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A caracterização dos materiais consistiu nas análises físico-químicas de solo (antes dos ensaios de coluna) e do lixiviado bruto, coletados no aterro sanitário. São vários os parâmetros determinados, mostrados na Tabela 4.1. Todos os procedimentos utilizados estão descritos a seguir.

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Tabela 4.1: Parâmetros determinados no solo e no lixiviado bruto antes dos ensaios de coluna.

Matriz Parâmetro Método Equipamento Frequência

Solo Granulometria ABNT/NBR-7181/1984 Peneiras Uma análise feita em triplicata Solo Peso natural (γn) ABNT/NBR 9813/87 Anel biselado Uma análise feita em triplicata Solo Peso real dos grãos (γs) ABNT/NBR 6508/84 Picnômetro Uma análise feita em triplicata Solo Umidade (W) ABNT/NBR 6457/86 Uma análise feita em triplicata Solo Mineralogia Difração de raios X Difrator de raios X Uma análise feita em triplicata Solo pH em H2O e KCl Defelipo & Ribeiro (1981) Uma análise feita em triplicata Solo COT Defelipo & Ribeiro (1981) Uma análise feita em triplicata Solo CTC Embrapa (1997) Uma análise feita em triplicata Solo Elementos químicos EPA 3051A Microondas e ICP OES Uma análise feita em triplicata Lixiviado bruto pH Multiparâmetro Duas determinações Lixiviado bruto Eh Multiparâmetro Duas determinações Lixiviado bruto Condutividade Condutivímetro(QUIMIS) Duas determinações Lixiviado bruto Sólidos totais dissolvidos Condutivímetro (QUIMIS) Duas determinações Lixiviado bruto Elementos maiores e traços Greenberg et al., (1992) ICP OES Duas determinações Lixiviado bruto Sulfato Greenberg et al., (1992) Duas determinações Lixiviado bruto Cloreto Greenberg et al., (1992) Duas determinações Lixiviado bruto Alcalinidade Greenberg et al., (1992) Duas determinações

4.4.1 - Análise de solos

A determinação granulométrica dos solos se deu por peneiramento fino e sedimentação, de acordo com a NBR-7181/ABNT (ABNT, 1984). As análises foram feitas no Laboratório de Tratamento de Minério – DEMIN/UFOP.

Foram determinados no laboratório de Geotecnia/UFOP o peso específico natural (γn), o peso específico dos grãos (γs) e a umidade (W), utilizando-se das normas: ABNT/NBR 9813/87 (ABNT,

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1987), ABNT/NBR 6508/84 (ABNT, 1984), ABNT/NBR 6457/86 (ABNT, 1986). Todas as análises foram feitas em triplicata.

Para os outros índices físicos, porosidade (n), índice de vazios (e) e peso específico aparente seco (γd) utilizaram-se de equações obtidas na literatura.

Determinou-se a composição mineralógica da fração argila utilizando-se de um espectrômetro de difração de raios X (marca Rigaku, modelo Rotaflex Ru-200Z com tubo de cobre e monocromatizador grafita), do Laboratório de Difratometria de Raios X do Departamento de Geologia (DEGEO/UFOP).

Para a confecção das laminas e a determinação dos argilo-minerais por este método, cerca de 3 a 5 g de amostra de solo foram levadas num béquer com água destilada para um equipamento de ultra- som, durante 30 minutos, para a desagregação. Logo após, o sobrenadante foi colocado em um tubo de ensaio para centrifugação por 8 minutos sob velocidade de 750 rpm e, novamente centrifugada por 38 minutos, sob velocidade de 5000 rpm. A amostra decantada equivale então a fração argila, menor que 0,002 mm. Finalmente, após essa separação, confeccionam-se as lâminas de cada amostra.

A determinação de pH, capacidade de troca catiônica (CTC) e do Carbono Orgânico Total (COT) dos solos foram realizadas no Laboratório de Análise de Rotina do Departamento de Solos da Universidade Federal de Viçosa (UFV). A determinação do pH em água, do pH em KCl e do ∆pH dos solos seguiram os procedimentos indicados por Defelipo & Ribeiro (1981), enquanto as análises de carbono orgânico total (COT) seguiram o método de Walkley Black, modificado por Defelipo & Ribeiro (1981).

A capacidade de troca catiônica potencial foi determinada pelo somatório dos teores obtidos de Ca2+, Mg2+, K+ e H+ + Al3+, enquanto que a capacidade de troca catiônica efetiva pela soma dos teores de Ca2+_{, Mg}2+_{, K}+ _{e Al}3+_{, ambos calculados de acordo com os procedimentos da Embrapa} (1997).

Para análise do teor de elementos-traço do solo, foi necessário fazer a abertura das amostras, e o método utilizado foi o da digestão parcial em microondas (EPA 3051A). O método consiste em pesar 0,5 g da amostra de solo (Figura 4.4), adicionar 3 mL de HCl 37% e 3 mL de HNO3 65%, levar ao microondas por 10 minutos, sendo 5,5 minutos de rampa até a temperatura de 175ºC e manter constante a 175ºC por 4,5 minutos (Figura 4.5). Após a digestão, a amostra foi filtrada e transferida para balão de 50 mL, completando com água Milli-Q (Figura 4.6).

Os procedimentos de abertura foram realizados em microondas de marca Milestone, modelo ETHOS1 e a leitura das amostras em um espectrômetro ótico de emissão atômica acoplado a uma fonte de plasma (ICP OES), marca SPECTRO, modelo CYRUS CCD, ambos do Laboratório de Geoquímica Ambiental (LGqA) do DEGEO/UFOP.

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Finalizados os ensaios, as colunas de vidro foram quebradas e o solo retirado cuidadosamente, evitando-se a destruição de sua estrutura. Em seguida, coletaram-se 10 amostras de solo (uma a cada centímetro) para análises de elementos-traço também por digestão parcial, para identificar padrões espaciais de distribuição dos elementos químicos após os ensaios.

Figura 4.4 - Pesagem das amostras de solo Figura 4.5 - Aparelho de digestão das amostras de solo

Figura 4.6 - Filtragem das amostras de solo já digeridas

4.4.2 – Análise físico-química do lixiviado

Consistiu na medição de parâmetros in situ, tais como pH, Eh, condutividade, sólidos totais dissolvidos (STD) e temperatura, sendo os dois primeiros medidos com multiparâmetro (modelo 6PII

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da Myron – Figura 4.7) e os outros com um condutivímetro microprocessado, marca QUIMIS (Figura 4.8). As análises de sulfato, cloreto, alcalinidade e elementos-traço ocorreram no Laboratório de Geoquímica Ambiental (LGqA) do DEGEO/UFOP.

Figura 4.7 – Multiparâmetro para medição de pH e Eh Figura 4.8 – Condutivímetro microprocessado

A alcalinidade e o cloreto foram determinadas pelo método titulométrico. Na primeira empregou-se o procedimento descrito por Greenberg et al., (1992), usando ácido sulfúrico 0,01 mol/L e indicador fenolftaleína e alaranjado de metila. Na análise de cloreto também se utilizou o método descrito por estes autores empregando nitrato de prata (AgNO3) 0,0141 mol/L na titulação e solução 5% de cromato de potássio como indicador.

O método utilizado para análise de sulfato foi o turbidimétrico, que consiste na elaboração de uma curva de calibração com a finalidade de se obter uma comparação analítica para a quantificação. Acrescenta-se aos padrões e às amostras 20 mL de solução tampão e uma espátula de BaCl2, mantendo esta solução em agitação por 2 minutos. Tanto para o sulfato como para turbidez utilizou-se o turbidímetro de marca Policontrol, modelo AP 2000.

Uma alíquota de 50 mL previamente filtrada em membrana de acetato de celulose de 0,45 µm (Millipore®) foi utilizada para a análise de elementos-traço por ICP OES. As amostras de lixiviado bruto foram analisadas duas vezes, uma no dia da coleta (1º Medida) e outra durante os ensaios de coluna (2º Medida - 90º dia de ensaio). Isso porque as condições de Eh foram modificadas devido ao contato com o ar atmosférico, deixando o lixiviado mais oxidante, com potencial para modificar a concentração dos elementos químicos no meio.

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Além disso, foram feitas mais duas análises: a digestão parcial do lixiviado bruto ao final dos ensaios (100º dia de ensaio), bem como a digestão parcial das partículas retidas nas membranas durante a filtragem. As duas digestões se deram de acordo o Standard Methods 3030F (Greenberg et

al., 1992) para a quantificação total dos metais no lixiviado e dos metais associados a colóides, respectivamente. A quantificação dos elementos das duas digestões também foi via ICP OES.

Cabe ressaltar que foi necessária a diluição das amostras para a determinação de todos os parâmetros (exceto para análise de elementos-traço), devido aos altos valores encontrados nos mesmos. Definiu-se o fator de diluição de acordo com os dados físico-químicos do lixiviado do aterro sanitário obtidos em análises anteriores, sendo que para a análise de alcalinidade e cloreto diluiu-se 50 vezes.