Orientador : Prof. Dr. Gilberto Abate / Coorientador : Prof. Dr. Marco Tadeu Grassi / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Química. Defesa: Curitiba, 26/11/2015 / Inclui referências : f. 123-131 / Área de concentração : Físico-Química / Resumo: O presente trabalho é fruto de uma vertente do Projeto Xisto Agrícola, um Termo de Cooperação entre Embrapa Clima Temperado, Petrobras e diversas universidades brasileiras para estudar as potencialidades de aplicação dos coprodutos da industrialização do xisto na agricultura. Neste trabalho foi investigada a potencial contribuição do xisto retortado (XR), proveniente da Unidade de Industrialização do Xisto, em São Mateus do Sul (PR), como coadjuvante para oferecer nutrientes ao solo e às culturas, sem oferecer riscos quanto ao conteúdo de metais. Para desenvolver este estudo, foram utilizados solos que receberam aplicação de doses crescentes de XR em campo, coletados na área experimental do Departamento de Solos da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), Santa Maria, RS, Brasil. O experimento vem sendo desenvolvido desde 2011 e tem sido base também para outros estudos relacionados ao condicionamento do solo e para o crescimento vegetal. Foi utilizada uma amostra do XR, para avaliar a dessorção de elementos metálicos que possam contribuir para a nutrição vegetal e outros elementos que possam ser indesejáveis ao ambiente. Os solos tratados e o XR foram caracterizados quanto às suas características físico-químicas e minerais. Foi realizada a digestão do XR para verificar os elementos presentes. Foram desenvolvidos experimentos de dessorção em batelada e em colunas de lixiviação com água ultrapura, visando determinar e quantificar os elementos presentes nos extratos obtidos. Além disso, foram realizados testes em batelada em meio ácido, utilizando uma solução de ácido acético, em pH 4,95, visando avaliar a liberação de elementos em condições mais ácidas. Conforme resultados obtidos, o XR possui em sua matriz alguns elementos prejudiciais ao ambiente, mas também contribui com macro e micronutrientes essenciais ao crescimento e desenvolvimento vegetal. A partir dos ensaios em batelada e em colunas de lixiviação, os elementos tóxicos presentes no XR não são dessorvidos em quantidades suficientes para contaminar o solo e águas subterrâneas. Sua maior contribuição em termos de nutrientes é com relação ao Ca, que possui alta mobilidade e é liberado para a solução do solo. A partir de comparações entre os resultados obtidos na análise dos extratos dos solos, em batelada e em colunas de lixiviação, e a legislação para solos e águas subterrâneas (CONAMA 420/2009 e CETESB 195-E/2005), os elementos indesejáveis liberados no extrato não estão diretamente relacionados à presença de XR no solo. Em comparação entre as amostras que receberam adição de XR e as amostras de controle (testemunhas), muitos dos elementos determinados são constituintes do solo ou provenientes da adubação de base (NPK) ou, possivelmente, de experimentos anteriores no mesmo local. O estudo realizado mostrou que o XR pode ser utilizado como condicionador de solo em conjunto com outros adubos ou fertilizantes sem adicionar elementos prejudiciais ao meio. Palavras Chave: xisto retortado, condicionador de solo, elementos traço, ICP OES / Abstract: This work is part of the Project ¨Xisto Agrícola¨, a cooperation plan among Embrapa Clima Temperado, Petrobras and several Brazilian universities to study the potential use of shale industrialization coproducts in agriculture. This work investigated the potential contribution of XR from the Shale Industrialization Unit (Petrobras) in São Mateus do Sul (PR), Brazil, as a coadjuvant to provide nutrients to the soil and to the crops, without presenting any risks related to the content of metals. Soils that received increasing application of XR in the field were used in this study. The soil samples were collected from a field experimental area of the Soil Department, Federal University of Santa Maria (UFSM), Santa Maria, RS, Brazil. The experiment has been developed since 2011 and it has been used as the basis for other studies related to soil conditioning and plant growth. A sample of XR was used to evaluate the metallic elements desorption that can contribute to the plant nutrition and other elements which may be undesirable to the environment. The treated soil and XR were characterized according to their physical, chemical and mineral characteristics. The digestion of XR was performed in order to determine the elements present. Desorption experiments were carried out in batch tests and in leaching columns tests using ultrapure water, in order to determine and quantify the elements present in the extracts from the tests. Moreover, desorption experiment were carried out in batch tests using acidic conditions; an acetic acid solution at pH 4.95 was used in order to evaluate the release of the elements under acidic conditions. As results, the XR presents some elements that can be harmful to the environment, but also contribute with macro and micronutrients that are essential to plant growth and development. From the batch and leaching columns tests results, the toxic elements present in the XR are not desorbed from the matrix in significant amounts to contaminate soil and groundwater. The element Ca represents the greatest nutrient contribution, which has high mobility and easily released into the soil solution. From comparisons among results obtained from the soil extracts analysis, batch and columns leaching tests, and the legislation for soil and groundwater (CONAMA 420/2009 and CETESB 195-E/2005), the undesirable elements released into the extracts are not directly related to the presence of XR on the soil samples. By the comparison among soil samples with XR and control samples, many of the elements are certain constituents from the soil or are from the fertilizer (NPK) or possibly from previous experiments at the same location. The study showed that the XR can be used as a soil conditioner together with other fertilizers without adding harmful elements to the environment. Key words: retorted oil shale, soil conditioner, trace elements, ICP OES
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:dspace.c3sl.ufpr.br:1884/47343 |
| Date | January 2015 |
| Creators | Santos, Jeniffer Vanelle dos |
| Contributors | Grassi, Marco Tadeu, Universidade Federal do Paraná. Setor de Ciências Exatas. Programa de Pós-Graduação em Química, Abate, Gilberto |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | 131 f. : il., application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPR, instname:Universidade Federal do Paraná, instacron:UFPR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | Disponível em formato digital |
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