Heavy metals and sodium concentrations in soil and sunflower crops fertilized with sewage sludge

Authors

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v10i12.20734

Keywords:

Biosolids; Urban waste; Soil pollution.

Abstract

This work aimed to evaluate the effect of applying sewage sludge on the levels of heavy metals and sodium in the soil and in the leaves of sunflower (Helianthus annuus l.). The experiment was performed on Oxisol of the Institute of Agrarian Sciences of the Federal University of Minas Gerais in Montes Claros - MG . Treatment accounted for four doses of sewage sludge of the ETE Montes Claros - MG (0; 10; 20 e 30 t ha-1, in dry basis), with six replications, in randomized block. Have been assessed the levels of Ni, Pb, Cd, Cr, Zn, Cu and Na in soil and plant. The application of doses of up to 30 t ha-1 of sewage sludge in sunflower fertilization did not influence the concentrations of Ni, Pb, Cd, Cr, Zn, Cu and Na in soil and leaf tissue of the plant, with no limitation on agronomical use this waste to the elements mentioned.

References

Agoro, M. A., Adeniji, A. O., Adefisoye, M. A., & Okoh, O. O. (2020). Heavy Metals in Wastewater and Sewage Sludge from Selected Municipal Treatment Plants in Eastern Cape Province, South Africa. Water, 12(10). https://doi.org/10.3390/w12102746

Azevedo, A. D. de, Mota, K. N. A. B., Silva, P. C. C., Cova, A. M. W., Ribas, R. F., & Gheyi, H. R. (2020). Selection of sunflower genotypes for salt stress and mechanisms of salt tolerance in contrasting genotypes. Ciência e Agrotecnologia, 44. https://doi.org/10.1590/1413-7054202044020120

Barros, I. T., Andreoli, C. V., Souza Junior, I. G. de, & Costa, A. (2011). Avaliação agronômica de biossólidos tratados por diferentes métodos químicos para aplicação na cultura do milho. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 15(6), 630–638. https://doi.org/10.1590/S1415-43662011000600014

Bertoncini, E., & Mattiazzo, M. (1999). Lixiviação de metais pesados em solos tratados com lodo de esgoto. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 23(3), 737–744. https://doi.org/10.1590/S0100-06831999000300029

Biondi, C. M., & Nascimento, C. W. A. D. (2005). Acúmulo de nitrogênio e produção de matéria seca de plantas em solos tratados com lodo de esgoto. Revista Caatinga, 18(2), 123–128.

BRASIL. Ministério do Meio Ambiente. Conselho Nacional de Meio Ambiente - CONAMA. (2020). Resolução n. 498, de 19 de agosto de 2020. Define critérios e procedimentos para produção e aplicação de biossólido em solos, e dá outras providências. Diário Oficial da República Federativa do Brasil, Poder Executivo, Brasília, DF. Disponível: <https://www.in.gov.br/en/web/dou/-/resolucao-n-498-de-19-de-agosto-de-2020-273467970>.

CFSEMG - Comissão de Fertilidade do Solo do Estado de Minas Gerais. (1999). Recomendação para uso de corretivos e fertilizantes em Minas Gerais: 5ª aproximação. Viçosa, MG, 359 p.

Costa, C. das N., Meurer, E. J., Bissani, C. A., & Tedesco, M. J. (2007). Fracionamento sequencial de cádmio e chumbo em solos. Ciência Rural, 37(5), 1323–1328. https://doi.org/10.1590/S0103-84782007000500016

Dhanker, R., Chaudhary, S., Goyal, S., & Garg, V. K. (2021). Influence of urban sewage sludge amendment on agricultural soil parameters. Environmental Technology & Innovation, 23, 101642. https://doi.org/10.1016/j.eti.2021.101642

Eid, E. M., Shaltout, K. H., Alamri, S. A. M., Alrumman, S. A., Hussain, A. A., Sewelam, N., El-Bebany, A. F., Alfarhan, A. H., Picó, Y., & Barcelo, D. (2021). Prediction models based on soil properties for evaluating the uptake of eight heavy metals by tomato plant (Lycopersicon esculentum Mill.) grown in agricultural soils amended with sewage sludge. Journal of Environmental Chemical Engineering, 9(5), 105977. https://doi.org/10.1016/j.jece.2021.105977

EMBRAPA – Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária. (2017). Manual de métodos de análises de solos. 3.ed. Rio de Janeiro: Embrapa Solos. 574 p.

Garcia, G. de O., Zution-Gonçalves, I., Madalão, J. C., Nazário, A. A., & Bragança, H. N. (2009). Características químicas de um solo degradado após aplicação de lodo de esgoto doméstico. Revista Verde de Agroecologia e Desenvolvimento Sustentável, 4(2), 4.

International Standard Organisation. (1995). Soil quality: Extraction of trace elements soluble in aqua regia. ISO 11466:1995(E). Genève, Suisse.

Lin, X., Li, S., Wei, Z., Chen, Y., Hei, L., & Wu, Q.-T. (2021). Indirect application of sludge for recycling in agriculture to minimize heavy metal contamination of soil. Resources, Conservation and Recycling, 166, 105358. https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2020.105358

Maia, F. C. V., Lima, S. O., Benício, L. P. F., de FREITAS, G. A., & Furlan, J. C. (2018). Qualidade física do solo após aplicação de lodo de esgoto. Nativa, 6(4), 345–351. https://doi.org/10.31413/nativa.v6i4.5088

Malavolta, E., Vitti, G. C., & Oliveira, S. A. de. (1997). Avaliação do estado nutricional das plantas: Princípios e aplicações (2º ed). POTAFOS.

Marchiori Júnior, M. (2002). Impacto ambiental da citricultura nos teores de metais pesados em solos do Estado de São Paulo. Tese de doutorado (Agronomia), FCAV/UNESP, Jaboticabal, SP. 83 f.

Merlino, L. C. S., Melo, W. J. de, Macedo, F. G. de, Guedes, A. C. T. P., Ribeiro, M. H., Melo, V. P. de, & Melo, G. M. P. de. (2010). Bário, cádmio, cromo e chumbo em plantas de milho e em latossolo após onze aplicações anuais de lodo de esgoto. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 34, 2031–2039. https://doi.org/10.1590/S0100-06832010000600027

Nascimento, A., Arruda Sampaio, R., Cruz, S., Junio, G., Barbosa, C., & Fernandes, L. (2014). Metais pesados em girassol adubado com lodo de esgoto submetido a diferentes processos de estabilização. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 18, 694–699. https://doi.org/10.1590/S1415-43662014000700004

Nascimento, C. do, Barros, D., Melo, E. de, & Oliveira, A. de. (2004). Alterações químicas em solos e crescimento de milho e feijoeiro após aplicação de lodo de esgoto. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 28(2), 385–392. https://doi.org/10.1590/S0100-06832004000200017

Paes, J. L. de A., Ruiz, H. A., Fernandes, R. B. A., Freire, M. B. G. dos S., Barros, M. de F. C., & Rocha, G. C. (2014). Hydraulic conductivity in response to exchangeable sodium percentage and solution salt concentration. Revista Ceres, 61(5), 715–722. https://doi.org/10.1590/0034-737X201461050015

Paes, J. L. de A., Ruiz, H. A., Fernandes, R., Freire, M. B. dos S., Barros, M. de F., & Rocha, G. C. (2013). Dispersão de argilas em solos afetados por sais. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 17(11), 1135–1142. https://doi.org/10.1590/S1415-43662013001100002

Putti, F. F., Lanza, M. H., Cremasco, C. P., Souza, A. V., & Gabriel, L. R. (2021). Fuzzy modeling in orange production under different doses of sewage sludge and wastewater. Engenharia Agrícola, 41(2), 204–214. https://doi.org/10.1590/1809-4430-Eng.Agric.v41n2p204-214/2021

R CORE TEAM. R (2021). Foundation for Statistical Computing. R: A language and environment for statistical computing. Vienna, Austria, 2021. Disponível em: < https://www.r-project.org/>. Acesso em: 18 ago. 2021.R

Richards, L. (1954). Diagnosis and improvement of saline alkali soils (Vol. 60). US Department of Agriculture.

Sant’Ana, G. R. S., Sant’Ana, C. E. R. de S., & Mendes, H. F. A. (2018). Parâmetros químicos de latossolo vermelho distrófico e de lodo de esgoto doméstico. Tecnia, 3(2). http://revistas.ifg.edu.br/tecnia/article/view/275

SANTOS, M. dos, Lima, V., Haandel, A., Beltrão, N., & Souza, A. (2006). Salinidade de um solo, irrigado com água residuária e adubado com biossólido. Revista Agropecuária Técnica, Areia, 27(1), 30–36.

Silva, C. A., Passos Rangel, O. J., Dynia, J. F., Bettiol, W., & Manzatto, C. V. (2006). Disponibilidade de metais pesados para milho cultivado em Latossolo sucessivamente tratado com lodos de esgoto. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 30(2), 353–364. Redalyc. https://doi.org/10.1590/S0100-06832006000200015

Tedesco, M. J., Gianello, C., Bissani, C. A., Bohnen, H., & Volkweiss, S. J. (1995). Análises de solo, plantas e outros materiais (2º ed). Departamento de Solos/UFRGS.

Trannin, I. C. de B., Siqueira, J. O., & Moreira, F. (2008). Atributos químicos e físicos de um solo tratado com biossólido industrial e cultivado com milho. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 12(3), 223–230. https://doi.org/10.1590/S1415-43662008000300001

Trannin, I. C. de B., Siqueira, J. O., & Moreira, F. M. de S. (2005). Avaliação agronômica de um biossólido industrial para a cultura do milho. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 40(3), 261–269. https://doi.org/10.1590/S0100-204X2005000300010

Tytła, M., Widziewicz, K., & Zielewicz, E. (2016). Heavy metals and its chemical speciation in sewage sludge at different stages of processing. Environmental Technology, 37(7), 899–908. https://doi.org/10.1080/09593330.2015.1090482

USEPA - United States Environmental Protection Agency. (1993). Title 40 CFR-Part 503: Final rules: Standards for the use or disposal of sewage sludge, 58. Federal Register.

Zoghlami, R. I., Hamdi, H., Mokni-Tlili, S., Hechmi, S., Khelil, M. N., Ben Aissa, N., Moussa, M., Bousnina, H., Benzarti, S., & Jedidi, N. (2020). Monitoring the variation of soil quality with sewage sludge application rates in absence of rhizosphere effect. International Soil and Water Conservation Research, 8(3), 245–252. https://doi.org/10.1016/j.iswcr.2020.07.007

Published

26/09/2021

How to Cite

ALVES, P. F. S. .; ALBUQUERQUE, H. C. de .; SAMPAIO, R. A. .; ZUBA JUNIO, G. R. .; FERNANDES, L. A. .; RODRIGUES, M. N. . Heavy metals and sodium concentrations in soil and sunflower crops fertilized with sewage sludge. Research, Society and Development, [S. l.], v. 10, n. 12, p. e436101220734, 2021. DOI: 10.33448/rsd-v10i12.20734. Disponível em: https://www.rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/20734. Acesso em: 26 apr. 2024.

Issue

Section

Agrarian and Biological Sciences