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RETENÇÃO DO COBRE E CHUMBO, ORIGINADOS DE PESTICIDAS, NA ZONA NÃO SATURADA DE ÁREA
AGRÍCOLA DA REGIÃO DE LOUVEIRA (SP)

 

Gisela A. Levatti Alexandre
Professora da Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
Av. Rio Branco, 1270
Telefone: (067) 231-6877 ramal 42 - Fax: (067) 231-6424
79.304-020 - Corumbá - MS - Brasil

Este estudo foi desenvolvido em Louveira (SP), em área localizada em terrenos constituídos por xistos muito ricos em quartzo, onde são cultivadas uvas de mesa com emprego sistemático de fungicidas e herbicidas. Com o objetivo de estudar a mobilidade do cobre e chumbo, originários destes produtos, até o aqüífero, foram analisadas características físicas, químicas e mineralógicas de dois perfis de alteração, um entre as culturas e outro em local onde a cultura foi suspensa um ano antes do início das campanhas de amostragem. Durante o período de fevereiro de 1992 a janeiro de 1993, foram realizadas análises dos pesticidas aplicados e coletas mensais e análises dos conteúdos de cobre e chumbo nas águas de chuva e do aqüífero. Os resultados mostram que o cobre, originado desses produtos, é retido no solo principalmente por minerais ferruginosos e se apresenta em teores muito baixos nas águas do aqüífero. O chumbo, originado da atmosfera, atinge valores superiores a 0,05 mg/L nessas águas.


RETENTION OF COPPER AND LEAD, ORIGINATED FROM PESTICIDES, IN THE UNSATURATED ZONE OF AGRICULTURAL AREA OF LOUVEIRA (STATE OF SÃO PAULO)

Gisela A. Levatti Alexandre
Professor of Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
1270, Rio Branco Av.
Phone: (067) 231-6877/42 - Fax: (067) 231-6424
79.304-020 - Corumbá - MS - Brazil

This study has been carried out on an area situated on terrains composed of schists rich in quartz, where fruits are cultivated with the intense use of pesticides. In order to study the mobility of copper and lead, originated from pesticides, in the unsaturated and saturated zones, two wells at differents sites were drilled, a rainwater collector was placed, and the presence of these metals was analyzed on horizons of the profiles, pesticides, rainwater and aquifer. The retention mechanisms were identified trough analysis of contents of clay, organic matter, and mineralogical composition. From february/1992 to january/1993, rainwater and water from aquifer were monthly analyzed. The results showed that the origin of copper is from the applied pesticides, and lead from the atmosphere, and the first responsible for the retention of these metals are iron contents.

RETENÇÃO DO COBRE E CHUMBO, ORIGINADOS DE PESTICIDAS, NA ZONA NÃO SATURADA DE ÁREA AGRÍCOLA DA REGIÃO DE LOUVEIRA (SP) 1

Gisela A. Levatti Alexandre
Professora da Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
Av. Rio Branco, 1270
Telefone: (067) 231-6877 ramal 42 - Fax: (067) 231-6424
79.304-020 - Corumbá - MS - Brasil

RESUMO

Este estudo foi desenvolvido em Louveira (SP), em área localizada em terrenos constituídos por xistos muito ricos em quartzo, onde são cultivadas uvas de mesa com emprego sistemático de fungicidas e herbicidas. Com o objetivo de estudar a mobilidade do cobre e chumbo, originários destes produtos, até o aqüífero, foram analisadas características físicas, químicas e mineralógicas de dois perfis de alteração, um entre as culturas e outro em local onde a cultura foi suspensa um ano antes do início das campanhas de amostragem. Durante o período de fevereiro de 1992 a janeiro de 1993, foram realizadas análises dos pesticidas aplicados e coletas mensais e análises dos conteúdos de cobre e chumbo nas águas de chuva e do aqüífero. Os resultados mostram que o cobre, originado desses produtos, é retido no solo principalmente por minerais ferruginosos e se apresenta em teores muito baixos nas águas do aqüífero. O chumbo, originado da atmosfera, atinge valores superiores a 0,05 mg/L nessas águas.

1 Desenvolvido através do CEPAS - Centro de Pesquisas de Águas Subterrâneas do Instituto de Geociências da Universidade de São Paulo - e Universidade Federal de Mato Grosso do Sul. Financiado pelo Programa Ciclo Hidrogeológico e Poluição/FINEP

ABSTRACT

This study has been carried out on an area situated on terrains composed of schists rich in quartz, where fruits are cultivated with the intense use of pesticides. In order to study the mobility of copper and lead, originated from pesticides, in the unsaturated and saturated zones, two wells at differents sites were drilled, a rainwater collector was placed, and the presence of these metals was analyzed on horizons of the profiles, pesticides, rainwater and aquifer. The retention mechanisms were identified trough analysis of contents of clay, organic matter, and mineralogical composition. From february/1992 to january/1993, rainwater and water from aquifer were monthly analyzed. The results showed that the origin of copper is from the applied pesticides, and lead from the atmosphere, and the first responsible for the retention of these metals are iron contents.

INTRODUÇÃO

O município de Louveira (SP), tem na cultura de frutas de mesa uma de suas mais importantes fontes de arrecadação, sendo o município que apresenta a maior produção agrícola por área na região em que está inserido, que inclui Campinas, Valinhos e Vinhedo. Por mais de meio século tem desenvolvido a produção de uva, figo, morango e outras, com largo emprego de pesticidas.
Este estudo, que tem como objetivo analisar a mobilidade do cobre e chumbo provenientes de pesticidas, na zona não saturada e a presença nas águas do aqüífero, desenvolve-se em área situada na zona rural do município, na localidade denominada Bairro Santo Antônio. Neste local, xistos do Grupo Itapira, muito ricos em veios de quartzo, apresentam quartzo, sillimanita e sericita como minerais mais comuns (Batista et al, 1986). O clima da região, de acordo com a Classificação de Köppen, é mesotérmico, chamado de tropical de altitude (Valadares et al., 1971).

METODOLOGIA

Em dois pontos foram instalados poços, revestidos de PVC, para coletas das águas do aqüífero, um - U - se situa entre as parreiras de uva e outro - E - numa área onde não se cultiva essa modalidade desde um ano antes do início dos estudos. Neste local alternam-se atualmente culturas de milho, pimenta, e outras. Esses poços, perfurados com trado manual, foram revestidos com tubos de PVC, de diâmetros internos de 2" e 3", respectivamente, com as bases ranhuradas e envolvidas por uma tela de nylon. A superfície saturada foi atingida nos poços E e U em 2,35 e 5,34 m, respectivamente. Para se ter a ordem de grandeza da permeabilidade dos terrenos dos dois pontos, foram executados ensaios de infiltração (Oliveira & Correia Filho, 1981).
Como a retenção de metais poluentes pode ocorrer, num perfil de alteração, em horizontes com diferenças na granulometria, conteúdo de matéria orgânica e constituição química e mineralógica (Alloway, 1990; Walton-Day,1990; Wilkens & Loch, 1992; Coston et al, 1992 e outros), foram realizadas análises granulométricas, de conteúdo de matéria orgânica e de ferro nos dois perfis, em profundidades que representaram horizontes com diferenças texturais e estruturais.
Essas amostras foram submetidas às análises por difração de raios X, com o Difratômetro de raios X da Philips, modelo PW3710 Control, do NUPEGEL, Núcleo de Pesquisas em Geoquímica e Geofísica da Listosfera, instalado no Instituto Astronômico e Geofísico da Universidade de São Paulo e com o Difrator da ZEISS, modelo URD-6 do Laboratório de Raios X do Instituto de Geociências da Universidade de São Paulo.
As concentrações de matéria orgânica foram dosadas por absorção atômica no Laboratório de Geoquímica do Instituto de Geociências da Universidade de São Paulo, por queima com água oxigenada a 50%.
As quantidades de ferro, expressas em Fe2O3, presentes naqueles horizontes, foram obtidas através de análises efetuadas no Laboratório de Geoquímica do Instituto de Geociências da Universidade de São Paulo, por absorção atômica, com o equipamento Varian Techtron modelo 1200.
Um coletor para as águas de chuva foi instalado em E. As coletas de águas, de chuva e do aqüífero, foram feitas mensalmente durante um ano, de fevereiro de 1992 a janeiro de 1993. Dados sobre as datas e quantidades de pesticidas foram fornecidos pelo proprietário das culturas.
O cobre e o chumbo contido nos horizontes e nas águas, foram analisados no Laboratório de Dinâmica Ambiental da EMBRAPA, Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária, em Jaguariúna (SP), através de absorção atômica, com o Atomic Adsorption/Flame Emission Spectrophotometer, da Shimazu, acoplado a um GFA, Graphite Furnace Atomizer para a detecção de teores em escala de partes por bilhão.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

As permeabilidades do terreno em E e U, são da ordem de 10 -5 m/s e 10-4 m/s, respectivamente, e os minerais predominantes, em todos os horizontes, são o quartzo e a caulinita. Esta é, entre os argilo-minerais, o de menor capacidade de troca de cátions e menor superfície específica (Bayley et al in: Guenzi et al, 1981) o que resulta em menor potencial de retenção do cobre e chumbo. Os valores dos conteúdos da fração argila, de matéria orgânica, ferro, cobre e chumbo, dos dois perfis, são apresentados nas Tabelas 1 e 2.

Tabela 1- Teores de argila, ferro, matéria orgânica, Cu e Pb nos horizontes do perfil E

profundidade (m)

argila  (%peso)

Ferro (%Fe2O3)

MO (ppm)

Cu (ppm)

Pb (ppm)

0,05-0,25

   19,07

    1,89

    3,3

   116,88

  26,90

0.25-0,35

   19,28

    1,81

    1,1

    37,29

  33,44

0,45-0,60

   30,70

    2,33

    1,0

   38,57

  25,41

1,39-1,47

   48,86

    6,70

    1,3

    40,63

  31,70

2,00-2,17

   40,59

    4,84

    0,8

    33,09

  36,10

2,35-2,44

   37,74

    6,39

    1,1

   34,25

  34,47

2,67-2,96

   34,37

    3,26

    1,0

   31,76

  32,11

Pelos resultados apresentados nesta Tabela, verifica-se que a concentração de cobre no material sólido do perfil E correlaciona-se preferencialmente com a matéria orgânica, enquanto que o chumbo segue as tendências do conteúdo de ferro.
Em U, o cobre e o chumbo apresentam maior concentração no horizonte relativo à parte superior da zona saturada, onde os teores de ferro também aumentam.
As soluções aplicadas como pesticidas, em janeiro, julho e agosto, apresentaram teores médios de 8,594 mgCu/L e 0,0006 mgPb/L, este como impureza. As águas das chuvas e do aqüífero em E e U, apresentaram teores de cobre e chumbo que constam das Tabelas 3 e 4, respectivamente. Os dois metais apresentam-se em concentrações muito reduzidas nas águas das chuvas, e no caso do chumbo no poço U, os valores ultrapassam 0,05 mg/L. A aplicação de pesticidas no início do ano resulta em um pico na concentração de cobre verificada em janeiro no poço E, mais raso.

Tabela 2 - Teores de argila, ferro, matéria orgânica, Cu e Pb nos horizontes do perfil U

profundidade(m)

argila(%peso)

ferro(%Fe2O3)

MO (ppm)

Cu (ppm)

Pb (ppm)

0,00-0,25

   19,89

    3,27

    1,6

   419,5

  25,76

0.25-0,50

   27,13

    3,03

    5,1

   104,3

  46,10

0,50-0,95

   53,55

    6,84

    2,2

   107,3

  45,52

1,90-2,20

   47,02

    5,33

    1,5

   153,4

  47,49

2,30-2,40

   40,39

    5,20

    0,8

   190,7

  60,61

2,40-3,20

   12,64

    6,42

    0,6

   157,4

  77,31

3,20-5,30

   30.29

    4,16

    1,2

   318,8

  86,19

5,30-5,40

     4,08

    6,15

    0,5

   516,8

131,55

5,50-5,64

     4,48

  11,23

    0,6

     48,2

  38,40

Tabela 3-Teores de cobre nas águas das chuvas e do aqüífero em E  e U

Mês

Chuvas a(mm)

Cub(mg/L)

CuE(mg/L)

CuU(mg/L)

Fev/92

    129,1

   0,003

    0,069

não instalado

Mar

    130,1

   0,005

    0,023

   0,007

Abr

    189,1

   0,002

    0,013

   0,124

Mai

      43,1

   0,010

    0,006

   0,096

Jun

      79,1

   0,003

    0,002

   0,055

Jul

        0,6

   0,013

    0,002

   0,035

Ago

      21,3

   0,008

    0,002

   0,031

Set

      14,9

   0,008

    0,001

   0,011

Out

    101,1

   0,001

    0,003

   0,028

Nov

    225,0

   0,002

    0,002

   0,110

Dez

    208,2

   0,002

    0,002

   0,098

Jan/93

    121,3

   0,003

    0,001

   0,080

a Registradas em Viracopos (SP), b Teores   nas chuvas  do local do estudo,

E Teores   nas águas do aqüífero em E,  U Teores  no aqüífero em U

Tabela 4-Teores de chumbo nas águas das chuvas e do aqüífero em E e U

Mês

Chuvas  a(mm)

Pbb (mg/L)

PbE(mg/L)

PbU(mg/L)

Fev/92

    129,1

    0,003

    0,048

não instalado

Mar

    130,1

    0,005

    0,026

    0,003

Abr

    189,1

    0,002

    0,017

    0,001

Mai

      43,1

    0,010

    0,011

    0,009

Jun

      79,1

    0,003

    0,003

    0,002

Jul

        0,6

    0,013

    0,010

    0,005

Ago

      21,3

    0,008

    0,011

    0,024

Set

      14,9

    0,008

    0,010

    0,024

Out

    101,1

    0,001

    0,013

    0,059

Nov

    225,0

    0,002

    0,001

    0,054

Dez

    208,2

    0,002

    0,029

    0,031

Jan/93

    121,3

    0,003

    0,002

    0,001

Pbb Teores   nas chuvas do local do estudo, E Teores  no aqüífero em E,  U Teores   no aqüífero em U

CONCLUSÕES

Os perfis estudados mostram, em geral, condições desfavoráveis para a retenção dos metais estudados: permeabilidade relativamente elevada, predominância de caulinita, com baixa capacidade de retenção de cátions, e concentrações reduzidas de matéria orgânica. Ligeiramente maior nos horizontes superficiais, esta última retém parte do cobre. Os maiores responsáveis pela retenção do cobre e chumbo nos dois perfis, são os minerais de ferro. Estes, concentrados logo acima da superfície saturada em E e na parte superior da zona saturada em U, dificultam a transferência do cobre para as águas. O chumbo, em valores relativamente elevados nas águas do poço U, é transferido para as água a partir das concentrações do solo, onde chega a alcançar 131,55 ppm, devido à contribuição aérea.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Alloway, B.J. (editor). 1990. Heavy metals in soils. Blackie & Son Ltd., Glasgow, 340p.
Batista, J.J.; Simões, L.S.A.; Oliveira, M.A.F. & Souza Filho, E.S. 1986. Carta geológica do Estado de São Paulo, 1:50.000 Folha de Jundiaí, 1:1-15.
Bertachini, A.C. 1987. Estudo das características hidrológicas dos terrenos cristalinos sob clima úmido na região de Jundiaí, em São Paulo. São Paulo, Instituto de Geociências da Universidade de São Paulo (Dissertação de Mestrado), 105p.
Coston, J.A.; Fuller, C.C. & Davies, J.A. 1992. The search for a geochemical indicator of lead and zinc sorption in a sand and gravel aquifer, Falmouth, Massachusetts, USA, Proc. 7th Internat. Symposium on Water-Rock Interaction, Utah (USA): 42-44.
Guenzi, W.D.; Bloodworth, M.E.; Ahlrichs, J.L.; Chesters, G. & Nash, R.G. (Editores). 1981. Pesticides in soil and water. Madison Society of America, Madison (USA), 550p.
Oliveira, A.M. & Correia Filho, D. 1981. Ensaios de permeabilidade em solos: orientações para a sua execução no campo: Assoc. Bras. Geologia de Engenharia/Instituto de Pesquisas Tecnológicas, São
Paulo, 1981, 4:1- 39.
Valadares, J.: Lepsch, I.F. & Küpper, - 1971 - Levantamento pedológico detalhado da Estação Experimental de Jundiaí (SP). Bragantia, vol.30, no. 25, 337-385p.
Walton-Day, K.; Filipek, L.H. & Papp, C.S.E. 1990. Mechanisms controlling Cu, Fe, Mn and Co profiles in peat of the Filson Creek Fen, northeasthern Minnesota. Geochimica et Cosmochimica Acta,
54:2933-2946.
Wilkens, B.J. & Loch, J.P.G. 1992. Retention processes of cadmium and zinc relevant in sandy soils affected by diffuse pollution, 1992, Proc. Symposium on Water-Rock Interaction, Utah (USA): 453-456.

 

 


 

 

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