Avaliação da fitotoxicidade de solos degradados após tratamento com resíduos provenientes da indústria de pasta e do papel

Abstract

A indústria da pasta e do papel (IPP) é responsável por uma enorme quantidade de resíduos oriundos do seu processo produtivo, nomeadamente lamas secundárias provenientes do tratamento de águas residuais e cinzas resultantes da combustão de biomassa para produção de energia. Uma vez que a deposição em aterros não é uma alternativa económica e ambientalmente sustentável, a valorização destes resíduos é imprescindível. Quer as lamas secundárias quer as cinzas de combustão de biomassa, apresentam características físico-químicas (alcalina e nutricional) que possibilitam a sua valorização, através da preparação de um produto e sua aplicação em solos. A potencial aplicação destes resíduos nos solos de áreas degradas seria um duplo benefício ambiental, sendo os solos de minas desativadas um caso de estudo interessante para a sua valorização. O presente trabalho teve por objetivo avaliar o efeito, sob o ponto de vista da fitotoxicologia, da aplicação de lamas secundárias e de cinzas de biomassa, em dois solos de duas minas desativadas, São Domingos e Lousal, no sul de Portugal. O estudo consistiu na avaliação dos resultados de dois ensaios de incubação dos solos de São Domingos (14 meses em colunas) e de Lousal (9 meses em vaso), com adição de materiais preparados na forma de grânulos e lamas secundárias compostadas, fazendo variar as suas doses de aplicação. Após a incubação foram determinados os parâmetros: pH, CE e testes de germinação (IG) com agrião de jardim, no extrato aquoso e na solução do solo nos ensaios de São Domingo e de Lousal, respetivamente. Em ambos os ensaios foi realizado o teste de crescimento (IC) com azevém nos solos. Os nutrientes foram determinados nos extratos dos solos obtidos com solução de Mehlich III (P, K, Ca, Mg) e pelo método de Kjeldahl para o azoto. Nos ensaios do solo de São Domingos e Lousal verificou-se aumento do pH em todos os tratamentos e incremento da CE na maioria dos tratamentos. O IG em ambos os ensaios revelou toxicidade moderada. A adição dos tratamentos não revelou toxicidade para o crescimento do azevém, em ambos os ensaios, aumentando a massa de planta edificada relativamente ao controlo sem qualquer aditivo. O incremento de azoto Kjeldahl não foi significativo em ambos ensaios, porém para os demais nutrientes avaliados houve o aumento da quantidade biodisponível no solo e potencialmente incorporável pelas plantas, após o tratamento com os resíduos da IPP. Os tratamentos de ambos os ensaios melhoraram a qualidade dos solos das minas, neutralizando o pH, aumentando a concentração de nutrientes e promovendo o crescimento de azevém. Contudo, sob o ponto de vista da germinação do agrião de jardim, apesar de ocorrer uma diminuição da fitotoxicidade dos solos tratados ainda revelam toxicidade moderada.

The pulp and paper industry (IPP) is responsible for a huge amount of waste from its production process, namely secondary sludge from the treatment of waste water and ash resulting from the combustion of biomass for energy production. Since landfilling is not an economically and environmentally sustainable alternative, the recovery of this waste is essential. Both the secondary sludge and biomass combustion ash present physical and chemical characteristics (alkaline and nutritional) that allow their recovery through the preparation of a product and its application in soils. The potential application of these residues in degraded area soils would be a double environmental benefit, with demined soils being an interesting case study for their recovery. The objective of this work was to evaluate the phytotoxic effect of the application of secondary sludge and biomass ash in two soils of two deactivated mines, São Domingos and Lousal, in southern Portugal. The study consisted in evaluating the results of two incubation trials of the soils of São Domingos (14 months in columns) and Lousal (9 months in pot), with the addition of materials prepared in the form of granules and secondary composite sludge, their application rates. After incubation, the following parameters were determined: pH, EC and germination (IG) tests with garden watercress, in the aqueous extract and in the soil solution in the San Domingo and Lousal trials, respectively. In both trials the growth test (IC) with ryegrass in the soils was carried out. The nutrients were determined in soil extracts obtained with Mehlich III solution (P, K, Ca, Mg) and by the Kjeldahl method for nitrogen. In the soil trials of São Domingos and Lousal, it was observed an increase of pH in all treatments and increase of EC for most treatments. The IG for both trials revealed moderate toxicity. Addition of the treatments did not reveal ryegrass toxicity for both assays by increasing the mass of the edible plant relative to the control without any additive. The increase of Kjeldahl nitrogen was not significant in both trials, however, for the other nutrients evaluated, there was an increase in the amount of bioavailable in the soil and potentially incorporable by the plants, after the treatment with the IPP residues. The treatments of both trials improved the quality of the soils of the mines, neutralizing the pH, increasing the concentration of nutrients and promoting the growth of ryegrass. However, from the standpoint of germination of garden cress, although there is a decrease in the phytotoxicity of the treated soils still show moderate toxicity.