Foram avaliadas as alterações nas características estruturais de ácidos húmicos (AH) decorrentes da adição de matéria orgânica de resíduos urbanos. Os AH foram extraídos da camada superficial (0-20 cm) de um Argissolo Vermelho-Amarelo (Seropédica, RJ) e de um Latossolo Vermelho Amarelo (Piraí, RJ), ambos tratados com o equivalente a 80 t ha-1 (em base seca) de composto de lixo urbano e lodo de estação de tratamento de esgotos. O tempo de incubação em laboratório foi de 24 semanas à temperatura ambiente e umidade mantida na capacidade de campo. Para caracterizar os AH, foram utilizadas a análise elementar, a ressonância magnética nuclear (RMN) de 13C e Pirólise acoplada à cromatografia gasosa e a espectrometria de massas (Pi-CG/EM). A análise de RMN 13C permitiu observar alterações na composição molecular dos AH de forma clara, principalmente, pelo aumento do teor de C mono e di oxigenados (δC 50-110) e pela diminuição dos teores de grupos CH2 e CH3 (δC 50-110). O aumento no teor de carboidratos evidencia a presença de estruturas mais lábeis nos AH com adição dos resíduos. Em adição, a técnica de Pi-CG/EM permitiu verificar diferenças qualitativas significativas nos compostos orgânicos, provenientes da fragmentação térmica dos AH com incorporação de novas estruturas, sobretudo da fração lipídica e de derivados de carboidratos (furanos), nas amostras de solos tratados com ambos os resíduos orgânicos. O uso em conjunto das técnicas analíticas de RMN 13C e de Pi-CG/EM foi eficiente para avaliar as mudanças na composição molecular de ácidos húmicos decorrentes da adição de resíduos orgânicos de origem urbana.

The structural features of humic acids (HA) after addition of organic matter from urban residues were evaluated. The HAs were extracted from the surface (0-20 cm) of an ultisol (Seropédica, RJ) and oxisol (Piraí, RJ) which had been treated with the equivalent of 80 t ha-1 (dry material) of compost from urban waste and also sewage sludge. The incubation time in the laboratory was 24 weeks under room temperature and humidity at field capacity. Tha HAs were characterized by elemental analysis, 13C NMR spectroscopy and pyrolysis coupled to gas chromatography/mass spectrometry (Py-GC/MS). NMR spectroscopy allowed the clear observation of alterations in the molecular composition of the HAs, mainly through the increase in the content of mono and dioxygenated carbon atoms (δ 50-100) and decrease in the content of CH2 and CH3 groups (δ 0-40). The increase in the amount of carbohydrates suggests the presence of more labile structures in the HAs with organic residues amendment. In addition, Py-GC/MS led to the observation of significant qualitative differences between the compounds which arose from the thermal fragmentation of HAs, mainly lipids and carbohydrate derivatives (such as furan), for soil samples treated with either organic residues. The coupling of 13C NMR spectroscopy and Py-GC/MS has proven useful in evaluating physical changes in HAs isolated from soils treated with urban organic residues.

Este trabalho objetivou investigar as principais unidades estruturais de ácidos húmicos obtidos do composto de resíduos sólidos urbano (AH-CRSU) e lodo de estação de tratamento de esgoto (AH-LETE) por meio da pirólise acoplada à cromatografia gasosa / espectrometria de massas. Os ácidos húmicos extraídos do lodo da estação de tratamento de esgotos apresentaram maior quantidade de mono e diaril ésteres de massa mais elevada. Os n-alcanos presentes nos AH-LETE revelaram-se de cadeia mais curta do que nos AH-CRSU. Foram incorporados na estrutura dos AH fragmentos de ftalatos, provavelmente em virtude da contaminação da matéria orgânica por plásticos. Os compostos aromáticos presentes nos AH-LETE originaram-se, principalmente, de derivados do naftaleno e derivados do benzeno com substituição por cadeias alifáticas maiores do que AH-CRSU. Os compostos nitrogenados presentes mostraram-se essencialmente heteroaromáticos e os oxigenados furanos substituídos originados da degradação de carboidratos. Os compostos oxiaromáticos predominantes foram fenóis substituídos.

This research was conducted to investigate the principal structural units from humic acids obtained from urban waste compost (AH-CRSU) and sewage sludge (AH-LETE) by pyrolysis - gas chromatography / mass spectrometry. The humic acids from sewage sludge presented most mono and diaryl esters with higher mass. The n-alcans in AH-LETE showed a shorter chain than AH-CRSU. Phthalate fragments were incorporated into the humic acid structures, probably due to an organic matter contamination by plastics. The aromatic compounds in the AH-LETE originated mainly from naphtalene derivatives and benzene derivatives with alquil chain substitutives higher than AH-CRSU. The nitrogenated compounds were essentially heteroaromatic and the oxigenated compounds were substituted furans originated from carbohydrate degradation. The oxiaromatic compounds were substituted phenols.

Foram caracterizados fisico-quimicamente ácidos húmicos, obtidos de composto de resíduos sólidos urbanos (AH-CRSU) e de lodo de estação de tratamento de esgoto (AH-LETE), ambos produzidos na cidade do Rio de Janeiro, por meio da análise da composição elementar, acidez total, de dados espectroscópicos (UV-Vis; IV, RMN de 13C-CP/MAS) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). A análise das características estruturais revelou diferenças entre os AHs estudados. A presença de sistemas aromáticos foi observada por meio da espectroscopia de UV-Vis, indicando sistemas mais substituídos nos AH-LETE. A espectroscopia na região do infravermelho (IV) mostrou a presença de estruturas alifáticas nos AHs e maior complexidade nos sinais de absorção devida a polissacarídeos nos AH-CRSU. Além disso, foram observados grupos OH, COOH, COO-, CO2NH2, e confirmada a presença de sistemas aromáticos. Com a análise de RMN de 13C-CP/MAS, foi possível verificar as diferenças quantitativas nos diferentes tipos de carbono. Os AH-LETE apresentaram maior quantidade de grupos aromáticos e de COOH. A análise de RMN de 13C-CP/MAS também mostrou presença de polissacarídeos, N em aminoácidos e grupamentos OCH3. O conjunto de propriedades avaliadas permitiu indicar que a fração ácidos húmicos dos resíduos é "do tipo" ou "análoga" aos ácidos húmicos de origem pedogênica.

Physico-chemical characteristics of humic acids obtained from urban waste (AH-CRSU) and sewage (AH-LETE) produced in the city of Rio de Janeiro, were determined through elemental analysis, total acidity, spectroscopic methods and electron scanning microscopy. The analysis of structural traits revealed some differences between the humic acids investigated. The presence of aromatic moieties was confirmed with UV-Vis spectroscopy, with more substituted systems present in the AH-LETE. IR spectroscopy showed aliphatic groups in the AH and as more complex signals due the presence of polysaccharides in AH-CRSU. Furthermore, the presence of COOH, COO-, CO2NH2, OH, was observed apart from aromatic systems. The CP/MAS 13C NMR analysis allowed to observed a higher amount of aromatic and COOH groups. showed the presence of polysaccharides, aminoacid N and OCH3 groups. The results allow to define the humic acids from urban source as of the type or like those of pedogenic origin.