Aplicação da metodologia de superfície de resposta na otimização da remediação de um solo arenoso contaminado com cobre

Abstract

A contaminação de solos por metais pesados constitui-se em um problema ambiental que, geralmente, produz riscos permanentes à saúde humana e aos sistemas ecológicos, portanto com freqüente necessidade de intervenção por meio de tecnologias de remediação. Uma de tecnologias alternativas para a remediação de solos contaminados com metais pesados é a lavagem de solos in situ, cujo processo de remoção de contaminantes do solo envolve a percolação de uma solução extratora. Este trabalho propõe o emprego da metodologia de superfície de resposta para ajustar um modelo que aponte combinações entre os parâmetros da solução extratora – concentração de etileno diaminotetraacético dissódico (Na2EDTA), volume e pH da solução extratora – que possibilitem reduzir a concentração de cobre de um solo arenoso, a níveis de risco inferiores aos valores de intervenção para os cenários de exposição adotados pela Companhia Ambiental do Estado de São Paulo. Para tanto, realizou-se uma série de ensaios de lixiviação em coluna utilizando-se um Neossolo Flúvico artificialmente contaminado (1257,3 mg kg-1). Os ensaios foram conduzidos em triplicata e configuraram um arranjo experimental do tipo planejamento composto central rotacional, composto por 15 diferentes combinações dos parâmetros da solução extratora e de uma replicata no ponto central. Os resultados obtidos mostraram que a metodologia de superfície de resposta possibilitou o ajuste de um modelo, que aponta combinações de concentração de Na2EDTA, volume e pH da solução extratora que permitem reduzir a concentração de cobre de um determinado Neossolo Flúvico a valores inferiores aos dispostos pela Companhia Ambiental do Estado de São Paulo, para os cenários de exposição industrial, residencial, agrícola ou de proteção máxima.

The soil contamination by heavy metals is an environmental problem that usually produces permanent risk to human health and ecological systems that often need the intervention through remediation technologies. An alternative remediation technology for soils contaminated with heavy metals is the soil flushing, which the contaminant removing process involves the percolation of an extraction solution. This work proposes the use of response surface methodology to adjust a model that points out combinations among the parameters of the extraction solution –ethylenediaminetetraacetic disodium (Na2EDTA) concentration, volume e pH of extraction solution –to reduce the concentration of copper in a sandy soil to risk levels lower than the intervention levels for exposure scenarios adopted by Environmental Company of Sao Paulo State. Thus, a series of tests in leaching column was carried out using a Fluvisol artificially contaminated (1257,3 mg kg-1). The tests were conducted in triplicate and setup an experimental array of type central composite rotatable design, composed of 15 different combinations of the parameters of the extraction solution and one replicate in the center point. The results showed that the response surface methodology allowed the fit of a model that identifies combinations of Na2EDTA concentration, volume and pH of the extraction solution to reduce the concentration of copper in a Fluvisol to values lower than those adopted by Environmental Company of Sao Paulo State for the exposure scenarios, namely industrial, residential, agricultural or maximum protection.