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Risco de contaminação do solo e das plantas com metais pesados devido à irrigação com água produzida na extração de petróleo

Resumo

O reuso da água produzida em campo petrolífero pode ser alternativa para irrigação de culturas não alimentares quando não há riscos de contaminação ambiental. Este trabalho teve por objetivo avaliar o aporte de metais pesados na produção das oleíferas girassol (Helianthus annuus L) e mamona (Ricinus communis L) e do abacaxizeiro ornamental (Ananas comosus var. erectifolius) irrigados com dois tipos de água produzida: filtrada (APF) e tratada por osmose reversa (APO) em comparação à água do subsolo, captada do aquífero Açu (ACA). As concentrações dos metais Ba, Cd, Co, Cr, Ni, Pb e Zn foram avaliadas no solo e nas plantas antes e após a irrigação por três ciclos de girassol, dois ciclos de mamona e um ciclo do abacaxizeiro. A irrigação continuada das culturas por cerca de um ano, independentemente da fonte hídrica, propiciou aumento nas concentrações de Ba, Cr, Ni, Pb e Zn do solo superficial, sendo os níveis ainda considerados toleráveis, segundo a Resolução Conama nº 420 e Cetesb 2005. Houve migração vertical dos metais Ba, Cr, Ni, Pb e Zn no perfil do solo, na seguinte ordem: ACA>APO>APF. As plantas cultivadas em áreas irrigadas com água produzida são capazes de absorver metais pesados. O abacaxizeiro ornamental absorve e acumula nas raízes Ba, Cd, Co, Cr, Ni, Pb e Zn; as plantas de girassol acumulam nas raízes Ba, Cd, Cr, Ni, Pb e Zn, e a mamoneira Ba, Pb e Zn. Portanto, recomenda-se o monitoramento de metais em águas residuais de campos de petróleo destinadas à irrigação de culturas agronômicas.

Introdução

A água é de extrema importância para as atividades do homem e seu uso merece destaque na produção de fibras e alimentos. Cerca de 70% da água doce consumida no planeta é destinada às atividades agrícolas, sendo que no Brasil essa proporção chega a 54%. Embora a agricultura irrigada represente apenas 20% da área total cultivada, ela é responsável por 40% da produção agrícola mundial (FAO, 2015).

O crescimento na demanda por água e alimentos tem por consequência a expansão de áreas produtivas e a necessidade do aperfeiçoamento de técnicas de cultivo irrigado. A limitação na disponibilidade de água doce em regiões produtivas de ambientes semiáridos requer mais esforços no sentido do uso eficiente de fontes alternativas de água em agrossistemas irrigados (Christofidis, 2002).

No cultivo de plantas cujos produtos não são consumidos diretamente pelo homem e na recarga de aquíferos subterrâneos, poderiam ser avaliadas as águas residuárias de campos de petróleo e gás. O uso de água residuária, independentemente da sua origem, deve ser incentivado (Mota et al., 2007, FAO, 2015). Arthur et al. (2005) e Xu et al. (2008) relataram que a água produzida, presente em fendas rochosas e que é extraída de poços de petróleo juntamente com o óleo, poderia ser usada em agrossistemas com pastagens.

O uso de águas oriundas da produção de óleo e de gás está estreitamente relacionado às questões ambientais, tendo em vista que uma utilização indevida oferece riscos de contaminação dos corpos hídricos (Goldemberg et al., 2014). A legislação brasileira (Conselho Nacional do Meio Ambiente, 2009) estabelece, para solo agrícola, os seguintes valores (mg kg-1) para os metais Ba, Cd, Co, Cr, Ni, Pb e Zn, respectivamente: 300, 3, 35, 150, 70, 180 e 450), e para as águas subterrâneas os valores recomendados (μg L-1) são: 700, 5, 70, 50, 20, 10 e 1050, respectivamente.

No sentido de remover os compostos orgânicos e minerais tóxicos, temse implantado, em unidades industriais de empresas petrolíferas, processos de filtração e purificação da água produzida (Motta et al., 2013; Oliveira, et al., 2014). Os procedimentos de purificação consistem em dessalinização, remoção de sólidos, gases, partículas em suspensão, materiais orgânicos solúveis e materiais radioativos (Arthur et al., 2005; Xu et al., 2008; Igunnu; Chen, 2014). A água produzida pode conter metais pesados, os quais podem afetar o crescimento e desenvolvimento de plantas, bem como comprometer a saúde do homem e dos animais.

Dere et al. (2006) reportaram que a irrigação massiva de um solo Luvissolo arenoso culminou com o acúmulo de metais pesados, em que os elementos Pb e Cr ficaram retidos na camada superficial do solo, enquanto outros metais, como Ni, Cd, Cu e Zn, foram lixiviados para as camadas inferiores. Os autores atribuíram o acúmulo ou percolação desses metais às características físicas, químicas e físico-químicas do solo. Por sua vez, Singh et al. (2010) reportaram que a irrigação com águas residuárias oriundas de estação de esgoto, em Varanasi (Índia), durante duas décadas, propiciou o acúmulo de Cd, Cr, Cu, Ni, Pb e Zn no solo e nas plantas. Resultados semelhantes foram relatados por outros pesquisadores (Khan et al., 2008; Ahmad; Goni, 2010; Masona et al., 2011), os quais demonstraram a necessidade do tratamento das águas residuárias, independentemente da origem.

As plantas absorvem os minerais do solo, inclusive os metais pesados. Tais metais podem ficar retidos nas raízes ou serem transportados pelos vasos do xilema para as partes aéreas das plantas (Rajkumar et al., 2012). De acordo com Kabata-Pendias et al. (2011), o acúmulo de metais ocorre na seguinte ordem de importância: raízes>ramos>folhas>frutos>sementes. Alguns metais, como Cu, Co e Zn, também exercem funções essenciais ao funcionamento dos processos bioquímicos das plantas. Já outros elementos, como Cd, Pb, As, Hg e Se, são prejudiciais ao metabolismo das plantas e de inúmeros outros componentes da biosfera.

A utilização da água produzida e tratada por filtração e osmose reversa sobre o crescimento e desenvolvimento de espécies vegetais não comestíveis, nas condições de solo e clima do semiárido nordestino, foram avaliadas por Crisostomo et al. (2016; 2018); Miranda et al. ( 2016); e Weber et al. ( 2017).

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da irrigação com água produzida sobre: 1) o acúmulo de metais pesados no solo e 2) absorção de metais pesados por plantas oleaginosas e ornamentais, tendo como controle a água captada no aquífero Açu, amplamente usada em agrossistemas irrigados na região do estudo.

Autores: Lindbergue Araújo Crisostomo; Olmar Baller Weber; Fábio Rodrigues de Miranda; Adervan Fernandes Sousa e Fernando Antonio Souza de Aragão.