An assessment of the migration potential for metals from electronic waste into the soil

Atualmente, o lixo eletrônico vem sendo gerado de forma crescente e descontrolada, principalmente devido aos avanços tecnológicos que tornam a vida útil dos eletroeletrônicos cada vez menor. Contudo, os metais pesados presentes neste resíduo podem tornar-se disponíveis devido ao descarte inadequado e indiscriminado. Em relação à caracterização do lixo eletrônico foram determinados os teores de metais (56 %), polímeros (28 %) e materiais cerâmicos (16 %). O cobre foi o metal encontrado com maior porcentagem (22,9 %) seguido por zinco (3,0 %), chumbo (2,6 %), estanho (2,4 %) e níquel (0,4 %). A toxicidade deste resíduo foi testada através dos ensaios de lixiviação baseados nas Normas NBR 10004 e 10005 da ABNT, sendo classificado como Resíduo Classe I - Perigoso. Foram realizados experimentos de vermicompostagem em pequena escala na presença de placas de circuito impresso (PCIs) para investigar a migração dos metais pesados para o composto. Os resultados mostraram elevados teores totais (mg kg-1) de Pb, Sn e Cu nas amostras compostadas na presença de lixo eletrônico. O Pb e o Sn foram os metais que apresentaram a maior porcentagem de migração para o composto. Ensaios em pequena escala também foram realizados, a partir de um planejamento experimental para misturas do tipo simplex centroid, para incubação de PCIs em misturas contendo matéria orgânica, caulinita e óxidos de ferro, visando a verificação da migração do Pb. Modelos quadrático ou cúbico especial foram ajustados às respostas, sendo que os resultados indicaram elevados teores totais de Pb, variando em função das misturas e do tempo de incubação. A avaliação da mobilidade e disponibilidade destes metais no lixo eletrônico, no composto e nas misturas foi realizada mediante a extração sequencial, sendo o Pb considerado o metal pesado potencialmente mais biodisponível, de acordo com o fator de biodisponibilidade obtido para estes materiais.Nowadays, electronic waste has been generated in an increasing and uncontrollable way, mainly due to technological advances which make the useful life of electro electronics dwindle. However, heavy metals that are present in residues can become bioavailable due to unsuitable and indiscriminate discarding. The characterization of electronic waste was performed by the determination of metal levels (56 %), polymers (28 %) and ceramics materials (16 %). The metal found with the highest percentage was Cu (22,9 %), followed by Zn (3,0 %), Pb (2,6 %), Sn (2,4 %), and Ni (0,4 %). The residue toxicity was tested by lixiviation trials based on ABNT standards NBR 10004 and 10005, which are classified as classic Residue I – Dangerous. Experiments of vermicomposting were done in small scale in presence of printed circuit boards (PCBs) in order to investigate the migration of heavy metals from the PCBs to the composting. The results showed high total levels (mg Kg -1) of Pb, Sn, and Cu in composting sample in the presence of electronic waste. The Pb and Sn were the metals that presented the highest percentage of migration to the composting. It was made into assays in small scale as well, from an experimental planning for mixture in a kind of simplex centroid, for incubation of PCIs in mixtures containing organic matter, kaolinite and iron oxides, aiming the verification of Pb migration. Special quadratic or cubic models were adjusted to answers, and the results indicated high total levels of Pb, ranging with mixture and incubation time. The evaluation of mobility and bioavailability of these metals in electronic waste, composting and mixtures were made by sequential extraction, and Pb was considered the more potentially bioavailable heavy metal according to the bioavailability factor (BF) obtained from these materials