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RICHARD POLI SOARES

CARACTERIZAÇÃO GEOQUÍMICA DOS SOLOS LATERÍTICOS DA ÁREA DO SÍTIO DE

DISPOSIÇÃO FINAL DE RESÍDUOS SÓLIDOS URBANOS DE LONDRINA, PR.

Londrina 2006

RICHARD POLI SOARES

CARACTERIZAÇÃO GEOQUÍMICA DOS SOLOS

LATERÍTICOS DA ÁREA DO SÍTIO DE DISPOSIÇÃO FINAL DE RESÍDUOS SÓLIDOS

URBANOS DE LONDRINA, PR.

Dissertação apresentada ao Centro de Tecnologia e Urbanismo do Departamento de Construção Civil da Universidade Estadual de Londrina, para concorrer ao Título de “Magister Scientiae” pelo Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Edificações e Saneamento – Linha de Pesquisa: Resíduos Sólidos.

Orientador: Prof. Dr. José Paulo Peccinini Pinese.

Londrina 2006

RICHARD POLI SOARES

CARACTERIZAÇÃO GEOQUÍMICA DOS SOLOS LATERÍTICOS DA ÁREA DO SÍTIO DE DISPOSIÇÃO

FINAL DE RESÍDUOS SÓLIDOS URBANOS DE LONDRINA, PR.

COMISSÃO EXAMINADORA:

________________________________

Prof. Dr. José Paulo Peccinini Pinese

_________________________________

Profª. Drª. Sandra Márcia Cesário

Pereira da Silva

_________________________________

Prof. Dr. André Celligoi

Londrina, 21 de dezembro de 2006.

DEDICATÓRIA

A Deus, por absolutamente tudo.

À minha amada filhinha, Ana Maria, recém-nascida,

por me proporcionar o mais verdadeiro sentido

de amar e de viver.

AGRADECIMENTOS

Ao Prof. Dr. José Paulo P. Pinese, meu orientador, amigo leal e profissional

dedicado, imprescindível para a realização do presente trabalho.

À Profª. Doutoranda Raquel Souza Teixeira, por sua fundamental co-orientação (não

formal), com subsídios de dados e informações preponderantes para a elaboração

desta dissertação.

À Coordenadora do Programa de Mestrado em Engenharia de Edificações e

Saneamento, Profª. Drª. Sandra Márcia Cesário Pereira da Silva, que cooperou

enormemente na definição dos rumos deste trabalho e reforçou a minha

autoconfiança após dificuldades diversas vivenciadas ao longo do caminho.

Ao Prof. Dr. André Celligoi, por suas opiniões firmes a partir do Exame de

Qualificação, visando à obtenção do melhor resultado possível deste trabalho.

Aos professores Antônio Belincanta, Deize Dias Lopes, Ercília Hitomi Hirota,

Fernando Fernandes, Heraldo Luiz Giachetti, Miriam Gonçalves Miguel, Vanderli

Marino Melem, pela transmissão de conhecimentos durante os créditos cursados em

disciplinas por eles ministradas.

Aos funcionários do CTU, representados pelo sempre cortês e solícito Francisco

Augusto Lima.

À amiga Sandra Cristina Kawalic, do PROPPG, pelo profissionalismo e gentileza

sempre presentes.

Ao Prof. Dr. Fernando Barboza Egreja Filho (UFMG), pelo fornecimento voluntário de

materiais utilizados na revisão bibliográfica.

À minha esposa, pela cumplicidade singular e o incentivo sempre presente.

Aos meus pais, pelo berço moral que me propiciaram, fundamental para a solidez

dos valores que pautam minha conduta.

Aos meus irmãos, pelas demonstrações de afeto e confiança.

Aos amigos de todas as horas, pelo apoio e pela confiança sempre depositada

durante esta jornada.

Ao amigo Engº Fábio Lupreato Marques, pela ajuda na elaboração de gráficos,

utilizando planilhas eletrônicas.

Ao Engº Fabiano Barron Furlan, pelas informações prestadas e materiais fornecidos. Aos amigos da OSCIP SODERMA (Sociedade de Defesa Regional do Meio

Ambiente – Ribeirão Preto), presidida pelo Prof. Paulo Finoti, pelas enriquecedoras

discussões acerca da temática ambiental.

Aos colegas da Sanepar que, de alguma forma, contribuíram para a realização deste

trabalho: Engª Jussara Cristina de Almeida Marques, Engº Júlio Kazuhiro Tino, Engº

Valdi Fernandes Costa, Matemático Adalberto Carraro.

Aos amigos Engenheiros Antônio Carlos Picolo Furlan e Milton Borghi, meus

superiores hierárquicos na Sanepar, os quais nunca se opuseram à minha liberação

para atividades referentes ao curso.

À Engª Vanessa Mangieri, pelas importantes informações transmitidas acerca do

assunto.

À Profª Eleonora Smits, pela enorme paciência, em infindáveis madrugadas,

adequando este trabalho às normas acadêmicas.

“Nenhuma circunstância exterior substitui

a experiência interna. E é só à luz dos acontecimentos internos

que entendo a mim mesmo.

São eles que constituem a singularidade de minha vida".

Jung, C. G.

SOARES, Richard Poli. Caracterização geoquímica dos solos lateríticos da área do sítio

de disposição final de resíduos sólidos urbanos de Londrina, PR. 2006. 162 p. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Edificações e Saneamento) – Universidade Estadual de Londrina.

RESUMO

O objetivo deste trabalho é analisar o impacto ambiental na área do depósito de resíduos sólidos urbanos de Londrina, avaliando os riscos de contaminação do solo local por metais pesados devido à ação tecnogênica. A contaminação por metais pesados apresenta um amplo espectro de toxicidade, que inclui efeitos neurotóxicos, hepatotóxicos, nefrotóxicos, teratogênicos, carcinogênicos ou mutagênicos. Através de análises físicas e químicas, que incluem metais pesados, foram verificados os teores de ocorrência, em onze furos de sondagem locados no solo da área de estudo, dos metais Chumbo [22,82 a 96,00 - mg.kg-1], Cobalto [34,08 a 123,50 - mg.kg-1], Cobre [146,90 a 476,50 - mg.kg-1], Cromo [91,40 a 216,50 - mg.kg-1], Manganês [0,15 a 0,94 - % em peso], Níquel [25,25 a 81,50 - mg.kg-1] e Zinco [43,76 a 208,50 - mg.kg-1], reconhecidos na literatura científica como os metais de maior interesse em termos de saúde pública. Visando à obtenção de parâmetros locais (geogenéticos), foram também verificadas as características físico-químicas e de metais pesados da área de disposição final de resíduos sólidos urbanos de Londrina e no SP - 03 (designado como fundo geoquímico, branco ou amostra-controle). Os dados mostram as características geoquímicas dos referidos metais em profundidade e espacialmente, através de programas computacionais específicos. Os teores obtidos no horizonte B foram confrontados com valores referenciais estabelecidos pela Cetesb (solos do estado de São Paulo), pela Mineropar (estes, para solos do Paraná), e para solos de Londrina por Souza et al. (1996, apud Miyazawa et al. 1999) bem como com os valores do Fundo Geoquímico. Quando os teores de concentração excedem os valores característicos da Mineropar indicam a necessidade de atenção para a saúde pública e ambiental. O córrego dos Periquitos, cuja nascente situa-se à jusante do aterro de RSU investigado, apresenta risco de contaminação por esses elementos químicos. Constataram-se, de um modo geral, consideráveis anomalias geoquímicas presentes no subsolo local, com teores dos metais, com sensíveis contribuições tecnogênicas, superiores às detectadas nas amostras coletadas no Fundo Geoquímico, bem como aos valores referenciais da Cetesb, da Mineropar e Souza et al. (1996, apud Miyazawa et al. 1999) evidenciando uma tendência de maiores concentrações no sentido Sul - Sudeste, fato que pode estar associado ao gradiente hidráulico existente. Apesar de os metais pesados analisados possuírem de pouca a moderada mobilidade relativa, os mesmos poderão atingir o aqüífero freático e, por conseqüência, a nascente do córrego dos Periquitos.

Palavras-chave: Londrina; meio ambiente; metais pesados; resíduos sólidos; saúde pública; toxicidade; aqüífero; solo; subsolo.

SOARES, Richard Poli. Geochemical characterization of the lateritic soil of the solid urban residue final disposition site in Londrina, PR. 2006. 162p. Dissertation (Master's degree in Construction and Sanitary Engineering) – Londrina State University.

ABSTRACT

The aim of this dissertation is to analyse of the environmental impact on Londrina’s urban residue disposal site, evaluating the hazards of heavy metal contamination of the local soil due to technogenic action. Heavy metal contamination presents a broad toxicity spectrum that includes neurotoxic, hepatotoxic, nephrotoxic, teratogenic, carcinogenic or mutagenic effects. Through physical-chemical and heavy metal analyses, the occurrence rates of Lead [22,82 a 96,00 - mg.kg-1], Cobalt [34,08 a 123,50 - mg.kg-1], Copper [146,90 a 476,50 - mg.kg-1], Chrome [91,40 a 216,50 - mg.kg-1], Manganese [0,15 a 0,94 - % em peso], Nickel [25,25 a 81,50 - mg.kg-1] and Zinc [43,76 a 208,50 - mg.kg-1], acknowledged in literature to be the metals of mayor interest in terms of public health, were verified. In order to obtain local geogenetic parameters, the physical-chemical and heavy metal characteristics of the solid urban residue final disposition site of Londrina (PR) and of SP - 03 (assigned as geochemic, white or control sample) were also verified. The data show the geochemical characteristics of the referred metals in depth and spatially by means of specific computacional programs. The rates obtained in the B horizon were confronted with the value referencials established by Cetesb (for soils in São Paulo State), by Mineropar (specifically for soils in Paraná State) and for soils in Londrina city by Souza et al. (1996, apud Miyazawa et al. 1999) as well as with the background values. When concentration rates exceed the characteristic values of Mineropar attention is needed to public and environmental health. The Parakeets brook, the well of which is located at the ebbing side of the disposal site under investigation, presents contamination hazards by such inorganic pollutants. Generally speaking, considerable geochemical anomalies were found in the local underground, showing rates of these metals, with tecnogenic contributions, that are much higher than both the samples collected in the geochemical background and the value referencials of Cetesb, Mineropar and Souza et al. (1996, apud Miyazawa et al. 1999), and evidencing a tendency of higher concentrations in the South-Southeast direction, which can be associated with the existent hydraulic gradient. Though the heavy metals under analysis here present little to moderate relative mobility, they may reach the phreatic waters and, consequently, the well of the Parakeets brook.

Word-keys: Londrina, environment, heavy metals, solid residues, public health, toxicity, aquifer, soil, subsoil.

LISTA DE FIGURAS

01 - Interações Físicas, Químicas e Biológicas em Aterros de RSU..................................... 021 02 - Aterro de Resíduos Sólidos Urbanos de Londrina (PR)..................................................023 03 - Esquema dos Principais Impactos Ambientais Resultantes da Disposição de Resíduos em Aterros...............................................................................................................................023 04 - Esquema Básico de Construção de um Aterro Sanitário.................................................027 05 - Etapas para Instalação de Revestimento de Base de Aterro............................................028 06 - Princípios da Decomposição em Aterros Sanitários........................................................028 07 - Corte Esquemático de Aterro Sanitário...........................................................................029 08 - Dinâmica dos Metais Pesados no Solo............................................................................030 09 - Localização de Londrina no Estado do Paraná................................................................047 10 - Mapa das Bacias Hidrográficas do Estado do PR, Destacando o Município de Londrina..................................................................................................................................049 11 - Localização da Sede do Município de Londrina (em UTM – SAD 69).........................050 12 - Localização do Aterro de RSU em Londrina..................................................................051 13 - Localização do Aterro de RSU em Londrina..................................................................052 14 - Localização do Aterro de RSU em Londrina..................................................................052 15 - Mapa de Resistividade Aparente, nível 2 do dipolo – dipolo..........................................055 16 - Mapa de Resistividade Aparente, nível 4 do dipolo – dipolo..........................................057 17 - Fluxo Hídrico Superficial – Mapa de Vetores.................................................................058 18 - Mapa de Superfície do Aterro de RSU de Londrina e Locação dos Pontos de Sondagens de Solos Amostrados...............................................................................................................059 19 - Locação dos Furos de Sondagens....................................................................................060 20 - Perfil do Terreno da Área de Estudo...............................................................................064 21 - Tipos Climáticos da Bacia Hidrográfica do Rio Tibagi..................................................072 22 - Índice de Qualidade da Água na Bacia Hidrográfica do Rio Tibagi...............................074 23 - Entorno do Aterro de RSU de Londrina: Baixo Índice Vegetativo.................................076 24 - Paisagens do Baixo Tibagi, Compostas de Fragmentos Florestais Pequenos e Dispersos.................................................................................................................................077 25 - Províncias Geológico - Geomorfológicas do Estado do Paraná......................................077 26 - Síntese Geológica da Bacia Hidrográfica do Rio Tibagi.................................................080 27 - Mapa Geológico da Região de Londrina.........................................................................082 28 - Perfil Característico do Latossolo Vermelho Eutroférrico Latossólico...........................086 29 - Perfil Característico do Nitossolo Vermelho Eutroférrico Latossólico...........................089 30 - Mapa de Contorno: Distribuição de Teores de MO (mg.kg-1), h = 0,40 m, na Área de Estudo......................................................................................................................................095 31 - Fotografia Aérea do Aterro Controlado de RSU de Londrina.........................................095 32 - Mapa de Contorno: Distribuição de Teores de MO (mg.kg-1), h = 2,00 m, na Área de Estudo......................................................................................................................................09533 - Fotografia Aérea do Aterro Controlado de RSU de Londrina.........................................095 34 - Mapa de Contorno: Distribuição de Teores de MO (mg.kg-1), h = 4,00 m, na Área de Estudo......................................................................................................................................096 35 - Fotografia Aérea do Aterro Controlado de RSU de Londrina.........................................096 36 - Mapa de Contorno: Distribuição de Teores de CTC (meq/100g), h =0,40 m, na Área de Estudo......................................................................................................................................100 37 - Fotografia Aérea do Aterro Controlado de RSU de Londrina.........................................100 38 - Mapa de Contorno: Distribuição de Teores de CTC (meq/100g), h = 2,00 m, na Área de Estudo......................................................................................................................................100

39 - Fotografia Aérea do Aterro Controlado de RSU de Londrina.........................................100 40 - Mapa de Contorno: Distribuição de Teores de CTC (meq/100g), h = 4,00 m, na Área de Estudo......................................................................................................................................101 41 - Fotografia Aérea do Aterro Controlado de RSU de Londrina.........................................101 42 - Mapa de Contorno: Distribuição de Teores de pH, h = 0,40 m, na Área de Estudo.......105 43 - Fotografia Aérea do Aterro Controlado de RSU de Londrina.........................................105 44 - Mapa de Contorno: Distribuição de Teores de pH, h = 2,00 m, na Área de Estudo.......105 45 - Fotografia Aérea do Aterro Controlado de RSU de Londrina.........................................105 46 - Mapa de Contorno: Distribuição de Teores de pH, h = 4,00 m, na Área de Estudo......................................................................................................................................106 47 - Fotografia Aérea do Aterro Controlado de RSU de Londrina.........................................106 48 - Mapa de Contorno: Distribuição de Pb (mg.kg-1) no Estado do Paraná..........................110 49 - Mapa de Contorno: Distribuição de Teores de Pb (mg.kg-1), h = 0,40 m, na Área de Estudo......................................................................................................................................112 50 - Fotografia Aérea do Aterro Controlado de RSU de Londrina.........................................112 51 - Mapa de Contorno: Distribuição de Teores de Pb (mg.kg-1), h = 2,00 m, na Área de Estudo......................................................................................................................................112 52 - Fotografia Aérea do Aterro Controlado de RSU de Londrina.........................................112 53 - Mapa de Contorno: Distribuição de Teores de Pb (mg.kg-1), h = 4,00 m, na Área de Estudo......................................................................................................................................113 54 - Fotografia Aérea do Aterro Controlado de RSU de Londrina.........................................113 55 - Mapa de Contorno: Distribuição de Co (mg.kg-1) no Estado do Paraná.........................114 56 - Mapa de Contorno: Distribuição de Teores de Co (mg.kg-1), h = 0,40 m, na Área de Estudo......................................................................................................................................116 57 - Fotografia Aérea do Aterro Controlado de RSU de Londrina.........................................116 58 - Mapa de Contorno: Distribuição de Teores de Co (mg.kg-1), h = 2,00 m, na Área de Estudo......................................................................................................................................116 59 - Fotografia Aérea do Aterro Controlado de RSU de Londrina.........................................116 60 - Mapa de Contorno: Distribuição de Teores de Co (mg.kg-1), h = 4,00 m, na Área de Estudo......................................................................................................................................117 61 - Fotografia Aérea do Aterro Controlado de RSU de Londrina.........................................117 62 - Mapa de Contorno: Distribuição de Cu (mg.kg-1) no Estado do Paraná.........................118 63 - Mapa de Contorno: Distribuição de Teores de Cu (mg.kg-1), h = 0,40 m, na Área de Estudo.....................................................................................................................................120 64 - Fotografia Aérea do Aterro Controlado de RSU de Londrina.........................................120 65 - Mapa de Contorno: Distribuição de Teores de Cu (mg.kg-1), h = 2,00 m, na Área de Estudo......................................................................................................................................121 66 - Fotografia Aérea do Aterro Controlado de RSU de Londrina.........................................121 67 - Mapa de Contorno: Distribuição de Teores de Cu (mg.kg-1), h = 4,00 m, na Área de Estudo......................................................................................................................................121 68 - Fotografia Aérea do Aterro Controlado de RSU de Londrina.........................................121 69 - Mapa de Contorno: Distribuição de Cr (mg.kg-1) no Estado do Paraná..........................123 70 - Mapa de Contorno: Distribuição de Teores de Cr (mg.kg-1), h = 0,40 m, na Área de Estudo......................................................................................................................................125 71 - Fotografia Aérea do Aterro Controlado de RSU de Londrina.........................................125 72 - Mapa de Contorno: Distribuição de Teores de Cr (mg.kg-1), h = 2,00 m, na Área de Estudo......................................................................................................................................126 73 - Fotografia Aérea do Aterro Controlado de RSU de Londrina.........................................126 74 - Mapa de Contorno: Distribuição de Teores de Cr (mg.kg-1), h = 4,00 m, na Área de Estudo......................................................................................................................................126

75 - Fotografia Aérea do Aterro Controlado de RSU de Londrina.........................................126 76 - Mapa de Contorno: Distribuição de Mn (% em peso) no Estado do Paraná...................127 77 - Mapa de Contorno: Distribuição de Teores de Mn (% em peso), h = 0,40 m, na Área de Estudo......................................................................................................................................129 78 - Fotografia Aérea do Aterro Controlado de RSU de Londrina.........................................129 79 - Mapa de Contorno: Distribuição de Teores de Mn (% em peso), h = 2,00m, na Área de Estudo......................................................................................................................................130 80 - Fotografia Aérea do Aterro Controlado de RSU de Londrina.........................................130 81 - Mapa de Contorno: Distribuição de Teores de Mn (% em peso), h = 4,00 m, na Área de Estudo.....................................................................................................................................130 82 - Fotografia Aérea do Aterro Controlado de RSU de Londrina.........................................130 83 - Mapa de Contorno: Distribuição de Ni (mg.kg-1) no Estado do Paraná..........................132 84 - Mapa de Contorno: Distribuição de Teores de Ni (mg.kg-1), h = 0,40 m, na Área de Estudo..................................................................................................................................... 133 85 - Fotografia Aérea do Aterro Controlado de RSU de Londrina........................................ 133 86 - Mapa de Contorno: Distribuição de Teores de Ni (mg.kg-1), h = 2,00 m, na Área de Estudo......................................................................................................................................134 87 - Fotografia Aérea do Aterro Controlado de RSU de Londrina.........................................134 88 - Mapa de Contorno: Distribuição de Teores de Ni (mg.kg-1), h = 4,00 m, na Área de Estudo.....................................................................................................................................134 89 - Fotografia Aérea do Aterro Controlado de RSU de Londrina.........................................134 90 - Mapa de Contorno: Distribuição de Zn (mg.kg-1) no Estado do Paraná........................135 91 - Mapa de Contorno: Distribuição de Teores de Zn (mg.kg-1), h = 0,40 m, na Área de Estudo......................................................................................................................................137 92 - Fotografia Aérea do Aterro Controlado de RSU de Londrina.........................................137 93 - Mapa de Contorno: Distribuição de Teores de Zn (mg.kg-1), h = 2,00 m, na Área de Estudo......................................................................................................................................138 94 - Fotografia Aérea do Aterro Controlado de RSU de Londrina.........................................138 95 - Mapa de Contorno: Distribuição de Teores de Zn (mg.kg-1), h = 4,00 m, na Área de Estudo......................................................................................................................................138 96 - Fotografia Aérea do Aterro Controlado de RSU de Londrina.........................................138

LISTA DE TABELAS

Tabela 01 Minerais Primários do Solo e Respectivos Elementos Pesados que

Podem Fornecer ...........................................................................................032

Tabela 02 Mobilidade Relativa dos Elementos Químicos............................................034

Tabela 03 Afluentes da Bacia Hidrográfica do Ribeirão Cambé..................................048

Tabela 04 Coordenadas UTM (m) dos Furos de Sondagens ........................................061

Tabela 05 Profundidades das Sondagens......................................................................062

Tabela 06 Profundidades do Aqüífero Freático............................................................062

Tabela 07 Faixas de Profundidades do Horizonte B.....................................................070

Tabela 08 Teores de Matéria Orgânica.........................................................................093

Tabela 09 Capacidade de Troca Catiônica ...................................................................098

Tabela 10 Potencial Hidrogeniônico.............................................................................103

Tabela 11 Variação do Potencial Hidrogeniônico ........................................................107

LISTA DE GRÁFICOS

Gráfico 01 Tendência Evolutiva de Teores de Matéria Orgânica..................................094

Gráfico 02 Tendência Evolutiva de Teores de Capacidade de Troca Catiônica............099

Gráfico 03 Tendência Evolutiva de Potencial Hidrogeniônico .....................................104

Gráfico 04 Tendência Evolutiva da Variação do Potencial Hidrogeniônico .................108

Gráfico 05 Distribuição dos Teores de Pb (mg.kg-1) ao Longo do Horizonte B ...........111

Gráfico 06 Distribuição dos Teores de Co (mg.kg-1) ao Longo do Horizonte B ..........115

Gráfico 07 Distribuição dos Teores de Cu (mg.kg-1) ao Longo do Horizonte B ...........120

Gráfico 08 Distribuição dos Teores de Cr (mg.kg-1) ao Longo do Horizonte B............125

Gráfico 09 Distribuição dos Teores de Mn (% em peso) ao Longo do Horizonte B.....129

Gráfico 10 Distribuição dos Teores de Ni (mg.kg-1) ao Longo do Horizonte B............133

Gráfico 11 Distribuição dos Teores de Zn (mg.kg-1) ao Longo do Horizonte B ...........137

SUMÁRIO

ILUSTRAÇÕES

RESUMO

ABSTRACT

1 INTRODUÇÃO.....................................................................................019

1.1 Aspectos Históricos Gerais dos Resíduos Sólidos Urbanos..........................................019

1.2 A Evolução da Humanidade.......................................................................................019

1.3 Justificativa: Dinâmica de Aterros..............................................................................021

1.4 Objetivos Gerais .........................................................................................................022

2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA.............................................................025

2.1 Aspectos Gerais de Sítios de Disposição Final de Resíduos Sólidos Urbanos...........025

2.1.1 Classificação dos aterros de resíduos sólidos urbanos.................................. 025

2.2 A Contaminação do Solo por Metais Pesados Através dos Resíduos Sólidos

Urbanos.............................................................................................................................029

2.2.1 Definições.......................................................................................................029

2.2.2 Ocorrência dos metais pesados nos solos.......................................................031

2.2.3 Classificação dos metais pesados...................................................................033

2.2.4 Concentração dos metais pesados nos solos...................................................033

2.2.5 Fatores intervenientes na concentração e na mobilidade dos metais

pesados.....................................................................................................................034

2.2.5.1 Matéria orgânica (MO).............................................................................035

2.2.5.2 Potencial hidrogeniônico (pH – H2O)..................................................... 036

2.2.5.3 Variação do potencial hidrogeniônico (∆ pH – H2O)...............................037

2.2.5.4 Capacidade de troca catiônica (CTC).......................................................037

2.3 Caracterização de Metais Pesados..............................................................................038

2.3.1 Valores de referência......................................................................................043

2.3.1.1 Valores orientadores para solos no estado de São Paulo

(CETESB, 2005)......................................................................................................044

2.3.1.2 Teores médios multielementares para o estado do Paraná e para o Terceiro

Planalto Paranaense (MINEROPAR, 2005)............................................................045

2.3.1.3 Teores de metais pesados de Terra Roxa Estruturada Eutrófica (Latossolo

Vermelho) para Londrina (SOUZA et al., 1996)..................................................046

3 LOCALIZAÇÃO DO MEIO FÍSICO............................................................047

3.1 Aspectos Gerais do Aterro de Resíduos Sólidos Urbanos de Londrina......................047

3.2 Localização Geográfica do Aterro de Resíduos Sólidos Urbanos de Londrina..........049

4 PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS.................................................053

4.1 Investigações de Campo..............................................................................................053

4.1.1 Avaliação da pluma de contaminação............................................................053

4.1.2 Levantamento topográfico..............................................................................058

4.1.3 Locação dos furos de sondagens.....................................................................059

4.1.4 Ensaio de simples penetração (SPT – T) .......................................................061

4.1.5 Coleta de amostras......................................................................................... 063

4.2 Análises Laboratoriais Relevantes..............................................................................063

4.2.1 Análises físicas.............................................................................................. 063

4.2.1.1 Análise granulométrica.............................................................................064

4.2.2 Análises químicas...........................................................................................065

4.2.2.1 Determinação de potencial hidrogeniônico (pH)......................................065

4.2.2.2 Determinação de variação de potencial hidrogeniônico (∆ pH)...............066

4.2.2.3 Determinação de matéria orgânica (M.O.)...............................................066

4.2.2.3.1 Determinação de Carbono - C - .........................................................066

4.2.2.4 Determinação de capacidade de troca catiônica (CTC)............................067

4.2.2.4.1 Determinação de H+ (Hidrogênio) + Al +++ (Alumínio)......................067

4.2.2.4.2 Determinação de K+ (Potássio)............................................................067

4.2.2.4.3 Determinação de Ca+++ (Cálcio) e Mg++ (Magnésio)...........................067

4.2.3 Análises de metais pesados.............................................................................068

4.3 Procedimento Analítico...............................................................................................069

4.3.1 Interpolação de valores (teores)......................................................................069

5 ASPECTOS DO MEIO FÍSICO.............................................................071

5.1 Aspectos Climáticos (Temperatura, Umidade Relativa do Ar, Pluviosidade)............071

5.2 Aspectos Hidrogeográficos.........................................................................................072

5.3 Aspectos de Vegetação...............................................................................................075

5.4 Aspectos Geológicos e Geomorfológicos...................................................................077

5.5 Aspectos Pedológicos.................................................................................................083

5.5.1 Latossolo Vermelho........................................................................................086

5.5.2 Nitossolo Vermelho........................................................................................088

5.6 Águas Subterrâneas.....................................................................................................090

6 APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS RESULTADOS..........................092 6.1 Parâmetros Químicos..................................................................................................092

6.1.1 Matéria orgânica (MO) ..................................................................................092

6.1.2 Capacidade de troca catiônica (CTC).............................................................097

6.1.3 Potencial hidrogeniônico (pH – H2O).............................................................102

6.1.4 Variação do Potencial Hidrogeniônico (∆ pH – H2O) …………...............…107

6.2 Elementos Químicos do Tipo Metais Pesados (Horizonte B) ....................................108

6.2.1 Chumbo…………………………………………………….......……………109

6.2.2 Cobalto……………………………….......………………………………….113

6.2.3 Cobre…………………………………………...................…………………117

6.2.4 Cromo……………………………..............………………………………...122

6.2.5 Manganês........................................................................................................127

6.2.6 Níquel.............................................................................................................131

6.2.7 Zinco...............................................................................................................135

7 CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES......................................................140 a) Chumbo...............................................................................................................141 b) Cobalto................................................................................................................142

c) Cobre...................................................................................................................143

d) Cromo..................................................................................................................143

e) Manganês.............................................................................................................144

f) Níquel...................................................................................................................145

g) Zinco....................................................................................................................145

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS...............................................................148

ANEXOS

Anexo I: PLANTA TOPOGRÁFICA DO ATERRO CONTROLADO DE RESÍDUOS SÓLIDOS

URBANOS DE LONDRINA (PR).

Anexo II: TABELAS COM DADOS DOS METAIS PESADOS (CHUMBO, COBALTO, COBRE,

CROMO, MANGANÊS, NÍQUEL, ZINCO).

I INTRODUÇÃO

1.1 Aspectos Históricos Gerais dos Resíduos Sólidos Urbanos

O atual momento histórico aponta para uma reflexão a respeito das

sociedades contemporâneas e seus impactos sobre a saúde e o meio ambiente. Fazendo uma

breve retrospectiva histórica, podem-se focalizar elementos cruciais que têm estado

envolvidos nessa temática, contribuindo significativamente para os padrões de produção e

consumo prevalecentes hoje na maior parte do problema (MUÑOZ, 2002).

Durante milhões de anos, os homens viveram da caça e coleta de frutos,

sempre procurando novos espaços quando os recursos tornavam-se escassos, numa relação

relativamente harmoniosa com o meio natural. As intervenções sobre o meio ambiente se

intensificaram conforme as comunidades foram se formando e a população aumentando em

uma mesma localidade (MUÑOZ, 2002).

Com o surgimento das cidades e o aumento populacional, crescia a demanda

por bens de consumo. O atendimento a essas demandas pressupunha mudanças na forma de

produção, determinando uma maior intervenção na natureza. Desde muito cedo, observou-se

o surgimento de problemas ambientais, como a poluição das águas e o acúmulo de lixo. Na

Idade Média, registraram-se já várias conseqüências para a saúde em forma de epidemias

decorrentes da proliferação de roedores nos lixões das cidades (CARVALHO e TELLA,

1997).

1.2 A Evolução da Humanidade

Os séculos XIX e XX foram marcados pela divisão social e técnica do

trabalho, que aumentou a produtividade, desenvolveu tecnologias de produção e,

conseqüentemente, gerou um aumento gradativo de consumo. Entre 1940 a 1950 ocorreram

mudanças ainda mais profundas no comportamento dos indivíduos, devido ao rápido

Caracterização Geoquímica dos Solos Lateríticos da Área do Sítio de Disposição Final de Resíduos Sólidos Urbanos de Londrina, PR.

(Richard Poli Soares, 2006).

20

desenvolvimento capitalista, que trouxe como modelo de qualidade de vida uma sociedade

com altos padrões de consumo, incentivando a produção de descartáveis e a utilização de

materiais artificiais (MUÑOZ, 2002).

Conforme Valle (1995), a poluição ambiental pode ser definida como toda

ação ou omissão do homem que, através da descarga de material ou energia nas águas, solo e

ar, cause um desequilíbrio ao meio ambiente.

Os efeitos da poluição ambiental são muito complexos; suas conseqüências,

além de disseminadas, podem ser também cumulativas e crônicas, tornando mais complexa a

ação de despoluir. Uma fonte poluidora exerce efeitos de diferentes dimensões sobre a

biosfera e a biota, atingindo, conseqüentemente, o solo, o ar e as águas.

A crescente degradação ambiental, marcadamente presente no último

século, tem originado muitos questionamentos acerca dos problemas que a contaminação

urbana poderia desencadear na saúde da população. Conforme a Companhia de Tecnologia de

Saneamento Ambiental - CETESB (1990), nesse contexto, o aumento na quantidade e

variedade dos resíduos sólidos gerados pelas atividades domésticas, sociais e industriais

emerge como um dos problemas prioritários da sociedade atual.

O crescimento gradativo da população, aliado ao processo acelerado de

urbanização, tem evidenciado um dos problemas mais característicos da humanidade, a saber,

o da produção dos resíduos sólidos (PHILIPPI JR., 1999).

Os resíduos sólidos urbanos ocupam um importante papel na estrutura de

saneamento de uma comunidade urbana e, conseqüentemente, nos aspectos relacionados à

saúde pública. Além das conseqüências para a saúde comunitária, deve-se considerar ainda o

impacto que a disposição inadequada desses resíduos provoca no solo, na atmosfera, na

vegetação e nos recursos hídricos. De acordo com a Associação Brasileira de Empresas de

Limpeza Pública e Resíduos Especiais - ABRELPE (2004), em termos de relação custo x

benefício, o aterro sanitário é a melhor forma de destinação final dos resíduos sólidos

urbanos.

Segundo Castagnani (2004), desde que o projeto seja operado de maneira

adequada, o aterramento de resíduos não causa impactos negativos. Para o autor, aterro



21

sanitário deve ser entendido como uma indústria de disposição de lixo em conformidade com

a legislação específica.

1.3 Justificativa: Dinâmica de Aterros

Sabe-se que, desde o momento da disposição dos resíduos sólidos até

muitos anos depois do seu fechamento, os aterros controlados e sanitários abrigam uma série

de processos físicos, químicos e biológicos (ver figura 01). O conjunto desses processos é o

que se denomina dinâmica de aterros (controlados ou sanitários). O conhecimento desses

processos tem uma dupla importância com relação à seleção de locais para disposição de

resíduos: primeiro, que as características do local incidem sobre a dinâmica do aterro e,

segundo, que esses processos podem produzir impactos sobre o entorno natural e social do

aterro. A disposição final de resíduos sólidos urbanos, bem como suas conseqüências, vem

ganhando muita importância no tocante ao saneamento ambiental.

Figura 01 - Interações Físicas, Químicas e Biológicas em Aterros de Resíduos Sólidos Urbanos.

Fonte: Monteiro (2003).



22

Atualmente, o gerenciamento adequado dos resíduos sólidos urbanos pode

ser considerado um dos maiores desafios a ser enfrentado pelos governos municipais,

responsáveis por esta atividade. A inexistência desse gerenciamento, principalmente na etapa

de destinação final, tem colaborado para o incremento da poluição ambiental e contribuído de

forma importante para o agravamento de diversas doenças que podem acometer a população.

Um grupo importante de poluentes é o dos metais pesados. O solo possui

uma determinada capacidade de retenção de metais pesados. Porém, se essa capacidade for

ultrapassada, os metais em disponibilidade no meio tanto podem penetrar na cadeia alimentar

dos organismos vivos como ser liberados, colocando em risco a qualidade dos sistemas

subjacentes de água subterrânea. Dessa forma, o conhecimento das características de retenção

dos metais pesados na matriz solo torna-se necessário e serve como um indicativo da

mobilidade potencial dos poluentes no mesmo (BITTEL e MILLER, 1974, apud OLIVEIRA,

2006).

A contaminação por metais pesados é um problema que abrange os solos de

diversas cidades no planeta, sendo causada principalmente pela ação humana. Assim,

pretende-se contribuir para o enriquecimento, o fortalecimento e a ampliação do acervo de

conhecimentos acerca do tema ora proposto.

1.4 Objetivos Gerais

No município de Londrina, existe atualmente, para a disposição final de

resíduos sólidos urbanos, com produção da ordem de 400,00 t/dia, o aterro do tipo controlado.

O início da operação do aterro, ainda como lixão (ou vazadouro), deu-se em 1979. O processo

de lançamento a céu aberto ocorreu até 1992, quando o conceito de aterro começou a ser

aplicado ao local. Conceito este consolidado, somente, uma década depois.

Atualmente, a antiga área ocupada pelo lixão está aterrada, servindo como

entrada das instalações do aterro e local de disposição de resíduos de serviços de saúde. A

figura 02 apresenta o referido sítio de disposição final de resíduos sólidos urbanos.



23

Figura 02 - Aterro de Resíduos Sólidos Urbanos de Londrina (PR).

Em virtude disso, durante mais de uma década de sua operação, a área

recepcionou uma disposição indiscriminada de resíduos de toda sorte, podendo impactar o

solo local (ver figura 03), bem como o subsolo e aqüíferos freáticos, com resíduos sólidos

contendo contaminantes (metais pesados, principalmente).

Figura 03 - Esquema dos Principais Impactos Ambientais Resultantes da Disposição de Resíduos em Aterros.

Fonte: Castilhos Jr. (2003)

Considerando que o referido aterro encontra-se bem próximo de sua etapa

de fechamento, com esta pesquisa poder-se-á avaliar experimentalmente os efeitos

cumulativos de metais pesados nos solos da área após anos de disposição de resíduos sólidos

urbanos. Assim, a presente pesquisa poderá servir de subsídio para avaliações de realidades

similares (transmissibilidade epistemofílica) em outros sítios de disposição final de resíduos

sólidos urbanos em operação, bem como traçar estratégias de minimização de impactos

ambientais negativos em futuros empreendimentos do gênero.



24

A concentração de metais pesados no meio ambiente, com sua disseminação

no solo, água e atmosfera, tem sido motivo de crescente preocupação no mundo. Os metais

pesados podem ser percolados por meio do chorume, o líquido resultante da decomposição de

resíduos. O chorume mistura-se com a água de chuva e outros líquidos originalmente

existentes no lixo, infiltrando-se no solo e, quando alcança o aqüífero freático, contamina a

água subterrânea. A contaminação dessas águas tem conseqüências que perduram por tempo

indefinido e são de difícil controle. Além de provocar a contaminação da água, essa

disposição inadequada polui também o solo, atingindo as plantas, os animais e o homem

(MAGOSSI e BONACELLA, 1991, SERRA et al., 1998, apud MUÑOZ, 2002).

O entendimento da característica geoquímica dos solos lateríticos situados

em sítios de disposição final de resíduos sólidos urbanos é um tema que vem ganhando

interesse recentemente e muitos estudos têm sido conduzidos nessa direção. Dentre os metais

pesados, podem ser citados o Arsênio (As), Berílio (Be), Cádmio (Cd), Cromo (Cr), Cobre

(Cu), Ferro (Fe), Mercúrio (Hg), Manganês (Mn), Níquel (Ni), Chumbo (Pb), Estanho (Sn),

Titânio (Tl), Vanádio (V) e Zinco (Zn) como os mais estudados pelos seus efeitos na saúde

(OLIVEIRA, 1992).

Tendo em vista que a disposição final de resíduos - principalmente os de

origem urbana - nos solos tem se tornado prática comum nos últimos anos, há o aumento da

amplitude e da gravidade de contaminações. Assim sendo, a relevância almejada neste

trabalho como objetivo geral é avaliar geoquimicamente a ocorrência de teores de elementos

químicos designados como metais pesados (Chumbo, Cobalto, Cobre, Cromo, Manganês,

Níquel e Zinco) nos solos do sítio de disposição final de resíduos sólidos urbanos de

Londrina.

II REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

2.1 Aspectos Gerais de Sítios de Disposição Final de Resíduos Sólidos Urbanos

A técnica ambientalmente mais adequada para destinação final de resíduos

sólidos urbanos é através de aterros, sejam eles sanitários, controlados, com lixo triturado ou

com lixo compactado. Todos os demais processos ditos como de destinação final (centrais de

reciclagem, de compostagem e de incineração) são, na realidade, processos de tratamento ou

beneficiamento do lixo e não prescindem de um aterro para a disposição final de seus rejeitos

(MONTEIRO et al., 2001).

2.1.1 Classificação dos aterros de resíduos sólidos urbanos

Dois tipos de aterros se destacam: os sanitários e os controlados. A

diferença básica entre um e outro é que esses últimos prescindem da coleta e tratamento do

chorume, assim como da drenagem e da queima do biogás.

Habitualmente, os aterros são classificados conforme o modo de disposição

em:

a) Aterros Comuns: o lixo é apenas descartado no solo, a céu aberto, sem

qualquer tratamento; são também denominados lixões, lixeiras,

vazadouros, etc. Esse método de disposição é o mais prejudicial ao

homem e ao meio ambiente; todavia, ainda é muito usado no Brasil

(22,48 %, conforme a ABRELPE, 2004) e nos países em

desenvolvimento;

b) Aterros Controlados: nesse tipo de disposição, crescente nas

macrorregiões Sul e Sudeste do Brasil (43,77 %, conforme ABRELPE,

2004), o lixo descartado no solo recebe uma cobertura diária de material

inerte. Essa cobertura diária, entretanto, é realizada de forma aleatória,



26

não resolvendo satisfatoriamente os problemas de poluição gerados pelo

lixo, uma vez que os mecanismos de formação de líquidos e gases não

são considerados e não há monitoramento desses efluentes. Difere do tipo

sanitário pelo fato de não possuir impermeabilização de fundação,

normalmente executada através de camadas de solo impermeável

– argila – ou de aplicação de geomembranas sintéticas – mantas

impermeabilizantes de PVC ou de PEAD – ou, ainda, através de argilas

expansivas.

Suas recomendações técnicas estão descritas na norma NBR 8.849 (ABNT,

1985). Contudo, esse método não deve ser considerado como solução definitiva para o correto

equacionamento da disposição final de resíduos sólidos, pois seu potencial de impacto

ambiental é grande, notadamente quando se refere à poluição das águas superficiais,

subterrâneas e do solo (LEONI, 1998).

Nesses sistemas de disposição ainda muito utilizados em diversos

municípios do Brasil, os metais pesados podem ser percolados por meio do chorume, o qual

se mistura com a água de chuva e outros líquidos originalmente existentes no lixo, infiltrando-

se no solo, contaminando a água subterrânea quando alcança o aqüífero freático. A

contaminação dessas águas tem conseqüências que perduram por tempo indefinido e são de

difícil controle (MAGOSSI e BONACELLA, 1991).

c) Aterros Sanitários: são aqueles executados segundo os critérios e as

normas de segurança ambiental, legislativa e técnica, atendendo aos

padrões de segurança pré-estabelecidos. O Aterro Sanitário consiste na

disposição ambientalmente adequada de resíduos sólidos no solo e sua

posterior cobertura diária. Uma vez depositados, os resíduos sólidos se

degradam naturalmente por via biológica até a mineralização da matéria

biodegradável em condições fundamentalmente anaeróbias. Corresponde

atualmente a cerca de 40,00 % das destinações finais dos resíduos sólidos

urbanos coletados nas macrorregiões Sul e Sudeste (ABRELPE, 2004).



27

Figura 04 - Esquema Básico de Construção de um Aterro Sanitário.

Fonte: IPT (1996)

Segundo a norma NBR 8.419 (ABNT, 1984), aterro sanitário

[...] é uma técnica de disposição de resíduos sólidos urbanos no solo sem causar danos à saúde pública e à sua segurança, minimizando os impactos ambientais, método este que utiliza princípios de engenharia para confinar os resíduos sólidos à menor área possível e reduzi-los ao menor volume permissível, cobrindo-os com uma camada de solo na conclusão de cada jornada de trabalho, ou a intervalos menores, se for necessário. (LEONI, 1998).

O Aterro Sanitário é uma obra de Engenharia (ver figura 04) que deve ser

orientada por quatro objetivos:

• Diminuição dos riscos de poluição provocados por cheiros, fogos,

insetos;

• Utilização futura do terreno disponível, através de uma boa compactação

e cobertura;

• Minimização dos problemas de poluição da água, provocados por

lixiviação;

• Controle da emissão de gases (liberados durante os processos de

degradação).



28

Talvez o mais importante dispositivo de controle ambiental utilizado em

aterros sanitários seja a impermeabilização inferior (ou de base), podendo ser utilizada argila

compactada e/ou membranas geotêxteis (cujas etapas de instalação podem ser visualizadas na

figura 05).

1 2

3 4 Figura 05 - Etapas para Instalação de Revestimento de Base de Aterro.

Fonte: SANSUY Ltda. (2004).

Monteiro (2003) apresenta, na figura 06, a semelhança existente entre os

processos que ocorrem no interior de aterros sanitários e reatores bioquímicos.

Figura 06 - Princípios da Decomposição em Aterros Sanitários.

Fonte: Monteiro (2003)

A figura 07 apresenta o corte esquemático de um aterro sanitário, segundo

Obladen (2004).



29

Figura 07 - Corte Esquemático de Aterro Sanitário.

Fonte: Obladen (2004).

2.2 A Contaminação do Solo por Metais Pesados através dos Resíduos Sólidos Urbanos

2.2.1 Definições

As preocupações ambientais para com a poluição por metais pesados têm se

concentrado na propriedade desses metais de se acumular no ambiente. No solo, geralmente

se fixam na camada superficial (0 – 20 cm de profundidade), que apresenta maior índice de

fertilidade e é a mais utilizada para fins agrícolas (SADOVNIKOVA e ZYRIN, 1986, apud

EGREJA FILHO, 1993).

Existem divergências e até confusão em relação ao conceito de metal

pesado. Muitos autores relacionam o termo a possíveis efeitos tóxicos causados em plantas e

animais e cometem erros ao classificarem como metal pesado semi-metais como o Selênio,

ametais como o Flúor e metais extremamente leves como o Alumínio (MATTHEWS, 1984,

LAKE, 1987, apud EGREJA FILHO, 1993).

A figura 08 apresenta o esquema geral da dinâmica dos metais pesados no

solo.



30

Figura 08 - Dinâmica dos Metais Pesados no Solo.

Fonte: Muñoz (2002).

A expressão “metal pesado” é comumente utilizada para designar metais

classificados como poluentes, englobando um grupo muito heterogêneo de metais, semimetais

e mesmo não-metais como o Selênio. Os metais pesados são aqueles que têm densidade maior

que 5,0 g.cm-3. São comumente utilizados na indústria e podem, se presentes em elevadas

concentrações, retardar ou inibir o processo biológico aeróbio ou anaeróbio de biodegradação.

Alguns metais (As, Co, Cr, Cu, Se e Zn) são essenciais aos organismos em pequenas

quantidades, enquanto outros não desempenham qualquer função no metabolismo, sendo

tóxicos aos organismos vivos (SISINNO e OLIVEIRA, 2000).

Segundo Meurer (2006), os metais pesados são constituintes naturais de

rochas e solos, onde normalmente ocorrem em baixas concentrações, não representando riscos

para o homem, animais e plantas em condições naturais.

De qualquer forma, metal pesado não significa necessariamente “metal

tóxico”. Muitos deles, como Fe, Mn, Cu e Mo, e muitos outros são nutrientes indispensáveis

às plantas e seres humanos quando em baixas concentrações (COKER e MATTHEWS, 1983,

GARCIA et al., 1990, TAVARES e CARVALHO, 1992, apud EGREJA FILHO, 1993).



31

Porém, os mesmos autores alertam que a maioria deles, inclusive os nutrientes, adquire

propriedades tóxicas quando em concentrações elevadas. Nos seres vivos, tais elementos

reagem com ligantes difusores, macromoléculas e ligantes presentes em membranas, o que

muitas vezes lhes conferem propriedades de bioacumulação e biomagnificação na cadeia

alimentar, persistindo no ambiente e provocando distúrbio nos processos metabólicos

(TAVARES e CARVALHO, 1992, apud EGREJA FILHO, 1993). Tais bioacumulações e

biomagnificações, segundo Egreja Filho (1993), transformam concentrações consideradas

normais em concentrações tóxicas para diferentes espécies de biota, incluindo o homem. A

persistência desses elementos garante os efeitos em longo prazo, mesmo depois de

interrompidas as emissões.

Metais pesados como Chumbo, Mercúrio, Cádmio, Arsênio, Cromo, Zinco e

Manganês, dentre outros, estão presentes em diversos tipos de resíduos sólidos encaminhados

aos aterros sanitários municipais e incineradores, podendo ser encontrados nestes materiais:

lâmpadas, pilhas galvânicas, baterias, restos de tintas, e de produtos de limpeza, óleos

lubrificantes usados, solventes, embalagens de aerossóis, resto de amálgama utilizada em

consultórios odontológicos, materiais fotográficos e radiográficos, embalagens de produtos

químicos, biocidas, componentes eletrônicos descartados isoladamente em placas de circuitos

impressos, resíduos de produtos farmacêuticos, latarias de alimentos, aditivos alimentares e

plásticos descartados (WHO, 1988, 1989, 1992, 1995, 2001; EYER, 1995, apud MUÑOZ,

2002).

2.2.2 Ocorrência dos metais pesados nos solos

Os metais pesados presentes normalmente nos solos se originam da rocha

matriz e chegam a esses através dos processos de transformação que originam os solos,

designados como intemperismo (TSUTIYA et al., 2002).

Quanto à ocorrência de metais pesados nos solos:

• Parte integra a estrutura dos minerais primários e secundários do solo.

Por isso compõem a fração denominada estrutural;



32

• Outra parte, na forma precipitada, participa da composição de óxidos e

hidróxidos. Os exemplos mais comuns dessas frações são os óxidos e

hidróxidos de Fe e Mn;

• Outra fração reage com a matéria-orgânica, formando quelatos;

• Uma outra composição se dá na forma adsorvida ao complexo coloidal

do solo, que estabelece constante equilíbrio com a fração solúvel

(solução) do solo.

Esses metais podem também se acumular no solo pelo uso contínuo e

prolongado de fertilizantes minerais e corretivos de acidez, por resíduos industriais e urbanos,

água de irrigação poluída e deposição atmosférica (MEURER, 2006).

Geralmente, as concentrações naturais de metais pesados no solo estão na

faixa de partes por milhão (ppm) ou partes por bilhão (ppb) e a natureza se encarrega de

oferecer as quantidades necessárias para a manutenção do ciclo vital (EGREJA FILHO,

1993).

Os metais pesados diferem de outros agentes tóxicos, porque não são

sintetizados, nem destruídos, pelo homem.

A tabela 01 relaciona os minerais primários do solo aos seus respectivos

metais que podem fornecer.

Tabela 01 - Minerais Primários do Solo e Respectivos Elementos Pesados que Podem Fornecer.

Mineral Primário

Metais

Olivita Fe, Si, Ni, Co, Mn, Li, Zn, Cu, Mo.

Hornblenda Fe, Si, Ni, Co, Mn, Li, Zn, Cu, Al, Se, Ga, V.

Augita Si, Ni, Co, Mn, Li, Zn, Cu, Al, Se, Ga, V, Pb.

Biotita Fe, Si, Ni, Co, Mn, Li, Zn, Cu, Al, Se, Ga, V, Ba, Rb.

Apatita Pb, Sr. Anortita Si, Mn, Cu, Al, Sr, Ga. Andesina Si, Mn, Cu, Al, Sr, Ga.

Oligoclásio Si, Cu, Al, Ga. Albita Si, Cu, Al, Ga.

Ortoclásio Si, Cu, Al, Ga, Rb, Ba, Sr. Moscovita Ga, Rb, Ba, Sr, Fe, Ti, V.



33

Mineral Primário

Metais

Ilmenita Fe, Ti, V, Co, Ni, Cr. Magnesita Fe, V, Co, Ni, Cr, Zn. Turmalina Fe, B, Al, Si, Li, F, Ga.

Fonte: Tsutiya et al. (2002).

2.2.3 Classificação dos metais pesados

Habitualmente, os metais são classificados em:

a) elementos-traço essenciais ou micronutrientes (são requeridos pela

maioria dos organismos vivos em pequenas concentrações, podendo

causar toxicidade quando em excesso): Cálcio, Cobre, Ferro,

Magnésio, Manganês, Molibdênio, Níquel, Potássio, Sódio e Zinco;

b) microcontaminantes ambientais ou elementos não essenciais: Alumínio,

Arsênio, Cádmio, Chumbo, Cromo, Estanho, Mercúrio, Titânio e

Tungstênio;

c) elementos essenciais e simultaneamente microcontaminantes: Cobalto,

Cromo, Ferro, Manganês, Níquel e Zinco.

2.2.4 Concentração dos metais pesados nos solos

Segundo Alloway (1993, apud ANDREOLI, 1999), o conteúdo total de

metais pesados dos solos agrícolas é o resultado da quantidade de metais provenientes de

várias fontes. De uma forma simplificada, pode-se expressar a quantidade de metais em solo

da seguinte forma:

Mtotal = (Mo + Ma + Mf + Mag + Mro + Mpi) – (Mrc + Mp) [mg.kg-1]

onde M são os metais pesados, “o” material de origem, “a” deposição atmosférica, “f”

fertilizantes, “ag” agrotóxicos, “ro” resíduos orgânicos, “pi” poluentes inorgânicos, “rc”

remoção por culturas, “p” perdas por lixiviação, volatilização, etc. (ALLOWAY, 1993).



34

Essa expressão simboliza o conteúdo total de metais pesados dos solos. As

concentrações disponíveis dependerão de diversas características dos solos e dos fatores

ligados à fisiologia das várias espécies de plantas (ANDREOLI, 1999).

2.2.5 Fatores intervenientes na concentração e na mobilidade dos metais pesados

Todo metal pesado adicionado à solução do solo pode ser atenuado na fase

sólida através de equilíbrios de troca catiônica, adsorção, quelação, precipitação ou

cristalização. A distribuição nas várias formas vai depender, além das propriedades químicas

de cada metal, de um número de fatores do solo, tais como: potencial hidrogeniônico (pH),

potencial redox, textura, composição mineral das argilas, capacidade de troca catiônica

(CTC), quantidade e tipo de compostos orgânicos na fase sólida e na solução do solo,

competição de outros metais pelos sítios de adsorção e quelação, temperatura do solo e

atividade microbiana (LAKE, 1987, apud EGREJA FILHO, 1993).

Os principais fatores responsáveis pelo aumento da capacidade da retenção

de metais no solo são a matéria orgânica e o aumento de pH (ANDREOLI, 1999).

Segundo Tsutiya et al. (2002), em relação ao solo, as propriedades como

pH, potencial redox, CTC, teor de matéria orgânica e seu estágio de decomposição, teor de

óxidos de Ferro, Alumínio e Manganês, características dos minerais de argila, Alumínio e

Manganês são as variáveis que devem ser elencadas como principais.

Rose, Hawkes e Webb (1979) propuseram, como apresentada na tabela 02, a

mobilidade relativa de alguns elementos químicos (pH entre 5,0 e 8,0).

Tabela 02 - Mobilidade Relativa dos Elementos Químicos.

Altamente Móveis Cl, Br, I, S, Rn, He, C, N, Mo, B. Moderadamente Móveis Ca, Na, Mg, Li, F, Zn, Ag, U, As, Sr, Hg, Sb.

Pouco Móveis K, Rb, Ba, Mn, Si, Ge, P, Pb, Cu, Ni, Co, Cd, Be, Ra, In, W.

Muito Pouco Móveis Fe, Al, Ga, Sc, Ti, Zr, Hf, Th, Sn, Au, Cr, Nb, Ta, Bi, Cs.

De maneira indireta, a forma química em que o metal se apresenta

determina sua solubilidade e, em conseqüência, sua mobilidade no ambiente, afetando



35

diretamente a sua capacidade de translocação e absorção do mesmo por seres vivos. Em razão

disso, vários trabalhos têm evidenciado que não há correlação direta entre os teores totais de

metais pesados em determinado substrato e os teores absorvidos por plantas cultivadas nesse

substrato (EGREJA FILHO, 2000).

2.2.5.1 Matéria Orgânica

O aspecto principal da química de metais pesados no solo está relacionado à

formação de complexos com a matéria orgânica. Enquanto cátions monovalentes (como Na+ e

K+) se ligam à matéria orgânica por simples troca catiônica, cátions polivalentes de metais

pesados têm a capacidade de formar ligações coordenadas com moléculas orgânicas

(STEVENSON, 1982, apud EGREJA FILHO, 1993).

A matéria orgânica do solo, especialmente aquela decorrente da

incorporação de resíduos vegetais, também contribui para o incremento de metais pesados no

solo. Apesar da possibilidade de mobilização dos metais ao longo dos perfis de solo, os

maiores teores são normalmente encontrados nos horizontes superficiais, em que também

ocorre maior acúmulo de matéria orgânica (TSUTIYA et al., 2002).

A MOS (Matéria Orgânica do Solo) é um componente da fase sólida que

influencia a produtividade do solo em função dos diversos efeitos que afetam a

disponibilidade de nutrientes, CTC, amenização do efeito de elementos e compostos tóxicos,

capacidade de infiltração e retenção de água, aeração e atividade biológica. Em síntese, a

MOS depende fundamentalmente do balanço entre a quantidade de Carbono adicionado e da

taxa de decomposição (MEURER, 2006).

A matéria orgânica tem grande importância na retenção de metais pesados

no solo. Embora constitua menos de 5,00 % dos componentes sólidos, é responsável por

30,00 % a 65,00 % da CTC dos solos minerais e de 50,00 % de solos arenosos e orgânicos

(SANTOS, 2004).

Após a determinação da concentração de Carbono do solo, a carga de

matéria orgânica do solo é obtida pelo valor da concentração de Carbono multiplicado por

1,72 (MO = 1,72 * C) [mg.kg-1].



36

Sem a presença de matéria orgânica não há a formação de solo, tratando-se

somente de minerais não consolidados (VIEIRA, 1988).

2.2.5.2 Potencial Hidrogeniônico (pH – H2O)

O pH é a propriedade do solo que interfere de forma mais intensa na

disponibilidade dos metais. Exceto para Arsênio, Molibdênio, Selênio e alguns estados de

valência do Cromo, os metais pesados têm suas disponibilidades reduzidas quando da

elevação do pH em decorrência da formação de precipitados, aumento da intensidade de

adsorção aos colóides do solo e por conferir maior estabilidade aos complexos que se formam

entre os metais e a fração húmica dos solos (TSUTIYA et al., 2002).

O pH possui forte influência na adsorção de metais, já que, junto a

condições oxiredutoras do meio, determina o equilíbrio entre as formas mais móveis, de

valências mais baixas, e aos menos móveis, de valências mais altas. Em geral, o pH na faixa

de 6,5 minimiza a mobilidade e a toxicidade de tais elementos (ELLIS e KNEZEK, 1977,

apud SANTOS, 2004).

O pH aparece como principal fator regulador da solubilidade e

disponibilidade de metais no solo. Em ambos os casos, o efeito do pH é fundamental e o

máximo valor de CTC é observado a altos valores de pH. Outros equilíbrios envolvendo

metais pesados no solo (formação de hidróxidos, carbonatos e fosfatos insolúveis,

complexação e oclusão pela matéria orgânica) também são diretamente afetados pelo pH do

solo (LINDSAY, 1979, apud EGREJA FILHO, 1993).

O pH representa a concentração de íons hidrogênio H+ (em escala anti-

logarítimica), dando uma indicação sobre a condição de acidez, neutralidade ou alcalinidade

da água. A faixa de pH vai de 0 a 14 (DI BERNARDO, 2002).

Interpretação geral de resultados:

a) pH < 7: condições ácidas (a CTC passa a dominar);

b) pH = 7: neutralidade;

c) pH > 7: condições básicas (dominam os mecanismos de precipitação).

A faixa de variação dos valores de pH mostra que o horizonte B dos solos

do Paraná varia de muito ácidos (pH = 3,7) até quase neutros (pH = 6,7). Os valores médio e



37

mediano de pH de 4,55 e 4,30, respectivamente, caracterizam os solos paranaenses como

ácidos (MINEROPAR, 2005).

2.2.5.3 Variação do Potencial Hidrogeniônico (∆pH – H2O)

Representa a diferença entre pH em KCl e pH em H2O.

Habitualmente, quanto maior o ∆pH, maior é a quantidade de íons livres,

acarretando uma maior capacidade de troca catiônica.

2.2.5.4 Capacidade de troca catiônica (CTC)

A CTC de um solo refere-se à quantidade de cargas negativas presentes nas

superfícies das suas frações coloidais. Tais cargas, de acordo com suas quantidades e

características intrínsecas, conferem variação na capacidade do solo de adsorver cátions. O

número total de cátions trocáveis que um solo pode reter é chamado de CTC. Os cátions,

quando adsorvidos, mantêm-se em constante equilíbrio com aqueles que estão dissolvidos na

solução do solo. Por sua vez, as formas solúveis (em solução) são aquelas que são passíveis

de serem absorvidas pelas plantas. Os minerais de argila, a matéria orgânica e os óxidos e

hidróxidos são as frações que, de acordo com suas naturezas e níveis de ocorrência, definem a

CTC de um solo (TSUTIYA et al., 2002).

A CTC do solo é um dos mais importantes indicadores da capacidade de

retenção de metais pesados na fase sólida do solo. Em geral, solos com valores de CTC mais

elevados suportam maiores quantidades de metais do que os de baixa capacidade de troca

(LAKE, 1987, apud EGREJA FILHO, 1993).

Segundo Egreja Filho (1993), a CTC do solo é função de diversos fatores

(textura, pH, temperatura). Via de regra, observa-se uma relação direta existente entre pH e

CTC. De maneira geral, a solubilidade dos metais diminui com o aumento de pH, exceto para

o Molibdênio, que costuma ocorrer na forma aniônica.

A maior parte da CTC do solo é devida à desprotonação de grupamentos

ácidos da matéria orgânica e da superfície de óxidos hidratados de Ferro e Alumínio,

apresentando valores crescentes com o aumento do pH (MOREIRA, 2004).



38

Assim, quanto mais alta for a CTC de um solo, mais cátions ele pode reter.

Os três principais fatores que afetam a CTC do solo são a textura, a quantidade e tipo de argila

e o teor de matéria orgânica.

Segundo Stevenson (1982), 25,00 % a 90,00 % da CTC total da camada

superficial de solos minerais são atribuídos à MO (EGREJA FILHO, 1993).

A CTC pode ser classificada (EMBRAPA, 2005) como:

• Baixa (menos de 10,00 cmolc.kg-1);

• Moderadamente baixa (10,00 – 20,00 cmolc.kg-1);

• Moderadamente alta (20,00 – 30,00 cmolc.kg-1);

• Alta (30,00 – 50,00 cmolc.kg-1);

• Muito alta (acima de 50,00 cmolc.kg-1).

Essa é uma classificação aproximada, podendo ser utilizada como

referência.

Os solos são geralmente constituídos por misturas de minerais, podendo

haver predominância de um deles. Assim, por exemplo, os Latossolos que ocorrem em

diversas regiões do território brasileiro são constituídos predominantemente pelo mineral

Caulinita e óxidos de Ferro. (MEURER, 2006).

A Caulinita (mineral secundário: Aluminossilicato) é um argilomineral do

tipo 1:1 não expansivo (o que confere boas características físicas aos solos: boa agregação,

aeração, permeabilidade à água), apresentando poucas cargas negativas. A Caulinita (área

superficial específica: 7,00 a 30,00 m2.g-1) pode ser formada a partir de diferentes minerais em

solos onde há a remoção parcial de cátions básicos e de sílica. Daí ser este o argilomineral

dominante na maioria dos solos de regiões tropicais e subtropicais, tais como Latossolos,

Argissolos e Nitossolos (MEURER, 2006).

2.3 Caracterização de Metais Pesados

No presente trabalho, foram analisadas as ocorrências dos teores, no

horizonte B do solo, dos seguintes metais pesados: Chumbo (Pb), Cobalto (Co), Cobre (Cu),



39

Cromo (Cr), Manganês (Mn), Níquel (Ni) e Zinco (Zn). Os mesmos foram escolhidos com

base no critério de potencial periculosidade à saúde humana e sanitária.

Metais pesados como Chumbo (Pb), Mercúrio (Hg), Cádmio (Cd), Arsênio

(As), Cromo (Cr), Zinco (Zn), Cobre (Cu), Manganês (Mn) e Níquel (Ni), dentre outros, são

considerados os metais de maior interesse em termos de saúde pública (PEIRANO, 2002).

Na lista de metais pesados estão com maior freqüência os seguintes

elementos: Cobre, Ferro, Manganês, Molibdênio, Zinco, Cobalto, Níquel, Vanádio, Alumínio,

Prata, Cádmio, Cromo, Mercúrio e Chumbo (CETESB, 2001).

Dentre os metais pesados, podem ser citados o As, Be, Cd, Cr, Cu, Fe, Hg,

Mn, Ni, Pb, Sn, Tl, V e Zn como os mais estudados pelos seus efeitos na saúde (OLIVEIRA,

2006).

Descreve-se a seguir os metais pesados selecionados para esta investigação:

Chumbo (Pb):

Com densidade 11,35 g.cm-3 e Peso Atômico 82, o Chumbo está presente

principalmente como sulfeto de Chumbo (Galena). Outras fontes desse elemento são os

minerais Anglesita, Cerusita e Litarge. O Chumbo não é um elemento essencial na nutrição e

está presente na natureza em concentrações muito baixas. É perigoso quando presente no

ambiente e um risco para os organismos terrestres. Os microrganismos do solo são mais

sensíveis ao Chumbo do que as plantas superiores (MINEROPAR, 2005).

O Chumbo é utilizado largamente na fabricação de tintas, em corantes, na

produção de cerâmica e na indústria gráfica, entre outros. É um metal que tem efeito

cumulativo no organismo, provocando uma doença crônica chamada Saturnismo (PAES,

2003).

O teor de Chumbo no solo é muito influenciado por atividades

antropogênicas e pelo transporte do metal através do ar, oriundo de várias fontes. Tanto a

deposição seca quanto a úmida são importantes vias de contaminação (WHO, 1995, apud

AZEVEDO, 2003).

O Chumbo é retido fortemente no solo e muito pouco é transportado para

águas superficiais ou profundas. São vários os fatores que interferem no transporte do



40

Chumbo no solo e na disponibilidade do metal, tais como pH, composição mineral do solo,

quantidade e tipo de matéria orgânica, presença de colóides inorgânicos e óxidos de Ferro,

características de troca iônica e a quantidade do elemento no solo. O Chumbo é fortemente

adsorvido à matéria orgânica e, embora não sujeito à lixiviação, pode entrar nas águas

superficiais como um resultado da erosão do solo por ele contaminado. Em solos que

apresentam alto teor de matéria orgânica e um pH entre 6 e 8, o Chumbo pode formar

complexos orgânicos insolúveis (AZEVEDO, 2003).

Cobalto (Co):

Com densidade 8,9 g.cm-3 e Peso Atômico 27, o Cobalto está presente nos

minerais Cobaltita, Esmaltita e Eritrita, ou Flores de Cobalto, e está também associado a

Cobre e Níquel nos sulfetos e arsenetos. O Cobalto é um nutriente essencial, sendo

fundamental na produção de vitamina B12, porém em elevadas concentrações é tóxico e

carcinogênico. Em regiões onde exista carência de Cobalto no solo, os animais ruminantes

tendem a não apresentar um desenvolvimento adequado (WINTER, 1998, apud

MINEROPAR, 2005).

A maior parte do Cobalto é destinada a superligas de Ni, Cr, Co e Mo da

indústria aeroespacial (30,00 % - 40,00 % do consumo), aço inoxidável (Co-Cr-Fe),

magnetos permanentes (Al-Ni-Co e Sm-Co), à sintetização de carbetos de W, Ti, Ta e Nb

utilizados no aumento da resistência de aço de ferramentas (10,00 %) e a usos químicos e

cerâmicos (30,00 %) (MINEROPAR, 2005).

Cobre (Cu):

Com densidade 8,93 g.cm-3 e Peso Atômico 29, Cobre está presente nos

minerais Cuprita, Azurita, Calcocita, Calcopirita e Malaquita. O Cobre nativo aparece em

manchas isoladas em algumas partes do mundo. O Cobre é um micro nutriente essencial para

todos os organismos. Nas plantas, tende a ocorrer complexado com compostos orgânicos de

baixo peso molecular. É encontrado nas enzimas, tem funções vitais no metabolismo vegetal e

desempenha papel fundamental na fotossíntese, respiração, distribuição de carboidratos,

redução e fixação do Nitrogênio, metabolismo das proteínas e paredes celulares e síntese da

lignina. Como o Cobre está relacionado aos mecanismos de resistência às doenças, a



41

resistência das plantas a ataques de fungos é também relacionada a uma disponibilidade

adequada de Cobre. O Cobre em excesso é tóxico às bactérias e fungos e tem sido utilizado

como fungicida (KOLJONEN et al., 1992, apud MINEROPAR, 2005).

Em geral, o Cobre liga-se à matéria orgânica, aos carbonatos, à argila ou ao

Ferro hidratado e aos óxidos de Manganês. A força iônica e o pH do solo afetam a sua carga

superficial, influenciando na interação iônica (AZEVEDO, 2003).

Cromo (Cr):

Com densidade 7,19 g.cm-3 e Peso Atômico 24, Cromo está presente

principalmente na Cromita. O Cromo é um nutriente essencial que funciona aumentando a

tolerância à glicose no sangue e dessa forma potencializando a ação da insulina (MERTZ,

1992, apud BUCHANAN-SMITH, 1996; MINEROPAR, 2005). O Cr3+ é um nutriente

essencial que auxilia o corpo no uso de açúcar, proteínas e gordura.

O Cromo está presente principalmente na forma de óxido insolúvel de baixa

mobilidade no solo (AZEVEDO, 2003).

O Cromo é usado na fabricação de ligas metálicas empregadas nas

indústrias de transporte, construções e fabricação de tijolos e refratários; é utilizado também

na indústria têxtil, fotográfica e de vidros (PAES, 2003).

Muitos tipos de fertilizantes contêm níveis apreciáveis de Cromo, como os

nitrogenados, os fosfatados, os superfosfatados (AZEVEDO, 2003).

Manganês (Mn):

Tem densidade 7,40 g.cm-3 e Peso Atômico 25. As principais fontes são

Pirolusita ou Manganês Mole, Psilomelana ou Manganês Duro e Rodocrosita. O Manganês é

um micro nutriente essencial para todos os organismos e raramente ocorre em concentrações

perigosas. É essencial na produção da clorofila, tem papel como ativador enzimático e pode

substituir o Magnésio (MINEROPAR, 2005).

É muito usado na manufatura do aço, de compostos químicos, pilhas,

eletrodos para solda em ligas com o Níquel e o Cobre, na indústria de fertilizantes e

fungicidas (PAES, 2003).



42

Nos solos, as concentrações do metal dependem das características

geotérmicas, das transformações ambientais dos compostos de Manganês naturalmente

presentes, da atividade de microorganismos e da incorporação pelas plantas (TRUCCO et al.,

1990, apud AZEVEDO, 2003).

Níquel (Ni):

Tem densidade 8,90 g.cm-3 e Peso Atômico 28. É encontrado nos minerais

Nicolita, Pentlandita, Pirrotita e Garnierita. O Níquel também está presente em alguns

meteoritos de Ferro. O Níquel é um elemento–traço essencial para a vida de muitas espécies.

O Níquel é um elemento chave para diversas hidrogenases e uréases de plantas. Seu uso

principal é em ligas e em aços inoxidáveis (50,00 % da produção total), em ligas não ferrosas

(20,00 %) e na eletrodeposição (15,00 %). O Níquel é utilizado em aços especiais para

ferramentas, materiais para a indústria automotiva, aeroespacial, construção civil, petrolífera e

elétrica. É importante devido à sua resistência à corrosão e por sua qualidade em aumentar a

resistência à corrosão, dureza e propriedades específicas das ligas em que participa

(KOLJONEN et al., 1992, apud MINEROPAR, 2005).

Zinco (Zn):

Tem densidade 7,10 g.cm-3 e Peso Atômico 30. Ocorre na Esfarelita (ou

Blenda de Zinco) encontrada associada ao sulfeto de Chumbo e à Smithsonita. O Zinco é um

elemento-traço essencial em todos os sistemas vivos, desempenhando um papel importante

nas atividades enzimáticas, no metabolismo de ácidos nucléicos, na síntese de proteínas,

manutenção da estrutura e função das membranas, atividade hormonal, reprodução e

maturidade sexual. Animais com deficiência de Zn necessitam de 50,00 % mais alimentos

para adquirir o mesmo peso que os animais com suplemento adequado do metal

(MINEROPAR, 2005).

Alguns estudos demonstram que a mobilidade de Zinco nos solos aumenta

em pH mais baixo sob condições oxidantes (AZEVEDO, 2003).

O nível de Zinco no solo aumenta, principalmente, pela disposição de lixo

contendo Zinco originário de indústrias de produção de metais e de materiais elétricos.

Grande parte do Zn presente no solo encontra-se ligado a este e não se dissolve na água.



43

Entretanto, dependendo das características do solo, parte do metal pode alcançar águas

subterrâneas. A contaminação destas águas a partir de sítios de descarte tem sido relatada na

literatura (ATSDR, 1994 apud AZEVEDO, 2003).

O Zinco é utilizado em materiais galvanizados, fios elétricos, pigmentos

para pinturas, cosméticos, produtos farmacêuticos, inseticidas, entre outros produtos

industriais (PAES, 2003).

2.3.1 Valores de referência

Uma das principais dificuldades para se identificar corretamente áreas com

problemas de contaminação ambiental é a inexistência de valores de referência. Para as

substâncias de interesse ambiental, tais como os metais pesados, os valores de referência

devem ser estabelecidos em função das suas concentrações naturais, levando em consideração

as variações regionais (MUÑOZ, 2002).

Nos países desenvolvidos, nos quais há uma larga experiência de controle e

monitoramento da qualidade do solo e das águas subterrâneas, é de praxe a utilização de

valores orientadores como parâmetros de avaliação de indicadores ambientais. No Brasil, até

2001 (CETESB, 2001), não havia um padrão em relação a parâmetros que determinassem

limites na concentração de metais, tampouco substâncias indicativas de contaminação do solo,

havendo somente diferentes orientações técnico – legais a esse respeito (MUÑOZ, 2002).

Os teores naturais de metais pesados variam muito de solo para solo, em

razão da composição do material de origem desses solos, havendo casos em que os teores

naturais de determinados metais se encontram em níveis elevados, sem que isso caracterize

algum tipo de poluição (EGREJA FILHO, 2000).

As concentrações naturais de metais em solos, utilizadas para obtenção dos

valores de referência, foram obtidas pela análise de solos provenientes de algumas áreas

remotas, ou com o mínimo de interferência antrópica (MINEROPAR, 2005).



44

2.3.1.1 Valores orientadores para solos no estado de São Paulo (CETESB, 2005)

No estado de São Paulo, Brasil, foram sugeridos valores orientadores para

metais em solos e águas subterrâneas, embora temporários. Com base em análises de amostras

ambientais, valores de referência de qualidade foram estabelecidos para efetuar a proteção do

solo e das águas subterrâneas (AZEVEDO, 2003).

Para a análise dos níveis de metais pesados Chumbo, Cobalto, Cobre,

Cromo, Manganês, Níquel e Zinco em solo, consideraram-se como valores referenciais os

Valores Orientadores para Solos do Estado de São Paulo, elaborados pela CETESB (2005).

A título de informação, o supramencionado trabalho é uma atualização do

trabalho original de organização de valores orientadores para avaliação da contaminação do

solo, visando à adoção de ações de prevenção da poluição e o controle de áreas contaminadas,

realizado pela CETESB, em 2001, com base em análises químicas de diferentes tipos de solos

(MUÑOZ, 2002).

Estes valores têm sido utilizados como referências em trabalhos científicos

em todo o Brasil. Os valores orientadores foram definidos e têm a sua utilização como segue:

• Valor de Referência de Qualidade – VRQ: é a concentração de

determinada substância no solo ou na água subterrânea, que define um

solo como limpo ou a qualidade natural da água subterrânea, e é

determinado com base em interpretação estatística de análises físico-

químicas de amostras de diversos tipos de solos e amostras de águas

subterrâneas de diversos aqüíferos do estado de São Paulo. Deve ser

utilizado como referência nas ações de prevenção da poluição do solo e

das águas subterrâneas e de controle de áreas contaminadas.

• Valor de Prevenção – VP: é a concentração de determinada substância,

acima da qual podem ocorrer alterações prejudiciais à qualidade do solo e

da água subterrânea. Este valor indica a qualidade de um solo capaz de

sustentar as suas funções primárias, protegendo-se os receptores

ecológicos e a qualidade das águas subterrâneas. Foi determinado para o

solo com base em ensaios como receptores ecológicos. Deve ser utilizado



45

para disciplinar a introdução de substâncias no solo e, quando

ultrapassado, a continuidade da atividade será submetida a nova

avaliação, devendo os responsáveis legais pela introdução das cargas

poluentes proceder o monitoramento dos impactos decorrentes.

• Valor de Intervenção – VI: é a concentração de determinada substância

no solo ou na água subterrânea, acima da qual existem riscos potenciais,

diretos ou indiretos, à saúde humana, considerando um cenário de

exposição genérico. Para o solo, foi calculado utilizando-se procedimento

de avaliação de risco à saúde humana para cenários de exposição

Agrícola – Área de Proteção Máxima – APMax, Residencial e Industrial.

Na área investigada neste trabalho, foi adotado como valor de intervenção

o VIA (Valor de Intervenção Agrícola), devido à natureza da mesma.

2.3.1.2 Teores médios multielementares para o estado do Paraná e para o Terceiro

Planalto Paranaense (MINEROPAR, 2005)

O plano de amostragem regional, utilizado pela MINEROPAR (2005),

intitulado Levantamento Geoquímico Multielementar do Estado do Paraná: Projeto

Geoquímica de Solos - Horizonte B dos solos foi estabelecido em malha regular cobrindo todo

território do Paraná e totalizando 310 amostras. As estações de amostragem foram planejadas

no centro de cada carta planialtimétrica em escala 1:50.000, fornecendo uma malha regular de

15’ x 15’ (aproximadamente 25 km x 25 km na latitude do estado do Paraná) (MINEROPAR,

2005).

O Levantamento Geoquímico do horizonte B dos solos do estado do Paraná

produziu a mais completa e sistemática base de dados geoquímicos, acessível aos usuários

com responsabilidades na gestão ambiental e territorial, no desenvolvimento econômico e na

melhoria das condições de vida da população paranaense (MINEROPAR, 2005).

O Projeto Geoquímica de Solos – Horizonte B foi concebido segundo os

pressupostos estabelecidos pelo Sistema de Informações Geoquímicas do Estado do Paraná –

SIGEP, instituído pelo Decreto Estadual nº. 4.088/1994 e pela Câmara Técnica de Integração



46

de Dados Geoquímicos do Paraná, implantada pelo Decreto Estadual nº. 4389/1984. O projeto

foi concebido de forma a fornecer uma complexa base de dados químicos, físicos e

mineralógicos que possibilitasse caracterizar o meio físico como subsídio para estudos e

investigações de variadas finalidades no território paranaense (MINEROPAR, 2005).

2.3.1.3 Teores de metais pesados de Terra Roxa Estruturada Eutrófica (Latossolo

Vermelho) para Londrina (SOUZA et al., 1996)

Miyazawa et al. (1999) relata resultado de pesquisa realizada em Londrina,

por Souza et al. (1996) para os solos do tipo Terra Roxa Estruturada Eutrófica (a partir de

1999, a Classificação de Solos Brasileiros – Embrapa passou a denominá-la Latossolo

Vermelho).

III LOCALIZAÇÃO DO MEIO FÍSICO

3.1 Aspectos Gerais do Aterro de RSU de Londrina

O campo experimental utilizado para o presente estudo foi o Aterro de RSU,

situado no município de Londrina, estado do Paraná (ver figura 09).

Figura 09 - Localização de Londrina no Estado do Paraná.

Fonte: Perini (2004).

O referido sítio de disposição final de resíduos sólidos urbanos está

localizado às margens da estrada “Água do Limoeiro”, lote 23–C da Gleba Cambé, antiga

estrada para Assaí, em área inserida na Bacia Hidrográfica do (Baixo) Rio Tibagi.

Seu plano altimétrico mais baixo está situado a aproximadamente 700,00

metros à montante da nascente do córrego dos Periquitos, afluente da microbacia hidrográfica

do ribeirão Cambé (ver tabela 03), este por sua vez tributário do rio Tibagi (Anexo X)

(manancial do tipo superficial, responsável por 55,00 % do volume de água destinado ao

abastecimento público de água tratada em Londrina). Dista 7,00 km do centro do município

de Londrina, vizinho ao aeroporto da cidade (o que implica potenciais riscos à aviação civil,

devido à presença de garças e urubus na rota de levantamento dos aviões de carreira).



48

Tabela 03 – Afluentes da Bacia Hidrográfica do Ribeirão Cambé. Afluentes da Bacia Hidrográfica do Ribeirão Cambé – Londrina (PR)

Córrego Água Fresca Córrego Araripe Córrego Baroré

Córrego Bem–te–Vi Córrego Cacique Córrego Capivara Córrego Carambeí

Córrego Colina Verde Córrego Cristal

Córrego da Chapada Córrego da Mata Córrego da Piza

Córrego das Pombas Córrego do Inhambu

Córrego do Leme Córrego do Monjolo

Córrego dos Periquitos Córrego Guarujá Córrego Pampa

Córrego Pica–Pau Córrego Roseira

Córrego Rubi Córrego São Lourenço Córrego “Sem Nome”

Córrego Tico–Tico Córrego Tucanos

Fonte: SEMA / PML (2006).

A nascente do córrego dos Periquitos se localiza em terreno de superfície

plana, levemente inclinada em ambos os sentidos (longitudinal e ortogonal ao sentido de

percurso do córrego). Além da porção subterrânea, grande parte das águas que geram o

córrego é proveniente das chuvas que escoam em sua direção (LEONI, 1998).

O referido sítio de disposição final de resíduos sólidos urbanos recebe cerca

de 400,00 toneladas diárias de resíduos sólidos domésticos (produção per capita da ordem de

850,00 g/hab.dia). O início da operação do aterro, ainda como lixão, deu-se em 1979. O

processo de lançamento a céu aberto ocorreu até 1992, quando o conceito de aterro começou a

ser aplicado ao local. Conceito este consolidado uma década depois. Hoje, a área do lixão está



49

aterrada, servindo como entrada das instalações e ponto de disposição de resíduos de serviços

de saúde (cerca de 1,30 toneladas diárias).

3.2 Localização Geográfica do Aterro de RSU de Londrina

O município de Londrina está localizado na região Norte do estado do

Paraná, entre 23º 08’ 47” e 23º 55’ 46” de Latitude Sul e entre 50º 52’ 23” e 51º 19’ 11” a

Oeste de Greenwich, ocupando, segundo o INSITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E

ESTATÍSTICA - IBGE, 1.724,70 km2, que correspondem a cerca de 1,00 % da área total do

estado do Paraná (CODEL, 2003).

Na figura 10 observa-se a localização de Londrina no estado do Paraná.

Figura 10 - Mapa das Bacias Hidrográficas do Estado do Paraná, Destacando o Município de Londrina.

(Fonte: SEMA / PR, 2006).



50

A densidade demográfica de Londrina é de 259,07 hab/km2. A população

total do município, segundo IBGE (2000), é de 447.065 habitantes, apresentando uma taxa de

crescimento anual de 2,02 % (CODEL, 2003).

A zona urbana de Londrina é de 118,504 km2 e a zona de expansão urbana é

de 119,796 km2, totalizando 238,300 km2 (CODEL, 2003). A cidade de Londrina (UTM

Leste: 458.879,96 m; UTM Norte: 7.415.144,90 m) fica inserida na porção setentrional do

município, conforme mostrado na figura 11. O território londrinense possui uma altitude que

varia entre 470,00 m e 620,00 m (CARRARO, 2004).

Figura 11 - Localização da Sede do Município de Londrina (em UTM – SAD 69).

Fonte: Carraro (2004) apud Mineropar (2001).



51

Na figura 12 observa-se a localização do Aterro de RSU dentro do

município de Londrina, bem como o perímetro urbano do referido município.

Figura 12 - Localização do Aterro de RSU em Londrina.

Fonte: Furlan (2005).

Na figura 13 observa-se a localização do sítio de disposição final de

resíduos sólidos urbanos ora estudado.



52


Fonte: Martinho (2003).

O Aterro de RSU (ver figura 14) está localizado na região Sudeste,

possuindo as coordenadas: Latitude Sul (23º 20’ 46”, 23º 20’ 15”) e Longitude Oeste (51º 06’

31”, 51º 06’ 07”). As cotas altimétricas locais variam de 486,00 m a 541,00 m.




53

IV PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS

Neste capítulo, encontram-se descritas as etapas cumpridas para a realização

do presente trabalho.

4.1 Investigações de Campo

Dados de Silva et al. (2005), adicionados a este trabalho, permitem discernir

as etapas descritas a seguir:

4.1.1 Avaliação da pluma de contaminação

A fim de se detectar anomalias ou assinaturas geofísicas relativas à pluma

de contaminação no solo originadas pelo chorume oriundo do aterro, realizaram-se ensaios

geofísicos de eletrorresistividade na área à jusante do depósito de resíduos, conforme relatado

em Martinho (2003).

As investigações efetuadas pelo caminhamento de resistividade foram feitas

ao longo da jusante do aterro até a nascente do córrego dos Periquitos e por meio de seções,

com várias profundidades (MARTINHO, 2003).

Os levantamentos de eletrorresistividade executados consistiram de 6 perfis

(linhas A e F), com 5 níveis teóricos de investigação e aberturas AB = MN = 20,00 m.

Também foram realizadas seções moduladas por processos de inversão de dados pelo

programa RES2DINV da ABEM Instruments (MARTINHO, 2003).

A figura 15 apresenta dados de resistividade do nível 2 (cerca de 14,00 m de

profundidade) das pseudo-seções de resistividade aparente. Há uma distribuição dos valores

mais baixos de resistividade, representados pela cor vermelha, que se origina à montante da

área, abrangendo parte da linha A, mais próxima do aterro, e propagando-se até a linha F,



54

mais à jusante, estreitando-se nesta direção. A linha F encontra-se na porção da nascente do

córrego dos Periquitos (SILVA et al., 2005).

A locação do SP 03 (Fundo Geoquímico) foi baseada em avaliações

realizadas em campo (levantamentos de eletrorresistividade), conhecimentos geofísicos

(topografia, pedologia, hidrogeologia, entre outros) da região. Tendo-se o conhecimento do

caminhamento do fluxo da pluma de contaminação, buscou-se locar o SP 03 em região isenta

de contaminação. Conforme se pode verificar nas figuras 15 e 16, o Fundo Geoquímico está

locado na região com maior valor de resistividade aparente, ou seja, em local não afetado pela

mencionada pluma. Não houve necessidade de se buscar um local situado em remanescente

florestal no entorno pelo fato de os teores naturais obtidos dos metais pesados ora estudados

serem muito semelhantes aos teores médios obtidos pela Mineropar (2005) para a região do

Terceiro Planalto Paranaense.



55

Figura 15 - Mapa de Resistividade Aparente, nível 2 do dipolo – dipolo.

Fontes: Silva et al. (2005) e presente trabalho.



56

A figura 16 apresenta o comportamento da possível contaminação no nível 4

(cerca de 24,00 m de profundidade). A pluma de contaminação apresenta-se do mesmo modo

da figura 16, apenas um pouco mais estreita. Por meio dos mapas de resistividade pode-se

observar a provável área contaminada como também o sentido do movimento da pluma de

contaminação, que era prevista, uma vez que está correlacionada com a topografia do local

afetado pela contaminação (SILVA et al., 2005).



57

Figura 16 - Mapa de Resistividade Aparente, nível 4 do dipolo – dipolo.




58

Através dos mapas de resistividade aparente (ver figuras 15 e 16), observa-

se a provável área de contaminação, bem como o sentido de fluxo da respectiva pluma.

Apresenta uma configuração esperada (resultados qualitativos), de acordo com o gradiente

topográfico (ver figura 17) existente no local (MARTINHO, 2003).

4.1.2 Levantamento topográfico

Conforme Martinho (2003), o levantamento da área de estudo foi realizado

para descrição da mesma com o objetivo de auxiliar nas decisões da investigação de campo e

suas análises.

A figura 17 apresenta o gradiente topográfico da área investigada.

489100 489200 489300 489400

7418300

7418400

7418500

7418600

7418700

7418800

7418900

UT

M -

NS

(m

)

UTM - EW (m)

0 100 200 300 400

Fluxo Hídrico Superficial - Aterro Controlado de RSU's

SP 01SP 02

SP 03SP 04

SP 05

SP 06

SP 07

SP 08

SP 09

SP 10

SP 11

Figura 17 - Fluxo Hídrico Superficial – Mapa de Vetores.



59

A figura 18 apresenta a topografia do sítio de disposição final de resíduos

sólidos urbanos ora estudado com a localização dos poços amostrados.

Mapa de Superfície do Aterro Controlado de RSU's de Londrina

UTM - EW (m)

UT

M -

NS

(m

)

(g/kg)

0 100 200 300 400

SP 01

SP 02

SP 03

SP 04

SP 05

SP 06

SP 07

SP 08

SP 09

SP 10

SP 1

535

530

525

520

515

510

1 505

500

495

490

485

480

475

470

540

(m)

Figura 18 – Mapa de Superfície do Aterro de RSU de Londrina e Locação dos Pontos de Sondagens de Solos Amostrados.

Consta do Anexo I a planta topográfica (com os respectivos furos de

sondagem) do sítio de disposição final de resíduos sólidos urbanos de Londrina.

4.1.3 Locação dos furos de sondagens

A locação dos furos de sondagens (ver figura 19) foi definida segundo

resultados dos levantamentos geofísicos e topográficos. Conforme Silva et al. (2005), foram



60

locados 11 pontos na área de estudo, sendo dois (SP’s 09 e 10) na área de disposição final de

resíduos; os demais foram localizados à jusante da mesma, dentro da área da pluma de

contaminação definida pelo método geofísico.

Figura 19 - Locação dos Furos de Sondagens.

Fontes: Martinho (2003) e presente trabalho.

Na tabela 04 estão indicadas as coordenadas UTM (m) e altitude (superfície)

dos furos de sondagens.



61

Tabela 04 – Coordenadas UTM (m) dos Furos de Sondagem. Furo de Sondagem Coordenada X

(m): UTM – EW Coordenada Y (m): UTM – NS

Altitude (m)

SP 01 489.284,1311 7.418.307,0093 489,00 SP 02 489.168,2279 7.418.319,8781 504,00 SP 03 489.418,2170 7.418.577,2720 515,00 SP 04 489.265,7614 7.418.552,1697 495,00 SP 05 489.402,2173 7.418.338,5764 476,00 SP 06 489.496,8008 7.418.226,0398 468,00 SP 07 489.327,1808 7.418.661,1665 511,00 SP 08 489.375,0531 7.418.254,5672 481,00 SP 09 489.188,4570 7.418.999,4514 541,00 SP 10 489.036,7431 7.418.729,6709 517,00 SP 11 489.301,3358 7.418.442,3358 486,00


O furo de sondagem SP – 03, localizado fora da área contaminada (pluma),

tem no presente trabalho a função de “amostra–controle”, também conhecido como “Branco”

ou “Fundo Geoquímico”.

4.1.4 Ensaio de Simples Penetração (SPT – T)

No presente trabalho, especificamente, a execução da sondagem SPT-T

(realizada segundo a NBR – 6484 (ABNT, 1980) pela empresa TECNICON Ltda., teve como

principal finalidade a coleta de amostra ao longo da profundidade do perfil de solo da área

investigada, possibilitando a obtenção de material (amostras de solo) para as devidas

investigações laboratoriais.

A tabela 05 apresenta as profundidades obtidas pelas sondagens realizadas

no Aterro de RSU de Londrina. As menores profundidades (SP 09 e SP 10) foram obtidas nas

áreas de disposição final de resíduos sólidos urbanos.



62

Tabela 05 – Profundidades das Sondagens

Furo Profundidade (m) Furo Profundidade (m)

SP-1 21,80 SP-8 15,43

SP-2 11,30 SP-9 9,23

SP-4 14,45 SP-10 10,00

SP-5 11,45 SP-11 15.45

SP-6 10,39 SP-03 14,50

SP-7 17,45 - - Fontes: Silva et al. (2005) e presente trabalho.

As sondagens nos furos SP 01, 03, 04 e 07 chegaram a um solo de

consistência bastante dura. As sondagens nos furos SP 02, 06, 08 e 09 chegaram a um

material impenetrável ao amostrador. As sondagens nos furos SP 05 e 11 foram limitados por

atingirem o aqüífero freático. No SP 10 alcançou-se a transposição da camada de lixo, pois

apenas esse furo continha lixo em suas camadas superiores (SILVA et al., 2005; presente

trabalho).

A tabela 06 apresenta as profundidades nas quais se atingiram o aqüífero

freático para cada um dos furos de sondagens. As ocorrências dos níveis freáticos se deram

em furos de sondagens situados na média vertente (SP’s: 01, 02, 11) e na baixa vertente (SP’s:

05 e 06).

Tabela 06 - Profundidades do Aqüífero Freático.

Furo Profundidade (m) Furo Profundidade

(m) SP-1 16,40 SP-6 8,70 SP-2 8,10 SP-5 9,40 SP-03

(Fundo Geoquímico)

Não encontrado SP-11 12,90




63

4.1.5 Coleta de amostras

No ensaio de SPT, as amostras do amostrador foram utilizadas para

identificação táctil-visual do solo (SILVA et al., 2005).

Além disso, segundo Martinho (2003), foram coletadas 4 amostras com o

trado de avanço de sondagem SPT através da homogeneização (amostra composta) de todo o

solo extraído em cada metro de profundidade. As amostras possuíam volumes diferentes e

foram separadas em sacos plásticos devidamente etiquetados. Os volumes das amostras

(1000,00 g, 500,00 g, 300,00 g e 200,00 g), respectivamente, foram encaminhados para

laboratórios para as respectivas análises de metais pesados, ensaios físicos, ensaios químicos e

de teor de umidade.

Com o objetivo de realizar uma análise mais criteriosa nos primeiros metros

de profundidade, foram executadas coletas de amostras com um trado manual de 15 cm de

diâmetro, nas seguintes cotas: 0 – 10 cm; 10 cm – 20 cm; 20 cm – 40 cm; 40 – 60 cm;

1,0 – 1,5 m; 1,5 m – 2,0 m. Também, para todas essas cotas, foram coletadas quatro amostras

e estas sondagens foram locadas num raio de dois metros das sondagens SPT (SILVA et al.,

2005).

4.2 Análises Laboratoriais Relevantes

4.2.1 Análises físicas

Visando à caracterização física das amostras de solo coletadas nos 11 furos

de sondagens, foram realizados ensaios de Granulometria, de Limites de Consistência, de

Teor de Umidade, de Teor de Compactação e de Massa Específica dos Sólidos. Todos esses

ensaios foram realizados pelo Laboratório de Geotecnia do Centro de Tecnologia de

Urbanismo – Universidade Estadual de Londrina.

Para efeito do presente trabalho, apenas a Análise Granulométrica possui

relevância e merece ser comentada. A mesma consiste em se realizar a determinação dos

teores de areia, silte e argila. A análise granulométrica é imprescindível para a determinação



64

da textura do solo. Constitui, pois, um dos parâmetros para a caracterização do solo. Aliado a

isso, a análise granulométrica é um instrumento que propicia manejo adequado de solo.

4.2.1.1 Análise Granulométrica

Realizada, para os SP’s 02, 04, 05, 07, 09, 10, 11 conforme os

procedimentos dos ensaios padronizados pela NBR 7181 (ABNT, 1984), esse ensaio visa à

obtenção de pares de valores, tamanho da partícula e sua percentagem de ocorrência. Para

todos os furos mencionados, no horizonte B, a análise granulométrica indica a ocorrência de

argila siltosa (com teor de argila variando entre 54,00 % e 94,00 %).

A partir dos resultados obtidos nas análises granulométricas (SILVA et al.,

2005), foi construída a figura 20 que, por sua vez, apresenta o perfil do solo característico da

região do Aterro de RSU de Londrina.

Figura 20 - Perfil do Terreno da Área de Estudo.



65

4.2.2 Análises químicas

Visando à caracterização química das amostras de solo coletadas nos onze

furos de sondagens, foram realizadas análises de MOS, pH, ∆pH e CTC.

Após coletadas as amostras de solos, foram encaminhadas para as análises

laboratoriais (extrações e determinações analíticas). Esses ensaios foram realizados pelo

Laboratório de Solos do Centro de Ciências Agrárias da Universidade Estadual de Londrina

(MARTINHO, 2003).

No preparo, as amostras foram secas, destorroadas e passadas em peneira

2,00 mm de diâmetro para a remoção de torrões, gravetos e outras impurezas presentes na

amostra. Em seguida, uma certa quantidade, que depende do tipo da análise, foi transferida

para frascos, utilizando “cachimbos” volumétricos. Para cada análise foi realizado um único

ensaio. A metodologia utilizada para as análises foi a do Instituto Agronômico do Paraná -

IAPAR (MARTINHO, 2003).

4.2.2.1 Determinação de Potencial Hidrogeniônico (pH)

O método estima a atividade do íon H+ na suspensão do solo utilizando-se a

solução de CaCl2 0,01M (molar). O procedimento consistiu em transferir 10,00 cm3 de

amostra devidamente preparada para um Erlenmeyer (125,00 ml) e adicionar 25,00 ml da

solução de CaCl2 0,01M. Agitou-se durante 15 minutos a 250 rotações por minuto e efetuou-

se a leitura no potenciômetro após 30 minutos (MARTINHO, 2003).

Para a leitura, o potenciômetro é calibrado com soluções tampão pH 7,0 e

pH 4,0 após 20 minutos de aquecimento. O eletrodo combinado de vidro estava

acondicionado na solução de KCl 3N (normal) (MARTINHO, 2003).

Foi determinado o pH também em H2O e KCl. O procedimento é o mesmo,

apenas ao invés de adicionar 25,00 ml de CaCl2, adicionou-se H2O ou KCl 1M (MARTINHO,

2003).



66

4.2.2.2 Determinação de Variação do Potencial Hidrogeniônico (∆pH)

Após terem sido calculados pHH2O e pHKCl, utiliza-se a equação abaixo para

se obter o ∆pH:

∆pH = pHKCl - pHH2O

4.2.2.3 Determinação de Matéria Orgânica (MO)

4.2.2.3.1 Determinação de Carbono – C –

O método consistiu em transferir 0,5 g de solo para um Erlenmeyer (250,0

ml), 10 ml de solução K2C2rO7 1N e10,0 ml de H2SO4 concentrado e esperar esfriar por 30

minutos. Depois, adicionou-se 50,0 ml de água destilada, 3,0 ml de H3PO4 concentrado e 4

gotas de difenilamina 1,00 % (indicador) e titulou-se com solução de FeSO4 1N até a viragem

da cor amarelada para verde. Realizou-se um branco, uma amostra com o mesmo

procedimento descrito, porém sem a porção de solo (MARTINHO, 2003).

A equação matemática utilizada para cálculo de Carbono é:

C = ((V2 – V1) * F * 0,3896 * 10)/0,5) [g.Kg-1 ]

Onde:

V1: volume gasto para titular a amostra;

V2: volume gasto para titular o branco;

f : fator de multiplicação, dado por: 10 dividido pelo volume (ml) gasto para titular o branco.

Calculada a concentração de Carbono, a carga de Matéria Orgânica é

facilmente obtida:

MO = 1,72 * C [g.Kg-1 ]



67

4.2.2.4 Determinação de Capacidade de Troca Catiônica (CTC)

4.2.2.4.1 Determinação de H+ (Hidrogênio) + Al+++ (Alumínio)

Após a determinação do pH em CaCl2, acrescentou-se à amostra 5,0 ml da

solução tampão SMP (Método do SMP: iniciais dos pesquisadores que desenvolveram a

metodologia – Shoemaker, Mc Lean e Pratt), agitou-se (220 rpm) por 20 minutos e deixou-se

decantar por uma noite. No dia seguinte, agitou-se novamente, por 10 minutos, deixou-se

descansar por 30 minutos e fez-se a leitura. Com a leitura do pH (SMP) e com a tabela de

relação (SILVA et al, 2005) entre pH (SMP) e H+ + Al+++, obteve-se o teor de Hidrogênio

mais Alumínio no solo.

4.2.2.4.2 Determinação de K+ (Potássio)

Transferiu-se cerca de 15,0 ml do sobrenadante para o tubo de ensaio de

30,0 ml e efetuou-se a leitura no fotômetro de chama, após o ajuste do aparelho com soluções

padrões de 10 e 20 ppm de K+. O cálculo é dado pela leitura (ppm) multiplicado por 0,0256

(cmolc.dm-3) (MARTINHO, 2003).

4.2.2.4.3 Determinação de Ca++ (Cálcio) e Mg++ (Magnésio)

O ensaio consistiu em transferir uma alíquota de 25,0 ml do sobrenadante

para um Erlenmeyer de 125,0 ml. Adicionaram-se 4,0 ml de solução tampão pH 10,0 e 4

gotas de indicador negro de erloCromo–T e titulou-se com a solução de EDTA 0,025 N (ácido

etileno diamina tetra acético). O final da titulação é determinado pela mudança da coloração

rósea para azul. Subtraindo do teor (Ca + Mg) o branco e o teor de Cálcio, obteve-se o teor de

Magnésio (MARTINHO, 2003).

Para o Cálcio, o ensaio consistiu em transferir uma alíquota de 25,0 ml do

extrato de KCl 1N para um Erlenmeyer de 125,0 ml. Adicionaram-se 4,0 ml do coquetel de

Ca++ e 3 gotas de Calcon (indicador); titulou-se com EDTA 0,025 N (ácido etileno diamina

tetra acético) até a viragem de róseo para roxo (MARTINHO, 2003).

Então, determina-se a Capacidade de Troca Catiônica, através da equação

matemática seguinte:



68

CTC = Σ (Mg++ + K+ + H+ + Al+++ + Ca++) [g.kg-1]

4.2.3 Análises de metais pesados

Parâmetros químicos relativos a metais pesados foram analisados em

amostras coletadas nos poços de monitoramento 02, 03 (Fundo Geoquímico - FG), 04, 05, 10

e 11. Os ensaios de campo e de laboratório integram o projeto CT–Hidro CNPq 01/2001,

chamada “Conservação da Água no Meio Urbano”; Tema: “Conservação dos recursos

hídricos subterrâneos através da definição de metodologia para a avaliação da poluição

causada pela má disposição de resíduos sólidos urbanos” - processo nº. 550.097 / 2002-3.

Nesta pesquisa foram avaliadas as características quantitativas (teores) dos

metais pesados Chumbo (Pb), Cobalto (Co), Cobre (Cu), Cromo (Cr), Manganês (Mn),

Níquel (Ni) e Zinco (Zn) para os solos coletados das sondagens SP 02, SP 03 (Fundo

Geoquímico), SP 04, SP 05, SP 10 e SP 11 através de análises químicas, utilizando-se da

técnica ICP – AES (Espectometria de Emissão Atômica – Plasma por Acoplamento Induzido)

com Digestão Total. As análises efetuadas para as amostras dos solos do SP 03 foram

realizadas pela empresa SGS GEOSOL em 2003. As análises efetuadas para os solos dos

demais furos foram realizadas pela empresa LABORSOLO em 2005. Em ambos os casos,

todas as amostras de solos foram coletadas ao longo da profundidade.

A Espectrometria de emissão atômica com plasma induzido (ICP-AES) é

reconhecida atualmente como uma técnica multielementar segura para as determinações da

maioria dos elementos maiores, menores em amostras geológicas e ambientais com as mais

variadas matrizes. Entre as principais vantagens da metodologia do “plasma”,

comparativamente com outras técnicas, destacam-se os baixos limites de detecção, altos

níveis de precisão e exatidão, velocidade na determinação analítica, operação simples livre da

maioria dos efeitos matriz e de interferências por ionização, e excelente linearidade nas curvas

de calibração (tipicamente acima de 5 ordens de magnitude com o ICP-AES) (NAVARRO,

2004).



69

4.3 Procedimento Analítico

Adicionando os dados obtidos deste projeto a Silva et al. (2005), procura-se

avaliar o comportamento geoquímico dos metais pesados em questão, confrontando os teores

de ocorrências dos mesmos na área de estudo com Valores Orientadores para Solos no Estado

de SP elaborados pela CETESB (2005). Também foram realizadas análises comparativas com

os teores médios para o estado do PR e para o Terceiro Planalto Paranaense, indicados no

Levantamento Geoquímico Multielementar do Estado do Paraná (MINEROPAR, 2005), bem

como com os teores obtidos em Londrina por Souza et al. (1996, apud Miyazawa et al. 1999)

com o auxílio da ferramenta dos mapas de variáveis SURFER (2005).

O SP-03 serviu como área de referência (ponto - controle), uma vez que se

encontra fora da área ocupada pela pluma de contaminação.

Áreas de referência apresentam um comportamento próprio, nas quais as

características estão relacionadas à menor perturbação sobre sua homeostase. Em função das

observações, é pertinente inferir quanto à perturbação do sistema. Esta é pressuposta por

ações naturais, permitindo considerá-la área de referência, para efeito de comparação com os

demais locais estudados (YABE e OLIVEIRA, 1997).

É importante ressaltar que as análises dos teores de metais foram realizadas

apenas considerando os metais, contagem total, na forma de elemento (forma iônica) e não

foram monitorados os metais na forma de compostos, ou seja, metais associados a outros

elementos.

4.3.1 Interpolação de valores (teores)

Uma vez que foram realizadas análises referentes a teores de metais pesados

para os furos de sondagens SP’s 02, 03, 04, 05, 10 e 11, houve a necessidade de utilização de

ferramenta que possibilitasse uma interpolação de valores, abrangendo toda a área do Aterro

de RSU de Londrina.

Foram elaborados, a partir do software Surfer – Versão 7.0, mapas

tridimensionais de variáveis que permitem uma rápida visualização do comportamento

espacial da variável sob estudo.



70

Com relação ao programa em si, no referido trabalho, o método utilizado de

interpolação foi a Krigagem. A parte mais importante na geração desses mapas é a escolha do

método de interpolação, pois métodos diferentes geram resultados diferentes, podendo

conduzir a conclusões diversas. Como método estatístico que leva em consideração as

características espaciais de autocorrelação de variáveis regionalizadas, a Krigagem é aquele

que permite a determinação das melhores estimativas sem tendenciosidade: o melhor

estimador é aquele que produz a melhor precisão (menor variância) (LANDIM, 2006).

O método de interpolação da Krigagem não é indicado para ambientes

muito dinâmicos (águas pluviais, águas subterrâneas). Todavia, para ambientes mais estáveis,

como sedimentos e solos, o Método da Krigagem é indicado por diversos especialistas da área

(LICHT, 2006; informação verbal).

A profundidade do solo pode variar de centímetros a muitos metros.

Enquanto alguns horizontes podem ser muito espessos, outros podem não existir no perfil do

solo. São muito marcantes as diferenças de cor entre solos e horizontes. Os elementos que

resultam a cor nos solos são principalmente o Ferro e a matéria orgânica (MEURER, 2006).

Para linearidade no estudo, como condição de contorno, foram consideradas

as faixas citadas de horizontes B, conforme mostra a tabela 07.

Tabela 07 - Faixas de Profundidade do horizonte B.

Fonte (Autor, Ano) Tipo (Publicação,

Verbal)

Faixa (m) de Horizonte

B – Latossolo Vermelho

Eutroférrico

Faixa (m) de Horizonte

B – Nitossolo Vermelho

Eutroférrico Latossólico

Embrapa – Iapar

(1984) Publicação 0,50 a 3,00 0,30 a 2,80

Oliveira (1992) Publicação 0,50 a 3,00 0,30 a 3,00

Tagima (2005) Publicação 0,28 a > 1,60 0,20 a > 1,50

Pinese – Uel (2006) Informação Verbal 0,40 a 3,40 0,40 a 3,40

Biscaia – Iapar

(2006) Informação Verbal 0,40 a 3,40 0,40 a 2,40

Adotado neste

trabalho Consensualização 0,40 a 4,00 0,40 a 4,00

V ASPECTOS DO MEIO FÍSICO

5.1 Aspectos Climáticos (Temperatura, Umidade Relativa do Ar, Pluviosidade)

O clima predominante de Londrina, abrangendo a área do Aterro de RSU,

segundo a Classificação de Koeppen é do tipo Cfa, ou seja, clima subtropical (mesotérmico)

úmido, com chuvas em todas as estações, podendo ocorrer secas no período do inverno.

A área I (ver figura 21), contemplando Londrina, está localizada na porção

mais setentrional da bacia hidrográfica. Essa área apresenta-se mais úmida no verão, período

que concentra grande parte das chuvas que ocorrem ao longo do ano, e cujas temperaturas

médias máximas podem atingir os 28ºC, configurando-se os verões mais quentes de toda a

bacia hidrográfica. A estação de inverno representa um período de estiagem relativa na área,

sendo os meses de julho e agosto os mais secos do ano, com médias mensais em torno de 50

mm. Com temperaturas médias de cerca de 18ºC, essa época é marcada pela ocorrência de

geadas, sendo julho o mês de maior incidência, quando são alcançadas as menores

temperaturas mínimas médias da área (10ºC) (MENDONÇA e OLIVEIRA, 2002).



72

Figura 21 - Tipos Climáticos da Bacia Hidrográfica do Rio Tibagi.

Fonte: Mendonça (2000).

Londrina, localizada num espigão, apresenta verão quente e inverno ameno,

com índices de umidade relativa do ar em torno de 76,00 % no verão e 72,00 % no inverno e

com a umidade relativa média de ano situada em 69,00 % (CODEL, 2004).

A sazonalidade térmica e pluviométrica da Área I é pronunciada quando

comparada com as outras unidades climáticas da bacia. Assim, entre as demais, essa porção

revela as mais expressivas características de tropicalidade climática (MENDONÇA e

OLIVEIRA, 2002).

Tais aspectos favorecem as zonas de recarga do aqüífero freático local,

responsáveis pelas nascentes do córrego dos Periquitos.

5.2 Aspectos Hidrogeográficos

O estado do Paraná contém uma rede hidrográfica densa e perene. O mega

divisor de águas é a Serra do Mar, que separa as bacias da Planície Litorânea dos outros



73

compartimentos geomorfológicos do estado. Essa estrutura, associada à tendência geral de

caimento de Leste para Oeste, faz com que a maioria dos rios, como Iguaçu, Ivaí, Piquiri e

Tibagi e seus afluentes, tenham esse curso e sejam afluentes diretos ou indiretos do rio Paraná

(MINEROPAR, 2005).

Os cursos d’água foram os principais condicionantes nos padrões de uso e

ocupação do solo no Norte do Paraná, já que as cidades foram construídas em espigões e os

lotes obedeciam ao sistema longitudinal, partindo das estradas, localizadas no topo, em

direção aos fundos de vale (MACHADO, 2005).

O município de Londrina é detentor de seis grandes bacias hidrográficas

urbanas (ribeirão Água das Pedras; ribeirão Cafezal; ribeirão Cambé; ribeirão Jacutinga;

ribeirão Limoeiro; ribeirão Lindóia) e está hidrogeograficamente inserido na parte inferior da

Bacia Hidrográfica do Rio Tibagi, a terceira maior bacia hidrográfica do Paraná.

Essa bacia localiza-se entre as coordenadas geográficas 22º 47’ 22” e 25º

36’ 25” de Latitude Sul e 49º 36’ 00” e 51º 27’ 36” de Longitude Oeste. Limita-se ao Norte

com a bacia do rio Paranapanema, a Leste com as bacias dos rios Cinzas e Itararé, a Sudeste

com a bacia do rio Ribeira, ao Sul com a do rio Iguaçu, a Oeste com a bacia do rio Ivaí e a

Noroeste com a bacia do rio Pirapó. O rio Tibagi possui 65 tributários principais (FRANÇA,

2002).

O subsistema hidrográfico do município apresenta-se no sentido

predominantemente de Oeste para Leste, uma vez que o relevo está genericamente inclinado

da região de Londrina para o rio Tibagi, que tem sentido Sul-Norte, desaguando no rio

Paranapanema, um dos tributários do rio Paraná. Os principais rios do município são:

Taquara, Apucarana e Tibagi. Os principais ribeirões são: Apertados, Cafezal, Apucaraninha,

Jacutinga, Cambezinho, Bom Retiro e Quati (CODEL, 2003).

O córrego dos Periquitos, que passa ao lado (à jusante) do Sítio de

Disposição Final de Resíduos Sólidos Urbanos de Londrina, é um dos 26 afluentes da Bacia

Hidrográfica do Ribeirão Cambé, conforme tabela 03.

Em função da rápida e desordenada ocupação das áreas urbanas e do uso

inadequado do solo na zona rural, houve, no decorrer das últimas décadas, uma considerável



74

degradação na qualidade dos recursos hídricos em toda a região Norte, especialmente próximo

a Londrina, conforme figura 22.

Figura 22 - Índice de Qualidade da Água na Bacia Hidrográfica do Rio Tibagi.

Fonte: COPATI (2001, apud MACHADO, 2005).

O comprometimento da qualidade da água é gerado em função do uso e

ocupação das bacias hidrográficas, portanto quaisquer empreendimentos, loteamentos ou

práticas agrícolas devem ser norteados pela utilização de técnicas que combatam os



75

problemas em todas as fases do processo de degradação ambiental (COPATI, 2005, apud

MACHADO, 2005).

5.3 Aspectos de Vegetação

O norte do Paraná era ocupado por uma exuberante mata tropical dos

planaltos do interior, mas o rápido desenvolvimento das atividades agrícolas e a urbanização

principalmente a partir do século XX alteraram por completo a forma de sua ocupação natural

(MAACK, 1981).

Na região conhecida com baixo Tibagi, onde as altitudes não ultrapassam

800,00 m, a vegetação originalmente dominante era a floresta estacional semidecidual, a qual

sofreu um processo intenso de fragmentação desde o século XIX, resultando numa paisagem

composta por uma miríade de pequenos fragmentos, somando apenas 2,00 % – 4,00 % da área

ocupada por florestas. Antes da fragmentação, esse tipo de ecossistema formava um contínuo

com a floresta ombrófila densa (a floresta atlântica) desde a costa atlântica brasileira, sendo

por isso considerado parte do bioma das florestas tropicais (TOREZAN, 2002).

A cobertura florestal da região de Londrina, abrangendo a área do Aterro de

RSU, é a floresta estacional semidecidual, destacando as seguintes espécies arbóreas:

Aspidosperma polyneuron (Apocynaceae), que atinge 35,00 metros de altura, Euterpe edulis

(Areceae), Galesia intergrifolia (Phytolacaceae) e Fícus glabra (Moraceae) (CARRARO,

2004).

No âmbito dos municípios de Londrina e Arapongas, encontra-se de forma

mais representativa, na porção centro sul do município de Londrina, na micro bacia do

ribeirão dos Apertados, a Mata dos Godoy (Reserva Florestal Estadual), localizada entre os

distritos do Espírito Santo e São Luís, e as matas pertencentes à Reserva Indígena do

Apucaraninha, localizada à sudeste do município, que se constituem nas principais

testemunhas da vegetação natural da região (MACHADO, 2005).

A vegetação do entorno do Aterro de RSU de Londrina é composta por

pastagem, alguns cultivos - como milho e bananeira - e também possui uma área de mata

nativa ínfima, reduzidíssima, conforme se pode observar na figura 23.



76

Figura 23 - Entorno do Aterro de RSU de Londrina: Baixo Índice Vegetativo.

Na Bacia do Rio Tibagi, especialmente em sua porção inferior, o cenário

que se apresenta em diversos locais, inclusive Londrina, é formado por pequenos e isolados

remanescentes florestais (ver figura 24), formados rapidamente a partir do desmatamento

provocado pelo homem em uma área contínua de floresta (TAGIMA, 2005).



77

Figura 24 - Paisagens do Baixo Tibagi, Compostas de Fragmentos Florestais Pequenos e Dispersos.

Fonte: Tagima (2005).

5.4 Aspectos Geológicos e Geomorfológicos

O território do estado do Paraná é caracterizado por um relevo de planaltos

sucessivos. Conforme se observa na figura 25, de Leste para Oeste exibe quatro grandes

compartimentos: Planície Litorânea, Primeiro, Segundo e Terceiro Planaltos (MAACK, 1968,

apud MINEROPAR, 2005).

Figura 25 - Províncias Geológico - Geomorfológicas do Estado do Paraná.

Fonte: Maack (1968).



78

Com uma área de aproximadamente 135.000,00 km2, 68,00 % da área do

estado, o Terceiro Planalto ocupa os setores Norte, Nordeste, Centro-Oeste, Sudoeste e

Centro-Sul do estado do Paraná (NAKASHIMA e NÓBREGA, 2003).

O Terceiro Planalto Paranaense, ou Planalto do “trapp” do Paraná ou

Planalto de Guarapuava, tem a altitude geral de um plano inclinado para Oeste, com altitudes

próximas dos 1.200,00 metros na Serra da Esperança, até as margens do rio Paraná, onde

predominam altitudes próximas dos 300,00 metros. O substrato geológico é composto pelo

Grupo São Bento, constituído por arenitos conglomeráticos, arenitos e siltitos intercalados em

espessos derrames de rochas efusivas básicas a intermediárias com exposições de

diferenciados ácidos (dacitos, riodacitos e riolitos) da Bacia do Paraná. A Noroeste ocorrem

os arenitos finos, siltitos e lamitos da Formação Caiuá (Grupo Bauru) de idade cretácica. As

ocorrências minerais restringem-se a ametistas, zeólitas e Cobre nativo (ARIOLI, 1980, apud

MINEROPAR, 2005) na forma de geodos e amígdalas incluídas nas rochas vulcânicas,

principalmente na região de Mangueirinha e Laranjeiras do Sul. Diversas fontes termais, às

vezes sulfurosas, ocorrem no Terceiro Planalto, com aproveitamento econômico na forma de

estações balneárias (LICHT et al., 1999, apud MINEROPAR, 2005).

Segundo Pinese (2002), a Bacia Sedimentar do Paraná (na qual, em sua

porção sudeste, está inserida Londrina) corresponde a uma extensa depressão deposicional,

inserida na parte centro-leste do continente sul americano, cobrindo cerca de 1,60 milhão de

km2 e uma pequena parcela do embasamento cristalino paranaense, sendo que, desses, 1,00

milhão de km2 localizam-se no território brasileiro.

Todos esses compartimentos estão cortados por um denso enxame de diques

de quimismo básico (diabásios), de direção geral SE-NW, relacionados com o Arco de Ponta

Grossa e com o vulcanismo continental, toleítico e alcalino da Bacia do Paraná (PINESE,

2002).

Um dos mais extensos eventos vulcânicos (no caso: mesozóico, de natureza

bimodal) globais de natureza fissural que inundou de lavas a Bacia do Paraná e a recobriu

aproximadamente 75,00 % de toda sua superfície resultou nas rochas da Formação Serra

Geral (PINESE e NARDY, 2003).



79

A Formação Serra Geral é reconhecida por três tipos litológicos distintos:

basaltos e andesitos toleíticos (negros, subfaneríticos, maciços ou vesiculares), riodacitos e

riolitos do tipo Palmas (afíricos, com textura “sal e pimenta” e matriz granofírica) e quartzo

latitos e riolitos do tipo Chapecó (porfiríticos com textura vitrofírica). Tais tipos podem ser

identificados através de exame macroscópico e definem três unidades litoestratigráficas

distintas na Formação Serra Geral: segmento básico inferior denominado Formação Serra

Geral - representa 97,50 % do volume total das rochas vulcânicas da bacia do Paraná - e as

unidades Palmas e Chapecó, que recobrem 2,00 % e 0,50 % do volume total da Formação

Serra Geral (PINESE e NARDY, 2003).

Todo o município de Londrina, abrangendo a área do Aterro de RSU, está

inserido na Formação Serra Geral (ver figura 26), de idade jurássico-cretácea (PINESE,

2002). Os basaltos da Formação Serra Geral se originaram do extravasamento rápido de lava

muito fluída através de geoclases e falhas menores.



80

Figura 26- Síntese Geológica da Bacia Hidrográfica do Rio Tibagi.

Fonte: Pinese (2002).



81

As diferenças petrográficas apresentadas macroscopicamente entre os

diferentes litotipos vulcânicos presentes na Bacia do Paraná mostram a existência de duas

unidades distintas de rochas ácidas da Formação Serra Geral (Palmas e Chapecó). Desse

modo, pode-se dividir as vulcânicas do Terceiro Planalto Paranaense em 3 unidades

fundamentais. A de maior distribuição e mais tradicional é de caráter básico representada

pelos basaltos (PICCIRILLO e MELFI, 1988; NARDY et al., 2002; apud PINESE e

NARDY, 2003).

De acordo com Carraro (2004), externamente mas bem próximo dos limites

do município de Londrina, ocorrem pequenos afloramentos do Grupo Bauru, os quais

recobrem as lavas basálticas da Formação Serra Geral no planalto ocidental, sendo

responsáveis pelos sedimentos das formações Caiuá, Santo Anastácio e Adamantina, e os

sedimentos cenozóicos destacam-se na ocorrência de formas restritas e localizadas. Estes

aspectos geológicos estão demonstrados na figura 27.



82

51º 39’ 51º 00’

23º 30’

24º 00’

LEGENDA

Grupo Passa Dois Prr : Formação Rio do Rasto – Siltitos e Argelitos Avermelhados com arenitos finos intercalados. Psa : Formação Serra Alta – Lamitos e folhelhos, cinzentos, escuros, maciços e microlaminados. Grupo São Bento Trjpb : Formação Pirambóia e Botucatu – Arenitos finos a médios esbranquiçados, bancos de siltitos avermelhados. Jksg : Formação Serra Geral – efusivas básicas toleíticas com basaltos maciços e amigdalóides,afaníticos, cinzentos e pretos, raramente andesitos, intercalações de arenitos finos Jknp : Membro Nova Prata (ATC) - rochas ácidas do tipo Chapecó, riolito, riodacitos. Grupo Bauru Ksa : Formação Santo Anastácio – arenitos muito finos a médios e raros leitos de lamitosavermelhado. Kc : Formação Caiuá – Arenitos finos a médios, arroxeados.

Figura 27 - Mapa Geológico da Região de Londrina. Fonte: Carraro (2004) apud Mineropar (2001).



83

5.5 Aspectos Pedológicos

O Terceiro Planalto apresenta solos profundos, desenvolvidos a expensas de

rochas vulcânicas básicas e com alta fertilidade. São os Latossolos Vermelho-Escuros, Roxos

e Brunos, atuais Latossolos (EMBRAPA, 1999), a Terra Roxa Estruturada, atual Nitossolo

(EMBRAPA, 1999), e os Podzols Vermelho/Amarelos, atuais Argissolos ou Luvissolos

(EMBRAPA, 1999). É a região onde está desenvolvida a agropecuária de alta produtividade,

apoiada em tecnologia moderna de plantio e conservação do solo (MINEROPAR, 2005).

O substrato rochoso de Londrina, abrangendo a área do Aterro de RSU, é o

basalto originado dos derrames, sem cobertura de rocha sedimentar, com relevo ondulado

suave, em região de clima de verão quente e úmido e inverno frio e seco. Como fruto dessas

condições, os processos de intemperismo atuam até grandes profundidades, originando

camadas de solo bastante espessas, que apresentam, muitas vezes, comportamentos

problemáticos para a Engenharia Geotécnica (MIGUEL et al., 2002).

Na área da bacia hidrográfica do rio Tibagi aparece uma grande variedade

de tipos de solos e de associações. Os tipos de solos que se destacam por sua grande

fertilidade natural são o Latossolo Roxo (EMBRAPA, 1999: Latossolo) e a Terra Roxa

Estruturada (EMBRAPA, 1999: Nitossolo), que se localizam na área do terceiro planalto. No

segundo planalto predomina uma variedade maior de tipos de solos, como Cambissolos,

Podzólicos Vermelho–Amarelos (Embrapa, 1999: Argissolo), litólicos (EMBRAPA, 1999:

Organossolos), Latossolos Vermelho–Escuros e Areias Quartzosas (EMBRAPA, 1999:

Neossolo). No primeiro planalto predominam os solos litólicos (EMBRAPA, 1999:

Organossolos) e o Latossolo Vermelho–Amarelo Álico (STIPP, 2002).

Para Vieira (1995), do ponto de vista morfológico, são várias as

características que irão definir um perfil de solo, entre as quais se destacam a cor, a textura, a

estrutura, a consistência e a porosidade.

Os solos predominantes no Terceiro Planalto Paranaense são muito mais

férteis do que os solos dos outros dois planaltos. Tal fato está intimamente relacionado à

litologia vulcânica do terceiro planalto e ao tipo de clima típico da região, o que tem

favorecido um intemperismo constante e consistente. Nesse sentido, os tipos de solo



84

predominantes são os eutróficos, representados por solos como Neossolos, Nitossolos e

Latossolos Vermelho–Escuros (EMBRAPA, 1999, apud MEDRI et al., 2002).

Os Latossolos são solos ácidos (pH < 5,5), constituídos predominantemente

pelo mineral Caulinita (argilomineral do tipo 1:1 não expansivo; aluminossilicato) e óxidos de

Ferro, com baixa CTC e significativa capacidade de adsorção de Fósforo, mas com boa

agregação das partículas, formando uma estrutura estável (MEURER, 2006).

A diversidade de solos observada no Terceiro Planalto Paranaense reflete,

principalmente, as variações da litologia, relevo e clima. Com base nas cartas pedológicas

existentes, foi elaborado um mapa esquemático dos solos do Terceiro Planalto e identificadas

as seqüências de solos mais comuns ao longo das vertentes, dentro dos diferentes

compartimentos desse Planalto. Assim, do Norte para o Sul, sobre as rochas vulcânicas, as

seqüências se constituem, na porção norte e centro-norte, de Latossolos Vermelhos argilosos

do topo até a média vertente, e de Nitossolos Vermelhos argilosos da média até o sopé da

encosta; no Centro-Sul e Sul, nas porções mais elevadas do Planalto, as seqüências são

constituídas principalmente por Latossolos Brunos, argilosos, passando para solos rasos,

como os Cambissolos e Chernossolos, na média e baixa vertente; no setor Oeste e Sudoeste

voltam a aparecer as seqüências Latossolo Vermelho argiloso – Nitossolo Vermelho. Na área

de ocorrência do arenito Caiuá, setor Noroeste do Planalto, dominam seqüências constituídas

por Latossolos Vermelhos, textura arenosa/média, do topo até a média vertente e por

Argissolos Vermelho-Amarelos e/ou Argissolos Vermelhos, textura arenosa/média, da média

até a baixa vertente. Em algumas áreas na baixa vertente, os Argissolos podem passar

lateralmente para os Neossolos Quartzarênicos (NAKASHIMA e NÓBREGA, 2003).

No Brasil, devido ao clima tropical e subtropical, são formadas espessas

camadas de solos evoluídos denominadas pelos geotécnicos de solos lateríticos, onde a

pedogênese atua de forma intensa. Esses solos, na verdade, pertencem a um horizonte

laterizado e são constituídos por argilas formadas por Caulinitas e sesquióxidos de Ferro e

Alumínio.

Os solos lateríticos já perderam todas as evidências mineralógicas e

estruturais da rocha matriz. Podem ser desenvolvidos da rocha imediatamente subjacente ou

de materiais transportados. Desse modo, denominá-los de solos residuais, como ocorre com

freqüência, pode acarretar erros de classificação genética.



85

Superficialmente, esta unidade (Segmento básico–inferior da Formação

Serra Geral) mostra espesso manto de alteração e cobertura vegetal. Esse segmento, em geral

é o precursor de grande parte dos tipos de solos do Terceiro Planalto, tais como: Latossolos

Vermelhos, Nitossolos e associações Neossolo / Cambissolos (PINESE e NARDY, 2003).

A área do Terceiro Planalto é caracterizada pela ocorrência, na sua maior

parte, por rochas geradas pelos derrames de lavas vulcânicas toleíticas dominantes e, mais

raramente, lavas de composição dacítica a riolítica (MARIMON et al., 1982), o que resultou

em uma variedade petrológica significativa nesse compartimento.

O horizonte B é um horizonte mineral bastante afetado pelos processos de

formação do solo e caracterizado pelo acúmulo de argila, Ferro e Alumínio e pouca matéria

orgânica. É denominado de horizonte de acúmulo ou iluvial. O conjunto dos horizontes A e B

denomina-se de solum, que pode ser definido como a parte do solo que sofre a influência das

plantas e animais (MEURER, 2006). O horizonte B é o local de acúmulo dos materiais

perdidos pelo horizonte A.

Nas áreas das rochas basálticas, onde o relevo é suavemente ondulado,

predomina o Latossolo Vermelho, textura argilosa, nos topos e alta vertentes; a partir daí em

direção à jusante, aparecem os Nitossolos Vermelhos, nas médias e baixas vertentes

(NAKASHIMA e NÓBREGA, 2003).

Especificamente na região da área investigada, resultados preliminares de

trabalhos “in loco” indicam que o Latossolo ocorre, em grande parte, nas porções mais

elevadas do terreno (altitudes superiores a 500,00 m), enquanto que nas porções menos

elevadas do terreno (altitudes não superiores a 500,00 m) há a predominância do Nitossolo.

Entretanto, trabalhos de mapeamento serão necessários para determinação exata da ocorrência

dos mesmos na área sob análise. A cartografia topológica detalhada não é escopo deste

trabalho.

Os solos predominantes na área do Sítio de Disposição Final de Resíduos

Sólidos Urbanos de Londrina são descritos a seguir.



86

5.5.1 Latossolo Vermelho

Até a implantação do Novo Sistema de Classificação de Solos (EMBRAPA,

1999), esse solo era designado como Latossolo Roxo (LRd2 - Eutrófico A), cujo perfil

característico é apresentado na figura 28.

Com o advento do novo sistema, o outrora Latossolo Roxo passou a ser

designado de Latossolo Vermelho, sendo subdividido em: Latossolo Vermelho

Aluminoférrico; Latossolo Vermelho Acriférrico; Latossolo Vermelho Distroférrico e

Latossolo Vermelho Eutroférrico.

Figura 28 - Perfil Característico do Latossolo Vermelho Eutroférrico Latossólico. Fonte: Oliveira et al. (1992).

EMBRAPA - IAPAR (1984) classificava, à época, o solo característico de

Londrina e da área de seu respectivo Aterro de RSU como Latossolo Roxo Eutrófico

(Eutroférrico) A.



87

De acordo com a EMBRAPA (1999), o Latossolo Vermelho (no caso,

Eutroférrico) é um solo do tipo mineral, não hidromórfico, com horizonte B latossólico

formado a partir de rochas eruptivas básicas, de coloração arroxeada, muito profundo, poroso,

muito friável, acentuadamente drenado, com argila de baixa capacidade de troca de cátions

(gibbsíticos, cauliníticos ou oxídicos) e elevados teores de sesquióxidos de Ferro, Alumínio e

óxidos de Titânio e Manganês. Possui seqüência de horizontes A, B e C, sendo que as

transições são normalmente menos nítidas entre o A e B nas regiões de clima mais quente do

que nas de clima mais frio, onde o acúmulo de matéria orgânica no horizonte superficial

contribui para um maior contraste entre esses dois horizontes. A textura, tanto no horizonte A

como no B, é argilosa, ocasionando, portanto, um baixo gradiente textural. O grau de

consistência ao longo do perfil é macio quando seco, muito friável ou friável quando úmido e

plástico e pegajoso quando molhado.

A maior parte da classe é composta por solos muito profundos,

normalmente com mais de 3,00 metros de espessura, não sendo rara, entretanto, a ocorrência

de solos com mais de 5,00 ou até mesmo 10,00 metros de profundidade. A espessura do

horizonte A, na grande maioria dos solos, varia entre 10,00 e 50,00 cm, sendo exceção os

Latossolos Húmicos, onde a mesma é maior que 100,00 cm (EMBRAPA - IAPAR, 1984).

Uma das características mais marcantes desses solos é a abundância de

minerais pesados, muitos dos quais facilmente atraídos por um imã comum. Experimentos

realizados em laboratórios evidenciaram que solos derivados de rochas ígneas extrusivas

apresentam uma alta correlação entre susceptibilidade magnética e cores vermelhas, ou seja,

quanto mais vermelho for o solo, maior seria sua susceptibilidade magnética. Como cores

avermelhadas nos solos são supostamente devidas à Hematita, os autores acima concluíram

que altas suscetibilidades magnéticas podem estar correlacionadas a elevados teores desse

mineral no solo (REZENDE, 1976, FASOLO, 1978, apud EMBRAPA - IAPAR, 1984).

Outras características importantes são a efervescência das amostras desses

solos quando tratadas com água oxigenada em vista dos elevados teores de Manganês, o alto

grau de floculação da argila, principalmente no horizonte B e a baixa relação silte / argila no

horizonte subsuperficial (normalmente menor que 0,15) (EMBRAPA – IAPAR, 1984).

No que se refere à composição mineralógica das argilas, a Caulinita e a

Gibsita são os minerais predominantes, seguidos pela Vermiculita cloritizada, Hematita e, em



88

alguns casos, Goetita e Boemita. Teores variáveis de materiais amorfos (alofanas) também

foram identificados (FASOLO, 1978, COSTA LIMA, 1978, apud EMBRAPA - IAPAR,

1984).

5.5.2 Nitossolo Vermelho

Até a implantação do Novo Sistema de Classificação de Solos (Embrapa,

1999), esse solo era designado como Terra Roxa Estruturada Eutrófica (LRd2 - Eutrófico A),

cujo perfil é apresentado na figura 29 (fotografia tirada à Avenida Madre Leônia Milito nº

1700).

Com o advento do novo sistema, passou a ser chamado de Nitossolo

Vermelho, sendo subdividido em Nitossolo Vermelho Distroférrico e Nitossolo Vermelho

Eutroférrico.

Reconhecidamente, o município de Londrina possui os dois tipos de

Nitossolos. Tende a ser Terra Roxa Estruturada Eutrófica A moderado a Sul (saída para

Curitiba), a ser Terra Roxa Estruturada Eutrófica Latossólica a Leste (saída para Ibiporã) e

Terra Roxa Estruturada Distrófica A moderado a Oeste (saída para Cambé) (EMBRAPA -

IAPAR 1984).

Os Nitossolos, conforme EMBRAPA (1999), compreendem solos minerais,

não hidromórficos, com horizonte B textural (argiloso), com argila de baixa capacidade de

troca de cátions, predominantemente cauliníticas, com baixo gradiente textural (B/A), ricos

em sesquióxidos de Ferro e Alumínio e derivados de rochas eruptivas básicas. Esses solos são

de coloração avermelhada, profundos, argilosos, bem drenados, porosos e conseqüência de

horizonte A, Bt, C (EMBRAPA - IAPAR, 1984).

Cerca de 23.586,00 km2 da área de Nitossolos no estado do Paraná referem-

se às variedades eutróficas, isto é, a solos com alta fertilidade natural, moderadamente ácidos

e praticamente sem Alumínio trocável. As variedades distróficas, que correspondem a solos

de média a baixa fertilidade e as variedades álicas, que dizem respeito a solos extremamente

ácidos e de alta saturação com alumínio trocável, são menos abundantes na área em estudo

(EMBRAPA - IAPAR, 1984).



89

Figura 29 - Perfil Característico do Nitossolo Vermelho Eutroférrico Latossólico.

Fonte: Perini (2004).

Devido à pequena variação de cor e de textura ao longo do perfil, as

transições entre os subhorizontes são graduais ou difusas, tornando-se muito difícil a

identificação dos mesmos. A espessura desses solos varia de 130,00 a 250,00 centímetros,

sendo que a espessura do horizonte A varia de 10,00 centímetros nas áreas intensamente

cultivadas até 30,00 centímetros ou mais nos locais pouco ou ainda não cultivados


A cor da Terra Roxa Estruturada (atual Nitossolo) é bastante uniforme,

especialmente nas áreas de clima tropical, estando compreendida entre o vermelho–escuro–

acinzentado e o bruno–avermelhado–escuro na camada superficial e entre o bruno–

avermelhado-escuro e o vermelho-escuro nos horizontes inferiores. À medida que o clima se

torna mais úmido e frio, a coloração do horizonte superficial passa a ser mais escura,

enquanto o horizonte B torna-se mais brunado (EMBRAPA - IAPAR, 1984).



90

A textura do horizonte A é argilosa ou muito argilosa, enquanto a do

horizonte Bt, via de regra, é muito argilosa. A maior concentração de argila ocorre no

horizonte B2t, diminuindo gradativamente para o C, embora possa ocorrer um decréscimo

acentuado do B2t para o C. A estrutura do horizonte A é do tipo granular, moderada e

fortemente desenvolvida e a do Bt é prismática, composta de blocos subangulares e angulares,

com os elementos estruturais recobertos com cerosidade forte e abundante no caso dos solos

modais e moderada e comum nas variedades intermediárias para o Latossolo Roxo


O grau de consistência a seco varia de ligeiramente duro a duro; com o solo

úmido, é firme, podendo ser friável no horizonte B3t, e quando molhado, o grau de

consistência varia de muito plástico a ligeiramente plástico e de muito pegajoso a ligeiramente

pegajoso, com a plasticidade e a pegajosidade diminuindo em geral dos horizontes superiores

para os inferiores (EMBRAPA - IAPAR, 1984).

São características marcantes desses solos a abundância de minerais

pesados, muitos dos quais atraídos por um imã comum, a efervescência com água oxigenada

ao longo do perfil, devido aos teores relativamente elevados de Manganês, o alto grau de

floculação da argila no horizonte subsuperficial e a baixa relação silte/argila no horizonte B2t,

entre 0,08 e 0,25 (EMBRAPA - IAPAR, 1984).

5.6 Águas Subterrâneas

As principais condições para a contaminação dos aqüíferos urbanos são os

aterros sanitários “[...] em áreas de recarga, procurando escolher superfícies com baixa

permeabilidade”, pois as águas subterrâneas se contaminam pelo processo natural de

precipitação e infiltração; dependendo dos casos, isso pode também ocorrer através de fossas

sépticas e vazamento de condutos pluviais, chegando a contaminar uma parte superior do

aqüífero (TUCCI, 2002).

Em virtude das características litológicas, as águas subterrâneas de

Londrina, abrangendo a área do Aterro de RSU, estão condicionadas a duas formas de

ocorrência: ao aqüífero freático, ou a zona saturada do solo e rochas alteradas, e às zonas

aqüíferas da Formação Serra Geral (CELLIGOI, 2001).



91

O aqüífero freático contido nas camadas de solo e rocha alterada, pelas suas

características geológicas de sedimentos argilosos, constitui-se um meio poroso relativamente

homogêneo, geralmente pouco espesso e com baixa profundidade do nível saturado. Este

aqüífero tem características essenciais de aqüífero livre ou não – confinado. Dessa forma, a

recarga se dá diretamente a partir de águas pluviais nas áreas mais elevadas topograficamente,

motivo pelo qual, aliás, não é aconselhado o seu uso através de fontes ou poços, dado o

elevado risco de poluição por agrotóxicos ou outros agentes antrópicos (CELLIGOI et al.,

2003).

As águas subterrâneas da Formação Serra Geral em Londrina foram

classificadas como bicarbonatadas cálcicas e de boa qualidade para consumo humano e

industrial. Tal composição coaduna-se com a tipologia química para este aqüífero, tendo

ampla relação com a mineralogia e natureza química dos derrames basálticos. Pelas suas

características litológicas, o modo de ocorrência das águas subterrâneas fica restrito às zonas

de descontinuidades das rochas, as quais se constituem principalmente em estruturas

tectônicas do tipo fratura e/ou falhamento (CELLIGOI, 1993, 2001).



92

VI APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS RESULTADOS

6.1 Parâmetros Químicos

Os dados relativos a pH, ∆ pH, CTC, MO encontram-se em tabelas inseridas

no texto, enquanto aqueles relativos a metais pesados encontram-se no Anexo II.

6.1.1 Matéria orgânica (MO)

O termo “matéria orgânica do solo” refere-se a todos os compostos que

contêm Carbono orgânico no solo, incluindo os microrganismos vivos e mortos, resíduos de

plantas e animais parcialmente decompostos, produtos de sua decomposição e substâncias

orgânicas microbiologicamente e/ou quimicamente alteradas. Os principais constituintes da

matéria orgânica são Carbono (52,00 % – 58,00 %), Oxigênio (34,00 % – 39,00 %),

Hidrogênio (3,30 % – 4,80 %) e Nitrogênio (3,70 % – 4,15 %) (MEURER, 2006).

Os resultados obtidos após as devidas análises são apresentados na tabela

08.

Observam-se maiores teores (concentrações) de matéria orgânica nos

primeiros metros de cada furo de sondagem, decaindo ao longo da profundidade. Isso se deve

à maior atividade biológica realizada nas camadas superficiais.



93

Tabela 08 – Teores de Matéria Orgânica.

Profund. Matéria Orgânica (g/kg) (m) SP-01 SP-02 SP-03 SP-04 SP-05 SP-06 SP-07 SP-08 SP-09 SP-10 SP-111,00 11,71 6,51 21,84 22,12 27,06 14,17 6,51 2,71 5,11 29,782,00 5,20 2,60 5,37 2,60 29,64 6,44 3,90 4,06 14,04 6,77 3,00 3,90 0,00 2,92 1,30 19,33 0,00 3,90 0,00 7,66 5,11 0,00 4,00 3,90 0,00 2,37 0,00 5,15 0,00 1,30 0,00 0,00 6,38 1,35 5,00 0,00 0,00 2,51 0,00 5,15 0,00 1,30 0,00 0,00 15,32 0,00 6,00 0,00 0,00 1,75 0,00 5,15 0,00 1,30 0,00 0,00 8,94 0,00 7,00 0,00 0,00 1,75 0,00 5,15 0,00 0,00 0,00 10,21 0,00 0,00 8,00 0,00 0,00 1,69 0,00 7,73 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 9,00 0,00 0,00 1,36 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 6,38 0,00 0,00 10,00 0,00 0,00 1,08 0,00 -2,58 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 11,00 0,00 0,00 1,01 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 12,00 0,00 0,00 1,69 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 13,00 0,00 1,08 0,00 0,00 0,00 0,00 14,00 0,00 1,36 0,00 0,00 0,00 0,00 15,00 0,00 0,00 0,00 0,00 16,00 0,00 0,00 0,00 17,00 0,00 0,00 18,00 0,00 0,00 19,00 0,00 20,00 0,00 21,00 0,00


A tendência evolutiva dos teores de matéria orgânica, em profundidade,

para cada um dos furos de sondagens é apresentada no gráfico 01, demonstrando que os teores

deste parâmetro químico são inversamente proporcionais à profundidade.

Os maiores valores médios de teor de matéria orgânica referem-se aos furos

de sondagens 06, 05, 11, 10 e 09, provavelmente devido à lixiviação de solução contendo

matéria orgânica a partir da área de disposição final de resíduos sólidos (SP’s 09 e 10) em

direção aos furos situados à baixa vertente (SP’s 11, 05 e 06), conforme se pode verificar nas

figuras 30 a 35, ou seja, acompanhando o fluxo hídrico superficial e subsuperficial (gradiente

de declividade).



94

Gráfico 01 – Tendência Evolutiva de Teores de Matéria Orgânica.

Matéria Orgânica

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

14,0

16,0

18,0

20,0

22,0

24,0

0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00 35,00

Teores de M.O. (g.Kg-1)

Prof

undi

dade

(m)

SP-01 SP-02 SP-03 SP-04 SP-05 SP-06 SP-07

SP-08 SP-09 SP-10 SP-11


Através das figuras 30 a 35, visualiza-se a concentração superficial e a

evolução em profundidade (horizonte B) da matéria orgânica na área do Aterro de RSU de

Londrina.



95

489100 489200 489300 489400

7418300

7418400

7418500

7418600

7418700

7418800

7418900

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

Teor de Matéria Orgânica: 0,40m (g/kg)

UT

M -

NS

(m

)

UTM - EW (m)

0 100 200 300 400

(g/kg)SP 01SP 02

SP 03

SP 06

SP 07

SP 08

SP 09

SP 10

SP 04

SP 11

SP 05

Figuras 30 e 31 - Mapa de Contorno: Distribuição de Teores de MO (mg.kg-1), h = 0,40 m, na Área de Estudo / Fotografia

Aérea do Aterro Controlado de Resíduos Sólidos Urbanos de Londrina (Google Earth, 2007 alterado pelo autor) .


UT

M -

NS

(m

)

(g/kg)

UTM - EW (m)

489100 489200 489300 489400

7418300

7418400

7418500

7418600

7418700

7418800

7418900

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

26

28

0 100 200 300 400

SP 01SP 02

SP 03

SP 04

SP 06

SP 07

SP 08

SP 09

SP 10

SP 11

SP 05


Aérea do Aterro Controlado de Resíduos Sólidos Urbanos de Londrina (Google Earth, 2007 alterado pelo autor).



96


UTM - EW (m)

UT

M -

NS

(m

)

(g/kg)

489100 489200 489300 489400

7418300

7418400

7418500

7418600

7418700

7418800

7418900

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

5

5.5

6

6.5

0 100 200 300 400

SP 01SP 02

SP 03SP 04

SP 06

SP 07

SP 08

SP 09

SP 11

SP 05

SP 10



As sondagens SP’s 01, 02, 07, 08, por não estarem situados no sentido de

fluxo da lixiviação de solução contendo matéria orgânica a partir dos SP’s 09 e 10,

apresentaram baixos valores, com relação inversa entre teor de matéria orgânica e

profundidade. O furo 03, ou ‘Fundo Geoquímico’, apresenta baixos teores de matéria

orgânica, conforme esperado.

Na sondagem SP 04, situado à meia vertente, a existência de matéria

orgânica com os mais altos teores de concentração foi detectada somente nas profundidades

compreendidas entre 0,00 m e 3,00 m.

Conforme previsão, o SP 05, por estar localizado na zona de maior

contaminação segundo a superfície, determinada pelo método geofísico de resistividade,

apresenta elevados teores de matéria orgânica. Interessante observar que os teores não

apresentam uma relação direta (tendência de crescimento ou decrescimento) com as

profundidades.

No SP 06, situado à baixa vertente, foi detectada, na profundidade

compreendida entre 0,00 m e 2,00 m, matéria orgânica com teor de concentração máximo de



97

14,17 g.kg-1. Conforme previsão, o SP 06, por estar localizado na zona de maior


apresenta elevado teor de matéria orgânica. Nesse ponto, os teores apresentam uma relação

direta (tendência de decrescimento) com as profundidades.

No SP 09, situado na área de disposição final de resíduos sólidos, foi

detectada matéria orgânica com teores de concentração de até 14,04 (g.kg-1) nas

profundidades compreendidas entre 0,00 m e 9,00 m. Isso pode ser uma indicação da

contaminação do solo pelo chorume produzido pela decomposição dos resíduos da área. Não

há uma relação direta, nesse ponto, entre os teores de matéria orgânica e as profundidades.

No SP 10, área de disposição final de resíduos sólidos, foi detectada, nas

profundidades compreendidas entre 0,00 m e 6,00 m, matéria orgânica com teores de

concentração entre 5,11 e 15,32 (g.kg-1). Isso pode ser uma indicação da contaminação do

solo pelo chorume produzido pela decomposição dos resíduos da área. Não há uma relação

direta, nesse ponto, entre os teores de matéria orgânica e as profundidades.

No SP 11, situado à média vertente, foi detectada matéria orgânica com

teores de concentração entre 1,35 e 29,78 (g.kg-1) nas profundidades compreendidas entre

0,00 m e 4,00 m. Conforme previsão, o SP 11, por estar localizado na zona de maior


apresenta elevados teores de matéria orgânica. Interessante observar que os teores apresentam

uma relação direta (tendência de decrescimento) com as profundidades.

6.1.2 Capacidade de Troca Catiônica (CTC)

As cargas negativas geradas na superfície da matéria orgânica do solo pela

dissociação dos grupos funcionais de superfície (principalmente os carboxílicos – COOH),

são balanceadas por cátions (Ca2+, Mg2+, K+, entre outros) que se encontram na solução do

solo (MEURER, 2006).

Os resultados das CTC’s obtidos após as devidas análises são apresentados

na Tabela 09.



98

Tabela 09 – Capacidade de Troca Catiônica. Profund. CTC (Capacidade de Troca Catiônica) (meq / 100 g)

(m) SP-01 SP-02 SP-03 SP-04 SP-05 SP-06 SP-07 SP-08 SP-09 SP-10 SP-111,00 18,00 15,00 10,21 16,03 18,45 14,14 11,72 15,10 8,71 12,97 16,982,00 12,94 13,08 8,33 9,08 16,00 13,89 9,08 14,27 19,97 16,01 15,233,00 10,82 13,48 8,21 8,29 14,84 11,72 8,65 9,60 15,04 23,36 12,654,00 9,86 13,81 7,79 7,74 12,68 20,98 8,35 10,53 11,72 19,85 10,555,00 8,48 12,71 7,95 8,68 13,28 35,20 8,04 11,87 13,87 16,29 12,116,00 9,13 15,07 8,67 8,21 14,47 39,65 8,64 9,50 9,56 15,70 11,117,00 9,36 22,22 16,96 8,04 17,27 46,24 9,19 11,21 16,72 8,94 11,738,00 9,96 29,13 19,59 9,12 47,56 46,40 18,65 12,40 18,90 11,06 11,209,00 11,60 31,28 19,43 12,63 42,38 42,00 20,09 16,30 17,94 12,88 11,5510,00 12,36 36,02 19,21 13,45 51,61 47,70 20,69 19,05 22,43 13,63 12,3111,00 12,84 36,46 18,47 19,10 47,85 44,46 19,36 20,80 13,3012,00 13,66 39,87 18,68 34,52 40,86 21,46 23,41 14,1313,00 18,65 23,94 33,64 27,33 32,00 17,5814,00 22,65 23,64 50,57 28,21 38,49 34,6615,00 25,91 48,49 41,01 52,14 44,7416,00 35,33 43,12 54,74 17,00 36,64 40,01 18,00 43,81 49,82 19,00 64,61 20,00 57,04 21,00 66,26


A tendência evolutiva dos teores de CTC, em profundidade, para cada um

dos furos de sondagens é apresentada no gráfico 02, demonstrando que, à exceção do SP 10,

os teores deste parâmetro químico apresentam relação inversa com à profundidade no

horizonte B do solo local.



99

Gráfico 02 – Tendência Evolutiva de Teores de Capacidade de Troca Catiônica.

Capacidade de Troca Catiônica

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

14,0

16,0

18,0

20,0

22,0

24,0

0 10 20 30 40 50 60 70

CTC (meq/100g)

Prof

undi

dade

(m)

SP-01 SP-02 SP-03 SP-04 SP-05 SP-06SP-07 SP-08 SP-09 SP-10 SP-11


De acordo com Egreja Filho (2000), a matéria orgânica, apesar de constituir

menos de 5,00 % dos componentes sólidos, é responsável por 30,00 % a 60,00 % da

capacidade de troca catiônica dos solos minerais e por 50,00 % dos solos arenosos e

orgânicos.

Através das figuras 36 a 41, visualiza-se a concentração superficial e a

evolução em profundidade (horizonte B) da CTC na área do Aterro de RSU de Londrina.



100

Capacidade de Troca Catiônica: 0,40m (meq/100g)

(meq/100g)

UTM - EW (m)

UT

M -

NS

(m

)

489100 489200 489300 489400

7418300

7418400

7418500

7418600

7418700

7418800

7418900

10.51111.51212.51313.51414.51515.51616.51717.51818.51919.520

0 100 200 300 400

SP 01SP 02

SP 03

SP 06

SP 07

SP 09

SP 04

SP 05

SP 08

SP 10

SP 11

Figuras 36 e 37 - Mapa de Contorno: Distribuição de Teores de CTC (meq/100g), h =0,40 m, na Área de Estudo / Fotografia



UT

M -

NS

(m

)

UTM - EW (m)

(meq/100g)

489100 489200 489300 489400

7418300

7418400

7418500

7418600

7418700

7418800

7418900

0 100 200 300 400

8

8.75

9.5

10.25

11

11.75

12.5

13.25

14

14.75

15.5

16.25

17

17.75

18.5

19.25

20

SP 09

SP 10

SP 01SP 02

SP 03

SP 04

SP 05

SP 06

SP 07

SP 08

SP 11

Figuras 38 e 39 - Mapa de Contorno: Distribuição de Teores de CTC (meq/100g), h = 2,00 m, na Área de Estudo / Fotografia Aérea do

Aterro Controlado de Resíduos Sólidos Urbanos de Londrina (Google Earth, 2007 alterado pelo autor).



101


UT

M -

NS

(m

)

(meq/100g)UTM - EW (m)

489100 489200 489300 489400

7418300

7418400

7418500

7418600

7418700

7418800

7418900

7.58.2599.7510.511.21212.713.514.21515.716.517.21818.719.520.221

5

5

5

5

5

5

5

0 100 200 300 400

UTM - EW (m)

SP 10

SP 01SP 02

SP 03SP 04

SP 05

SP 06

SP 07

SP 08

SP 09

SP 11

Figuras 40 e 41 - Mapa de Contorno: Distribuição de Teores de CTC (meq/100g), h = 4,00 m, na Área de Estudo / Fotografia

Aérea do Aterro Controlado de Resíduos Sólidos Urbanos de Londrina(Google Earth, 2007 alterado pelo autor).

De acordo com as figuras 36 a 41, com o aumento da profundidade, os

maiores valores de CTC são encontrados no entorno dos furos de sondagens situados à baixa

vertente, provavelmente em função da lixiviação (nos primeiros metros) de compostos

contendo matéria orgânica, segundo o gradiente de declividade (sentido – Nordeste: área de

disposição final de resíduos sólidos urbanos, para Sudeste: nascente do córrego dos

Periquitos). Uma provável causa disso é a ação mineral.

O maior valor médio de CTC foi verificado no SP 06 (CTC Alta), aquele

localizado no ponto mais baixo (altitude); provavelmente uma conseqüência do gradiente de

declividade.

No horizonte B, à exceção dos SP’s 02 (estabilidade de teores) e SP 11 (sem

tendência definida), nos demais furos os teores de CTC decrescem com o avanço de

profundidade.

O valor médio de T – Soma das Cargas Positivas Trocáveis nos solos

(horizonte B) no território paranaense é de 9,82 cmolc*dm-3 (MINEROPAR, 2005), sendo



102

superior ao valor médio verificado no fundo geoquímico (8,64 cmolc*dm-3) e inferior à média

dos demais furos (12,01 cmolc*dm-3).

6.1.3 Potencial Hidrogeniônico (pH – H2O)

Normalmente, em solos agrícolas das zonas tropicais e subtropicais, quando

o pH está abaixo de 5,0, pode haver predominância de cargas positivas (que atraem ânions) e,

à medida que o pH se eleva (pela calagem do solo, por exemplo), passam a predominar cargas

negativas nas superfícies das partículas, atraindo, então, cátions (MEURER, 2006).

O pH (o qual representa o equilíbrio entre íons H+ e íons OH-) deveria ser

ácido nas células contendo resíduos mais recentes e básico nas células mais antigas, que já

estariam na fase metanogênica de degradação; contudo, isso nem sempre é verificado, uma

vez que dentro de uma mesma célula ocorrem simultaneamente várias fases de decomposição,

devido às diferentes idades dos resíduos aterrados (PAES, 2003).

Os resultados obtidos referentes a pH estão indicados na tabela 10:



103

Tabela 10 – Potencial Hidrogeniônico. Profund.

(m) SP-01

SP-02

SP-03

SP-04

SP-05

SP-06

SP-07

SP-08

SP-09

SP-10

SP-11

1,00 8,1 6,5 5,4 7,7 6,9 7,0 7,0 6,9 6,0 5,5 6,3 2,00 7,5 6,4 5,4 7,4 6,5 6,9 6,5 6,8 7,5 5,8 6,8 3,00 7,1 6,3 5,5 7,1 6,5 6,4 6,5 6,3 6,9 6,2 6,5 4,00 6,9 6,1 5,7 7,2 6,5 6,4 6,4 6,0 6,8 6,6 6,2 5,00 6,2 5,9 5,1 5,8 6,4 6,5 6,3 5,9 6,8 6,3 6,3 6,00 6,9 5,9 4,7 4,8 6,6 6,5 6,2 6,0 6,8 6,3 6,4 7,00 5,7 6,0 4,1 5,0 6,6 6,6 5,7 5,6 6,8 6,3 6,3 8,00 5,8 6,3 4,1 4,9 6,7 6,5 5,1 5,5 6,9 6,8 6,4 9,00 6,3 6,3 4,1 4,6 6,8 6,7 5,1 5,5 6,1 6,8 6,5 10,00 6,0 6,3 4,1 5,3 6,9 6,9 5,2 5,5 5,2 6,7 6,6 11,00 5,9 6,3 4,1 6,2 7,1 7,0 5,3 5,5 6,9 12,00 6,0 6,2 4,1 6,3 7,1 5,3 5,4 6,8 13,00 5,8 4,2 7,1 5,4 5,3 6,9 14,00 6,0 4,3 7,0 5,3 5,4 6,8 15,00 5,8 7,3 5,1 5,5 6,8 16,00 5,4 5,4 5,8 17,00 6,1 6,0 18,00 6,5 6,4 19,00 6,5 20,00 6,2 21,00 6,2


A tendência evolutiva dos teores de pH em profundidade para cada um dos

furos de sondagens é apresentada no gráfico 03, demonstrando que a maioria dos valores

encontram-se entre 5,0 e 7,0, independentemente da profundidade avaliada.



104

Gráfico 03 – Tendência Evolutiva de pH.

pH (H2O)

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

14,0

16,0

18,0

20,0

22,0

24,0

0 2 4 6 8

pHPr

ofun

dida

de (m

)10

SP-01 SP-02 SP-04 SP-05 SP-06 SP-07

SP-08 SP-09 SP-10 SP-11 SP-03


A faixa de variação dos valores de pH mostra que o horizonte B dos solos

do Paraná varia de muito ácidos (pH = 3,7) até quase neutros (pH = 6,7). (MINEROPAR,

2005). De acordo com o mesmo trabalho, os valores médio e mediano do pH de 4,5 e 4,3,

respectivamente, caracterizam os solos paranaenses como ácidos.

Através das figuras 42 a 47 visualiza-se a concentração superficial e a

evolução em profundidade (horizonte B) do Potencial Hidrogeniônico na área do Aterro de

RSU de Londrina.



105

Potencial Hidrogeniônico: 0,40m

UT

M -

NS

(m

)

UTM - EW (m)

489100 489200 489300 489400

7418300

7418400

7418500

7418600

7418700

7418800

7418900

5.3

5.5

5.7

5.9

6.1

6.3

6.5

6.7

6.9

7.1

7.3

7.5

0 100 200 300 400

SP 01SP 02

SP 03SP 04

SP 06

SP 07

SP 08

SP 09

SP 10

SP 11

SP 05

Figuras 42 e 43 - Mapa de Contorno: Distribuição de Teores de pH, h = 0,40 m, na Área de Estudo / Fotografia Aérea do



UT

M -

NS

(m

)

UTM - EW (m)

489100 489200 489300 489400

7418300

7418400

7418500

7418600

7418700

7418800

7418900

5.4

5.6

5.8

6

6.2

6.4

6.6

6.8

7

7.2

7.4

0 100 200 300 400

SP 01SP 02

SP 03

SP 10

SP 04

SP 05

SP 06

SP 07

SP 08

SP 09

SP 11





106


UTM - EW (m)

UT

M -

NS

(m

)

489100 489200 489300 489400

7418300

7418400

7418500

7418600

7418700

7418800

7418900

5.7

5.8

5.9

6

6.1

6.2

6.3

6.4

6.5

6.6

6.7

6.8

6.9

7

7.1

7.2

0 100 200 300 400

SP 01SP 02

SP 03

SP 05

SP 06

SP 07

SP 08

SP 11

SP 04

SP 09

SP 10



Através das figuras 42 a 47, pode-se verificar que os teores de pH para os

solos dos furos de sondagens situados na área de disposição final de resíduos sólidos urbanos,

crescem com o avanço de profundidade (horizonte B).

As áreas de disposição final de resíduos sólidos urbanos (SP 09 e SP 10)

apresentam valores médios intermediários de pH, dentro da normalidade (5,8 a 6,7: ácidos),

no horizonte B. Isso, provavelmente, devido à lixiviação de soluções contendo matéria

orgânica.

Exclusivamente, na camada orgânica do SP 01 (sob pH alto, alcalino),

dominam os mecanismos de precipitação. Nos demais furos e/ou camadas, sob pH baixo

(ácido), a CTC passa a dominar.



107

6.1.4 Variação do Potencial Hidrogeniônico (∆pH – H2O)

Os resultados obtidos referentes à ∆pH estão na tabela 11 a seguir:

Tabela 11 – Variação do Potencial Hidrogeniônico. Profund. Delta pH

(m) SP-01

SP-02

SP-03

SP-04

SP-05

SP-06

SP-07

SP-08

SP-09

SP-10

SP-11

1,00 -0,90 -1,00 -0,90 -0,70 -1,40 -1,10 -1,60 -1,50 -1,10 0,00 -0,902,00 -1,00 -1,00 -0,40 -1,60 -1,30 -1,10 -1,00 -1,10 -0,30 0,00 -1,003,00 -0,90 -1,00 -0,20 -1,20 -1,20 -0,90 -0,80 -0,80 -0,20 -0,30 -0,904,00 -1,00 -1,00 -0,10 -1,20 -1,00 -1,10 -0,70 -0,50 -0,40 -0,60 -1,005,00 -0,40 -0,80 -0,10 -0,10 -0,90 -1,70 -0,40 -0,40 -0,50 -0,40 -0,706,00 -1,20 -0,90 -0,80 0,40 -1,10 -1,90 -0,30 -0,50 -0,80 -0,40 -0,607,00 -0,10 -1,20 -1,50 -0,60 -1,10 -1,90 -1,60 -0,50 -0,80 -0,30 -0,708,00 -0,30 -1,60 -1,50 -0,90 -2,00 -2,10 -1,40 -0,30 -0,80 -0,70 -0,809,00 -1,10 -1,50 -1,30 -0,80 -1,90 -2,10 -1,40 -0,40 -0,90 -0,50 -0,7010,00 -1,00 -2,00 -1,20 -0,30 -2,20 -2,40 -1,50 -0,50 -1,20 -0,40 -0,8011,00 -0,90 -2,10 -1,30 -0,80 -2,20 -2,70 -1,60 -0,70 -0,8012,00 -1,00 -2,30 -1,50 -1,10 -2,00 -1,60 -0,70 -0,9013,00 -0,80 -1,40 -1,40 -1,80 -0,90 -1,1014,00 -1,20 -1,30 -1,40 -1,70 -1,20 -1,0015,00 -1,40 -1,30 -1,70 -1,60 -1,60 -1,0016,00 -1,20 -1,80 -1,90 -1,4017,00 -1,80 -2,20 -1,5018,00 -2,40 -2,60 19,00 -2,50 20,00 -2,30 21,00 -2,40


A tendência evolutiva dos teores da Variação do Potencial Hidrogeniônico,

em profundidade, para cada um dos furos de sondagens é apresentada no gráfico 04.



108

Gráfico 04 – Tendência Evolutiva da Variação do Potencial Hidrogeniônico.

Delta pH

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

14,0

16,0

18,0

20,0

22,0

24,0

-3,00-2,50-2,00-1,50-1,00-0,500,000,501,00

ΔpH

Prof

undi

dade

(m)

SP-01 SP-02 SP-03 SP-04 SP-05 SP-06

SP-07 SP-08 SP-09 SP-10 SP-11


6.2 Elementos Químicos do tipo Metais Pesados (Horizonte B)

O horizonte B (subsuperficial) é o mais importante na caracterização de

solos. Nos levantamentos brasileiros, os solos são classificados de acordo com o grau de

desenvolvimento do horizonte B. Os solos com horizonte B mais desenvolvidos não

apresentam mais a estrutura e composição química da rocha de origem, sendo essas

diferenciadas pela atuação dos processos pedogenéticos que agem de forma característica,



109

com diferentes interações entre os fatores de formação do solo, de local para local. O

horizonte B pode apresentar diferentes graus de evolução pedogenética, desde os mais

evoluídos, muito desses conhecidos como solo residual maduro, até os menos evoluídos ou

mesmo sem a presença desse horizonte.

A água é o veículo de transferência de nutrientes do solo para a planta. Ela

percola no perfil do solo transportando verticalmente (lixivia) nutrientes e outros íons que se

encontram dissolvidos na solução do solo. Também, é transportadora de poluentes como

metais pesados para a profundidade do solo, contaminando o aqüífero freático (MEURER,

2006).

A característica argilosa do solo pode fazer com que a mobilidade dos

metais seja baixa, ficando acumulados nos primeiros centímetros do solo, sendo lixiviados aos

horizontes subsuperficiais unicamente em pequenas quantidades (GARCIA e

DORRONSORO, 2002, apud MUÑOZ, 2002).

A solução do solo pode ser definida como a fase aquosa (líquida) associada

à fase sólida do solo que ocupa o seu espaço poroso. A solução do solo contém assim, além da

água, substâncias minerais e orgânicas dissolvidas e gases, encontrados nos poros dos solos

(MEURER, 2006).

Como antecipado, os elementos analisados nos solos do Aterro de RSU de

Londrina (Anexo II) são: Pb, Co, Cu, Cr, Mn, Ni e Zn, os quais são descritos a seguir.

6.2.1 Chumbo (Pb – mg.kg-1)

Conforme resultados apresentados no Anexo II, pode-se constatar que há

uma contaminação de natureza antropogênica ou tecnogênica de Chumbo em toda a área do

Aterro de RSU de Londrina. Essa afirmação baseia-se no fato de os furos de sondagens SP’s

11 (96,00 mg.kg-1), 04 (94,50 mg.kg-1), 10 (86,00 mg.kg-1), 02 (81,00 mg.kg-1) e 05 (80,50

mg.kg-1) apresentarem teores medianos no horizonte B superiores ao teor mediano obtido no

SP 03 (Fundo Geoquímico com 22,82 mg.kg-1), este, por sua vez, similar aos teores médios

(MINEROPAR, 2005) característicos do estado do Paraná (23,02 mg.kg-1) e do Terceiro

Planalto Paranaense (22,63 mg.kg-1) [ver figuras 49 a 54]. A figura 48 apresenta a distribuição

de Pb (mg.kg-1) no estado do Paraná.



110

Figura 48 - Mapa de Contorno: Distribuição de Pb (mg.kg-1) no Estado do Paraná.

Fonte: MINEROPAR (2005).

Naturalmente, o solo local (horizonte B) apresenta para o Chumbo, metal

pesado de pouca mobilidade relativa, um teor mediano de 22,82 mg.kg-1, superior ao Valor de

Referência de Qualidade (CETESB, 2005) de 17,00 mg.kg-1.

À exceção do Fundo Geoquímico, todos os solos dos furos de sondagens

apresentam teores medianos (horizonte B) superiores ao Valor de Prevenção para Solos

(CETESB, 2005) de 72,00 mg.kg-1, corroborando com a indicação de contaminação da área

em estudo por Chumbo, devido à ação tecnogênica de disposição de resíduos sólidos urbanos

no local estudado.

Não ocorreu nenhum teor superior ao Valor de Intervenção Agrícola para

Solos (CETESB, 2005) igual a 180,00 mg.kg-1. À exceção do SP 03, todos os furos de

sondagens apresentaram teores medianos superiores àquele apresentado por Souza et al.

(1996, apud Miyazawa et al. 1999) igual a 52,00 mg.kg-1, indicando que o solo local

apresenta contaminação por Chumbo.

Não foi alvo deste trabalho, a identificação das composições dos RSU’s,

bem como suas respectivas origens. Suspeita-se que a ocorrência de elevados teores de Pb,

provavelmente, se deva a óxidos de Chumbo usados nas placas de baterias elétricas e

acumuladores, como ingredientes nas tintas e como constituintes de vitrificados, esmaltes e

vidros. O arseniato de Chumbo é usado como inseticida, o sulfato de Chumbo como composto



111

na borracha, o acetato de Chumbo tem importante emprego na indústria química e o Chumbo

tetraetila como aditivo antidetonante para gasolina.

Inexiste uma tendência de comportamento dos teores desse metal pesado

com as profundidades.

Gráfico 05 - Distribuição dos Teores de Pb (mg.kg-1) ao Longo do Horizonte B.

Distribuição dos Teores de Pb (mg/Kg)

0,40,91,41,92,42,93,43,9

0 25 50 75 100 125

Teores de Pb (mg/Kg)

Prof

undi

dade

s (m

)

SP 02 SP 04 SP 05 SP 10 SP 11 F.G.




112

489100 489200 489300 489400

7418300

7418400

7418500

7418600

7418700

7418800

7418900

Teores de Chumbo: 0,40 m (mg/kg)

UT

M -

NS

(m

)

UTM - EW (m)

(mg/kg)

0 100 200 300 400

64

67

70

73

76

79

82

85

88

91

94

97

100

103

106

109

SP 01SP 02

SP 03

SP 07

SP 09

SP 10

SP 04

SP 05

SP 06SP 08

SP 11

Figuras 49 e 50 - Mapa de Contorno: Distribuição de Teores de Pb (mg.kg-1), h = 0,40 m, na Área de Estudo / Fotografia



UT

M -

NS

(m

)

(mg/kg)

UTM - EW (m)

489100 489200 489300 489400

7418300

7418400

7418500

7418600

7418700

7418800

7418900

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 100 200 300 400

SP 01SP 02

SP 03

SP 07

SP 09

SP 04

SP 05

SP 06SP 08

SP 10

SP 11

Figuras 51e 52 - Mapa de Contorno: Distribuição de Teores de Pb (mg.kg-1), h = 2,00 m, na Área de Estudo / Fotografia




113

UT

M -

NS

(m

)


(mg/kg)

UTM - EW (m)489100 489200 489300 489400

7418300

7418400

7418500

7418600

7418700

7418800

7418900

20253035404550556065707580859095100105110

0 100 200 300 400

SP 01SP 02

SP 03

SP 05

SP 06

SP 07

SP 08

SP 04

SP 09

SP 10

SP 11

Figuras 53 e 54 - Mapa de Contorno: Distribuição de Teores de Pb (mg.kg-1), h = 4,00 m, na Área de Estudo / Fotografia


Conforme se pode verificar nas figuras 49 a 54, os máximos teores de

Chumbo, ao longo da profundidade, se deslocam da região Sul para a região Noroeste, ou

seja, nos pontos próximos à área de disposição final de resíduos sólidos urbanos. A maiores

profundidades, a concentração desse elemento é maior do que no entorno dos pontos situados

à jusante dos mesmos. Isso provavelmente decorre do fato de que a maiores profundidades a

CTC do solo ser maior. Superficialmente, pode ocorrer a lixiviação de solução contendo

Chumbo, acompanhando os fluxos hídricos superficiais e subsuperficiais (gradiente de

declividade).

6.2.2 Cobalto (Co – mg.kg-1)


uma contaminação de natureza antropogênica ou tecnogênica de Cobalto em toda a área do


05 (123,50 mg.kg-1), 02 (107,00 mg.kg-1), 11 (89,50 mg.kg-1), 10 (89,00 mg.kg-1), 04 (74,00



114

mg.kg-1) apresentarem teores medianos no horizonte B superiores ao teor mediano obtido no

SP 03 (Fundo Geoquímico, com 34,08 mg.kg-1), este, por sua vez similar ao teor médio

(MINEROPAR, 2005) característico do Terceiro Planalto Paranaense (36,30 mg.kg-1) e

superior ao do estado do Paraná (24,39 mg.kg-1) [ver figuras 56 a 61]. A figura 55 apresenta a

distribuição de Co (mg.kg-1) no estado do Paraná.

O menor teor mediano desse elemento de pouca mobilidade relativa é

verificado no SP 03, muito semelhante ao teor médio característico do Terceiro Planalto

Paranaense. No entanto, é superior ao Valor de Prevenção para Solos (CETESB, 2005) de

25,00 mg.kg-1, em função de as rochas ígneas básicas da Formação Serra Geral apresentarem

naturalmente elevados teores de Co na porção central do Terceiro Planalto Paranaense.

Figura 55 - Mapa de Contorno: Distribuição de Co (mg.kg-1) no Estado do Paraná.


Os teores medianos observados nos SP’s 05 e 02 indicam nível de

contaminação ambiental por Cobalto (ver figuras 56 a 61). Ambos os teores superam o Valor

de Intervenção Industrial (CETESB, 2005) de 90,00 mg.kg-1. São os furos de sondagens com

os maiores valores de CTC (Tabela 09), como também com os maiores valores de ∆ pH

(Tabela 10).



115

À exceção do SP 03, todos os furos de sondagens apresentaram teores

medianos superiores ao Valor de Intervenção Agrícola para Solos (CETESB, 2005) igual a

35,00 mg.kg-1. À exceção do SP 03, todos os furos de sondagens apresentaram teores

medianos superiores àquele apresentado por Souza et al. (1996, apud Miyazawa et al. 1999)

igual a 45,00 mg.kg-1, indicando que o solo local apresenta contaminação por Chumbo.


bem como suas respectivas origens. Suspeita-se que, a ocorrência de elevados teores de Co,

provavelmente, se deva à disposição de aço inoxidável no aterro (Co – Cr - Fe).

O gráfico 06 apresenta as evoluções ao longo do horizonte B dos teores de

Cobalto para os furos de sondagens analisados.

Todos os furos de sondagens apresentam relação inversa entre teor de Co e

profundidade.

Gráfico 06 - Distribuição dos Teores de Co (mg.kg-1) ao Longo do Horizonte B.

Distribuição dos Teores de Co (mg/Kg)

0,40,91,41,92,42,93,43,9

20 40 60 80 100 120 140

Teores de Co (mg/Kg)

Pro

fund

idad

es (m

)

SP 02 SP 04 SP 05 SP 10 SP 11 F.G.

Fonte: Silva et al. (2005) e presente trabalho.



116

Teores de Cobalto: 0,40 m (mg/kg)

UT

M -

NS

(m

)

(mg/kg)

UTM - EW (m)

489100 489200 489300 489400

7418300

7418400

7418500

7418600

7418700

7418800

7418900

0 100 200 300 400

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

105

110

115

120

125

130

SP 01SP 02

SP 03

SP 04

SP 07

SP 09

SP 10

SP 05

SP 06

SP 08

SP 11

Figuras 56 e 57 - Mapa de Contorno: Distribuição de Teores de Co (mg.kg-1), h = 0,40 m, na Área de Estudo / Fotografia



UT

M -

NS

(m

)

(mg/kg)

UTM - EW (m)

489100 489200 489300 489400

7418300

7418400

7418500

7418600

7418700

7418800

7418900

35404550556065707580859095100105110115120125130

0 100 200 300 400

SP 01SP 02

SP 03SP 04

SP 07

SP 09

SP 11

SP 05

SP 06

SP 08

SP 10





117


UT

M -

NS

(m

)

(mg/kg)

UTM - EW (m)

489100 489200 489300 489400

7418300

7418400

7418500

7418600

7418700

7418800

7418900

3035404550556065707580859095100105110115

0 100 200 300 400

SP 01SP 02

SP 03

SP 04

SP 06

SP 07

SP 09

SP 10

SP 11

SP 05

SP 08



Conforme se pode verificar nas figuras 56 a 61, em todo o horizonte B, os

maiores teores médios de Cobalto estão concentrados à baixa vertente, fato provavelmente

decorrente de a lixiviação de solução contendo Cobalto acompanhar o fluxo hídrico

superficial e subsuperficial (gradiente de declividade).

6.2.3 Cobre (Cu – mg.kg-1)


uma contaminação de natureza antropogênica ou tecnogênica de Cobre em toda a área do


05 (476,00 mg.kg-1), 11 (473,50 mg.kg-1), 02 (455,00 mg.kg-1), 10 (453,00 mg.kg-1) e 04

(433,00 mg.kg-1) apresentarem teores medianos no horizonte B superiores ao teor mediano

obtido no SP 03 (Fundo Geoquímico, com 146,90 mg.kg-1), este, por sua vez, similar ao teor

médio (MINEROPAR, 2005) característico do estado do Paraná (148,54 mg.kg-1) e inferior ao

do Terceiro Planalto Paranaense (223,15 mg.kg-1) [ver figuras 63 a 68].



118

É interessante verificar o comportamento (em termos de seqüência de

teores) muito semelhante entre o Cobalto e o Cobre.

A figura 62 apresenta a distribuição de Cu (mg.kg-1) no estado do Paraná.

Figura 62 - Mapa de Contorno: Distribuição de Cu (mg.kg-1) no Estado do Paraná.


O Fundo Geoquímico apresenta teor mediano superior ao Valor de

Prevenção (CETESB, 2005) de 60,00 mg.kg-1. Conforme MINEROPAR (2005) há uma

mancha anômala notável no mapa geoquímico relacionada com rochas ígneas básicas da

Formação Serra Geral na porção Central do Terceiro Planalto Paranaense.

Os teores medianos no horizonte B observados em todos os furos de

sondagens, à exceção do SP 03, superam o Valor de Intervenção Agrícola (CETESB, 2005)

igual a 200,00 mg.kg-1, configurando pois a ocorrência de elevadíssimos teores de Cobre na

área de estudo. À exceção do SP 03, todos os furos de sondagens apresentaram teores


igual a 250,00 mg.kg-1, validando o FG e indicando que o solo local apresenta contaminação

por Cobre.

Em outras palavras, além do solo local ser rico em Cu, contribuições

antropogênicas ou tecnogênicas agravam a situação.



119

A maior parte do Cobre depositado no solo oriundo da disposição de

resíduos sólidos está fortemente adsorvida aos primeiros centímetros do solo. Sua

movimentação é determinada por suas interações físico–químicas com os componentes desse

solo. Em geral, liga-se à matéria orgânica, aos carbonatos, à argila ou ao Ferro hidratado e aos

óxidos de Manganês. A força iônica e o pH do solo afetam a sua carga superficial,

influenciando na interação iônica. Uma mobilização apreciável do Cobre ocorre somente com

a lixiviação em pH próximo a 3,0. Assim, parece improvável que as chuvas ácidas possam

mobilizar o Cobre em solos ricos em matéria orgânica, a menos que o seu pH seja inferior a

3,0.


bem como suas respectivas origens. Suspeita-se que a ocorrência de elevados teores de Cu na

área investigada seja, provavelmente, devida à disposição de utensílios de cozinha,

inseticidas, fungicidas, algicidas, desinfetantes, tintas antiincrustantes e pigmentos.

O gráfico 07 apresenta as evoluções dos teores de Cobre ao longo do

horizonte B para os furos de sondagens analisados.

No horizonte B, o SP 04 apresenta tendência de relação direta entre teor de

Cu e profundidade, nesse caso, ocorrem também relações inversas entre CTC e profundidade

e entre MO e profundidade).



120

Gráfico 07 - Distribuição dos Teores de Cu (mg.kg-1) ao Longo do Horizonte B.

Distribuição dos Teores de Cu (mg/Kg)

0,40,91,41,92,42,93,43,9

100 150 200 250 300 350 400 450 500 550

Teores de Cu (mg/Kg)

Prof

undi

dade

s (m

)

SP 02 SP 04 SP 05 SP 10 SP 11 F.G.


Teores de Cobre: 0,40 m (mg/kg)

UT

M -

NS

(m

)

(mg/kg)

UTM - EW (m)

489100 489200 489300 489400

7418300

7418400

7418500

7418600

7418700

7418800

7418900

160180200220240260280300320340360380400420440460480500

0 100 200 300 400

SP 01SP 02

SP 03

SP 06

SP 07

SP 09

SP 04

SP 05

SP 08

SP 10

SP 11

Figuras 63 e 64 - Mapa de Contorno: Distribuição de Teores de Cu (mg.kg-1), h = 0,40 m, na Área de Estudo / Fotografia




121


UT

M -

NS

(m

)

(mg/kg)

UTM - EW (m)

489100 489200 489300 489400

7418300

7418400

7418500

7418600

7418700

7418800

7418900

140160180200220240260280300320340360380400420440460480500520

0 100 200 300 400

SP 01SP 02

SP 03

SP 06

SP 07

SP 04

SP 05

SP 08

SP 09

SP 10

SP 11




UT

M -

NS

(m

)

(mg/kg)

UTM - EW (m)

489100 489200 489300 489400

7418300

7418400

7418500

7418600

7418700

7418800

7418900

100120140160180200220240260280300320340360380400420440460480500

0 100 200 300 400

SP 01SP 02

SP 03

SP 06

SP 07

SP 04

SP 05

SP 08

SP 09

SP 10

SP 11





122

Conforme se pode verificar nas figuras 63 a 68, há uma influência da

disposição final de resíduos sólidos urbanos no Aterro de RSU de Londrina para com o nível

de contaminação por Cobre em toda a área.

O Cobre tem grande propensão a formar complexos (COELHO, 1973, apud

EGREJA FILHO, 2000), o que é confirmado por Tsutiya et al. (2002): “[...] em solos ácidos

(pH 4,2 a 6,6) o Cobre tem solubilidade sensivelmente reduzida”. Cobre, Manganês e Zinco

são metais que se caracterizam por apresentar complexos fortemente estáveis (GARCIA e

DORRONSORO, 2002, apud MUÑOZ, 2002).

6.2.4 Cromo (Cr – mg.kg-1)


uma elevada contaminação de Cromo de natureza antropogênica ou tecnogênica em toda a

área do Aterro de RSU de Londrina. Essa afirmação baseia-se no fato de os furos de

sondagens: SP’s 05 (216,50 mg.kg-1), 02 (168,00 mg.kg-1), 04 (158,00 mg.kg-1), 11 (154,50

mg.kg-1) e 10 (152,50 mg.kg-1) apresentarem teores medianos no horizonte B (ver figuras 70 a

75) superiores ao teor mediano obtido no SP 03 (Fundo Geoquímico, com 91,40 mg.kg-1),

este, por sua vez, inferior aos teores médios (MINEROPAR, 2005) característicos do estado

do Paraná (107,50 mg.kg-1) e do Terceiro Planalto Paranaense (132,93 mg.kg-1). A figura 69

apresenta a distribuição de Cr (mg.kg-1) no estado do Paraná.



123

Figura 69 - Mapa de Contorno: Distribuição de Cr (mg.kg-1) no Estado do Paraná.


O Cr, para o Fundo Geoquímico, tem um teor mediano de 91,40 mg.kg-1,

superior ao Valor de Prevenção (CETESB, 2005) de 75,00 mg.kg-1. Esses teores elevados

estão relacionados, segundo MINEROPAR (2005), às rochas ígneas básicas com elevados

teores de Cr da Formação Serra Geral na porção central do Terceiro Planalto Paranaense.

Na maioria dos solos, o Cromo é encontrado em baixas concentrações (2 –

60 mg.kg-1) e somente uma fração desse Cromo está disponível para as plantas. Quase todo o

Cromo hexavalente existente no meio ambiente provém das atividades humanas. O Cromo no

solo está presente principalmente na forma de óxido insolúvel Cr2O3.nH2O de baixa

mobilidade no solo. Tanto verticalmente, quanto horizontalmente, o Cromo é pouco lixiviado

por formar complexos com a matéria orgânica (ATSDR, 2000, apud AZEVEDO, 2003).


medianos superiores ao Valor de Intervenção Agrícola para Solos (Cetesb, 2005) igual a

150,00 mg.kg-1). À exceção do SP 03, todos os furos de sondagens apresentaram teores


igual a 140,00 mg.kg-1) indicando que o solo local apresenta contaminação por Cromo.



124

Não foi alvo deste trabalho a identificação das composições dos RSU’s,

bem como suas respectivas origens. Suspeita-se que a ocorrência de elevados teores de Cr,

provavelmente, se deva à disposição de lâmpadas, lixos urbano e industrial e fertilizantes. A

utilização de resíduos sólidos, como o lixo doméstico e aqueles procedentes da agricultura em

processos de compostagem, gera fontes riquíssimas de elementos metálicos, sendo o lixiviado

oriundo destes processos rico em metais. Muitos tipos de fertilizantes contêm níveis

apreciáveis de Cromo, como os nitrogenados, os fosfatados e os superfosfatados (GROSSI,

1993, apud AZEVEDO, 2003).

O gráfico 08 apresenta as evoluções dos teores de Cromo ao longo do


No horizonte B, o SP 02 apresenta relação direta entre teor de Cr e

profundidade. Ao contrário, o SP 10 apresenta relação inversa entre teor de Cr e

profundidade.



125

Gráfico 08 - Distribuição dos Teores de Cr (mg.kg-1) ao Longo do Horizonte B.

Distribuição dos Teores de Cr (mg/Kg)

0,40,91,41,92,42,93,43,9

50 100 150 200 250Teores de Cr (mg/Kg)

Pro

fund

idad

es (m

)

SP 02 SP 04 SP 05 SP 10 SP 11 F.G.


Teores de Cromo: 0,40 m (mg/kg)

UT

M -

NS

(m

)

(mg/kg)

UTM - EW (m)

489100 489200 489300 489400

7418300

7418400

7418500

7418600

7418700

7418800

7418900

9095100105110115120125130135140145150155160165170175

0 100 200 300 400

SP 01SP 02

SP 03

SP 06

SP 07

SP 09

SP 04

SP 05

SP 08

SP 10

SP 11

Figuras 70 e 71 - Mapa de Contorno: Distribuição de Teores de Cr (mg.kg-1), h = 0,40 m, na Área de Estudo / Fotografia




126


UT

M -

NS

(m

)

(mg/kg)

UTM - EW (m)

489100 489200 489300 489400

7418300

7418400

7418500

7418600

7418700

7418800

7418900

8087.595102.5110117.5125132.5140147.5155162.5170177.5185192.5200207.5215222.5

0 100 200 300 400

SP 01SP 02

SP 03

SP 04

SP 06

SP 07

SP 09

SP 10

SP 05

SP 08

SP 11


Aérea do Aterro Controlado de Resíduos Sólidos Urbanos de Londrina (Google Earth, 2007 alterado pelo autor)..


UT

M -

NS

(m

)

(mg/kg)

UTM - EW (m)

489100 489200 489300 489400

7418300

7418400

7418500

7418600

7418700

7418800

7418900

9097.5105112.5120127.5135142.5150157.5165172.5180187.5195202.5210217.5225

0 100 200 300 400

SP 01SP 02

SP 03

SP 04

SP 06

SP 07

SP 09

SP 10

SP 05

SP 08

SP 11





127

Conforme se pode verificar nas figuras 70 a 75, com o aumento da

profundidade no horizonte B, os maiores teores médios de Cromo se concentram à baixa

vertentes, provavelmente decorrentes de lixiviação da solução contendo Cromo,

acompanhando o fluxo hídrico superficial e subsuperficial (gradiente de declividade).

6.2.5 Manganês (Mn – % em peso)


uma lixiviação de origem antropogênica ou tecnogênica de Manganês em toda a área do


10 (0,15 % em peso), 04 (0,18 % em peso), 11 (0,24 % em peso), 02 (0,26 % em peso) e 05

(0,38 % em peso) apresentarem teores medianos no horizonte B (ver figuras 77 a 82)

inferiores (decorrentes de lixiviação de solução contendo Mn) ao teor mediano obtido no SP

03 (Fundo Geoquímico, com 0,94 % em peso), este, por sua vez, similar ao teor médio

(MINEROPAR, 2005) característico do Terceiro Planalto Paranaense (1,02 % em peso) e

superior ao do estado do Paraná (0,73 % em peso). A figura 76 apresenta a distribuição de Mn

(% em peso) no estado do Paraná.

Figura 76 - Mapa de Contorno: Distribuição de Mn (% em peso) no Estado do Paraná.




128

O menor teor mediano é verificado na área de disposição final de resíduos

sólidos urbanos (SP 10).

O Manganês é um metal que naturalmente apresenta alta concentração e

variabilidade, o que pode mascarar contribuições antropogênicas (MORSELLI et al., 2000,

apud MUÑOZ, 2002).

Nos processos de intemperismo é comum a perda de Silício e cátions

básicos como Cálcio, Magnésio, Sódio e Potássio. Elementos como Ferro, Alumínio,

Manganês e Titânio tendem a concentrar-se no solo.

Contudo, no solo, as concentrações do metal dependem das características

geotérmicas, das transformações ambientais dos compostos de Manganês naturalmente

presentes, da atividade de microorganismos e da incorporação pelas plantas (WHO, 1981,

apud AZEVEDO, 2003). Adiciona-se que o intenso revolver de solo na área do aterro

favorece um processo de lixiviação mais intenso.

O gráfico 09 apresenta as evoluções dos teores de Manganês ao longo do


No horizonte B, os furos de sondagens SP’s 02, 03 e 04 apresentam relação

inversa entre teor de Mn e profundidade (todos apresentam decréscimo do teor de matéria

orgânica com o avanço da profundidade).



129

Gráfico 09 - Distribuição dos Teores de Mn (% em peso) ao Longo do Horizonte B.

Distribuição dos Teores de Mn (% em peso)

0,40,91,41,92,42,93,43,9

0,00 0,50 1,00 1,50 2,00

Teores de Mn (mg/Kg)

Prof

undi

dade

s (m

)

SP 02 SP 04 SP 05 SP 10 SP 11 F.G.

Teores de Mn (% em peso)


Teores de Manganês: 0,40 m (% em peso)

UT

M -

NS

(m

)

UTM - EW (m)

489100 489200 489300 489400

7418300

7418400

7418500

7418600

7418700

7418800

7418900

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

1.6

1.7

0 100 200 300 400

(% em peso)

SP 01SP 02

SP 04

SP 05

SP 06

SP 09

SP 08

SP 10

SP 11

SP 03

SP 07

Figuras 77 e 78 - Mapa de Contorno: Distribuição de Teores de Mn (% em peso), h = 0,40 m, na Área de Estudo / Fotografia




130


UT

M -

NS

(m

)

(% em peso)UTM - EW (m)

489100 489200 489300 489400

7418300

7418400

7418500

7418600

7418700

7418800

7418900

0.10.150.20.250.30.350.40.450.50.550.60.650.70.750.80.850.90.95

0 100 200 300 400

UTM - EW (m)

SP 01SP 02

SP 04

SP 05

SP 06

SP 08

SP 09

SP 10

SP 11

SP 03

SP 07

Figuras 79 e 80 - Mapa de Contorno: Distribuição de Teores de Mn (% em peso), h = 2,00m, na Área de Estudo / Fotografia



UT

M -

NS

(m

)

(% em peso)

UTM - EW (m)

489100 489200 489300 489400

7418300

7418400

7418500

7418600

7418700

7418800

7418900

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

0.45

0.5

0.55

0.6

0.65

0.7

0.75

0 100 200 300 400

SP 01SP 02

SP 04

SP 06

SP 10

SP 11

SP 03

SP 05

SP 07

SP 08

SP 09

Figuras 81 e 82 - Mapa de Contorno: Distribuição de Teores de Mn (% em peso), h = 4,00 m, na Área de Estudo / Fotografia




131

Os maiores teores médios desse metal estão concentrados nas imediações do

Fundo Geoquímico, provavelmente em decorrência da presença do argilo-mineral Caulinita,

rica em óxidos de Manganês e Ferro. Adiciona-se que o local não sofre intervenção em

profundidade por atividade de disposição de resíduos.

Elementos como Ferro, Alumínio, Manganês e Titânio tendem a concentrar-

se no solo. Isso se deve principalmente ao fato de o Mn ter grande propensão a formar

complexos (COELHO, 1973, apud EGREJA FILHO, 2000).

A lixiviação é mais intensa em locais intensamente revolvidos e fortemente

expostos às intempéries (PINESE, 2006; informação verbal).

6.2.6 Níquel (Ni – mg.kg-1)


uma contaminação de natureza antropogênica ou tecnogênica de Níquel em toda a área do


04 (81,50 mg.kg-1), 02 (80,00 mg.kg-1), 11 (76,00 mg.kg-1), 10 (75,00 mg.kg-1) e 05 (71,50

mg.kg-1) apresentarem teores medianos, no horizonte B (ver figuras 84 a 89), superiores ao

teor mediano obtido no SP 03 (Fundo Geoquímico, com 25,25 mg.kg-1), este, por sua vez,

inferior aos teores médios (MINEROPAR, 2005) característicos do estado do Paraná (35,65

mg.kg-1) e do Terceiro Planalto Paranaense (46,23 mg.kg-1). A figura 83 apresenta a

distribuição de Ni (mg.kg-1) no estado do Paraná.



132

Figura 83 - Mapa de Contorno: Distribuição de Ni (mg.kg-1) no Estado do Paraná.



medianos superiores ao Valor de Intervenção Agrícola (CETESB, 2005) igual a 70,00 mg.kg-

1. À exceção do SP 03, todos os furos de sondagens apresentaram teores medianos superiores

àquele apresentado por Souza et al. (1996, apud Miyazawa et al. 1999), indicando que o solo

local apresenta contaminação por Níquel.

O Níquel ocorre naturalmente em vários tipos de rochas e pode entrar para o

meio ambiente através dos mecanismos de degradação da rocha. O Níquel residual no solo é

preferencialmente adsorvido pelos metais alcalinos e alcalinos terrosos presentes na argila

(UAUY et al., 1998, apud AZEVEDO, 2003).


bem como suas respectivas origens. Suspeita-se que a ocorrência de elevados teores de Ni,

provavelmente, se deva à disposição de resíduos classe I (perigosos): ligas de Níquel usadas

em fornos e fogões, baterias alcalinas (Ni – Cd), moedas, pigmentos inorgânicos para o

esmalte e para a cerâmica, próteses clínicas e dentárias, compostos utilizados em eletrônica e

equipamentos de computador (MUSHAK, 1980, apud AZEVEDO, 2003).

O gráfico 10 apresenta as evoluções dos teores de Níquel ao longo do




133

No horizonte B, os furos de sondagens SP’s 03 e 10 apresentam relação

inversa entre teor de Ni e profundidade, bem como relação direta entre pH e a profundidade.

Gráfico 10 - Distribuição dos Teores de Ni (mg.kg-1) ao Longo do Horizonte B.

Distribuição dos Teores de Ni (mg/Kg)

0,40,91,41,92,42,93,43,9

13 23 33 43 53 63 73 83

Teores de Ni (mg/Kg)

Pro

fund

idad

es (m

)

SP 02 SP 04 SP 05 SP 10 SP 11 F.G.


Teores de Níquel: 0,40 m (mg/kg)

UT

M -

NS

(m

)

UTM - EW (m)

(mg/kg)

489100 489200 489300 489400

7418300

7418400

7418500

7418600

7418700

7418800

7418900

26293235384144475053565962656871747780

0 100 200 300 400

SP 01SP 02

SP 03

SP 06

SP 07

SP 04

SP 05

SP 08

SP 09

SP 10

SP 11

Figuras 84 e 85 - Mapa de Contorno: Distribuição de Teores de Ni (mg.kg-1), h = 0,40 m, na Área de Estudo / Fotografia




134


(mg/kg)

UT

M -

NS

(m

)

UTM - EW (m)

489100 489200 489300 489400

7418300

7418400

7418500

7418600

7418700

7418800

7418900

32353841444750535659626568717477808386

0 100 200 300 400

SP 01SP 02

SP 03

SP 06

SP 07

SP 09

SP 04

SP 05

SP 08

SP 10

SP 11


Aérea do Aterro Controlado de Resíduos Sólidos Urbanos de Londrina (Google Earth, 2007 alterado pelo autor)..


UT

M -

NS

(m

)

(mg/kg)

UTM - EW (m)

489100 489200 489300 489400

7418300

7418400

7418500

7418600

7418700

7418800

7418900

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

0 100 200 300 400

SP 01SP 02

SP 03

SP 06

SP 07

SP 09

SP 04

SP 05

SP 08

SP 10

SP 11





135

Pode-se observar, através das figuras 84 a 89, que em toda a área de

disposição de resíduos sólidos urbanos, bem como nos furos à jusante do mesmo, elevados

teores desse metal são encontrados. Pode-se observar a influência direta da disposição final de

resíduos sólidos urbanos sobre os elevados teores de Níquel.

6.2.7 Zinco (Zn – mg.kg-1)


uma contaminação de natureza antropogênica ou tecnogênica de Zinco em toda a área do


05 (208,50 mg.kg-1), 10 (173,00 mg.kg-1), 11 (171,50 mg.kg-1), 02 (167,50 mg.kg-1) e 04

(161,50 mg.kg-1) apresentarem teores medianos, no horizonte B (ver figuras 91 a 96),

superiores ao teor mediano obtido no SP 03 (Fundo Geoquímico, com 43,76 mg.kg-1), este,

por sua vez, inferior aos teores médios (MINEROPAR, 2005) característicos do estado do

Paraná (77,19 mg.kg-1) e do Terceiro Planalto Paranaense (98,11 mg.kg-1). A figura 90

apresenta a distribuição de Zn (mg.kg-1) no estado do Paraná.

Figura 90 - Mapa de Contorno: Distribuição de Zn (mg.kg-1) no Estado do Paraná.




136

À exceção do SP 03, todos os furos de sondagens, para o horizonte B,

apresentam teores medianos superiores ao Valor de Referência de Qualidade (CETESB,

2005) de 60,00 mg.kg-1.

Nenhum furo de sondagem apresentou teor mediano superior ao Valor de

Intervenção Agrícola (CETESB, 2005) igual à 450,00 mg.kg-1. Entretanto, todos os furos de

sondagem, à exceção do SP 03, apresentaram teores medianos superiores àquele apresentado

por Souza et al. (1996, apud Miyazawa et al. 1999) igual a 129,00 mg.kg-1, indicando que o

solo local apresenta contaminação por Zinco.


bem como suas respectivas origens. Suspeita-se que a ocorrência de elevados teores de Zn,

provavelmente, se deva à disposição de ferros revestidos, baterias, tintas brancas, cerâmicas,

de óxido de Zinco na produção de borracha e outros compostos, como acetato de Zinco,

cloreto de Zinco e sulfato de Zinco, usados na preservação de madeira e no tingimento de

tecidos. Compostos de Zinco são também usados na indústria de medicamentos, na produção

de bloqueadores solares, desodorantes, preparações para tratamento de micoses, acne, e

xampus anticaspa. Cloreto de Zinco, sulfato de Zinco, óxido de Zinco e sulfeto de Zinco

apresentam várias aplicações odontológicas, médicas e domésticas. O cloreto de Zinco e

sulfato de Zinco são utilizados como herbicidas. Sais de Zinco são usados como agentes

solubilizantes de muitos fármacos, como, por exemplo, a insulina (ATSDR, 1994, apud

AZEVEDO, 2003).

O gráfico 11 apresenta as evoluções dos teores de Zinco ao longo do




137

Gráfico 11 - Distribuição dos Teores de Zn (mg.kg-1) ao Longo do Horizonte B.

Distribuição dos Teores de Zn (mg/Kg)

0,40,91,41,92,42,93,43,9

30 80 130 180 230 280

Teores de Zn (mg/Kg)Pr

ofun

dida

des

(m)

SP 02 SP 04 SP 05 SP 10 SP 11 F.G.


Teores de Zinco: 0,40 m (mg/kg)

UT

M -

NS

(m

)

UTM - EW (m)

489100 489200 489300 489400

7418300

7418400

7418500

7418600

7418700

7418800

7418900

405060708090100110120130140150160170180190200210220230

(mg/kg)

0 100 200 300 400

SP 01SP 02

SP 03

SP 06

SP 07

SP 09

SP 10

SP 04

SP 05

SP 08

SP 11

Figuras 91 e 92 - Mapa de Contorno: Distribuição de Teores de Zn (mg.kg-1), h = 0,40 m, na Área de Estudo / Fotografia




138


UT

M -

NS

(m

)

(mg/kg)

UTM - EW (m)

489100 489200 489300 489400

7418300

7418400

7418500

7418600

7418700

7418800

7418900

6067.57582.59097.5105112.5120127.5135142.5150157.5165172.5180187.5195202.5

0 100 200 300 400

SP 01SP 02

SP 03

SP 06

SP 07

SP 04

SP 05

SP 08

SP 09

SP 10

SP 11




UT

M -

NS

(m

)

(mg/kg)

UTM - EW (m)

489100 489200 489300 489400

7418300

7418400

7418500

7418600

7418700

7418800

7418900

4047.55562.57077.58592.5100107.5115122.5130137.5145152.5160167.5175

0 100 200 300 400

SP 01SP 02

SP 03

SP 06

SP 07

SP 09

SP 04

SP 05

SP 08

SP 10

SP 11





139

Conforme se pode verificar nas figuras 91 a 96, há uma influência da

disposição final de resíduos sólidos urbanos no referido Aterro de RSU no nível de

contaminação por Zinco.

VII CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES

Apesar de o Aterro de RSU de Londrina ter sido contemplado, nos últimos

anos, com melhorias sob o ponto de vista do controle ambiental (sistema de tratamento de

chorume, drenagem de águas pluviais, captação de gases), a contaminação do solo por metais

pesados é fato. Isso, em função de o referido sistema de disposição daquele sítio (em operação

desde 1979, permanecendo até 1992 como “lixão”) ser impróprio para a disposição final de

resíduos sólidos urbanos, pelo fato de o aterro não possuir nem impermeabilização de base

nem sistema de drenagem subsuperficial para captação da lixívia.

Um fator que pode ter contribuído para com as maiores concentrações dos

metais pesados no sentido Norte – Sul do Aterro de RSU diz respeito à declividade do

terreno. Em suma, o horizonte B do solo do Aterro de RSU de Londrina encontra-se

contaminado com metais pesados e, devido à declividade existente no local, pode vir a atingir

a nascente do córrego dos Periquitos, integrante da bacia hidrográfica do ribeirão Cambé em

área urbana de Londrina que,por sua vez, é tributário do rio Tibagi (principal responsável pelo

abastecimento público de água tratada em Londrina e diversas cidades da região).

Há certa predominância de redução de concentrações de metais pesados com

o avanço de profundidade no horizonte B, em função de:

• as camadas superiores, contendo lixos de disposição mais recentes,

possuírem teores pontuais de metais pesados superiores.

Exemplificando: uma barra metálica depositada naquele sítio possui

limites físicos delimitados (dimensões físicas da mesma), então há a

contaminação pontual, física e visualmente determinada. Com o

decorrer do tempo e com a biodegradação daquela barra, a mesma irá

produzir uma contaminação difusa;

• a existência do efeito de precipitação e bioacumulação em conseqüência

dos efeitos da biodegradação da matéria orgânica.



141

Há uma heterogeneidade do solo, com relação a seus aspectos físicos, e

químicos. Em virtude disso, há de se dedicar atenção ao se trabalharem as questões relativas

aos sítios de disposição final de resíduos sólidos urbanos. A generalização acarretará

distorções pontuais.

Ao se compararem os valores obtidos de teores de metais pesados (Pb, Co,

Cu, Cr, Mn, Ni, Zn) com os valores de referência para o estado do Paraná (MINEROPAR,

2005), para o Terceiro Planalto Paranaense (MINEROPAR, 2005) e para o estado de São

Paulo (CETESB, 2005), observa-se, nos horizontes B de todos os solos investigados através

dos SP’s 02, 03, 04, 05, 10 e 11, a ocorrência de concentrações superiores aos referenciais de

todos os metais mencionados.

Isso permite concluir que os solos locais passam a ser fontes de

disseminação de tais contaminantes (Pb, Co, Cu, Cr, Mn, Ni, Zn), que poderão ser carreados

para o córrego dos Periquitos.

a) Chumbo

O teor mediano de Chumbo no horizonte B verificado no Fundo

Geoquímico (22,82 mg.kg-1), superior ao Valor de Referência de Qualidade (CETESB, 2005:

17,00 mg.kg-1), é semelhante aos teores médios (MINEROPAR, 2005) estabelecidos para o

Terceiro Planalto Paranaense (22,63 mg.kg-1) e para o estado do Paraná (23,02 mg.kg-1). Os

teores verificados nos demais furos de sondagens são superiores ao do FG, variando de 80,50

a 96,00 [mg.kg-1]. Souza et al. (1996, apud Miyazawa et al. 1999) apresentam 52,00 mg.kg-1

como valor característico de Chumbo para , à época, denominada Terra Roxa Estruturada do

Paraná.

Apesar de o Chumbo ser um metal pesado de pouca mobilidade relativa, o

mesmo poderá atingir o aqüífero freático e, por conseqüência, a nascente do córrego dos

Periquitos, uma vez que as suas concentrações na área de estudo são superiores aos valores

referenciais (MINEROPAR, 2005; CETESB, 2005; Souza et al. (1996, apud Miyazawa et al.

1999)).

O Chumbo pode afetar quase todos os órgãos internos e sistemas do corpo

humano. O mais sensível é o sistema nervoso central, particularmente em crianças; danifica



142

também os rins e o sistema reprodutivo. Não importa se o elemento foi inalado ou ingerido,

pois seus efeitos são os mesmos entre si. Em altas quantidades, o Pb pode diminuir o tempo

das reações, pode causar fraqueza nos dedos, pulsos e tornozelos e possivelmente afetar a

memória. Pode ainda causar anemia e danificar o sistema reprodutivo masculino

(MINEROPAR, 2005).

Apesar de o Chumbo ser considerado tóxico, a maior parte do que é ingerida

passa pelo organismo sem ser absorvida. Entretanto, tem efeito cumulativo e pode ser

carcinogênico e teratogênico (WINTER, 1998, apud MINEROPAR, 2005).

b) Cobalto

O teor mediano de Cobalto no horizonte B verificado no Fundo Geoquímico

(34,08 mg.kg-1), superior ao Valor de Prevenção para Solos (CETESB, 2005: 25,00 mg.kg-1),

é semelhante ao teor médio (MINEROPAR, 2005) estabelecido para o Terceiro Planalto

Paranaense (36,30 mg.kg-1) e superior ao do estado do Paraná (24,39 mg.kg-1). Os teores

verificados nos demais furos de sondagens são superiores ao do FG, variando de 74,00 a

123,50 [mg.kg-1]. Souza et al. (1996, apud Miyazawa et al. 1999) apresentam 45,00 mg.kg-1

como valor característico de Cobalto para a, à época, denominada Terra Roxa Estruturada do

Paraná.

Apesar de ser o Cobalto um metal pesado de pouca mobilidade relativa, o




1999)).

Exposições a altas doses de Cobalto podem resultar em efeitos nos pulmões

e coração e em dermatites. Danos no fígado e nos rins têm sido observados em animais

expostos a altas quantidades do metal. Exposições a altas quantidades de Cobalto radioativo

ou à radiação que emitem podem modificar o material genético das células do corpo humano,

podendo resultar no desenvolvimento de alguns tipos de câncer. Também pode ocorrer a

chamada síndrome de radiação aguda, que inclui náusea, vômitos, diarréia, sangramentos,

estado de coma e, até, morte (MINEROPAR, 2005).



143

c) Cobre

O Cobre apresenta uma forte afinidade com a matéria orgânica do solo, de

forma que a fração Cu - orgânica é elevada quando comparada à de outros metais (SANTOS,

2004).

O teor mediano de Cobre no horizonte B verificado no Fundo Geoquímico

(146,90 mg.kg-1), superior ao Valor de Prevenção para Solos (CETESB, 2005: 60,00 mg.kg-

1), é inferior ao teor médio (MINEROPAR, 2005) estabelecido para o Terceiro Planalto

Paranaense (223,15 mg.kg-1) e semelhante ao do estado do Paraná (148,54 mg.kg-1). Os teores


476,50 [mg.kg-1].Souza et al. (1996, apud Miyazawa et al. 1999) apresentam 250,00 mg.kg-1

como valor característico de Cobre para a, à época, denominada Terra Roxa Estruturada do

Paraná.

Apesar de ser o Cobre um metal pesado de pouca mobilidade relativa, o




1999)).

O Cobre é essencial para uma boa saúde, mas exposições prolongadas

podem causar irritação nas vias respiratórias, boca e olhos, além de dores de cabeça, vertigem,

náusea e diarréia (ATSDR, 1999, apud MINEROPAR, 2005).

d) Cromo

O teor mediano de Cromo no horizonte B verificado no Fundo Geoquímico

(91,40 mg.kg-1), superior ao Valor de Prevenção para Solos (CETESB, 2005: 75,00 mg.kg-1),

é inferior aos teores médios (MINEROPAR, 2005) estabelecidos para o Terceiro Planalto

Paranaense (132,93 mg.kg-1) e para o estado do Paraná (107,50 mg.kg-1). Os teores


216,50 [mg.kg-1]. Souza et al. (1996, apud Miyazawa et al. 1999) apresentam 140,00 mg.kg-1

como valor característico de Cromo para a, à época, denominada Terra Roxa Estruturada do

Paraná.



144

Apesar de ser o Cromo um metal pesado de muito pouca mobilidade

relativa, o mesmo poderá atingir o aqüífero freático e, por conseqüência, a nascente do

córrego dos Periquitos, uma vez que as suas concentrações na área de estudo são superiores

aos valores referenciais (MINEROPAR, 2005; CETESB, 2005; Souza et al. (1996, apud

Miyazawa et al. 1999)).

A inalação de altos níveis de Cr6+ pode causar irritações nasais, tais como

sangramentos, ulcerações e até buracos no septo nasal. Já a ingestão de grandes quantidades

de Cr6+ pode causar desordens estomacais e úlceras, convulsões, danos nos rins e fígado e,

até, morte. O contato com a pele pode causar ulcerações (ATSDR, 1999, apud MINEROPAR,

2005).

A distribuição do Cromo, após a exposição via oral, leva ao acúmulo do

metal nos níveis renal, hepático, pulmonar, cardíaco e pancreático. O metal pode ser

transferido para o feto através da passagem transplacentária, e para crianças por meio do leite

materno (AZEVEDO, 2003).

e) Manganês

O teor mediano de Manganês no horizonte B verificado no Fundo

Geoquímico (0,94 % em peso) é semelhante ao teor médio (MINEROPAR, 2005)

estabelecido para o Terceiro Planalto Paranaense (1,02 % em peso) e superior ao do estado do

Paraná (0,73 % em peso). Os teores verificados nos demais furos de sondagens são inferiores

ao do FG, variando de 0,15 a 0,38 [% em peso]. A disparidade de teores existentes entre o FG

e os demais SP’s indica forte lixiviação de solução contendo Manganês. A lixiviação é mais

intensa em locais intensamente revolvidos e fortemente expostos às intempéries, exatamente o

que ocorre nos SP’s 09 e 10.

Constata-se, pois, elevado nível de lixiviação de solução contendo

Manganês, devido à ação antropogênica ou tecnogênica de disposição de resíduos sólidos

urbanos (aço, baterias elétricas, palitos de fósforo, porcelanas, fertilizantes, rações para

animais, vidros, tintas, fungicidas, desinfetantes, produtos farmacêuticos) em sítio

inadequado.



145

Alguns indivíduos expostos a altíssimas quantidades de Mn por longo

período de tempo desenvolveram distúrbios mentais e emocionais, além de movimentos

lentos do corpo; esta combinação de sintomas é causada por uma doença chamada

‘Manganismo’. A exposição a altos teores de Manganês através do ar pode afetar as

habilidades motoras, enquanto altos teores de Manganês metálico podem resultar em

problemas respiratórios e disfunções sexuais (ATSDR, 1999, apud MINEROPAR, 2005).

f) Níquel

O teor mediano de Níquel no horizonte B verificado no Fundo Geoquímico

(25,25 mg.kg-1), superior ao Valor de Referência de Qualidade (CETESB, 2005: 13,00 mg.kg-

1), é inferior aos teores médios (MINEROPAR, 2005) estabelecidos para o Terceiro Planalto

Paranaense (46,23 mg.kg-1) e para o estado do Paraná (35,65 mg.kg-1). Os teores verificados

nos demais furos de sondagens são superiores ao do FG, variando de 71,50 a 81,50 [mg.kg-1].

Souza et al. (1996, apud Miyazawa et al. 1999) apresentam 58,00 mg.kg-1 como valor

característico de Níquel para a, à época, denominada Terra Roxa Estruturada do Paraná.

Apesar de ser o Níquel um metal pesado de pouca mobilidade relativa, o




1999)).

Os compostos de Níquel são considerados extremamente tóxicos para os

vegetais. Alguns são carcinogênicos e teratogênicos. O efeito danoso mais comum do Níquel

à saúde humana é a reação alérgica. Aproximadamente 10,00 % a 15,00 % da população

podem ser considerados sensíveis ao Níquel. As pessoas podem se tornar sensíveis apenas

pelo contato direto na pele, por meio de jóias ou outros objetos (ATSDR, 1999, apud

MINEROPAR, 2005).

g) Zinco

O teor mediano de Zinco no horizonte B verificado no Fundo Geoquímico

(43,76 mg.kg-1) é inferior aos teores médios (MINEROPAR, 2005) estabelecidos para o

Terceiro Planalto Paranaense (98,11 mg.kg-1) e para o estado do Paraná (77,19 mg.kg-1). Os



146

teores verificados nos demais furos de sondagens são superiores ao do FG, variando de

161,50 a 208,50 [mg.kg-1]. Souza et al. (1996, apud Miyazawa et al. 1999) apresentam 129,00

mg.kg-1 como valor característico de Zinco para a, à época, denominada Terra Roxa

Estruturada do Paraná.

Apesar de ser o Zinco um metal pesado de moderada mobilidade relativa, o




1999)).

Grande parte do Zinco presente no solo encontra-se ligado a este e não se

dissolve na água. Entretanto, dependendo das características do solo, parte do metal pode

alcançar águas subterrâneas. A contaminação dessas águas a partir de sítios de descarte tem

sido relatada na literatura (AZEVEDO, 2003).

O Zinco metálico é um irritante da pele humana; no entanto, não é

considerado tóxico. Os compostos de Zinco mais comuns não são tóxicos, mas certos sais de

Zinco podem ser carcinogênicos. A poluição por emissões aéreas industriais pode causar

câncer de pulmão (WINTER, 1998, apud MINEROPAR, 2005).

Portanto, o trabalho ora exposto amplia o leque de conhecimentos sobre a

situação ambiental da área estudada no que se refere à ocorrência de elementos químicos

como os metais pesados. Também gera outros temas voltados ao incremento de investigações,

relativos a essa linha de pesquisa. Pode-se recomendar a ampliação mínima dos seguintes

quesitos:

a) Caracterização e quantificação dos resíduos sólidos urbanos gerados no

município de Londrina, avaliando fontes de metais pesados

(principalmente aqueles identificados neste trabalho como de elevados

teores: Pb, Co, Cu, Cr, Mn, Ni, Zn);

b) Monitoramento de recalques (fluxo de massa por ação gravitacional) em

células;

c) Monitoramento das condições das estruturas de drenagem de água

pluvial do aterro, do sistema de líquidos percolados (chorume);



147

d) Monitoramento e controle da qualidade das águas superficiais e

subsuperficiais, confrontando as influências dos períodos de estiagem

(menores volumes de água, porém, maiores concentrações de carga

poluidora) com os períodos de chuva (maiores volumes de água, com

conseqüente diluição dos contaminantes);

e) Monitoramento e controle de estabilidade de células.

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ANEXO I



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PLANTA TOPOGRÁFICA DO ATERRO DE RSU DE LONDRINA (PR)


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