quntiddes superiores os limites de isenção especificdos de cordo com norm d comissão ncionl de energi nucler CNEN, e que sej de reutilizção n imprópri ou não previst. 12

28 ) Clssificção qunto à periculosidde Periculosidde de um resíduo é definid como, crcterístic presentd por um resíduo que, em função de sus proprieddes físics, químics ou infecto-contgioss, pode presentr: Risco à súde púlic, provocndo ou centundo de form significtiv, um umento de mortlidde ou incidênci de doençs; Risco o miente, qundo o resíduo é mnusedo ou destindo de form indequd. (ABNT, 1987 :2). Sendo ssim os resíduos podem ser clssificdos em função d su composição, segundo Norm d ABNT, como: Resíduos Clsse I Perigosos: presentm inflmilidde, corrosividde, retividde, toxicidde e ptogenicidde, oferecendo risco à súde. Resíduos Clsse II Não Perigosos: Resíduos Clsse II A- Não Inertes: poder ter proprieddes como comustiilidde, iodegrdilidde ou n soluilidde em águ. Resíduos Clsse II B- Inertes: são queles que qundo sumetidos à teste de soluilizção, conforme ABNT 10006/04, não presentm nenhum de seus constituintes soluilizdos concentrções superiores os pdrões de potilidde d águ. A preocupção com os resíduos e com os riscos potenciis de su disposição indequd no miente é recente e resultou dos enormes prolems decorrentes dest prátic. Apesr disso, contminção químic, cusdor de grves dnos à súde humn, às estruturs genétics e de reprodução humn e o miente, ind ocorre tulmente em lgums ds mis importntes áres industriis do mundo Controle de resíduos No controle de resíduos é necessário seguir um hierrqui: ) em primeiro lugr é necessário verificr se não será possível evitr produção do resíduo, por exemplo, utilizndo produtos fricdos de form diferente, ou prolongndo o tempo de vid útil do produto. ) em segundo lugr é necessário verificr se não é possível encontrr um nov serventi pr esse produto, em que grnde prte ds sus proprieddes ind possm ser rentilizds, por exemplo, de um pneu que sej recuchutdo; grnde prte dos mteriis usdos pr su fricção e tod tecnologi vão ser proveitdos, pens se crescentndo orrch gst durnte o seu primeiro ciclo de vid. c) finlmente qundo não é possível proveitr grnde prte do vlor do produto podemos tentr terceir lterntiv, ou sej, proveitr mtéri prim que o constitui, em lguns csos pr fricr produtos idênticos, como no cso do uso de sucts de ço pr produzir perfis e chps com crcterístics similres o do produto originl. Neste cso estmos pernte um operção que tulmente se denomin reciclgem. Os três princípios constituem conhecid sigl dos 3 rs: reduzir, reutilizr e reciclr. A prevenção à poluição refere-se qulquer prátic que vise à redução e/ou eliminção, sej em volume, concentrção ou toxicidde, ds crgs poluentes n própri fonte gerdor. Inclui modificções no processo ou procedimentos, reformulção ou 13