RESUMO O descarte de resíduos de lodo de curtume no solo tem sido um problema ambiental devido aos altos teores de cromo. O objetivo deste trabalho foi avaliar a dinâmica dos óxidos de ferro e os teores de cromo ligados a esses minerais em áreas de descarte de resíduos de curtume. Para isso, foram determinados os teores de ferro e cromo extraídos por oxalato de amônio dos óxidos de baixa cristalinidade e por ditionito-citrato-bicarbonato (DCB) dos óxidos cristalinos na fração argila do solo. Esses teores variaram entre 3,5 e 4,1 mg kg-1 nos tratamentos sem aplicação de lodo de curtume e entre 19,9 e 56,8 mg kg-1 nos com adição de lodo. Os teores de cromo extraídos dos óxidos cristalinos variaram entre 21,3 e 23,3 mg kg-1 nos tratamentos sem aplicação de lodo e entre 46,4 e 103,0 mg kg-1 nos com uso de lodo de curtume. A aplicação desse material proporcionou um aumento na relação do ferro extraído do óxido de ferro e o ferro extraído com o ditionito (Feo/Fed) dos óxidos da área de descarte, o que evidencia uma diminuição da cristalinidade dos óxidos. Foi encontrada uma redução na relação do ferro extraído com o ditionito e do cromo extraído com o ditionito (Fed/Crd), o que mostra a substituição do ferro pelo cromo nos óxidos, evidenciando uma troca isomórfica. Essa alteração pode ser uma alternativa para a retenção de cromo pelo solo com grande força.

ABSTRACT The tannery sludge disposal in the soil has been a serious environmental problem due to the high chromium concentrations. The aim of this study was to evaluate the iron oxides dynamic and chromium concentrations linked to these minerals in areas of tannery sludge disposal. So, concentration of iron and chromium extracted with ammonium oxalate from oxides with low crystallinity and with dithionite-citrate-bicarbonate from the crystalline oxides in the clay fraction was evaluated. The concentration of chromium extracted from the iron oxides with low crystallinity varied between 3.5 and 4.1 mg kg-1 in the treatments without application of tannery, and between 19.9 and 56.8 mg kg-1 in the treatments with tannery application. The concentration of chromium extracted from the crystalline oxides varied between 21.3 and 23.3 mg kg-1 in the treatments without application of tannery sludge, and between 46.4 and 103.0 mg kg-1 in the treatments with tannery. The application of tannery promoted an increase in the relation between the iron extracted from the iron oxides and the iron extracted with dithionite (Feo/Fed) and the oxides from the disposal area, which is an evidence of the oxide crystallinity decrease. A reduction was found in the relation between the iron extracted with dithionite and the chromium extracted with dithionite (Fed/Crd), what shows the substitution of the iron by chromium in the oxides, emphasizing an isomorphic substitution. This isomorphic substitution can be an alternative to maintain the chromium in the soil with strong retention.

ABSTRACT: The parent geological materials and formation factors influence the chemical, physical, and mineralogical properties and composition of the soil. Therefore, the aims of this study were to determine the chemical and some physical and mineralogical properties of the soil useful for agricultural practice; to determine the natural contents of the semitotal metals in soils of the state of Rio Grande do Sul (Brazil); and to suggest use of the quality reference values (QRVs) in accordance with Resolution 420/2009 of the National Commission for the Environment (Conama). To determine some soil properties useful for agricultural, 254 surface soil samples from areas without known human influence (native grasslands or forests) were analyzed according to the methodology used by the soil testing laboratories of the state of Rio Grande do Sul. In addition, the semitotal heavy metal (Cd, Co, Cr, Cu, Ni, Pb, V, and Zn) contents of the soil were determined by the Usepa 3050B method and Hg was determined through an adaptation of the Usepa 7471 method. The results were studied in five soil groups from the state of Rio Grande do Sul according to soil parent materials: (1) basalt (volcanic rocks) of the Plateau region, (2) crystalline rocks (granite, schists, etc.) of the Southern Shield, (3) pelitic rocks (siltstones, mudstones, etc.) of the Peripheral Depression, (4) sandstones (sedimentary) of the Central Plains, and (5) sediments (unconsolidated) of the Coastal Plains. The properties for agricultural use of these soils were compared using the criteria adopted by the current fertilizer recommendations for the state. Multivariate analysis was used to study metals contents. Average values of available P contents were low in all soil groups; however, average values were high in several soil groups for available K. Averages of total acidity and cation exchange capacity were higher in Group 1 soils. The average values of extractable Zn, Cu, and S were high in all soils. Averages of Fe oxides were higher in the soils formed over basalt than in the other soils. Average metal (Cd, Co, Cr, Cu, Ni, Pb, V, and Zn) contents were higher in Group 1 soils than in the other soil groups (2 to 5). For Hg, however, average values were similar for all soil groups. The Spearman correlation coefficients were positive and highest among the metals (except for Cd and Hg) and the clay, Fed, and extractable Cu soil properties. Another high positive correlation coefficient was found between semitotal Cu and Zn contents and organic carbon. The QRVs for Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, V, and Zn, determined according to Conama Resolution 420/2009, followed the same trend as the average metals contents.

A utilização de efluentes industriais tratados na irrigação do arroz por alagamento pode provocar alterações eletroquímicas e aumentar o teor de nutrientes na solução do solo. Para testar essa hipótese, este trabalho teve por objetivo avaliar a dinâmica dos atributos químicos e eletroquímicos da solução do solo sob cultivo de arroz irrigado com lixiviado industrial tratado, contendo 820 mg L-1 de Na. O experimento foi conduzido em casa de vegetação, utilizando-se como unidades experimentais vasos preenchidos com 20 kg de solo, em delineamento experimental em blocos casualizados, com três repetições. Os tratamentos foram: controle (irrigação com água destilada) e quatro proporções do lixiviado (25, 50, 75 e 100 %). As coletas de solução do solo foram feitas semanalmente a partir do quarto dia após o início do alagamento (DAA) até 84 DAA. A solução do solo foi amostrada na profundidade de 10 cm e analisada para os principais nutrientes e o Na, bem como para a demanda bioquímica de oxigênio (DBO5), relação de adsorção de sódio (RAS), condutividade elétrica (CE) e potencial redox (EH). A irrigação com o lixiviado aumentou os teores de K, Ca, Mg, S, P, N-NH+4, N-NO−3 e Na, assim como os valores de RAS e CE, para valores considerados prejudiciais para as plantas. Foi observada diminuição do potencial redox na solução do solo pela irrigação com lixiviado industrial tratado. Os teores de DBO5 e o N-NH+4 diminuíram com o tempo de alagamento. Em proporções menores que 25 %, o lixiviado industrial tratado pode aumentar os teores de nutrientes em solução sem causar interferência do Na para as plantas.

The use of treated industrial wastewater in flood irrigation of rice may cause electrochemical changes and increase the nutrient content in the soil solution. To test this hypothesis, the aim of the present study was to evaluate the dynamics of the chemical and electrochemical properties of the soil solution under flooded rice irrigated with treated industrial leachate containing 820 mg L-1 of Na. The experiment was conducted in a greenhouse, using pots filled with 20 kg of soil in a randomized block design with three replications. The treatments were control (irrigation with distilled water) and four ratios of the leachate (25, 50, 75, and 100 %). Samples of soil solution were taken weekly from the fourth day after the start of flooding (DAF) until 84 DAF, The soil solution was sampled by means of 50 mm diameter PVC collectors at 10 cm depth, and analyzed for key nutrients and Na, as well as for biochemical oxygen demand (BOD), sodium adsorption ratio (SAR), electrical conductivity (EC), and redox potential (EH). Irrigation with leachate increased the levels of Ca, Mg, S, P, NH+4 -N, NO−3-N and Na, as well as the values of the SAR and the value of EC, to levels considered harmful to plants. A decrease in EH was observed in the soil solution through irrigation with treated industrial leachate. The levels of BOD5 and NH+4 -N decreased with time of flooding. At proportions of less than 25 %, the treated industrial leachate can increase the levels of nutrients in the soil solution without Na reaching critical levels for plants.

This work aimed to access the contents and chemical forms and to estimate mobility and availability of cooper and zinc in samples from two soils (Haplortox and Paleudult) previously treated with doses of sewage sludge (SS) and municipal solid waste compost (MSWC), besides a control treatment. Largest percentages of Cu and Zn were determined in the organic matter fraction. Zn showed higher percentages of soluble and exchangeable fractions than Cu. Treatments with SS showed higher potential of Cu and Zn availability. Modifications in soil attributes due to residue application affected metal mobility and availability indexes.

O Brasil é um dos maiores produtores e exportadores mundiais de tabaco em folha, resultando em grandes quantidaes de resíduos que poderiam ser utilizados como fertilizantes na agricultura. O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de reciclagem agrícola de dois resíduos de agroindústria fumageira (RAF's), sua mineralização no solo e liberação de nutrientes às plantas. O experimento foi conduzido a céu aberto utilizando como unidades experimentais vasos com capacidade de 32 litros de solo, adaptados com tubo coletor de lixiviado e um argissolo (PVAd), cultivado com três plantas de milho. Foram feitos 18 tratamentos com adubo mineral, cama-de-aviário, composto orgânico e com adição de doses crescentes (0, 7,5, 15, 30 e 60t ha-1) dos resíduos RAF P (pó) e do RAF T (talos), além de tratamentos com resíduos (15t ha-1) e complementação com nutrientes minerais dois a dois (NP, NK e PK), em quatro repetições. O experimento foi iniciado em 15/01/2004, tendo sido a parte aérea das plantas colhida em 16/03/2004. Foram avaliados o rendimento do milho e os atributos de fertilidade do solo após a colheita do milho, bem como o nitrogênio perdido por lixivição. Os resultados indicaram que os RAF's são fontes de biomassa e de potássio e possuem potencial para serem reciclados no solo, permitindo a liberação de parte dos macronutrientes necessários ao desenvolvimento das plantas. As curvas de resposta indicaram que a adição de doses entre 15 e 20t ha-1 dos resíduos são as mais recomendadas agronomicamente no solo estudado.

Brazil is one of the leaders in the production and trading of tobacco leaves in the global market, which results in a large amount of residues that would be recycled and used as soil fertilizers in agriculture. This research aimed to study the land disposal potential and agricultural use of tobacco processing residues (TPRs), their mineralization and the nutrient supply to the plants. The study was carried out in an open area using pots with 32dm³ of a sandy soil (Paleudult), provided with water drainage collectors and tilled with three corn plants each. Eighteen treatments were tested with mineral fertilization, poultry manure (PM), earthworm compost (EC) and increasing rates (0, 7.5, 15, 30 e 60t ha-1) of TPR D (dust) and TPR S (stem fibers).Treatments with TPRs (15t ha-1) plus mineral supplementation two by two (NP, NK and PK) were also tested, with four replications each. The experiment started in 01/15/2004 and conducted until 03/16/2004, when corn plants were harvested. The response curves showed that the residues application rates between 15 and 20t ha-1 are most adequate for the studied soil. The results indicated that both TPRs may be important sources of biomass and potash and have potential to be recycled in the soil, supplying part of the macronutrients required for proper plant growth.

Os resíduos gerados na exploração de carvão mineral e no processamento de peles são produtos potencialmente poluentes em várias regiões do Brasil, principalmente nos Estados do Rio Grande do Sul e de Santa Catarina. O presente trabalho foi conduzido a campo com o objetivo de avaliar o efeito da aplicação e da reaplicação de resíduos carbonífero e de curtume ao Cr sobre as plantas de milho e de soja cultivadas em um Argissolo Vermelho distrófico típico, na Estação Experimental da UFRGS, localizada no município de Eldorado do Sul (RS). A primeira aplicação dos resíduos foi feita no ano agrícola de 1996/97 e a reaplicação no ano agrícola de 1999/2000. As doses de resíduos de curtume variaram conforme o pH do solo e o poder de neutralização do resíduo, tendo sido adicionadas quantidades cumulativas de Cr entre 671 a 1,342 kg ha-1. A quantidade acumulada de resíduo carbonífero foi de 164 t ha-1. Foram avaliados os efeitos das aplicações dos resíduos sobre o rendimento e a absorção de N, P, K, Ca, Mg, Cu, Zn e Cr pelas plantas. A adição de lodo de curtume propiciou rendimentos de milho e de soja semelhantes aos obtidos com a adição de N mineral e de corretivo da acidez. Não foram observadas alterações significativas na absorção de Cr pelas plantas. O efeito acidificante do solo apresentado pelo resíduo carbonífero pode ser controlado por aplicações adequadas de lodo de curtume alcalino.

Tannery residues and coal mine waste are heavily polluting sources in Brazil, mainly in the Southern States of Rio Grande do Sul and Santa Catarina. In order to study the effects of residues of chrome leather tanning (sludge and leather shavings) and coal waste on soybean and maize crops, a field experiment is in progress since 1996, at the Federal University of Rio Grande do Sul Experimental Station, county of Eldorado do Sul, Brazil. The residues were applied twice (growing seasons 1996/97 and 1999/00). The amounts of tannery residues were applied according to their neutralizing value, at rates of up to 86.8 t ha-1, supplying from 671 to 1.342 kg ha-1 Cr(III); coal waste was applied at a total rate of 164 t ha-1. Crop yield and dry matter production were evaluated, as well as the nutrients (N, P, K, Ca, Mg, Cu and Zn) and Cr contents. Crop yields with tannery sludge application were similar to those obtained with N and lime supplied with mineral amendments. Plant Cr absorption did not increase significantly with the residue application. Tannery sludge can be used also to neutralize the high acidity developed in the soil by coal mine waste.

O impacto da contaminação e/ou poluição por metais pesados não deve ser avaliado somente pelo seu teor total em solos, mas pela sua biodisponibilidade, que é uma propriedade relacionada com sua mobilidade no solo e absorção pelas plantas. Este estudo teve por objetivo avaliar, mediante extrações químicas seqüenciais, a biodisponibilidade do cádmio e do chumbo em seis solos do Estado do Rio Grande do Sul. Para isto, utilizaram-se amostras nas quais foram adicionadas três doses de Cd (1,25, 2,50 e 5,0mg kg-1 de solo) e três doses de Pb (250, 500 e 1.000mg kg-1 de solo) em experimento conduzido em vasos com drenagem livre para a água, a céu aberto, por 10 anos. As extrações seqüenciais detectaram diferenças entre as formas de adsorção dos dois metais nos solos. O Cd foi detectado em todas as frações, principalmente na trocável e na orgânica, enquanto que o Pb se concentrou nas frações orgânica e residual. O Cd apresentou maior mobilidade nos solos, notadamente naqueles com menor teor de argila; a mobilidade do chumbo foi muito baixa.

The hazard environment impact and soil pollution by heavy metals should be evaluated not only by total concentration but mainly by their bioavailability because this property is better related with plant uptake. The objective of this experiment was to evaluate, trough sequential chemical extractions, the bioavailability of cadmium and lead in six soils of Rio Grande do Sul State, Brazil. The soil samples investigated come from a long term experiment in which 10 years ago three levels of Cd and Pb were applied (1.25, 2.50 and 5.0mg Cd and 250, 500, 1000mg Pb kg-1 soil). The sequential extractions detected differences among the adsorption forms of the two metals in the soils. The Cd was detected in all fractions, mainly in the exchangeable and organic, while Pb concentrated on the organic and residual fractions. The Cd presented larger mobility in soils, especially in those with smaller clay content; mobility of lead was very low in all soils.

A minimização do impacto sobre o ambiente advindo da mineração do carvão pode ser obtida pela recomposição topográfica da área minerada, seguida da cobertura dos rejeitos com uma camada de solo e de práticas de revegetação. Em vista disso, desenvolveu-se o presente trabalho com o objetivo de avaliar o efeito da adição de camadas de solo com diferentes espessuras aplicadas na superfície do rejeito carbonífero (RC), em posições de subsuperfície e do solo misturado ao rejeito sobre a produção de matéria seca das plantas de trevo-branco, milho e aveia-preta, e sobre a população microbiana. A utilização de uma camada de solo de 10cm na superfície do RC mostrou-se a mínima necessária ao estabelecimento de trevo e aveia. As culturas não apresentaram concentrações tóxicas de metais pesados. A elevada acidez do RC reduziu a densidade populacional de bactérias, actinomicetos e fungos, principalmente nas camadas de solo de subsuperfície.

The landscape recomposition with soil layer and the introduction of plants have been used as an alternative to minimize the environmental impact caused by coal mining. The main concern for this practice is the low avaibility of soil from surface horizons and economic viability, consequently it is basic to determine the minimum soil layer thickness to be disposed on the reject. An experiment was carried out with addition of soil (Paleudult) layers with different thickness disposed on the surface of coal rejects, and in subsurface positions, and soil mixed with rejects, concerning effects on biomass yield of white clover (Trifolium repens L.), corn (Zea mays L.), and oat (Avena strigosa L.) as well as on soil microbial abundance. It was established that a soil layer of 10cm thickness was the minimum necessary for clover and oat growth. Toxic concentrations of heavy metals in plants were not detected. However, soil microbial population represented by bacteria, fungi and actinomyces showed a lower density due to the high acidity that ocurred mainly in subsurface layers.

O aumento da produção carbonífera no Rio Grande do Sul para o atendimento da crescente demanda por energia tem proporcionado o acúmulo desordenado de grandes volumes de rejeitos nas áreas de mineração. Esses rejeitos afetam a qualidade da água, do ar e do solo, bem como a vegetação e a fauna, podendo representar elevado comprometimento ambiental para a região. Assim, realizou-se o presente estudo com o objetivo de avaliar a composição química da água de lixiviação proveniente de colunas de PVC em experimento envolvendo diferentes espessuras de solo aplicadas na superfície do rejeito carbonífero, solo em posições de subsuperfície e solo misturado ao rejeito. A água de lixiviação foi coletada em 1993, durante o cultivo de milho e trevo-branco, em 1995, antes e após o cultivo de aveia-preta, e em 1996, após o cultivo de milho. Os dados demonstram que o baixo pH da água de lixiviação manteve solúvel parte dos elementos provenientes da dissolução do rejeito carbonífero, refletindo-se em elevada condutividade elétrica. Os elementos S, Fe, Mn, Zn, Ni e Pb foram os que ocorreram em maiores concentrações na água de lixiviação, com potencial poluidor dos recursos hídricos.

The quality of water, air, soil, vegetation and fauna have been affected by the increasing explotation of coal and consequently increasing of rejects that have been accumulated, causing adverse effects on the environment of a region in Rio Grande do Sul State, Brazil. An experiment was carried out to evaluate the chemical composition of leached water as a consequence of soil layers with different thickness disposed on PVC columns in the surface of coal rejects, in subsurface positions, and soil mixed with rejects. The leachates were collected in 1993, during (Zea mays L.) corn and white clover (Trifolium repens L.) growth; in 1995, before and after oat growth (Avena strigosa L.); and in 1996 after corn growth. Leached water had a high electrical conductivity value because its low pH maintened in solution part of the elements dissolved from the residues. High concentrations of S, Fe, Mn, Zn, Ni and Pb were detected in the leached water that can be considered as a potential pollutant of natural water streams.

Modelos empíricos são equações matemáticas que podem ser ajustadas a resultados experimentais. Esses modelos podem ser utilizados para avaliar ou predizer fenômenos observados ou dados experimentais e auxiliar no desenvolvimento de práticas adequadas de manejo do solo. Desse modo, o presente trabalho teve por objetivo comparar oito modelos matemáticos descritos na literatura, utilizando como dados experimentais o N mineralizado de dez solos do Rio Grande do Sul, acumulado durante 32 semanas de incubação. O N mineralizado foi obtido experimentalmente em um experimento de incubação, seguido de lixiviação com CaCl2 0,01mol L-1. O N mineral foi determinado no começo do período de incubação e ao final da 2ª, 4ª, 8ª, 16ª e 32ª semanas. Entre os modelos testados, o melhor ajuste do N mineralizado foi obtido com os modelos exponenciais simples, ao passo que a obtenção desses ajustes nos modelos exponenciais duplos esteve condicionado ao aumento de parâmetros na equação. Em função dos resultados observados e das condições experimentais, conclui-se que a hipótese em que os modelos exponenciais duplos estão baseados, isto é, na presença de dois compartimentos de nitrogênio suscetíveis à mineralização, foi rejeitada.

Empirical models are mathematical equations that can be fitted to experimental results. The use of these models aims to evaluate or predict observed phenomena or experimental data with the objective of helping the development of adequate soil management practices. Based on these considerations, eight mathematical models described in the literature are compared in the present work, using as experimental data the mineral N accumulated during 32 weeks of incubation in Southern Brazilian soils. To obtain mineralization values experimentally, an incubation-washing procedure with 0.01mol L-1 CaCl2 was used. Mineral N was determined at the beginning of the incubation and in the 2nd, 4th, 8th, 16th and 32nd weeks. Among the models, the best fit was obtained with the simple exponential model to describe the mineralization of organic N in the soils. The double exponential models showed quite good fit, but may be superparametrized. In addition, the hypothesis on which these models are based, i.e., the presence of two forms of organic N susceptible to mineralization, cannot be sustained in this study.

O presente estudo objetivou avaliar o efeito do teor de água do solo sobre a quantidade de fósforo extraída por papéis de filtro impregnados com óxido de ferro (P,). Usaram-se seis solos do Estado do Rio Grande do Sul, previamente incuba- dos com três doses de fósforo. A extraçâo de fósforo foi feita com 75% do teor de água retido à capacidade de campo, e em fluxo saturado. Em solo saturado, o fósforo extraído foi, em média, aproximadamente 20 vezes maior que o determinado em umidade equivalente a 75% da capacidade de campo. A extraçâo de fósforo foi linear com o tempo de contato entre o solo e o papel de filtro, no período estudado de 24 horas.

In order to evaluate sou phosphorus extraction by iron oxide impregnated filter papers (Pi), a laboratory study was conducted with six soils from lhe Rio Grande do Sul state (Brazil) previousiy incubated with dijferent phosphorus leveis. Phosphorus extraction was done at 75% of water retained atfield capacity and in saturated conditions. In saturated conditions, lhe soil phosphorus extracted was m lhe average nearly 20 times greater than that extracted at 75% of field capacity moisture levei. Phosphorus extraction increased linearly with time during lhe 24 hours test period.

Conduziu-se um experimento, em 1994, em casa de vegetação com seis solos do Estado do Rio Grande do Sul, com o objetivo de avaliar a disponibilidade de fósforo no solo extraído pelos métodos duplo ácido (Mehlich-1), resinas em esferas (RE), em cápsulas (RC) e em membrana (RM) e papéis de filtro impregnados com óxido de ferro em solo umedecido a 75% da capacidade de campo (D1) e solo saturado (D2). Os solos foram previamente incubados com quatro doses de fósforo, e cultivados com milho durante 28 dias. Os coeficientes de determinação obtidos entre o fósforo absorvido pelas plantas de milho e o fósforo extraído foram: 0,85 para o Mehlich-1; 0,82 para o RE; 0,84 para o RC; 0,89 para o RM; 0,75 para o D1 e 0,70 para o D2. As quantidades de fósforo extraídas pelos métodos das resinas foram altamente correlacionadas entre si (r=0,98) e com as extraídas pelo método D1 (r=0,89). Os resultados permitiram concluir que os métodos testados foram igualmente eficientes na extração do fósforo do solo e para avaliar a disponibilidade deste elemento para a cultura do milho.

In order to evaluate soil phosphorus availability to plants, the extraction methods: Mehlich-1, exchange resins in beads (RE), encapsulated (RC) and as membrane (RM) and iron oxide impregnated filter papers with 75% field capacity (D1) and waterlogged conditions (D2) were studied in Rio Grande do Sul State, Brazil, in 1994, in a greenhouse experiment with six soils fertilized with four phosphate rates and cultivated with corn (Zea mays L.) for 28 days. Determination coefficients between plant absorbed phosphorus and the amounts determined by the extraction methods were: 0.85 (Mehlich-1), 0.82 (RE), 0.84 (RC), 0.89 (RM), 0.75 (D1) and 0.70 (D2). Soil phosphorus contents extracted by the exchange resin methods were highly correlated (r=0.98), as well as with the amounts extracted by the D-1 method (r = 0.89). The results indicated that the studied methods are equally effective for predicting P availability to the corn plants.