Adsorção de cádmio em Latossolos sob vegetação de mata nativa e cultivados

Abstract

Heavy metals are found naturally in soils at low concentrations, but their content may be increased by human activity, making them one of the barriers in management of tropical soils. These chemical elements can be found in the composition of organic and inorganic fertilizers, insecticides, fungicides, mine tailings, and urban waste, and may cause serious damage to the environment and human health. Thus, adsorption studies are essential in assessing the behavior of heavy metals in the soil. The objective of this study was to evaluate the influence of soil chemical, particle size, and mineralogical properties on adsorption of cadmium (Cd), evaluated by Langmuir and Freundlich models, in Latossolos (Oxisols) with or without human activity. Soil samples were collected from the surface layer, 0.00-0.20 m, and chemical, particle size, and mineralogical analyzes were performed. In the adsorption study, concentrations of 0, 5, 25, 50, 100, 200, 300, and 400 mu g L-1 of Cd were used in the form of Cd(NO3)(2). The empirical mathematical models of Langmuir and Freundlich were used for construction of adsorption isotherms. Data were analyzed by means of multivariate statistical techniques, Cluster Analysis and Principal Component Analysis. The data from the adsorption experiment showed a good fit to the Langmuir and Freundlich models. Soils with a lower goethite/hematite ratio and greater cation exchange capacity and pH, showed higher maximum adsorption capacity of Cd.

Os metais pesados podem ser encontrados naturalmente em solos, em baixas concentrações, podendo ter seus teores intensificados por meio de ações antrópicas, tornando-se um dos entraves no manejo de solos tropicais. Esses elementos químicos podem ser encontrados na constituição de adubos orgânicos e inorgânicos, inseticidas, fungicidas, rejeito de mineração e lixo urbano, podendo causar sérios danos ao ambiente e à saúde humana. Nesse sentido, estudos de adsorção são imprescindíveis na avaliação do comportamento de metais pesados no solo. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência dos atributos químicos, granulométricos e mineralógicos sobre a adsorção de Cd, avaliados pelos modelos de Langmuir e de Freundlich, em Latossolos que sofreram ou não ação antrópica. As amostras de solo foram coletadas da camada superficial, 0,00-0,20 m, sendo realizadas análises químicas, granulométricas e mineralógicas. No estudo de adsorção, foram usadas as concentrações 0, 5, 25, 50, 100, 200, 300 e 400 µg L-1 de Cd na forma de Cd(NO3)2. Para a construção das isotermas de adsorção, utilizaram-se os modelos matemáticos empíricos de Langmuir e Freundlich. Os dados obtidos foram analisados por meio de técnicas estatísticas multivariadas, Análise de Agrupamento e Análise de Componentes Principais; no experimento de adsorção os dados ajustaram-se aos modelos de Langmuir e Freundlich. Os solos com menor relação goethita/hematita e maior capacidade de troca de cátions e pH apresentaram maior capacidade máxima de adsorção de Cd.