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Remoção de sais em Wetlands construídos no tratamento de esgotos domésticos primário

Resumo

Os wetlands construídos, geralmente, utilizam como meio suporte os seguintes materiais: brita, areia grossa, pedregulho e cascalho. Nesta pesquisa, foi utilizado o solo (Latossolo Vermelho-Amarelo) misturado com areia média, no qual se plantou arroz irrigado (Oryza sativa L.). Os sistemas foram operados por fluxo vertical com três diferentes taxas hidráulicas de esgotos aplicadas de forma intermitente alternada, para tratamento de esgoto primário, durante dois ciclos da cultura do arroz. Coletaram-se amostras dos afluentes e efluentes quinzenalmente, para análise da Condutividade Elétrica (CE), e amostras dos solos antes da aplicação dos esgotos primário e no final de cada ciclo da cultura do arroz, para análise da Capacidade de Troca Catiônica (CTC), CE, pH, Ca+2, Mg+2, Na+ e K+ , a fim de observar se houve salinização e sodificação dos solos. Os resultados mostraram que o aporte de sais via aplicação dos esgotos não promoveu a salinização e nem a sodificação das camadas de 0-5cm dos solos.

Introdução

Os wetlands construídos utilizam o princípio de solo úmido cultivado e têm em sua composição o meio suporte, os microrganismos e a zona de raízes das plantas, os quais são responsáveis pela despoluição das águas residuárias que ocorre por meio de processos físicos, químicos e biológicos. Esses sistemas têm sido usados com sucesso para tratar uma grande variedade de águas residuais e se constituem em uma potencial tecnologia alternativa para o tratamento de águas residuais salinas (LIANG et al., 2017).

Geralmente, os meios suportes desses sistemas são areia grossa, cascalho, pedregulho e brita. Tem-se utilizado também o solo, contudo, há uma preocupação em se aplicar esgoto doméstico para tratamento, devido aos processos de salinização e de sodificação que podem ocorrer, uma vez que os esgotos domésticos apresentam concentrações médias de sais solúveis e altas concentrações de sódio (BALKS et al., 1998; MEDEIROS et al., 2005). Estes sais quando não lixiviados são acumulados no solo provocando mudanças nas suas propriedades físico-químicas, alterando o conteúdo das bases trocáveis (VASCONCELOS, 2014), bem como o aumento do teor de sais e de sódio que afetam o crescimento das plantas (ASSIS JÚNIOR et al., 2007).

A salinização impede a absorção da água pelas plantas, afetando seu desenvolvimento e, consequentemente, a produção de grãos. A sodificação é mais preocupante porque atinge diretamente a estrutura do solo, causando a redução da macroporosidade, o que leva à diminuição da permeabilidade, da aeração e da infiltração da água (VASCONCELOS, 2014). A redução da porosidade causa certa compactação que, segundo Pupin, Freddi e Nahas (2009), interfere na quantidade e na atividade dos microrganismos do solo, principalmente os aeróbios, entre eles, os nitrificantes, o que provoca a redução da mineralização do N (RIETZ; HAYNES, 2003), bem como a fertilidade dos solos.

Os sais solúveis do solo são constituídos, principalmente, pelos cátions cálcio (Ca+2), magnésio (Mg+2) e sódio (Na+ ) e pelos ânions cloreto (Cl- ) e sulfato (SO4 – ). O cátion potássio (K+ ) e os ânions bicarbonato (HCO3 – ), carbonato (CO3 – ) e nitrato (NO3 – ) se encontram em menores quantidades (MENEZES et al., 2006).

Os cátions Ca+2 e Mg+2 predominam na solução do solo e no complexo de troca de cátions. Quando ocorre acúmulo de sais solúveis nos solos, geralmente, o Na+ passa a ser o cátion predominante na solução, devido ao seu deslocamento do solo e consequente precipitação do Ca+2 e do Mg+2 (RICHARDS, 1954). As altas concentrações de sais no esgoto usados para irrigação ou para tratamento em sistemas wetlands construídos que utilizam meio suporte de solo podem, então, desencadear o processo de substituição dos íons Ca+2 e Mg+2 pelo íon Na+ , causando impermeabilização do solo e toxidez a níveis letais às plantas devido ao consequente aumento do pH. Assim, faz-se necessário o monitoramento da qualidade do solo para observar e controlar os processos de salinização e sodificação do solo e manter a eficiência do tratamento.

A concentração de sais solúveis no solo é expressa pela Condutividade Elétrica (CE), que, em valores elevados, indicam altas concentrações de sais que inibem o crescimento e o desenvolvimento de grande parte das espécies cultiváveis (REBEQUI et al., 2009). Este parâmetro, juntamente com Percentual de Sódio Trocável (PST), a Razão de Adsorção de Sódio (RAS) e o potencial hidrogeniônico (pH) devem ser prioritariamente avaliados com o objetivo de observar o desempenho dos processos de salinização e sodificação dos solos e estabelecer medidas de controle, quando necessárias.

Este trabalho, portanto, teve como objetivo avaliar o desempenho tanto dos wetlands construídos de fluxo vertical com meio suporte de solo (Latossolo VermelhoAmarelo), plantados com arroz irrigado (Oryza sativa L.), como dos controles (solos sem planta), na remoção de sais dos esgotos domésticos primários, observando a ocorrência ou não dos processos de salinização e sodificação dos solos.

Autores: Selma Cristina Silva; Maria Lucrecia Gerosa Ramos e Ricardo Silveira Bernardes.

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