Caracterização de fertilidade de solo através do uso de colunas de lixiviação alimentadas com efluente tratado

Autores

  • Marcos Henrique Gomes Ribeiro Universidade Federal de Pernambuco-Campus Recife. Recife, Pernambuco, Brasil Departamento de Engenharia Civil
  • Alanna Maria do Nascimento Bezerra Universidade Federal de Pernambuco-Centro Acadêmico do Agreste
  • Artur Paiva Coutinho Universidade Federal de Pernambuco-Centro Acadêmico do Agreste
  • Elizabeth Amaral Pastich Universidade Federal de Pernambuco-Centro Acadêmico do Agreste

DOI:

https://doi.org/10.24221/jeap.5.4.2020.3621.405-416

Palavras-chave:

Efluente tratado, Reuso, Agricultura, Colunas de solo

Resumo

O crescimento populacional tem aumentado a pressão sobre os recursos naturais e, em especial, os recursos hídricos. A necessidade de prover água em quantidade suficiente e qualidade adequada para suprir as diversas demandas da sociedade, constitui questão primordial na discussão sobre a gestão sustentável desses recursos. A irrigação é o setor que mais contribui para o aumento da demanda do uso de água, tendo em vista a necessidade de aumento na produção agrícola de forma a suprir o aumento da população com alimentos e insumos. O esgoto tratado constitui uma tentativa viável de substituição da água potável para usos menos nobres e que admitam menor padrão restritivo, assim, várias iniciativas têm utilizado esgoto tratado para fins agrícolas sem que haja qualquer tipo de maleficio à população e ainda tendo como vantagem o aumento da quantidade de elementos disponíveis no solo. Este estudo objetivou analisar a melhoria dos atributos de solo a partir da aplicação de efluente proveniente de lagoa de estabilização com o uso de colunas de solo. O experimento consistiu de uma coluna controle, alimentada com água destilada, e duas colunas alimentadas com o efluente. Foram avaliadas as características físico-químicas dos lixiviados e do efluente aplicado após cada aplicação, e do solo de cada coluna ao final do experimento. Os resultados obtidos se mostraram favoráveis já que foi observada grande capacidade de remoção de cor, turbidez e diminuição na concentração de coliformes totais e termo tolerantes no lixiviado proveniente das colunas. Em relação a fertilidade do solo, foi observado aumento na concentração de nutrientes, em especial nas concentrações de fósforo e nitrogênio. Por outro lado, o uso do efluente tratado também acarretou no aumento do potencial de sodificação do solo.

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Biografia do Autor

Marcos Henrique Gomes Ribeiro, Universidade Federal de Pernambuco-Campus Recife. Recife, Pernambuco, Brasil Departamento de Engenharia Civil

Graduação em Engenharia Civil pela Universidade Federal de Pernambuco - UFPE. Mestrando em Engenharia Civil na área de concentração Tecnologia Ambiental e Recursos Hídricos pelo Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil da UFPE. Trabalha atualmente com pesquisa na área de reúso de efluente e lodo tratado de esgoto doméstico para fins agrícolas.

Alanna Maria do Nascimento Bezerra, Universidade Federal de Pernambuco-Centro Acadêmico do Agreste

Graduada em Engenharia Civil pela Universidade Federal de Pernambuco (UFPE) no Centro Acadêmico do Agreste. Atualmente é aluna do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil e Ambiental (PPGECAM) na mesma instituição. Desenvolve pesquisas na área de Saneamento Ambiental com ênfase nos seguintes temas: qualidade da água, poluição hídrica, tratamento de efluente doméstico, reuso de água para agricultura e pós tratamento de efluente têxtil utilizando filtros lentos de areia.

Artur Paiva Coutinho, Universidade Federal de Pernambuco-Centro Acadêmico do Agreste

Possui graduação em Engenharia Civil pela Universidade Federal de Pernambuco, Mestrado em Tecnologia Ambiental e Recursos Hídricos pelo Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil e Doutorado em Engenharia Civil pela UFPE. Atualmente, é Secretário Executivo da Fundação de Apoio ao Desenvolvimento da UFPE. Professor Adjunto da UFPE, no Campus do Agreste. Professor Permanente do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil e Ambiental da UFPE, Campus do Agreste. Desenvolve pesquisas em Hidrologia Urbana, Técnicas Compensatórias em Drenagem Urbana, Física do solo, Hidrologia Estatística, Modelagem Hidrológica da Zona Não Saturada e Geofísica Aplicada a Engenharia Civil.

Elizabeth Amaral Pastich, Universidade Federal de Pernambuco-Centro Acadêmico do Agreste

Possui graduação em Ciências Biológicas Bacharelado pela Universidade Federal de Pernambuco (UFPE) e doutorado em Tecnologia Ambiental e Recursos Hídricos no Programa de Pós-Graduação Engenharia Civil (UFPE). Atualmente, é Professora adjunta da UFPE, atuando nos seguintes temas: lagoas de estabilização, tratamento de efluentes com uso de macrófitas aquáticas, reúso hidroagrícola de água e qualidade da água de mananciais.

Referências

Almeida, O. A. 2010. Qualidade da água de irrigação. Embrapa, Cruz das Almas, Bahia.

Almuktar, S. A. A. A. N.; Scholz, M. 2016. Mineral and biological contamination of soil and Capsicum annuum irrigated with recycled domestic wastewater. Agricultural Water Management, 167, 95-109. DOI: 10.1016/j.agwat.2016.01.008

Almuktar, S. A. A. A. N.; Scholz, M.; Al-Isawi, R. H. K.; Sani, A. 2015. Recycling of domestic wastewater treated by vertical-flow wetlands for irrigating chillies and sweet peppers. Agricultural Water Management, 149, 1-22. DOI: 10.1016/j.agwat.2014.10.025

Angelakis, A. N.; Gikas, P. 2014. Water reuse: overview of current practices and trends in the world with emphasis on EU states. Water Utility Journal, 8, 67-78.

APAC - Agência Pernambucana de Águas e Clima. Monitoramento das chuvas no estado de Pernambuco. 2019. Disponível em: http://www.apac.pe.gov.br/meteorologia/chuvas-rmr.php. Acesso em: 09 de Setembro de 2019.

APHA - American Public Health Association. Standard methods for the examination of water and wastewater. 2012. American Public Health Association (APHA), American Water Works Association (AWWA) and Water Environment Federation (WEF), Washington, D.C., USA.

Arienzo, M.; Christen, E. W.; Quayle, W.; Kumar, A. 2009. A review of the fate of potassium in the soil-plant system after land application of wastewater. Journal of Hazardous Materials, 164 (2-3), 415-422. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2008.08.095

Ayers, R. S.; Westcott, D. W. 1994. Water quality for agriculture. FAO, Rome, Italy.

Becerra-Castro, C.; Lopes, A. R.; Vaz-Moreira, I.; Silva, E. F.; Manaia, C. M.; Nunes, O. C. 2015. Wastewater reuse in irrigation: A microbiological perspective on implications in soil fertility and human and environmental health. Environmental International, 75, 117-135. DOI: 10.1016/j.envint.2014.11.001

Bedbabis, S.; Rouina, B.vB.; Boukhris, M.; Ferrara, G. 2014. Effect of irrigation with treated wastewater on soil chemical properties and infiltration rate. Journal of Environmental Management, 133, 45-50. DOI: 10.1016/j.jenvman.2013.11.007

Caputo, H. P. 1994. Mecânica dos Solos e suas Aplicações, Livro Técnico, Vol. 1, Rio de Janeiro, Brasil.

Cohim, E. 2006. Polimento de efluente de UASB com filtros intermitentes de areia. Dissertação de Mestrado, Universidade Federal da Bahia. Salvador, Bahia, Brasil. 128p.

Cordeiro, G. G. 2001. Qualidade de água para fins de irrigação: conceitos básicos e práticos. Embrapa Semiárido, Petrolina, Pernambuco.

EMBRAPA – Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária. Manual de métodos de análise de solo. 1997. Disponível em:<https://www.agencia.cnptia.embrapa.br/Repositorio/Manual+de+Metodos_000fzvhotqk02wx5ok0q43a0ram31wtr.pdf>. Acesso em: 29 de Maio de 2018.

Florencio, L.; Bastos, R. K. X.; Aisse, M. M. (coord). 2006. Tratamento e utilização de esgotos sanitários. ABES, FINEP/PROSAB. Rio de Janeiro.

Fonseca, A. F.; Melfi, A. J.; Monteiro, F. A.; Montes, C. R.; Almeida, V. V.; Herpin, U. 2007. Treated sewage effluent as a source of water and nitrogen for Tifton 85 bermudagrass. Agricultural Water Management, 87 (3), 328-336. DOI: 10.1016/j.agwat.2006.08.004

Gloaguen, T. V.; Forti, M. C.; Lucas, Y.; Montes, C. R.; Gonçalves, R. A. B.; Herpin, U.; Melfi, A. J. 2007. Soil solution chemistry of a Brazilian Oxisol irrigated with treated sewage effluent. Agricultural Water Management, 88 (1-3), 119-131. DOI: 10.1016/j.agwat.2006.10.018

Gwenzi, W.; Munondo, R. 2008. Long-term impacts of pasture irrigation with treated sewage effluent on nutrient status of a sandy soil in Zimbabwe. Nutr. Cycl. Agroecosyst., 82, 197-207. DOI: 10.1007/s10705-008-9181-3

Hadas, A.; Sagiv, B.; Haruvy, N. 1999. Agricultural practices, soil fertility management modes and resultant nitrogen leaching rates under semi-arid conditions. Agricultural Water Management, 42 (1), 81-95. DOI: 10.1016/S0378-3774(99)00026-8

IBGE – Instituto Brasileiro de Geografia e Estatistica. Monografias Municipais, Nordeste/Pernambuco – Caruaru, 2015. Disponível em: https://biblioteca.ibge.gov.br/visualizacao/periodicos/2980/momun_ne_pe_caruaru.pdf. Acesso em: 20 de Julho de 2019.

INTERÁGUAS - Programa de Desenvolvimento do Setor Água. Agência Nacional de Águas. Elaboração de Proposta do Plano de Ações para instituir uma política de reúso de efluente sanitário tratado no Brasil. Ministério das Cidades e Instituto Interamericano de Cooperação para a Agricultura – IICA, 2017. Disponível em: http://interaguas.ana.gov.br/Lists/Licitacoes_Docs/Attachments/224/Produto%206_Plano%20de%20A%C3%A7%C3%B5es%20e%20Pol%C3%ADtica%20de%20Re%C3%BAso.pdf. Acesso em: 18 de Julho de 2019.

Jeong, H.; Kim, H.; Jang, T. 2016 Irrigation water quality standards for indirect wastewater reuse in agriculture: a contribution toward sustainable wastewater reuse in South Korea. Water, 8 (4), 169-186. DOI: 10.3390/w8040169

Kiehl, E. J. Fertilizantes orgânicos. 1985. Editora Agronômica Ceres. Piracicaba, São Paulo.

Kiziloglu, F. M.; Turan, M.; Sahin, U.; Kuslu, Y.; Dursun, A. 2008. Effects of untreated and treated wastewater irrigation on some chemical properties of cauliflower (Brassica olerecea L. var. botrytis) and red cabbage (Brassica olerecea L. var. rubra) grown on calcareous soil in Turkey. Agricultural Water Management, 95 (6), 716-734. DOI: 10.1016/j.agwat.2008.01.008

Lekfeldt, J. D. S.; Kjaergaard, C. K.; Magid, J. 2017. Long-term effects of organic waste fertilizers on soil structure, tracer transport, and leaching of colloids. Journal of Environmental Quality, 46 (4), 862-870. DOI: 10.2134/jeq2016.11.0457

Magesan, G. N.; Mclay, C. D. A.; Lal, V. V. 1998. Nitrate leaching from a free-draining volcanic soil irrigated with municipal sewage effluent in New Zealand. Agriculture, Ecosystems and Environment, 70 (2-3), 181-187. DOI: 10.1016/S0167-8809(98)00150-9

Marofi, S.; Shakarami, M.; Rahimi, G.; Ershadfath, F. 2015. Effect of wastewater and compost on leaching nutrients of soil column under basil cultivation. Agricultural Water Management, 158, 266-276. DOI: 10.1016/j.agwat.2015.05.007

Massoud, F. I. 1974. Salinity and alkalinity as soil degradation hazards. FAO, Rome, Italy.

Matos, A. T.; Gariglio, H. A. A.; Monaco, P. A. V. L. 2013. Deslocamento miscível de cátions provenientes da vinhaça em colunas de solo. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 17 (7), 743-749. DOI: 10.1590/S1415-43662013000700008

Metcalf & Eddy. 1991. Wastewater engineering. Treatment, disposal, and reuse. McGraw-Hill, Singapore, Third Edition.

Nguyen, L. A. T.; Ward, A. J.; Lewis, D. 2014. Utilisation of turbidity as an indicator for biochemical and chemical oxygen demand. Journal of Water Process Engineering, 4, 137–142. DOI: 10.1016/j.jwpe.2014.09.009

Pastich, E. A.; Gavazza, S.; Casé, M. C. C.; Florencio, L.; Kato, M. T. 2016. Structure and dynamics of the phytoplankton community within a maturation pond in a semiarid region. Brazilian Journal of Biology, 76 (1), 144-153. DOI: 10.1590/1519-6984.15214

Rusan, M. J. M.; Hinnawi, S.; Rousan, L. 2007. Long term effect of wastewater irrigation of forage crops on soil and plant quality parameters. Desalination, 215 (1-3), 143-152. DOI: 10.1016/j.desal.2006.10.032

Sandri, D.; Rosa, R. R. B. 2017. Atributos químicos do solo irrigado com efluente de esgoto tratado, fertirrigação convencional e água de poço. Irriga, 22 (1), 18-33. DOI: 10.15809/irriga.2017v22n1p18-33

Semura, K. A.; Riccitelli, M.; Gonçalves, M. C. 2007. Estudo para Implantação de Reúso e Proposição de Parâmetros de Qualidade para Usos Urbanos Não Potáveis a Partir das ETE’s da RMSP. Anais do Workshop Uso e Reuso Águas Residuárias e Salinas. Viçosa, MG, Brasil.

Siebe, C. 1998. Nutrients inputs to soils and their uptake by alfafa through long-term irrigation with untreated sewage effluent in Mexico. Soil Use and Management, 14 (2), 119-122. DOI: 10.1111/j.1475-2743.1998.tb00628.x

Silva, D. F.; Andrade, C. L. T.; Simeone, M. L. F.; Amaral, T. A.; Castro, L. A.; Moura B. F. 2010. Análise de nitrato e amônio em solo e água. Embrapa Milho e Sorgo, Sete Lagoas, Minas Gerais.

Silva Júnior, W. R.; Sandri, D.; Figueiredo, C. C.; Pereira, R. M. 2019. Chemical atributes of soil irrigated with treated sewage efluente and cultivated with bell pepper. Revista Ambiente & Água, 14 (5), 1-15. DOI: 10.4136/ambi-agua.2341

Silva, F. C. 2009. Manual de análises químicas de solos, plantas e fertilizantes. Embrapa Informação Tecnológica: Embrapa Solos, Rio de Janeiro, Brasil.

Silva, L. P. 2013. Influência do íon acompanhante nos parâmetros de nitrato no solo. Dissertação de Mestrado, Escola Superior de Agricultura Luiz Queiroz. Piracicaba, São Paulo, Brasil. 105p.

SNIRH – Sistema Nacional de Informações sobre Recursos Hídricos. (2019) Disponível em: https://www.ana.gov.br/acesso-a-sistemas/sistema-nacional-de-informacoes-sobre-recursos-hidricos-snirh. Acesso em: 24 jul. 2019.

Stutter, M. I. 2015. The composition, leaching, and sorption behavior of some alternative sources of phosphorus for soils. Ambio, 44 (2), 207-216. DOI: 10.1007/s13280-014-0615-7

Telles, D. D.; Costa, R. H. P. G. 2007. Reúso da água: Conceitos, teorias e práticas. Editora Blucher, São Paulo.

Urbano, V. R.; Mendonça, T. G.; Bastos, R. G.; Souza, C. F. 2017. Effects of treated wastewater irrigation on soil properties and lettuce yield. Agricultural water management, 181, 108-115. DOI: 10.1016/j.agwat.2016.12.001

WHO - World Health Organization. 1989. Health guidelines for the use of wastewater in agriculture and aquaculture. Technical Report, series, Geneva, Switzerland.

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Publicado

2020-12-10

Como Citar

Ribeiro, M. H. G., Bezerra, A. M. do N., Paiva Coutinho, A., & Pastich, E. A. (2020). Caracterização de fertilidade de solo através do uso de colunas de lixiviação alimentadas com efluente tratado. Journal of Environmental Analysis and Progress, 5(4), 405–416. https://doi.org/10.24221/jeap.5.4.2020.3621.405-416

Edição

v. 5 n. 4 (2020): Journal of Environmental Analysis and Progress

Seção

Articles - Artigos

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Copyright (c) 2020 Marcos Henrique Gomes Ribeiro, Alanna Maria do Nascimento Bezerra, Arthur Paiva Coutinho, Elizabeth Amaral Pastich

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