Voltametria de pulso diferencial como alternativa no monitoramento de cádmio, chumbo e cobre em lodo de estações de tratamento de água para sua possível utilização na agricultura

Abstract

Encontrar um destino para os resíduos provenientes das Estações de Tratamento de Água (ETA) é um desafio cada vez mais presente para as empresas que prestam esse serviço. Uma das possibilidades é a utilização do lodo proveniente desse processo na agricultura, na recuperação do solo ou até mesmo como adubo, mas para isso, é necessário que o mesmo atenda a vários pontos previstos na legislação. No Brasil, não há legislação especifica para ETA, apresentando apenas legislação para as Estações de Tratamento de Esgoto (ETE). A Resolução nº 375/2006 do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA) define parâmetros de contaminantes para utilização agrícola desse lodo (limite de 39 mg kg-1 para cádmio, 300 mg kg-1 para chumbo e 1500 mg kg-1 para cobre). Um dos métodos de referência utilizado para a análise de traços é a espectrometria de absorção atômica com chama (FAAS). Este método apresenta maior custo, tanto em aquisição como em manutenção, menor limite de detecção, maior tempo de análise e maior geração de resíduos. Neste trabalho, desenvolveu-se um método para determinação de Cu, Cd e Pb por voltametria de redissolução anódica com pulso diferencial, utilizando-se eletrodo de carbono vítreo modificado com filme de Bismuto (BIFE) para Pb e Cd, e sem modificação para o Cu. Realizou-se a otimização do método, pela avaliação dos parâmetros instrumentais. Dentre as vantagens do uso da voltametria estão o baixo custo, menor geração de resíduos, portabilidade dos equipamentos e baixo limite de quantificação (21,3 μg kg-1 para Cu, 67,9 μg kg-1 para Cd e 48,0 μg kg-1 para Pb). A partir dos resultados obtidos, pode-se dizer que o método proposto pode ser utilizado como rotina no monitoramento destes metais em lodo de ETA. O método foi aplicado em amostras de lodo da estação de tratamento de água de Guaíba e, em algumas amostras, a concentração de Pb ficou um pouco acima do permitido pela legislação para ETE, de modo que outros parâmetros precisam ainda ser avaliados para possibilitar a utilização deste lodo de ETA na agricultura.

Find a destination for waste from Water Treatment Plants (WTP) is an ever-present challenge for companies providing this service. One of the possibilities is the use of sludge from this process in agriculture, in the recovery of the soil or even as fertilizer, but to do this it is necessary to meet several points in the legislation. In Brazil the legislation is not specific for WTP, presenting legislation for Sewage Treatment Plants (STP). The resolution 37/2005 fron the National Council of the Environment (CONAMA) defines contaminant parameters for agricultural use of this sludge (limit of 39 mg kg-1 for cadmium, 300 mg kg-1 for lead and 1500 mg kg-1 for copper). One of the reference methods used for trace analysis is Flame Atomic Absorption Spectrometry (FAAS). This method presents a higher cost, both in acquisition and in maintenance, lower limit of detection, longer analysis time and greater generation of residues. In this work, a method was developed to determine Cu, Cd and Pb by anodic stripping voltammetry with differential pulse, using glassy carbon electrode modified with Bismuth film (BIFE) for Pb and Cd, and without modifying for Cu. The method was optimized, evaluating the experimental parameters. Among the advantages of using voltammetry are the low cost, lower generation of waste, portability of the equipment and low limit of quantification (21,3 μg kg-1 para Cu, 67,9 μg kg-1 para Cd e 48,0 μg kg-1 para Pb). From the results obtained it can be stated that the proposed method could be used for the determination of Cd, Pb and Cu in sludge for WTP. The method was applied in samples from the WTP in Guaíba and, in some samples, the Pb concentration was slightly above the legislation and other parameters still need to be evaluated to enable the use of this WTP sludge in agriculture.