Reuso de efluente de esgotos domésticos na irrigação de alface (lactuca sativa)

Abstract

Estudos mostram que efluentes resultantes do tratamento de águas residuárias podem ser empregados como fonte de água para a irrigação e como corretivos do solo capazes de suprir as plantas na forma de fertilizante. o efluente líquido da Estação de Tratamento de Esgotos/IAPI foi aplicado ao solo via irrigação em parcelas teste comparadas com parcelas que receberam água de um açude de origem freática. o experimento foi conduzido durante um período de oito semanas coincidentes com o ciclo de cultivo de plantas de alface (Lactuca sativa L.). Ao longo do tempo de condução do experimento foram realizadas análises químicas, físicas e microbiológicas do efluente, da água freática, do solo, da água percolada e das plantas. o efluente apresentou número mais provável de coliformes totais de 6,08 x 10⁸/100ml e 3,58 x 10⁸/100ml de coliformes fecais, sendo estes valores superiores aos estabelecidos pelos critérios de reuso de águas residuárias na irrigação. Após a percolação o efluente apresentou valores de coliformes totais e fecais de 4,7 x 10⁵/l00ml e 4,0 x 10³/100ml, respectivamente. Os coliformes encontrados nas análises de tecido vegetal estavam em quantidades inferiores a 2 coliformes/100ml. A análise química das águas de irrigação demonstrou que dentre os macroelementos essenciais ao crescimento da cultura presentes no efluente podemos destacar o nitrogênio (13,84 mg/l), os fosfatos (9,5 mg/l) potássio (24,84 mg/l). Estas quantidades de nitrogênio (284,33 kg/ha de N), fósforo (344,86 kg/ha de P₂0₅) e potássio (431,17 kg/ha de K₂0), nas suas formas disponíveis para a planta, foram suficientes para suprir as exigências da cultura de alface. O efluente percolado através das parcelas apresentou quantidades médias de nitrogênio e fosfatos inferiores às de potássio. Os elementos-traço analisados no efluente secundário apresentaram concentrações de zinco (0,088 mg/1), cobre (0,47 mg/1), chumbo (0,29 mg/1) e cromo (1,38 mg/1). Os valores de cádmio detectados foram em média 0,016 mg/1. De acordo com os critérios para qualidade de águas residuárias usadas em irrigação, podemos verificar que, zinco e cádmio atenderam tais critérios, enquanto cobre e chumbo apresentaram valores superiores. O elemento traço presente em maiores quantidades foi o cromo, com valores inferiores aos máximos estabelecidos para solos de textura fina (20 mg/1). A comparação entre médias, demonstrou a existência de diferença significativa ao nível de 5%, entre as parcelas que receberam efluente de tratamento secundário e água de origem freática para zinco, enquanto que para os demais elementos-traço a diferença não é significativa. Os valores de condutividade elétrica e razão de absorção de sódio indicaram que não haverá probabilidade de salinização e improváveis também os danos às culturas de maneira geral. Esta água apresentou salinidade média e baixa concentração de sódio, em relação ao risco de sodificação ou alcalinização solo. A adição do efluente proporcionou uma elevação no percentual de matéria orgânica (19%) e na capacidade de troca de cátions (15,4%) em relação a análise inicial do solo. A elevação da percentagem de fósforo total do solo foi de 13,9%. Este elemento ficou nas suas formas estáveis, já que ao analisarmos a água percolada pelas parcelas, verificamos a presença de pouco fósforo. A lixiviação do fósforo, foi baixa, indicando sua pouca mobilidade através do perfil de solo. Verificou-se uma redução percentual de potássio no solo de 24, 5%, em relação a análise inicial do mesmo e um aumento na concentração de nitrogênio total em média de 31,8%. Entre os elementos analisados no solo, verificou-se a elevação nas concentrações de alumínio (284,6%), manganês (16,07%), magnésio (24,5%) e cobre (9%). Observou-se diminuição das quantidades de boro (25,3%), chumbo (22,4%), zinco (25,6%) e enxofre (43,27%). o sódio, o cálcio e o potássio foram os íons presentes em maior quantidade no tecido da planta. Os elementos-traço presentes no tecido vegetal seguiram a seguinte ordem nas plantas irrigadas com efluente da ETE/IAPI: cromo (0,054 mg/l), zinco (0,02 mg/l), cobre (0,0079 mg/l) chumbo (0,01 mg/l) e cádmio {0,00043 mg/l). Ao compararmos os resultados da análise do tecido das plantas que receberam água de origem freática verificamos que os teores de metais obedeceram a mesma ordem das quantidades verificadas no tratamento com o efluente, não havendo diferença significativa entre as quantidades absorvidas presentes no tecido.

Studies have shown that wastewater treatment effluents may be used as a source of irrigation water and also to correct soil and provide plants with fertilizer. The liquid effluent of the Wastewater Treatment Plant (ETE/IAPI) was applied to the soil on test plots which were compared with plots using water from an impoundment reservoir containing water from a groundwater source. The experiment was performed during an eight-week period, coinciding with the crop cycle of lettuce (Lactuca sativa L. ). Throughout the experiment chemical, physical and microbiological tests were performed on the effluent, groundwater, soil, percolated water and plants. The effluent presented a most probable number of total coliforms of 6,08 x 10⁸/100ml and 3,58 x 10⁸/100ml fecal coliforms. These values were higher than those established by the wastewater reuse criteria for irrigation. After percolation, the effluent presented total and fecal coliforms of 4,7 x 10⁵ / 100ml e 4,0 x 10³/100ml, respectively. Less than 2 coliforms/100ml were found in the tests on plant tissue. The chemical analysis of irrigation water showed that the most important essential macroelements for crop growth present in the effluent are nitrogen (13,84 mg/l), phosphates (9,5 mg/l) and potassium (24,84mg/l). These amounts in the form available to plants, were sufficient to fulfill the requirements for lettuce. The effluent wich percolated through the plots presented mean quantities of nitrogen and phosphates below those of potassium. The trace-elements analyzed in the effluent presented concentrations of zinc (0,088 mg/l), copper (0,47 mg/l), lead (0,29 mg/l) and chromium (1,38 mg/l). The cadmium values detected were on the average 0,016 mg/l. According to the wastewater quality criteria for irrigation, it could be seen that zinc and cadmium fulfilled these criteria, whereas copper and lead presented higher values. The largest amount of trace-element was chromium, with values below the maxima established for fine-textured soils. The comparison of means showed that. there was a significant difference of 5%, among the plots which received secondary treatment effluent and groundwater as to zinc, whereas for the other trace-elements the difference was not significant. The electric conductivity values and sodium absorption ratio indicated that salinization is unlikely: it is also unlikely that crops in general will suffer damage. This water presented average salinity and low sodium concentration, as compared with the risk of soil sodification or alkalinization. Adding effluent led to a higher percentage of organic matter in the soil, 19% as compared with the initial soil tests. The soil cation exchange capacity increased 15.4% when the effluent was added. The total phosphorus in soil increased 13.9%, and it remained there in more stable forms, since when we analyzed the water percolated by the plots, little phosphorus was found. There was not much leaching of the element since, characteristically, it did not move much through the soil profile. As compared with the initial soil tests there was 24. 5% potassium reduction was found. The total nitrogen concentration in soil increased an average of 31.8%. Among the soil elements tested we found higher concentrations of aluminum (284,6%), manganese (16,07%), magnesium (24,5%) and copper (9%). Lower quantities of borium (25,3%), lead (22,4%), zinc (25,6%) and sulphur (43,27%), were found. Sodium, calcium and potassium were the ions found in the largest amounts in plant tis sue. The trace-elements in plant tissue followed the same order in the plants irrigated with ETE/ IAPI effluent: chromium (0,054 mg/l), zinc (0,02 mg/l), copper (0,0079 mg/l) lead (0,01 mg/l) and cadmium (0,00043 mg/l). Comparing the results of tests with plants which received only groundwater, we found that the metal contents followed the same order as the amounts seen in treatment with the effluent, and no significant difference was detected between the quantities absorbed in plant tissue.