Dinâmica química, física e mineralógica de um Latossolo com aplicação de resíduo industrial orgânico-salino

Abstract

Com o aumento populacional tem-se também o crescimento da geração de resíduos de indústrias, como do setor farmacêutico. A adição de resíduos no solo pode levar a alterações em todas as suas características. O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos da aplicação de doses crescentes de Resíduo industrial orgânico-salino (RIOS) da produção de heparina, em profundidade nas propriedades microbiológicas, físicas, químicas e mineralógicas de um Latossolo, no sudoeste do Paraná. Dois ensaios foram realizados, o primeiro em um experimento implantado em 2017 que consiste na adição anual do RIOS como única fonte de nutrientes, nas doses de 0, 10, 20, 40 e 60 m3 ha-1. A coleta de solo para as análises químicas, físicas e mineralógicas foi realizada em 6 camadas de solo até 60 cm. Uma segunda coleta para análise de densidade, porosidade e condutividade hidráulica foi realizada em anéis volumétricos nas profundidades de 0 - 6 cm e de 6 – 12 cm, e em duas épocas, logo após a aplicação e 60 dias depois da aplicação. O segundo estudo em ambiente controlado, as amostras receberam as mesmas doses do estudo um, e foram incubadas por 47 dias na presença de NaOH para captação do CO2 emitido. A emissão de CO2 pela respiração microbiana apresentou relação linear com as doses do RIOS, mas o teor de Corg no solo reduziu. Após a incubação o pH do solo reduziu e os teores de Na, K e a condutividade elétrica aumentaram com as doses. No experimento de campo, nas propriedades físicas apenas foi observado aumento da dispersão das partículas com o aumento das doses do RIOS nas camadas superficiais. A granulometria do solo apresentou diferença apenas em profundidade, com aumento do teor de argila diretamente proporcional a profundidade. Foi observado aumento dos componentes de acidez com a aplicação das doses e com o aumento da profundidade. A abundância de Na e S no RIOS promoveu aumento dos teores no solo, bem como em profundidade. Ocorreu redução de Ca, Mg e da V% tanto com o aumento das doses quanto em profundidade, mas houve aumento da CTC com a aplicação das doses. As doses de RIOS aumentaram também o teor de P e dos micronutrientes Cu, Zn, Mn e B, principalmente na camada superficial, e apenas o para Cu se observou aumento em profundidade. Nenhuma alteração mineral foi constatada devido ao uso do RIOS. A aplicação do RIOS aumenta a atividade microbiana no solo e reduz Corg. Em condição de campo causa a dispersão do solo nas camadas superficiais, com efeito contrastante na disponibilidade de nutrientes e aumento dos componentes de acidez.

With the increase in population, there is also an increase in waste generation from industries, including the pharmaceutical sector. The addition of waste can lead to changes in all soil characteristics. Given this scenario, this study aimed to evaluate the effects of the application of increasing doses of industrial organic-saline wastewater (IOSW) from heparin production, in depth, on the microbiological, physical, chemical, and mineralogical properties of a Oxisol in southwestern Paraná. Two studies were conducted; the first one was in an experiment in 2017 that consisted of annually adding IOSW as the only source of nutrients at doses of 0, 10, 20, 40, and 60 m3 ha-1. For chemical, physical, and mineralogical analyses, soil collection was performed in six soil layers up to 60 cm. A second collection for density, porosity, and hydraulic conductivity was performed in volumetric rings at 0-6 and 6-12 cm depths and in two different moments: immediately after application and 60 days after application. The second experiment was conducted in a controlled environment, the samples received the same doses as in study one and were incubated for 47 days in NaOH presence to capture the emitted CO2. The CO2 emission by microbial respiration showed a linear relationship with the IOSW doses, although the Corg content in the soil decreased. After incubation, soil pH decreased, and Na, K, and electrical conductivity increased with the doses. In the field experiment and for the physical properties, only an increase in particle dispersion was observed with increasing doses of IOSW in the superficial layers. The soil’s granulometry only showed a difference in depth, with the higher clay content being directly proportional to the depth. We observed an increase of the acidity components with the application of the doses and increased depths. The abundance of Na and S in IOSW promoted an increase in the soil contents and in depth. A Ca, Mg, and V% reduction occurred both with higher doses and lower depths, albeit there was an increase of cation exchange capacity with the application of the doses. The IOSW doses also increased the P content and the micronutrients Cu, Zn, Mn, and B, especially in the superficial layer, and only Cu increased in depth. No mineral alteration was observed due to OSW use; IOSW application increased the microbial activity in the soil and reduced Corg. Under field conditions, it caused soil dispersion in the superficial layers, contrasting effects in available nutrients and increasing acidity components.