Estudo geofísico e geoquímico da mobilização de elementos e compostos químicos em área degradada utilizada para a disposição de lodo de estação de tratamento de água

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2009

RESUMO

A água é indispensável para o organismo humano. Como a água pode apresentar determinadas substâncias, elementos químicos e microrganismos que podem ser prejudiciais à saúde do ser humano, a adoção de uma série de etapas para eliminar ou reduzir as concentrações dessas impurezas no seu tratamento torna-se necessária. No entanto, essa atividade industrial gera resíduos que precisam ter uma disposição adequada. Esse é o caso do lodo de estação de tratamento de água, LETA. O objetivo desta pesquisa foi estabelecer os efeitos da disposição do LETA em uma área degradada pela extração da cobertura laterítica (cascalheira) e suas conseqüências no solo, na água superficial e subterrânea. Para tanto, determinou-se a existência, a concentração e a mobilidade dos elementos e compostos químicos de origem antrópica, por meio de estudos mineralógicos, geofísicos e geoquímicos pela comparação do local de disposição do LETA com outras áreas adjacentes, ainda pouco alteradas (baseline). O impacto da disposição final do LETA na cascalheira, situada em Ceilândia, foi avaliado pelo método de resistividade elétrica e por diversas análises físicas, químicas, biológicas e mineralógicas em amostras de solo, do coagulante sulfato de alumínio férrico, do LETA e de águas superficiais e subterrâneas. Para tanto, foram empregadas as técnicas de espectrometria de emissão atômica com plasma indutivamente acoplado (ICP/AES), espectrofotometria de absorção atômica (AAS) e colorimetria, para determinações de Zn, P, Al, Na, K, Ca, Ti, Ni, Cr, Be, Cu, Y, Ba, V, Sr, La, Ce, Nd, Co, Li, Mn, Cd, Fe, Si, Mg, Pb, Se, Hg, Sb, Ag e As, as cinco últimas apenas na matriz água, além das técnicas analíticas de difratometria de raios-X, gravimetria, granulometria, titulometria, letrorresistividade, condutivimetria, turbidimetria, colimetria, microscopia, entre outras. Os resultados foram tratados estatisticamente para a identificação dos níveis de baseline e das possíveis anomalias geoquímicas. Existe um alto contraste entre os valores de resistividade elétrica medidos no LETA e nas áreas vizinhas (laterita e solo local), que permitiram estabelecer a extensão da área de influência da disposição do lodo químico rico em Al na área de empréstimo, tanto vertical quanto horizontalmente. A caracterização preliminar do lodo disposto na cascalheira mostrou que, ao se desidratar o LETA, formam-se grânulos de difícil separação (granulometria de areia), com redução das concentrações dos elementos de maior mobilidade como Na, Li e Ni, e aumento dos teores de matéria orgânica e dos elementos P, Co, Mn e Fe. A distribuição geoquímica dos elementos em subsuperfície está fortemente associada à variação da composição mineral e granulometria nos perfis de solo. A dispersão geoquímica do LETA foi evidenciada nos primeiros metros da zona não saturada do solo da área de empréstimo. Pela classificação hierárquica é possível notar que a área de disposição do LETA tem se tornado mais semelhante às áreas de cerrado preservado que à cascalheira propriamente dita. A comparação com as áreas de controle apontou diferenças na porção superior do perfil laterítico da área de depósito do LETA, que se devem a presença de matéria orgânica sobre o regolito, ao aumento da capacidade de troca catiônica, à acidez potencial mais elevada e às concentrações mais elevadas de P disponível, P total, Ca trocável, Mn, Mn disponível, Na trocável e Zn disponível, além dos valores anômalos negativos de Al trocável, pH, Pb disponível e Si. Essas diferenças foram consideradas como evidências do caráter não-inerte do lodo, sendo ainda constatadas nos índices de alteração química e no índice de geoacumulação. Do ponto de vista nutricional, o uso do lodo para a recuperação de áreas degradadas torna-se promissor ao se avaliar os teores dos micro e macronutrientes, cujos altos valores são transferidos para os horizontes mais profundos do solo e possibilita o desenvolvimento da vegetação no local. Além disso, a matéria orgânica contribui para a imobilização do Al e Pb, reduzindo a toxicidadepara as plantas. Quanto à composição mineral, os solos da área apresentaram variação do conteúdo de quartzo e de illita correspondente ao próprio litotipo - o metarritmito argiloso (R4) formado pela intercalação de níveis arenosos e pelíticos. As intensidades dos picos de illita tendem a ser maiores nas amostras referentes aos níveis pelíticos, nos quais o quartzo é constituinte traço ou não foi identificado. Por outro lado, este é o constituinte menor nos níveis arenosos. A goethita corresponde ao nível laterítico formado pelo enriquecimento supergênico em ferro e está presente em toda a área de estudo. A distribuição de gibbsita na área onde houve exploração de laterita (cascalho laterítico) indica proveniência do próprio lodo disposto na cascalheira. Esse mineral pode ser utilizado para rastrear a área de dispersão do LETA. As águas superficiais foram consideradas inadequadas para a avaliação ambiental, devido a contaminação bacteriológica pelo lançamento dos esgotos domésticos e disposição inadequada de resíduos sólidos pela comunidade local. Apesar das águas subterrâneas investigadas serem consideradas fracamente mineralizadas, a infiltração e percolação das águas pluviais através do LETA tem provocado a migração de sólidos dissolvidos totais para o lençol freático, sobretudo nas formas de bicarbonatos e Ca. É possível que esse efeito tenha mobilizado o Pb e provocado o aumento das já elevadas concentrações desse elemento químico nas águas subterrâneas. No entanto, após dez anos de disposição do lodo químico rico em Al na cascalheira, o impacto ambiental nas águas subterrâneas pode ser considerado pequeno, pois no diagrama de Piper não foi notada sequer a alteração da classificação dessas águas, que é baseada na sua composição química. Sendo assim, o LETA pode ser considerado um resíduo não-inerte e compatível com o uso em recuperação de áreas degradadas situadas em regiões com características geológicas e hidroquímicas semelhantes.

ASSUNTO(S)

iodo de eta área degradada geologia ambiental geologia

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