Qualidade do Solo

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QUALIDADE DO SOLOQUALIDADE DO SOLOQUALIDADE DO SOLOQUALIDADE DO SOLO
QUALIDADE DO SOLOQUALIDADE DO SOLO
1. INTRODUÇÃO1. INTRODUÇÃO
- nenhum indicador individual descreve e quantifica todos os aspectos da
qualidade do solo;
- indicadores de qualidade: atributos físicos, químicos e biológicos
sensíveis ao manejo e às variações ambientais no solo.
2. CARACTERÍSTICAS IDEAIS DE UM BOM INDICADOR DE QUALIDADE2. CARACTERÍSTICAS IDEAIS DE UM BOM INDICADOR DE QUALIDADE
- ter grande relevância ecológica e refletir aspectos do funcionamento do
ecossistema;
- possibilitar a interpretação de propriedades e, ou, funções do solo que
são difíceis de serem medidas diretamente;
- medição acurada e precisa em diferentes tipos e condições de solo;
- responder, de forma rápida e acurada, a um distúrbio no solo;- responder, de forma rápida e acurada, a um distúrbio no solo;
- ser sensível às variações em longo prazo no manejo e no ambiente do
solo, mas resistentes às flutuações em curto prazo (sazonalidade);
- ser capaz de acusar a presença e o nível de impacto do maior número
possível de agentes poluidores, embora deva possibilitar a separação dos
efeitos de cada poluente;
- ser de determinação simples e baixo custo � análises de rotina de
laboratório.
33.. AVALIAÇÃOAVALIAÇÃO DADA QUALIDADEQUALIDADE SOBSOB OO PONTOPONTO DEDE VISTAVISTA DEDE
EXPLORAÇÃOEXPLORAÇÃO AGRÍCOLAAGRÍCOLA
3.1. ATRIBUTOS FÍSICOS3.1. ATRIBUTOS FÍSICOS
3.1.1. Estrutura do solo 3.1.1. Estrutura do solo �� arranjo ou organização das partículas do soloarranjo ou organização das partículas do solo
- estrutura ideal:
�grande área de contato raiz-solo;
�suficiente espaço poroso para o movimento de água e gases;
�pequena resistência à penetração das raízes.
* resistência à penetração > 2,0 MPa é impeditivo para o
crescimento das raízes � deficiência de O2 ou dificuldades
nutricionais
- compactação: aproximação das partículas sólidas, com conseqüente
diminuição de seu espaço poroso � ação antrópica ou natural
* pressão exercida por rodas e
esteiras, pressão de
equipamentos e máquinas ou
por pisoteio de animais;
* pressão exercida pelo gelo
em períodos de glaciação.
- adensamento: aumento na massa específica do solo por entupimento de
poros (sem compressão da massa):
* ação antrópica: dispersão química.
* processos naturais: eluviação de material sólido e alternância de
secagem e umedecimento do solo;
em períodos de glaciação.
- teor de água ótimo � massa específica do solo é máxima. 
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Compactação do soloCompactação do solo
 
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Teor de água (dag kg-1) 
Variação da massa específica do solo com o teor de água em um Latossolo
Vermelho Escuro, textura média, sob energia de compactação constante.
- poros mais facilmente afetados pela compactação: os de maior diâmetro 
(diâmetro superior a 0,05 mm)
Compactação do soloCompactação do solo
Efeito da compactação na porosidade de um solo argiloso: na porosidade total 
(a) e na porosidade de diâmetro maior que 0,03 mm (b).
ReconhecimentoReconhecimento dada compactação/adensamentocompactação/adensamento dodo solosolo
** sintomas semelhantes aos de deficiência hídrica ou nutricional,
toxicidade por Al ou Mn, ataque de nematóides etc.;
a) sintomas nas plantas:
** emergência lenta da plântula;
** comprometimento do crescimento radicular (crescimento paralelo
à superfície) diminuição do volume explorado de solo menor
** comprometimento do crescimento radicular (crescimento paralelo
à superfície) � diminuição do volume explorado de solo � menor
absorção de água e nutrientes pelas raízes;
** folhas com colorido deficiente.
** raízes mal formadas:
*** proliferação de raízes laterais � sistema radicular muito
denso e raso (c);
*** obstáculo à raiz principal e às secundárias: sistema radicular
definhado � desenvolvimento de pêlos radiculares (b)
Resistência de 0,39 MPaResistência de 0,39 MPa Resistência de 4,25 MPaResistência de 4,25 MPa
RaízesRaízes principaisprincipais dede CrotaláriaCrotalária junceajuncea emem parcelasparcelas comcom massamassa específicaespecífica
dodo solosolo abaixoabaixo dede 11,,7575 gg cmcm--33 (esquerda)(esquerda) ee superiorsuperior aa 11,,8585 gg cmcm--33
(direita)(direita)..
b) sintomas no solo:
* presença de crostas superficiais;
* empoçamento de água;
* excessiva erosão hídrica;
* aumento da exigência de potência
para os cultivos mecânicos;
* aumento da exigência de potência
para os cultivos mecânicos;
* presença de restos de resíduos não
decompostos, vários meses após a
sua incorporação ao solo;
3.1.2. Relação entre macro e microporos3.1.2. Relação entre macro e microporos
a) influência na disponibilidade de água: maiores diâmetros de poro �
menor energia despendida para retirar água do solo
- compactação � aumento da água disponível (entre 0,1 e 15 bar ou 0,01
a 1,5 MPa) para as plantas.
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Efeito da compactação
na curva característica
de umidade de um solo
areno-barrento.
b) influência na condutividade hidráulica do solo
- em solo saturado: condutividade hidráulica aumenta com percentual de
macroporos do solo.
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- em solo com baixo teor de água: condutividade hidráulica é maior em
solo compactado.
 
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 Efeito da compactação na
curva característica de
umidade de um solo areno-
barrento.
c) influência na aeração do solo
- permeabilidade do solo aos gases diminui com diminuição da
macroporosidade.
d) influência nas taxas de transferência de calor
- para mesmo conteúdo de água: condutividade e difusividade térmicas
aumentam com diminuição da macroporosidade.
f) influência nos riscos de carreamento de poluentes dispostos sobre o solo
� maior escoamento superficial.
e) influência no transporte de nutrientes no solo.
- absorção de nutrientes por interceptação radicular e por fluxo de
massa diminui e por difusão aumenta com diminuição da
macroporosidade do solo.
3.1.3. Água disponível (AD)3.1.3. Água disponível (AD)
- conteúdo de água mantido entre a CC (-0,01 MPa) e o PMP (-1,5 MPa)
- fortemente dependente da textura
- manejo inadequado do solo � intensiva mineralização da matéria
orgânica � diminuição da AD.
3.1.4. Intervalo Hídrico Ótimo (IHO)3.1.4. Intervalo Hídrico Ótimo (IHO)3.1.4. Intervalo Hídrico Ótimo (IHO)3.1.4. Intervalo Hídrico Ótimo (IHO)
- índice que integra fatores físicos diretamente relacionados com o
crescimento das plantas;
- quanto maior a amplitude do IHO, menor a probabilidade e freqüência
de ocorrência de situações críticas às culturas.
3.2. ATRIBUTOS QUÍMICOS3.2. ATRIBUTOS QUÍMICOS
44.. AVALIAÇÃOAVALIAÇÃO SOBSOB OO PONTOPONTO DEDE VISTAVISTA DEDE
CONTAMINAÇÃOCONTAMINAÇÃO AMBIENTALAMBIENTAL
4.1. Considerações gerais4.1. Considerações gerais
- solo “limpo”: concentraçãode um elemento ou substância é menor ou
igual ao valor de ocorrência natural.
- concentração natural no solo é variável: depende da geologia, clima,
conteúdo de material orgânico e pH do solo � valores de referência
devem ser obtidos a partir do maior número possível de análises.
- avaliação da qualidade do solo deve ser focada tanto para saúde humana- avaliação da qualidade do solo deve ser focada tanto para saúde humana
como para efeitos nos processos biológicos e outras funções do solo;
- avaliação genérica da qualidade do solo é difícil devido:
* à ausência de dados toxicológicos para um grande número de
substâncias e para algumas vias de exposição;
* à dependência de ação entre as substâncias envolvidas (sinergismo ou 
antagonismo) � risco de sub ou superestimativa do problema; e
* ao emprego de valores recomendados para outros países.
4.2. Metodologias de avaliação4.2. Metodologias de avaliação
a) metodologias baseadas em valores numéricos pré-estabelecidos (valores
orientadores) � avaliações mais rápidas e rotineiras:
** a rapidez e a facilidade na indicação do grau de poluição;
** possibilidade do estabelecimento de padrões ambientais;
** possibilita a uniformização das ações de controle;
** facilita a comparação de técnicas de remediação de solos
* vantagens:
** facilita a comparação de técnicas de remediação de solos
contaminados.
* desvantagens:
** não levar em consideração as condições específicas de cada local
(tipo e forma de uso do solo, aspectos hidrogeológicos e tipo de
contaminante e possíveis interações no meio).
OBS. Os valores orientadores são, hoje, a base da política de proteção de 
solos e águas subterrâneas.
b) avaliações de risco caso-a-caso
* vantagens:
** análise individualizada � consideração de condições específicas
de cada local;
* desvantagens:
** trabalho de alta complexidade e que deve ser executado por
** maior precisão no laudo ou nas recomendações para remediação
do solo da área � recomendável quando há altos custos
envolvidos na remediação.
** trabalho de alta complexidade e que deve ser executado por
pequeno grupo de técnicos especializados;
** demanda de muito tempo;
** maiores possibilidades de influência política regional.
c) “intermediárias”
* 1ª. etapa: adoção de valores referência de qualidade, de alerta e de
intervenção;
* 2ª. etapa: caso a área esteja contaminada, avaliação de risco caso a caso.
Método adotado no Brasil Método adotado no Brasil �� Resolução CONAMA 420/2009 Resolução CONAMA 420/2009 
- Valor de Referência de Qualidade (VRQ) � concentração natural do solo
- Valor de Prevenção (VP) � concentração de valor limite capaz de
sustentar as suas funções principais
* estabelecidos pelos órgãos ambientais competentes dos Estados
sustentar as suas funções principais
- Valor de Investigação (VI) � concentração acima da qual existem
riscos potenciais, diretos ou indiretos, à saúde humana;
Substância (mg kg-1 massa seca) Referência de qualidade 
(SP)*
Prevenção Investigação
Agricola Residencial Industrial
Inorgânicos
Sb <0,5 2 5 10 25
As 3,5 15 35 55 150
Ba 75 150 300 500 750
Cd <0,5 1,3 3 8 20
Pb 17 72 180 300 900
Co 13 25 35 65 90
Cu 35 60 200 400 600
Cr 40 75 150 300 400
Quadro 1.12. Valores orientadores de qualidade dos solos segundo consta na
Resolução CONAMA 420/2009
Cr 40 75 150 300 400
Hg 0,05 0,5 12 36 70
Mo <25 30 50 100 120
Ni 13 30 70 100 130
Ag 0,25 2 25 50 100
Se 0,25 5 -- -- --
V 275 - -- -- 1.000
Zn 60 300 450 1.000 2.000
Hidrocarbonetos aromátic os voláteis
Benzeno NA 0,03 0,06 0,08 0,15
Estireno NA 0,2 15 35 80
* CETESB 195/2000; NA – não se aplica
Classes de qualidade dos solos:
� Classe 1: concentrações < VRQ � Não requer ações;
� Classe 2: concentrações maiores que VRQ e menor ou igual ao VP �
avaliação e, se necessário, medidas preventivas;
� Classe 3: concentrações maiores que VP e menores ou iguais VI �� Classe 3: concentrações maiores que VP e menores ou iguais VI �
identificação e controle da fonte de contaminação além de
monitoramento
� Classe 4: concentrações maiores que o VI � ações estabelecidas no
gerenciamento de áreas contaminadas.
� Gerenciamento de áreas contaminadas:
� Identificação: levantamento de áreas suspeitas de
contaminação;
� Diagnóstico: investigação detalhada e avaliação de risco �
subsidiar intervenção;
� Intervenção: execução de ações de controle dos riscos
identificados no Diagnóstico, além de monitoramento da eficáciaidentificados no Diagnóstico, além de monitoramento da eficácia
das ações executadas,
- baseado no uso de bioindicadores;
Métodos baseados em análises microbiológicasMétodos baseados em análises microbiológicas
- métodos diretos ou indiretos de avaliação da atividade microbiana:
densidade ótica � CT e CF
- sólidos em suspensão voláteis (SSV) � não distinguem entre células
vivas e restos de origem orgânica.
- métodos respirométricos:
* biomassa (bactérias, actinomicetos, fungos, protozoários, algas e
microfauna) do solo avaliada pela evolução de CO ;microfauna) do solo avaliada pela evolução de CO2;
* razão entre o CO2 evoluído e o carbono da biomassa microbiana �
indicativo de estresse/perturbação do ecossistema;
* uso comprometido, já que abundância e atividade dos microrganismos
são susceptíveis às variações sazonais (temperatura e umidade);
* estimativa quantitativa e não qualitativa de microrganismos.
- diversidade microbiana � possibilitada com o advento de técnicas de
biologia molecular (sequência do DNA);
- atividade enzimática � indicativas de estresse e boas condições
ambientais no meio.
- conceito abstrato � desenvolvimento de sistemas de avaliação
quantitativos (IQS).
ÍNDICE DE QUALIDADE DO SOLO (IQS)ÍNDICE DE QUALIDADE DO SOLO (IQS)
- modelo de Kelting et al. (1999):
IQS =
 
( ) ( ) ( ) ( ) ( )[ ] i
d
1i
WFpABpTGpSNpSApCR ××+×+×+×+×
=
∑
em que,
CR – crescimento da raiz;
AS - suprimento de água;
SN - suprimento de nutrientes;
TG - trocas gasosas;
AB - atividade biológica 
p - peso relativo aplicado a cada atributo; e 
WF - peso relativo ao volume de cada horizonte i do solo.
- modelo proposto por CHAER e TÓTOLA (2003), baseado em funções
que o solo deve desempenhar adequadamente;
* receber, armazenar e suprir água - indicadores: massa específica
do solo e matéria orgânica;
* promover o crescimento das raízes - indicadores: massa específica
do solo, acidez/toxicidade por Al (pH, H+Al, Al3+), matéria orgânica
e nutrientes minerais (P, S-SO42-, K+, Ca2+, Mg2+);
* armazenar, suprir e ciclar nutrientes – indicadores: nutrientes na
biomassa microbiana – BM (carbono da biomassa microbiana – CBM e
nitrogênio da biomassa microbiana - NBM), saturação por bases,
biomassa microbiana – BM (carbono da biomassa microbiana – CBM e
nitrogênio da biomassa microbiana - NBM), saturação por bases,
saturação por Al, conteúdo de matéria orgânica, atividade da BM
(urease, ββββ-glicosidase, fosfatase ácida, fosfatase alcalina,
desidrogenase, mineralização de N), P orgânico e CTC;
* promover a atividade biológica – indicadores: pH, nutrientes minerais
(P, S-SO42-, K+, Ca2+, Mg2+), matéria orgânica, CBM e atividade da
BM (urease, ββββ-glicosidase, fosfatase ácida, fosfatase alcalina,
desidrogenase, mineralização de N);
* manter homeostase – Indicadores: atividade respiratória e carbono da
biomassa