Alterações químicas, estruturais e na capacidade de adsorção de metais pesados da cama de frango durante a compostagem

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2021
Autor(a) principal: Souza, Camila da Costa Barros de lattes
Orientador(a): Amaral Sobrinho, Nelson Moura Brasil do lattes
Banca de defesa: Amaral Sobrinho, Nelson Moura Brasil do lattes, Lima, Erica Souto Abreu lattes, Pinheiro, Érika Flávia Machado lattes, Leal, Marco Antonio de Almeida lattes, Parente, Cláudio Ernesto Taveira lattes
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Agronomia - Ciência do Solo
Departamento: Instituto de Agronomia
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Palavras-chave em Inglês:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/9119
Resumo: A presença de contaminantes na cama de frango (CF), como os metais pesados, torna a sua utilização na agricultura um grande desafio. Este trabalho teve por objetivo avaliar as alterações químicas que ocorrem na estrutura da matéria orgânica (MO) da CF durante a sua compostagem, e a evolução na estrutura das substâncias húmicas (SH) formadas durante esse processo, e, assim, determinar a relação entre as alterações estruturais da MO durante a compostagem com a biodisponibilidade dos metais pesados presentes na CF e sua transferência para as plantas, além da capacidade desse resíduo de adsorver os metais Pb e Cu. No capítulo 1, foi realizado um estudo preliminar sobre o papel da estrutura da MO da CF nas alterações da solubilidade dos metais pesados presentes nesse resíduo durante o estágio inicial da compostagem. Nos primeiros trinta dias de compostagem, o favorecimento de interações mais estáveis entre os metais pesados e a fração orgânica mais recalcitrante da CF reduziu a solubilidade desses elementos e, consequentemente, o potencial poluidor da CF. No capítulo 2, é apresentada uma caracterização das alterações na estrutura orgânica da CF e nas frações húmicas formadas durante o processo de compostagem mediante técnicas de elucidação estrutural. Verificou-se que durante a compostagem as estruturas alifáticas e carboxílicas são substituídas por compostos aromáticos nos AH, enquanto que a polaridade e a presença de grupamentos funcionais oxigenados aumentam nos AF. A evolução das estruturas húmicas na CF durante a compostagem favoreceu a preservação de estruturas nitrogenadas e a elevada presença de carboidratos nesse resíduo ao final do processo. O capítulo 3, apresenta a ação da MO da CF, e das suas transformações durante toda a compostagem, na biodisponibilidade dos metais pesados no ambiente. As formas químicas mais recalcitrantes dos metais pesados aumentaram durante a compostagem devido à afinidade desses elementos com as estruturas oxidadas das SH formadas durante o processo de compostagem. Entretanto, a associação do Pb com as estruturas de carbono alifáticos oxigenados das SH formadas durante a compostagem contribuiu para a o aumento da sua fração hidrossolúvel. O capítulo 4 descreve os fenômenos de adsorção do Cu e Pb em compostos de CF com diferentes tempos de compostagem. O modelo linear mostrou-se mais adequado para descrever o processo de adsorção do Cu e do Pb, em todos os tempos de compostagem avaliados. A CF não compostada apresentou uma maior adsorção pelo Pb, enquanto que a CF compostada apresentou maior adsorção pelo Cu. Contudo, independente do tempo de compostagem, a adsorção do Cu e do Pb na CF ocorreu, predominantemente, de forma específica. No capítulo 5, é apresentado a transferência de metais pesados à planta de rúcula (Eruca sativa) quando a mesma é aduba com CF em diferentes estágios de compostagem. A aplicação da CF, independentemente do tempo de compostagem, reduziu os teores de Mn e aumentou os teores de Cu na planta. A maior afinidade do Pb por estruturas de elevada labilidade contribuiu para o seu incremento na rúcula. O aumento das frações hidrossolúvel e trocável do Zn no solo decorrente da aplicação de CF, também favoreceu o aumento dos teores de Zn na rúcula. Assim, o incremento de estruturas de elevada labilidade de carbonos alifáticos oxigenados nas SH com o tempo de compostagem, refletindo nas características finais do composto, pode estar favorecendo a adsorção não específica do Pb, aumentando a participação desse metal na fração hidrossolúvel e contribuindo para a absorção desse pela planta de rúcula