Este projeto foi aprovado no cofecub - edital n...este projeto foi aprovado no cofecub - edital nº 12/2019 – projetos, programa capes/cofecub (comitê francês de avaliação da cooperação universitária com o brasil). ele foi aprovado sob minha coordenação. é um projeto institucional ligado ao programa de pós-graduação em engenharia ambiental da fundação universidade regional de blumenau. minha atuação como docente pesquisador do departamento de engenharia sanitária e ambiental será como coordenador pela ufsc, contribuindo na seleção de bolsistas de doutorado sanduiche e de pós-doutorado. objetivo geral o objetivo geral deste projeto é mapear e compreender as transformações dos metais pesados cu e zn no contexto da reciclagem de resíduos orgânicos de pecuária como fertilizantes, desde sua suplementação na ração animal, passando pela digestão e decomposição dos dejetos, até a aplicação no solo. objetivos especificos determinar as características químicas e físicas (especiação, tamanho de partícula, estrutura, agregação) das espécies de cu e zn em alimentos, dejetos animais e solo. investigar as interações orgânicas e minerais de cu e zn em solos fertilizados com dejetos animais, influenciadas pelos tipos de solo e dejeto. determinar as assinaturas isotópicas de cu e zn em dejetos animais em comparação com as assinaturas isotópicas em solos com e sem contaminação por rejeitos orgânicos. utilizar as assinaturas isotópicas de cu e zn para diferenciar entre solos naturais e contaminados, assim como para determinar a fonte de contaminação. impactos esperados formação: formação de recursos humanos capazes de empregar ferramentas analíticas de ponta e de abordar criticamente questões ambientais proeminentes. formação: consolidação de uma equipe multidisciplinar de pesquisadores sênior e juniores com histórico de colaborações anteriores e atuação intensa em seus países. ciência: desenvolvimento e consolidação de ferramentas analíticas inovadoras para investigar a contaminação de solos bem como os impactos ambientais associados. tecnologia: produção de conhecimento no contexto da reciclagem agrícola de resíduos de pecuária, com utilização potencial em normas e procedimentos de âmbito local e nacional. apresentação do projeto cobre (cu) e zinco (zn) são adicionados à ração de bovinos e suínos para prevenir infecções e acelerar o crescimento. a baixa absorção faz com que a maior parte do cu/zn seja excretada. o acúmulo de cu e zn em solos fertilizados organicamente tem sido reportado [1], [2], [3]. isso é problemático pela potencial fitotoxicidade, contaminação de águas subterrâneas e incorporação de cu/zn na cadeia alimentar. uma vez no solo, o comportamento ambiental de cu e zn depende fortemente de sua especiação química. a especiação, entretanto, pode variar ao longo do tempo e de acordo com os tipos de dejeto, solo e clima. dados sistemáticos sobre as transformações sofridas por cu e zn ao longo do processo de geração e reciclagem dos dejetos, bem como o impacto desses processos na destinação de longo prazo dos metais no ambiente, são escassos. nós abordaremos esse problema utilizando uma combinação inédita de técnicas espectroscópicas e isotópicas, aliadas a um conjunto abrangente de amostras. o objetivo é discriminar e identificar as fontes de cu e zn para compreender os mecanismos que controlam seu comportamento de longo prazo em solos e sistemas contíguos. isso facilitará o monitoramento e a prevenção da contaminação, bem como a remediação de sítios já contaminados. a) amostras analisaremos amostras de rações, dejetos de animais e solos oriundos de quatro experimentos de campo. esses experimentos foram selecionados por suas características únicas: condições controladas; múltiplas taxas de aplicação; escala de campo e longa duração; mineralogias e propriedades físico-químicas contrastantes entre si. o experimento #1 (campos novos, sc) vem sendo conduzido em um solo argiloso com aplicações de dejetos de suínos desde o ano 2000. nós demonstramos que, após 11 anos, todo o cu e zn exógeno estava acumulado na camada 0-5 cm de profundidade nos tratamentos de 50 e 100 m3 ha?1 ano?1, e até 15 cm de profundidade no tratamento de 200 m3 ha?1 ano?1 [1]. um novo conjunto de amostras composto de seis camadas por tratamento foi coletado em 2015, após 15 anos. uma nova amostragem é prevista ao longo do projeto. o experimento #2 (santa maria, rs), foi conduzido em um solo franco-arenoso que recebeu aplicações de dejetos de suínos durante nove anos. a dose mais elevada (80 m3 ha-1 ano-1) causou um aumento de quatro vezes na concentração total de zn na camada superficial do solo [4]. os experimentos #3 (ponta grossa, pr) e #4 (castro, pr) foram conduzidos, respectivamente, em um solo franco-argiloso e um solo argiloso que receberam aplicações de dejetos de bovinos desde o ano de 2005. o experimento #3 ainda está em andamento e o experimento #4 durou 10 anos. no experimento #3, as concentrações de zn extraível haviam aumentado quase três vezes na camada superficial do solo que recebeu 180 m3 ha-1 ano-1 de dejetos, após apenas três anos e meio de experimento [5]. uma nova amostragem é prevista no experimento #3 durante a execução do projeto. b) análises espectroscópicas propomos avaliar as cinéticas de especiação e o ambiente molecular de cu e zn via espectroscopia de absorção de raios-x baseada em luz síncrotron (xas). a espectroscopia xas é uma técnica robusta que permite explorar o ambiente químico de elementos-traço independentemente da matriz que os contêm. a redução e normalização dos dados de xas serão realizadas utilizando o programa athena. a determinação das espécies de cu e zn e de sua proporção relativa em cada amostra será feita pelo ajuste de combinações lineares (lcf) entre espectros de compostos de referência de cu e zn e o espectro de cada amostra de dejeto ou solo. o sucesso das nossas análises será garantido pela qualidade do banco de dados de compostos de referência de cu e zn que construímos [6], [7]. c) análises isotópicas o processo de preparação das amostras para análise da composição isotópica envolverá: (i) mineralização total das amostras por meio de digestão ácida assistida por micro-ondas (hf/hno3/hcl concentrados); (ii) separação do cu e do zn nos extratos mineralizados por cromatografia de troca-iônica (agmp1/ag1x8, 100–200 mesh); e (iii) purificação do cu e zn previamente separados, por meio de cinco repetições do processo de separação anteriormente descrito. a determinação de alta resolução das proporções isotópicas de cu e zn será realizada via espectrometria de massas com fonte de plasma induzido e multi coletor (mc-icp-ms neptune plus, thermo scientific). os resultados serão expressados sob a forma: ?65cu = (?65cuamostra/?65cupadrão ? 1) × 1000 e ?66zn = (?66znamostra/?66znpadrão ? 1) × 1000. a qualidade das análises será garantida por uma abordagem combinada: adição de padrão interno às amostras e análise intercalada (antes e depois) de cada amostra por padrões externos. os procedimentos serão realizados em um laboratório do tipo cleanroom, que permite trabalhar em um ambiente controlado (umidade, temperatura, ar e pressão) e, consequentemente, limitar o risco de contaminação.