RESUMO
ABSTRACT Improper design and management of the cover layer of a sanitary landfill has been proven to produce harmful environmental impacts on the environment. One alternative at hand is to develop scenarios based on simulation of physical and computational models to represent the expected field water balance of a landfill coverage layer. This paper investigates the design of a sanitary landfill final cover in the municipality of Seropédica, which is located at the state of Rio de Janeiro - Brazil. More specifically, the compact soil coverage, which is widely used for landfill final cover of municipal solid waste, is evaluated in contrast to vegetation cover by grass, vegetation cover by brachiaria and capillary barrier. To accomplish such task, hydrometeorological forcing conditions, namely daily rainfall and temperature, were retrieved from the Anchieta weather station, which is situated nearby the study area. The Hydrus 1D and 2/3 D computational codes were employed to develop a set of scenarios to follow the contamination plume evolution within the landfill along the time frame of 20 years with some degree of reliability. It should be noted that the performed evaluation indicates the possibility to control the leachate release and consequently to avoid contaminating the environment, notably to prevent soil and water resources pollution. Vegetation cover by grass and brachiaria showed important control mechanisms with respect to the movement of the contaminant plume. In addition, it should be noticed that the best results for the landfill final cover were achieved for the capillary barrier, while poor performance results were obtained for the commonly employed compact soil.
RESUMO O projeto e a gestão inadequados da camada de cobertura de um aterro sanitário produzem impactos ambientais prejudiciais ao meio ambiente. Uma alternativa disponível é desenvolver cenários baseados na simulação de modelos físicos e computacionais para representar o balanço hídrico que se espera que ocorra em uma camada de cobertura do aterro por meio de um experimento de campo. O presente trabalho investiga o projeto de cobertura final de um aterro sanitário no município de Seropédica, localizado no estado do Rio de Janeiro - Brasil. Mais especificamente, a cobertura compacta do solo, que é amplamente utilizada para a cobertura final de aterro de resíduos sólidos urbanos, é avaliada em contraste com a cobertura vegetal por gramíneas, cobertura vegetal por braquiária e barreira capilar. Para realização dessa tarefa, forçantes hidrometeorológicas, nomeadamente precipitação e temperatura na escala diária, foram obtidas da estação meteorológica de Anchieta, situada nas proximidades da área de estudo. Os códigos computacionais Hydrus 1D e 2/3 D foram empregados para desenvolver um conjunto de cenários para acompanhar a evolução da pluma de contaminação no interior do aterro ao longo do período de 20 anos com algum grau de confiabilidade. Ressalta-se que a avaliação realizada indica a possibilidade de controlar a liberação de chorume e, consequentemente, de evitar a contaminação do meio ambiente, notadamente para prevenir a poluição do solo e dos recursos hídricos. A cobertura vegetal por gramíneas e braquiárias apresentou importantes mecanismos de controle com relação ao movimento da pluma contaminante. Além disso, deve-se notar que os melhores resultados para a cobertura final do aterro foram alcançados para a barreira capilar, enquanto que os resultados de baixo desempenho foram obtidos para o solo compacto comumente empregado.
RESUMO
RESUMO Este trabalho teve por objetivo analisar, de forma crítica, a legislação brasileira que regulamenta o tema das áreas contaminadas. A legislação paulista também foi avaliada pelo fato de o Estado de São Paulo ter sido o pioneiro no enfrentamento do problema. A metodologia utilizada nesta pesquisa foi a bibliográfica de cunho qualitativo, com utilização de doutrina nacional e internacional, bem como sítios da internet. Concluiu-se que é urgente que se chegue a um consenso nacional sobre o conceito de solo; que as legislações nacional e paulista, ao adotarem critérios e metodologias de investigação próprios de países desenvolvidos, deixam de conformar a realidade e as especificidades brasileiras; que é essencial a participação da comunidade envolvida em todas as etapas do processo de remediação; que a tomada de decisão não deve ser realizada apenas com base nos valores orientadores, mas na realização de análises detalhadas de risco ecológico e à saúde humana no local contaminado.
ABSTRACT This study aimed to critically examine the Brazilian legislation that regulates the theme of contaminated areas. The legislation of São Paulo State was also assessed because this state was the pioneer in facing the problem. This study's methodology involves a qualitative overview of the bibliography, using both international and national legal doctrine, as well as websites. It was concluded that a national consensus regarding the concept of soil is required; the Brazilian and São Paulo State legislations, by adopting rules and guidelines established in the developed countries, failed to disregard Brazilian reality and specificities; the participation of the community involved at all stages of the remediation process is essential; the decision-making should not be based solely on the generic quality soil standards, but also on the ecological and human health risk analyses at a specific contaminated site.
RESUMO
Sequential extraction or chemical fractionation of heavy metals allows inferences to be made about their origin, occurrence, bioavailability, toxic potential and environmental contamination. Thus, the present study aimed to assess the distribution of Cu, Mn, Ni, Pb and Zn among the different soil fractions and landscape compartments of a yellow latosol cultivated with vegetables. Soil samples were collected from five areas cultivated with tomato (Lycopersicon esculentum, Mill.), lettuce (Lactuca sativa), chili pepper (Capsicum annuum L.) and chard (Beta vulgaris L.) in different slope positions (upper, middle, lower), and four reference areas (native forest), at a depth of 0.00 - 0.20 m. Heavy metal levels were also assessed in water used to irrigate the crops and for human consumption by collecting 200 ml of water samples from reservoirs. The soil samples were sequentially fractionated to quantify the concentrations of adsorbed Cu, Mn, Ni, Pb and Zn in the exchangeable (EF), organic matter (OF), amorphous and crystalline iron oxide fractions (AFeOx and CFeOx). Landscape position only interfered significantly in heavy metal adsorption in the soil for Cu and Ni associated with CFeOx and Zn bound to the EF in the farming areas. The highest Cu, Ni, Pb and Zn levels were found in the fractions with less stable chemical bonds (bound to organic matter), in addition to a strong affinity between Cu, Zn and Mn and the oxide fractions (AFeOx + CFeOx). The low affinity of Pb and Ni for the AFeOx and CFeOx fractions indicates greater contamination potential for the water reservoirs. In the short term, organic matter is the main source of remediation for heavy metal contamination in soil, making it important to adopt conservation practices aimed at reducing OM losses.(AU)
Extrações sequenciadas ou fracionamento químico de metais pesados permitem inferências sobre origem, forma de ocorrência, biodisponibilidade, potencial de toxicidade e contaminação ambiental por esses elementos. Assim, o presente estudo foi desenvolvido com o propósito de avaliar a distribuição de Cu, Mn, Ni, Pb e Zn entre as diferentes frações do solo e compartimento da paisagem, de um Latossolo Amarelo sob cultivo de hortaliças. Foram coletadas amostras de solos de cinco áreas cultivadas com tomate (Lycopersicon esculentum, Mill.), alface (Lactuca sativa), pimentão (Capsicum annuum L.) e acelga (Beta vulgaris L.) em diferentes posições no relevo (topo, encosta, baixio) e quatro áreas de referência (mata nativa), na profundidade de 0,00 - 0,20 m. Também foram avaliados os teores de metais pesados na água destinada à irrigação das lavouras e ao consumo humano, coletando-se para isso, 200 ml de amostras de água dos reservatórios. As amostras de solo foram fracionadas sequencialmente para quantificação dos teores de Cu, Mn, Ni, Pb e Zn adsorvidos às frações trocável (FT), matéria orgânica (FO), óxido de ferro amorfo e cristalino (OxFeA e OxFeC). As posições da paisagem interferiram significativamente na adsorção de metais pesados no solo apenas para o Cu e o Ni ligados à OxFeC e para o Zn ligado à FT, nas áreas cultivadas. Os maiores teores de Cu, Ni, Pb e Zn no solo encontram-se nas frações com ligações químicas menos estáveis (ligados à matéria orgânica) sendo também encontrada forte afinidade de Cu, Zn e Mn às frações oxídicas (AFeOx + CFeOx). A baixa afinidade de Pb e Ni às OxFeA e OxFeC condiciona maior potencial de contaminação dos reservatórios hídricos. A curto prazo, a matéria orgânica é a principal fonte de remediação de metais pesados no solo, sendo importante a adoção de práticas conservacionistas que reduzam suas perdas.(AU)
Assuntos
Metais Pesados/análise , Solo/química , Análise do Solo , Poluição AmbientalRESUMO
Sequential extraction or chemical fractionation of heavy metals allows inferences to be made about their origin, occurrence, bioavailability, toxic potential and environmental contamination. Thus, the present study aimed to assess the distribution of Cu, Mn, Ni, Pb and Zn among the different soil fractions and landscape compartments of a yellow latosol cultivated with vegetables. Soil samples were collected from five areas cultivated with tomato (Lycopersicon esculentum, Mill.), lettuce (Lactuca sativa), chili pepper (Capsicum annuum L.) and chard (Beta vulgaris L.) in different slope positions (upper, middle, lower), and four reference areas (native forest), at a depth of 0.00 - 0.20 m. Heavy metal levels were also assessed in water used to irrigate the crops and for human consumption by collecting 200 ml of water samples from reservoirs. The soil samples were sequentially fractionated to quantify the concentrations of adsorbed Cu, Mn, Ni, Pb and Zn in the exchangeable (EF), organic matter (OF), amorphous and crystalline iron oxide fractions (AFeOx and CFeOx). Landscape position only interfered significantly in heavy metal adsorption in the soil for Cu and Ni associated with CFeOx and Zn bound to the EF in the farming areas. The highest Cu, Ni, Pb and Zn levels were found in the fractions with less stable chemical bonds (bound to organic matter), in addition to a strong affinity between Cu, Zn and Mn and the oxide fractions (AFeOx + CFeOx). The low affinity of Pb and Ni for the AFeOx and CFeOx fractions indicates greater contamination potential for the water reservoirs. In the short term, organic matter is the main source of remediation for heavy metal contamination in soil, making it important to adopt conservation practices aimed at reducing OM losses.
Extrações sequenciadas ou fracionamento químico de metais pesados permitem inferências sobre origem, forma de ocorrência, biodisponibilidade, potencial de toxicidade e contaminação ambiental por esses elementos. Assim, o presente estudo foi desenvolvido com o propósito de avaliar a distribuição de Cu, Mn, Ni, Pb e Zn entre as diferentes frações do solo e compartimento da paisagem, de um Latossolo Amarelo sob cultivo de hortaliças. Foram coletadas amostras de solos de cinco áreas cultivadas com tomate (Lycopersicon esculentum, Mill.), alface (Lactuca sativa), pimentão (Capsicum annuum L.) e acelga (Beta vulgaris L.) em diferentes posições no relevo (topo, encosta, baixio) e quatro áreas de referência (mata nativa), na profundidade de 0,00 - 0,20 m. Também foram avaliados os teores de metais pesados na água destinada à irrigação das lavouras e ao consumo humano, coletando-se para isso, 200 ml de amostras de água dos reservatórios. As amostras de solo foram fracionadas sequencialmente para quantificação dos teores de Cu, Mn, Ni, Pb e Zn adsorvidos às frações trocável (FT), matéria orgânica (FO), óxido de ferro amorfo e cristalino (OxFeA e OxFeC). As posições da paisagem interferiram significativamente na adsorção de metais pesados no solo apenas para o Cu e o Ni ligados à OxFeC e para o Zn ligado à FT, nas áreas cultivadas. Os maiores teores de Cu, Ni, Pb e Zn no solo encontram-se nas frações com ligações químicas menos estáveis (ligados à matéria orgânica) sendo também encontrada forte afinidade de Cu, Zn e Mn às frações oxídicas (AFeOx + CFeOx). A baixa afinidade de Pb e Ni às OxFeA e OxFeC condiciona maior potencial de contaminação dos reservatórios hídricos. A curto prazo, a matéria orgânica é a principal fonte de remediação de metais pesados no solo, sendo importante a adoção de práticas conservacionistas que reduzam suas perdas.
Assuntos
Análise do Solo , Metais Pesados/análise , Solo/química , Poluição AmbientalRESUMO
O principal objetivo deste trabalho foi a avaliação quantitativa da influência do etanol sobre a volatilização de BTEX (benzeno, tolueno, etilbenzeno e xilenos) em mistura de gasolina e etanol anidro 25 por cento (v/v) em colunas experimentais, que simularam solos contaminados com gasolina pura e gasolina/etanol. Todos os BTEX apresentaram expressivo aumento das taxas de volatilização na coluna contendo a mistura gasolina/etanol. Porém, em termos percentuais, o maior e menor aumento nas taxas de volatilização foi observado para tolueno e benzeno, respectivamente. Em amostras de controle, com o percentual de etanol variando entre 0 e 25 por cento, não foi observado aumento no grau de volatilização do etilbenzeno, enquanto que o grau de volatilização dos xilenos foi reduzido. Estes resultados sugerem que, além de forças de interação intermoleculares, efeitos de interação líquido/estrutura do solo podem estar exercendo importante papel na volatilização dos BTEX.
The main objective of this paper was the quantitative evaluation of the ethanol's influence about the volatilization of BTEX (benzene, toluene, ethylbenzene and xylenes) in a mixture of gasoline and anhydrous ethanol 25 percent (v/v) in experimental columns that simulated soil contamination with gasoline/ethanol. All the BTEX presented expressive increase of volatilization rates in the gasoline-ethanol column. However, in terms of percentage, the highest and lowest volatilization grades were observed for toluene and benzene, respectively. In batch tests (control samples), with mixtures of gasoline ethanol with 0 and 25 percent (v/v) in ethanol, no increase of the volatilization grade was observed for ethylbenzene and the volatilization grade for xylenes was reduced. Matrix effects seem to be, besides the intermolecular interaction forces, important contributions for the volatilization grade of BTEX in this kind of sample.