Análise Multi-elementar e Transferência de Metais e Isótopos de Chumbo no Sistema Planta – Solo - Água Subterrânea em Área Contaminada por Calda Bordalesa na Região Vinífera de Palomas, Município de Santana do Livramento, RS

Abstract

No Distrito de Palomas, situado no Município de Santana do Livramento (RS), o cultivo de uva vem sendo praticado de forma extensiva desde 1976. A calda bordalesa é um dos principais defensivos utilizados no combate à doenças fúngicas da videira. É composto de cal virgem e sulfato de cobre, que contêm outros metais como impurezas, tais como Zn, Pb, Cr, Cd e Ni. A aplicação por longo prazo deste insumo pode levar à contaminação dos solos e das águas subterrâneas. Algumas características da região acentuam este risco, como solos arenosos muito permeáveis, gerados a partir da alteração dos arenitos da Formação Guará e Botucatu, e o fato das águas subterrâneas constituírem zona de recarga do Sistema Aquífero Guarani. Neste contexto, o objetivo deste trabalho é avaliar a transferência de metais e de isótopos de chumbo no sistema planta-solo-água subterrânea dos vinhedos de Palomas. Para tanto, foram coletadas amostras de solos, água subterrânea, folhas e raízes das videiras em dois vinhedos com idades distintas e em área isenta de cultivo. O sulfato de cobre e a cal virgem foram coletados na sede da vinícola mais antiga. Foram realizadas análises granulométricas, Difratometria de Raios X, análises de metais por ICP-OES, análises multi-elementares por ICP-MS e de isótopos de Pb por TIMS. Observou-se que os solos da região são predominantemente arenosos, mas níveis argilosos estão presentes e representam barreiras à migração dos contaminantes. As análises multi-elementares permitiram uma avaliação da distribuição de alguns elementos nos diferentes compartimentos geoquímicos. Nas plantas os teores de metais são similares àqueles da bibliografia, à exceção do cobre que apresentou teores mais elevados neste trabalho, reflexo da elevada disponibilidade do cobre em solos arenosos e ácidos e da elevada freqüência na aplicação do fungicida. Os solos também apresentaram elevados teores de cobre, que tende a ser mais concentrado no horizonte superficial. Foram constatados teores elevados de arsênio tanto nos solos dos vinhedos como na cal virgem, sugerindo que este elemento deva ser incluído em estudos sobre a calda bordalesa. As águas subterrâneas não apresentaram teores relevantes de metais, demonstrando que a migração dos contaminantes no perfil de solo é restrita. Os isótopos de chumbo mostraram valores similares nos pontos de vinhedos e no background, indicando que o teor de chumbo no sulfato de cobre não é suficientemente elevado para alterar as características isotópicas do solo e da água subterrânea.

In Palomas District, situated in Santana do Livramento (RS), the vine-growing has been practiced extensively since 1976. The Bordeaux mixture is the main defensive used to combat vines fungal disease. It is composed of slaked lime and copper sulfate, which contains other metals such as Zn, Pb, Cr, Cd and Ni. The long-term application of this compound may cause soil and groundwater contamination. Some characteristics of the studied area may increase this risk, such as sandy soils with high permeability, whose are generated from the alteration of sandstones from the Guará and Botucatu Formation and the fact of groundwater compose recharge zone of Aquifer Guarani System. The present study aim is to evaluate the metals and lead isotope transference in the plant – soil – groundwater system of Palomas` vineyards. The selected sampling areas were two vineyards with different ages and one area without agricultural activities. Soil, groundwater, leaves and roots of vine, slaked lime and copper sulfate samples were collected. The study was carried on through granulometric analyses, X-Ray Difraction, metal analysis by ICP-OES, multielemental chemical analyses by ICP-MS and lead isotope by TIMS. The granulometric analysis showed that the soils are sandy, but clayey levels are present and represent a geochemical barrier to contaminants migration. The multi-elemental results allowed the evaluation of some elements distribution in each geochemical compartment analyzed. In plant samples the metal contents are similar to those of literature, excepting copper, which showed high levels in the present work. This result reflects the elevated copper biodisponibility in sandy soils and the high frequency of Bordeaux mixture application. The soils also present high copper content, and this metal tends to be concentrated in surface horizons. High contents of arsenic were found in vineyards soils and in the slaked lime, suggesting that this element should be included in studies around the Bordeaux mixture. The groundwater didn`t contain relevant metal values, demonstrating that the contaminants migration in soil profile is restrict. The lead isotope showed similar values in vineyards and background soils, indicating that lead content of copper sulfate is not sufficient to change the isotopic characteristics of soil and groundwater.