Adsorção de chumbo em cama de aviário compostada com biocarvão

Abstract

Devido à crescente produção de carne de frango, quantidades elevadas do resíduo orgânico denominado, genericamente, cama de aviário, tem sido gerada, implicando na necessidade de se dar um destino sustentável a esse material. Por possuir na sua composição macro e micronutrientes, vem sendo amplamente utilizado como fertilizante orgânico. Contudo, a cama de aviário pode possuir concentrações variáveis de metais pesados em sua composição, tornando-a um contaminante potencial para os agroecossistemas. Uma técnica utilizada para redução da biodisponibilidade de metais pesados é a compostagem, entretanto não se tem mostrado eficiente para o chumbo. A utilização do biocarvão associado à cama de frango, durante a compostagem, e previamente à sua aplicação no solo, pode potencializar a adsorção de chumbo e reduzir a sua biodisponibilidade, consequentemente, mitigar os riscos de transferência para a cadeia alimentar. Sendo assim, este trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos da adição de diferentes doses de biocarvão combinado com diferentes tempos de compostagem na adsorção de chumbo. O biocarvão foi adicionado à cama de aviário, previamente à compostagem, nas proporções de: 0% (controle); 5%; 10%, e 15% (em relação seu peso seco). Os tempos de compostagem avaliados foram: material fresco; 30; 60, e 90 dias. A caracterização estrutural do composto, nos diferentes tratamentos, foi feita através da técnica de ressonância magnética nuclear do carbono-13 (RMN13C) e a análise quimiométrica foi realizada utilizando o Software “The Unscrambler” (version 10.4). O ensaio de adsorção foi realizado através do método Batch de Laboratório adaptado, utilizando-se concentrações crescentes de solução de Pb(NO3)2 (0, 30, 60, 120, 200 e 280 mg/L). Os extratos foram analisados por espectrometria de absorção atômica. Foi utilizado o Software IsoFit, versão 1.2, para selecionar o modelo mais adequado para descrever a adsorção de Pb no composto. Para a seleção dos modelos foram analisados: o Coeficiente de Determinação (R2

); o Critério de Informação de Akaike Corrigido (AICc); Variação de AICc (ΔAICc), e a Ponderação de AICc (AICcw). O modelo que melhor se ajustou aos dados experimentais, para todos os tratamentos, foi o linear. Nos tratamentos sem adição de biocarvão e com 5%, as alterações estruturais promovidas durante o tempo de compostagem reduziram o coeficiente de distribuição (Kd), demonstrando uma redução da adsorção de Pb, possivelmente, pelo incremento de estruturas de carbono alifáticas não funcionalizadas e a maior afinidade do Pb por essas estruturas. Entretanto, para as doses de 10 e 15% de biocarvão houve um incremento significativo dos valores de Kd com o tempo de compostagem, principalmente, na dose de 15%. Nesses tratamentos, verificou-se, durante o processo de compostagem, uma maior intensidade de regiões de carbonos carboxílicos, e carbonos aromáticos funcionalizados, evidenciando um aumento na funcionalidade da estrutura e elevada aromaticidade e, consequentemente, aumento na adsorção de chumbo. Dessa forma, os resultados obtidos permitem concluir que a adição de biocarvão ao composto favorece uma maior adsorção do Pb e formação de complexos estáveis capazes de reduzir a biodisponibilidade desse elemento, consequentemente, reduzindo os riscos de entrada na cadeia trófica.