O lodo de esgoto é um material de grande importância para a sociedade atual devido suas características químico-físicas e biológicas. Quando aplicado indevidamente no solo pode causar poluição. Contudo tem um grande potencial como condicionador do solo, principalmente na recuperação de área degradada. O objetivo desse trabalho foi avaliar a eficiência do uso de altas doses de biossólido (0, 60, 120, 240 Mg.ha-1) na recuperação imediata de um área de empréstimo. O experimento foi instalado no aeroporto internacional de Curitiba. Teve como estudo um substrato com elevada acidez e poder tampão. O biossólido foi proveniente da ETE-Belém (estação de tratamento de esgotos), obtido por tratamento aeróbio de aeração prolongada e caleado com 10 a 20% de cal, o qual apresentou baixos níveis de metais pesados. Foi aplicado e incorporado ao substrato, onde posteriormente foi cultivado milheto (Pennisetum americanum). Também se utilizou um tratamento adicional onde se aplicou corretivo e adubo mineral suficiente para necessidade da cultura. A produtividade, nutrição da forrageira de verão e características químicas do solo (conteúdo de metais pesados e parâmetros relacionados à fertilidade do solo) foram utilizados como indicadores da recuperação da área. A aplicação de biossólido atuou como corretivo da acidez do solo e elevação da saturação por base. O teor de matéria orgânica e P disponível foi diretamente proporcional a dose aplicada, passando de 21 para 43,5 g.dm-3 e 4,4 para 156 mg.dm-3, na testemunha e maior dose, respectivamente. O K trocável apresentou redução não significativa com a aplicação de biossólido. Provavelmente pela alta capacidade de fixação de K pelo substrato. Dos metais pesados analisados, o Zn total no solo foi o único que apresentou aumento significativo. Porém se manteve abaixo dos teores propostos pela IN-IAP, legislação esta bastante restritiva. Grande aumento na produção de milheto foi constatado. Houve acréscimos de 2, 12, 11 e 11 vezes na produção de matéria seca com uso de adubação mineral e aplicação de 60, 120 e 240 Mg.ha-1 (base seca) biossólido, respectivamente. Com exceção do P, não foi observada grande variação no teor foliar (K, Ca, Mg, Na, Cu, Fe), contudo, as quantidades extraídas pela planta aumentaram.

A produção diária de borras oleosas resultantes do processamento do petróleo, vem causando dificuldades às indústrias do setor petrolífero em relação ao armazenamento, disposição final e monitoramento desses resíduos, que podem gerar riscos para a saúde humana e para o meio ambiente. A degradação de resíduos industriais no solo é uma técnica de tratamento com menor custo financeiro quando comparado a outros métodos como incineração e pirólise. Além de que, apresenta resultados satisfatórios na eliminação das borras oleosas quando são oferecidas condições físico químicas adequadas para a biodegradação pela população microbiana do solo. A utilização de plantas no processo de biorremediação, recentemente chamada de fitorremediação, vêm destacando-se pela comprovada capacidade de degradação de contaminantes e absorção de metais pesados pela rizosfera. Baixo custo financeiro, facilidade de monitoramento e melhor aceitação visual são algumas vantagens desta técnica. Pelo fato da descontaminação do solo através das plantas ser uma técnica recente, no Brasil ainda são poucos os trabalhos publicados sobre espécies com esta habilidade e não existem referências na legislação. Mas, pesquisas indicam que as principais restrições de aplicação da fitorremediação consistem no tempo de biorremediação, heterogeneidade dos resíduos, textura do solo e profundidade do lençol freático. Neste trabalho foram testadas e avaliadas num período de 918 dias 13 espécies de árvores para a revegetação de uma área de biodegradação de borras oleosas (área de biorremediação) da refinaria Presidente Getúlio Vargas PETROBRAS / REPAR no Paraná, Brasil. Em parcelas de Casuarina equisetifolia, Schinus therebínthifolius, Tabebuia chrysotrícha foram feitas enumerações da população microbiana do solo, determinação da atividade respiratória microbiana do solo, determinação do conteúdo de nutrientes e metais pesados nas plantas e produtividade da massa seca. Foram determinadas as modificações nos teores de nutrientes e na capacidade de retenção de água do solo após a aplicação da borra oleosa. Casuarina equisetifolia, Peltophorum dubium e Cupressus lusitanica foram as espécies mais tolerantes aos resíduos (sobrevivência maior do que 81%). Mimosa scabrella, Ilex paraguariensis, Tipuana tipu foram as espécies com menor sobrevivência (19%, 11% e 12% respectivamente). C. equisetifolia acumulou maiores conteúdos de metais pesados na massa seca. Os testes na área de biorremediação foram comparados com uma área testemunha. Palavras-chave: Biorremediação, fitorremediação, áreas degradadas, resíduos oleosos, revegetação

O presente trabalho tem como objetivo de estudo o desenvolvimento de metodologia para o monitoramento da biorremediação de solos contaminados com resíduos oleosos, através do uso de bioindicador vegetal para o estabelecimento de critérios na avaliação do estado de biorremediação do solo. Considera que as normas utilizadas em geral estabelecem somente os limites de metais pesados no solo, como exemplo, chumbo, zinco, cobre, níquel e cádmio. Após a biorremediação os metais são liberados para o solo podendo ser absorvidos pelas plantas. Para avaliação do processo que envolve a dinâmica e os efeitos do acúmulo dos metais pesados no solo durante a biodegradação e o monitoramento in situ, foram realizados testes em casa de vegetação para medir os teores de metais absorvidos na parte aérea das plântulas do fitoindicador Avena strigosa L. como critério de biorremediação de uma área experimental que recebeu resíduos da refinaria Presidente Getúlio Vargas - PETROBRAS. A taxa de aplicação, destes resíduos no solo da área experimental seguiu a norma EPA 800/81. Os tratamentos foram diluídos nas diferentes concentrações tóxicas de 0%, 25%, 50%, 75% e 100% na relação solo contaminado/solo testemunha. Os elementos avaliados na parte aérea das plântulas de Avena strigosa L., foram o chumbo, zinco, cobre, níquel, cádmio, cromo, selênio, arsênio, vanádio, cobalto, alumínio, ferro, potássio, sódio, magnésio e manganês. Os resultados obtidos indicam que à medida que ocorre a biorremediação do solo, nos testes de fitoxicidade, ocorre a absorção de chumbo, zinco, níquel, selênio e arsênio mostrando que estes foram liberados devido a biodegradação. Os metais que variaram após a biodegradação no período observado e que apresentam potencial para serem utilizados como indicadores de biorremediação foram o chumbo, selênio e arsênio. A absorção de zinco é independente do grau de saturação do metal controlado pela norma EPA 800/81, indicando que o valor de saturação para este elemento é baixo. A absorção de metais nos testes de fitoxicidade apresenta potencial para uso como critério de biorremediação e para medir o estado de biorremediação

Este trabalho foi realizado com o objetivo de analisar a fertilidade do solo e a composição química da planta e palhada em área degradada pela mineração do xisto após a revegetação com espécies forrageiras submetidas a diferentes adubações. O experimento foi conduzido durante 12 meses no município de São Mateus do Sul-PR na Petrobrás-SIX em área reconstituída após a mineração do xisto. O delineamento foi o de blocos ao acaso com parcelas subdivididas envolvendo 3 parcelas referentes às adubações e 3 subparcelas com as forrageiras, totalizando 36 unidades experimentais. As adubações utilizadas foram: I- Adubação mineral com permanência da parte aérea; II- Adubação mineral e orgânica com exportação da parte aérea; III- Adubação mineral com exportação da parte aérea. As forrageiras constituíram diferentes sistemas com gramíneas e leguminosas perenes e anuais de inverno e verão da seguinte forma: Sistema I- pensacola, trevo branco, trevo vermelho e comichão; Sistema II- hemartria, trevo branco, trevo vermelho e comichão; Sistema III- azevém, ervilhaca e trevo vesiculoso no inverno; sorgo forrageiro e crotalária no verão. Foram aplicados 44 kg ha-1 de N, 160 de P2O5, 150 de K2O (adubação mineral) e 13.160 kg ha-1 de esterco bovino (adubação orgânica). Efetuou-se também adubação de cobertura (80 kg ha-1 de N) e calagem (1.248 kg ha-1 de calcário com 100% de PRNT). As avaliações realizadas envolvendo características da planta foram peso da matéria seca, composição botânica, cobertura do solo e concentração e extração dos nutrientes P, K, Ca, Mg, C e N. As características químicas do solo foram determinadas nas profundidades de 0-3 e de 3-9 cm quanto ao pH CaCl2, Al, H+Al, P, K, Ca, Mg, C e N. A partir da coleta da palhada determinou-se o peso da matéria seca residual, a concentração de C e N e a quantidade destes elementos sobre o solo. Concluiu-se para o período de estudo que as maiores produções de matéria seca total ocorreram nos tratamentos com adubação orgânica e com permanência da parte aérea e nas forrageiras do sistema II e III. A extração dos nutrientes, de maneira geral, foi superior nos tratamentos com maior produção de matéria seca. Os tratamentos propiciaram alterações nas propriedades químicas do solo entre a coleta inicial e final do experimento principalmente na camada de 0-3 cm, no entanto, não constatou-se diferenças entre os tratamentos no pH CaCl2, Al e H+Al do solo em ambas as profundidades e nos teores de P, Ca e Mg do solo na camada de 3-9 cm. A adubação orgânica propiciou maiores teores de P, Ca, Mg, C orgânico, N total e CTC pH 7 do solo e a permanência da parte aérea apresentou melhores resultados em relação à adubação orgânica no teor de K do solo. Considerando o teor de matéria orgânica como o principal fator no processo de recuperação, verificou-se que as espécies perenes (sistema I e II) foram mais adequadas. As porcentagens médias de cobertura do solo em todos os sistemas e adubações foram adequadas e a quantidade de C e N sobre o solo teve menor efeito que a adubação orgânica em relação aos teores de C orgânico e N total do solo na profundidade de 0-3

Resumo: Este experimento foi conduzido durante 18 meses na usina da PETROBRAS-SIX no município de São Mateus do Sul (PR) com o objetivo de se avaliar a influência de consórcios de forrageiras e de métodos de adubação na recuperação de um solo degradado pela mineração do xisto. Para a condução do experimento foi utilizado um delineamento em blocos ao acaso em parcelas subdivididas com quatro repetições, aonde as adubações definiram as parcelas e os consórcios as subparcelas. Os tratamentos consistiram de três tipos de adubação: adubação 1 - adubação química, corte das forrageiras e permanência da parte aérea; adubação 2 - adubação química e orgânica (esterco bovino), corte das forrageiras e exportação da parte aérea; adubação 3 - adubação química, corte das forrageiras e exportação da parte aérea; e três diferentes consórcios de gramíneas e leguminosas: consórcio perene 1 - pensacola + trevo-branco + comichão; consórcio perene 2 - hemartria + trevo-branco + comichão; consórcio anual - (inverno) ervilhaca-peluda + aveia-preta + trevo-vesiculoso / (verão) sorgoforrageiro + guandu. Foram analisadas a produção de matéria seca das forrageiras, a composição botânica dos consórcios e a cobertura do solo. A evolução das propriedades químicas do solo (pH, Al, Ca + Mg, K, P, C, CTC pH 7,0 e V) foi avaliada em 18 meses, e as propriedades físicas (densidade de partículas e do solo, porosidade total, de aeração e microporosidade e resistência ao cisalhamento) foram avaliadas em 12 meses nas profundidades de 0 a 3 cm (PJ) e 3 a 9 cm (P2). A adubação 2 se destacou na produção de matéria seca, sendo que os consórcios não diferiram entre si. Todos os tratamentos proporcionaram uma boa cobertura de solo. Houve queda no pH e aumento nos teores de H + Al em todos os tratamentos. A adubação 2 se destacou no fornecimento de Ca + Mg, enquanto que a adubação 1 se destacou no fornecimento de K, sendo que estas adubações proporcionaram os maiores teores de P, verificando-se um gradiente dos teores de P no perfil estudado. Os teores de carbono orgânico não sofreram alterações, sendo que a adubação 2 apresentou o melhor resultado. A CTC a pH 7,0 aumentou na Pl5 havendo queda da saturação de bases de forma geral. Com relação às propriedades físicas houve diminuição da densidade de partículas na Pj, da microporosidade e da densidade do solo, além de aumentos na porosidade total e de aeração. Embora tenha havido uma tendência de diminuição da resistência ao cisalhamento, alguns resultados são contraditórios, levando à hipótese de que a metodologia utilizada nesta determinação não foi a mais adequada. De uma maneira geral o tratamento com a adubação 2 + consórcio perene 2 foi o que apresentou os melhores resultados na recuperação deste solo.

Resumo: O presente trabalho têm como objeto de estudo o desenvolvimento de metodologia para a avaliação do estado de biorremediação de solos contaminados com resíduos provenientes do refino de petróleo através de bioindicador vegetal para monitoramento do processo de biorremediação e caracterização do impacto ambiental de áreas contaminadas. Para tanto foram estudados o comportamento morfofisiológico de uma espécie indicadora de estado de biorremediação de solos contaminados com resíduos oleosos, a Avena strigosa L. (aveia-preta), em experimentos em casa de vegetação, com tratamentos delineados em função da quantidade relativa de resíduo, onde o solo contaminado e o mesmo solo sem contaminação foram misturados. Foram estudados e avaliados, em separado, os parâmetros de germinação, desenvolvimento vegetal, sobrevivência e fitoxicidade. Os resultados destas avaliações foram analisados sendo estabelecidas escalas de quantificação da toxicidade no vegetal e determinadas curvas de fitoxicidade em função das diluições de solo contaminado que confirmaram a possibilidade do uso da metodologia de determinação da fitoxicidade de solo contaminado. Este trabalho procura colaborar com o estabelecimento de critérios para a devolução ao meio ambiente de solos provenientes de áreas de biorremediação "on site", utilizadas como sistema de tratamento de resíduos sólidos. As atuais normas para utilização de áreas de biorremediação, por exemplo, norma EPA 800/81 ou 40CFR503/93, que evidenciam como principal parâmetro o acúmulo de metais pesados no solo, não especificam claramente sua devolução a natureza, como na deposição da matéria. Estes critérios utilizados, consideram a devolução da área de biorremediação para uso agrícola, nestes casos, nas áreas de biorremediação, pretende-se manter o solo com qualidade agrícola em relação ao teor de metais, não considerando aspectos de fitoxicidade residual, assim, após encerrada a etapa de biodegradação da fração orgânica dos resíduos adicionados e têm sido proposto a utilização de bioindicadores de toxicidade para medir o estado de biorremediação, que foi desenvolvido no presente trabalho, inclusive com a proposta de parâmetros morfofisiológicos para uso em outras situações de biorremediação quando, através de mudanças morfofisiológicas podem ser indicadas as possibilidades da presença de substâncias tóxicas e/ou nocivas residuais (NASCIMENTO NETO & CARVALHO, 1996, NASCIMENTO NETO, 1997, NASCIMENTO NETO & CARVALHO, 1998).

Orientador: Antonio Jose da Silva Maciel / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-08T08:22:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ribeiro_AdmilsonIrio_D.pdf: 3254914 bytes, checksum: 0ab8207c67fb14305c928c29a6124726 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: A utilização dos recursos naturais de uma nação implica diretamente na manipulação de ambientes naturais da superfície terrestre. Nesse cenário, estimativas indicam que a mineração contribui em um por cento na degradação dos solos do planeta. Observa-se que, mesmo parecendo um valor pequeno esse percentual denota uma alta intensidade de degradação. Esta degradação ao meio provoca grandes modificações ao sistema, tendo um forte efeito perturbador na paisagem, porque requer a remoção da vegetação, do solo e das rochas que estejam acima dos depósitos minerais. De acordo com a legislação ambiental vigente no Brasil e o processo de globalização mercadológico, intensifica-se o compromisso das nações em relação à preservação do meio ambiente. Surge, então, em função das respostas negativas da natureza ao seu intensivo uso, uma conscientização, por parte de empresas e órgãos, de que a ação antrópica sobre o meio tem que ser minimizada, tornando-se um desafio: desenvolvimento e sustentabilidade. Neste contexto, o presente trabalho utilizou-se da mecanização do preparo de solo, como uma técnica para aplicar em larga escala, as estratégias e métodos de recuperação de áreas mineradas, que foram pesquisadas e desenvolvidas experimentalmente por pesquisadores em um projeto temático de recuperação de áreas degradadas. Este trabalho foi realizado no ecossistema amazônico dentro da Floresta Nacional do Jamari Rondônia (FLONA do Jamari) em minas de cassiterita desativadas. Os objetivos deste trabalho foram: 1. Desenvolver um programa computacional capaz de gerenciar um banco de dados e auxiliar na seleção de máquinas e métodos de preparo para executar as operações de recomposição topográfica e preparo de superfícies em áreas degradadas por exploração mineral de cassiterita. 2. Utilizar o programa desenvolvido no planejamento de custos e desempenho operacional, para as operações requeridas nas estratégias de recuperação das áreas. 3. Analisar a produtividade vegetal nas áreas mobilizadas e qualidade da mobilização superficial, utilizando-se de indicadores e métodos de preparo do solo. 4. Avaliar por meio de indicadores biológicos a eficiência das estratégias e técnicas de recuperação que foram mecanizadas e aplicadas no local. Os resultados mostraram que: o programa computacional (SGMAD) desenvolvido atendeu aos propósitos metodológicos estabelecidos (análise de custos e capacidade operacional) para o planejamento e a seleção de máquinas e métodos de preparo nas áreas de exploração mineral de cassiterita. Os métodos e a qualidade da mobilização superficial aplicados foram significativos para o desenvolvimento de leguminosas nas áreas. O uso de indicadores biológicos (biomassa microbiana e atividade enzimática) na avaliação das técnicas e estratégias adotadas revelou que o plantio de leguminosas e sua posterior incorporação vêm promovendo alterações graduais positivas em alguns dos parâmetros de solo/substrato analisados / Abstract: The usage of a nation's natural resources directly implies the manipulation of natural environments on the terrestrial surface. In this scenario, estimates indicate that mining contributes to one percent of the degradation of the soils of the planet. It is observable that, although it seems to be a small number, this percentage denotes a high intensity of degradation. This degradation of the environment provokes large modifications of the system, having a strong disturbing effect on the landscape, for it requires the removal of the vegetation, the soil and the rocks that are above the mineral deposits. According to the environmental legislation enforced in Brazil and the process of marketing globalization, the commitment of the nations to the preservation of the environment is intensified. By reason of nature's negative responses to its intensive use, an awareness then appears from enterprises and agencies about how the anthropic action over the environment needs to be minimized, becoming a challenge: development and sustainability. In this context, the present work made use of the Mechanical tillage of the soil, as a technique to apply, in a large scale, the strategies and methods to recover mined areas that were researched and developed experimentally by researchers on a theme project about the recovering of degraded areas. This work was conducted in the Amazon ecosystem, inside the Jamari National Forest ¿ Rondônia (FLONA do Jamari), in deactivated cassiterite mines. The objectives of this work were to: 1. Develop a computational program capable of managing a database and assist in the selection of machines and preparation methods to execute the operations of topographical recomposition and tillage of surfaces in areas degraded by the mineral exploitation of cassiterite. 2. Use the program that was developed in the planning of costs and operationa development, for the operations required in the strategies for recovering the areas. 3. Analyze the vegetable productivity in the mobilized areas and the quality of the superficial mobilization, making use of indicators and tillage methods. 4. Evaluate, through biological indicators, the efficiency of the recovery strategies and techniques that were mechanized and applied on the location. The results showed that: the developed computational program (SGMAD) served the methodological purposes (the analysis of costs and operational capacity) established for the planning and the selection of the tillage machines and methods in the areas of mineral exploitation of cassiterite. The applied methods and quality of the superficial mobilization were significant to the development of leguminous plants in the areas. The use of biological indicators (microbial biomass and enzymatic activity) in the evaluation of the adopted techniques and strategies revealed that the planting of leguminous plants and their posterior incorporation have been promoting gradually positive alterations in some of the analyzed soil/substract parameters / Doutorado / Maquinas Agricolas / Doutor em Engenharia Agrícola