Acessibilidade / Reportar erro

Extração fracionada de metais pesados em latossolo vermelho-amarelo

Fractional extraction of heavy metals from red-yellow latosol

Resumos

Amostras dos horizontes A e B de um latossolo vermelho-amarelo húmico textura muito argilosa foram incubadas em solução de sais de Cd, Cr, Cu, Ni, Pb e Zn, com os objetivos de adaptar método de extração fracionada de metais e avaliar os seus comportamentos nas formas solúvel, trocável, ligados à matéria orgânica, aos óxidos de Al e Fe e residual do solo. O ensaio foi desenvolvido em casa de vegetação da Universidade Federal de Viçosa, no período de 27 de março a 26 de setembro de 1994. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, em esquema fatorial 2 x 2, com três repetições. Os tratamentos consistiram de dois horizontes e duas doses de metais. Após 17 horas de incubação, as amostras foram secas ao ar, homogeneizadas, passadas em peneira de 2 mm de abertura de malha e guardadas em sacos plásticos para posterior extração dos metais. Em seguida, foram submetidas ao método de extração fracionada, com avaliação do tratamento com NaOH, para caracterizar a forma óxidos de Al. A extração fracionada mostrou-se adequada para estudos do comportamento de metais no solo. O Cd foi encontrado, principalmente, nas formas solúvel e trocável, e o Cr, nas formas químicas mais estáveis, ligado aos óxidos de Fe e residual. O Cu foi o metal que apresentou maior afinidade pelos óxidos de Fe, e o Pb, pela matéria orgânica. O Ni foi encontrado, principalmente, na forma residual e apresentou menor afinidade pela matéria orgânica. O estudo do Zn foi inviabilizado pela contaminação dos extratos guardados em frascos com tampas de borracha. É necessário desenvolver ou adaptar métodos para caracterização de metais associados aos óxidos de Fe e de Al.

Extração fracionada; metal pesado; latossolo; óxidos de Fe e de Al


Samples of A and B horizons of a humic red-yellow latosol with a clayey texture were incubated in salt solutions of Cd, Cr, Cu, Ni, Pb and Zn under greenhouse conditions at the Universidade Federal de Viçosa, Brazil, from March to September 1994. The main objectives were to adapt a method for fractional extraction of metals and to evaluate their behavior in soluble, exchangeable, bound to organic matter, bound to Al oxides, bound to Fe oxides, and residual forms. The experiment consisted of two horizons and two concentrations of metal, arranged in a randomized block design with three replications. After 17 hours of incubation, the samples were air dried, homogenized, passed through a 2 mm sieve and stored in plastic bags for subsequent extraction of the metals. The samples were subjected to the methodology of fractional extraction and the evaluation of the treatment with NaOH to characterize the oxides of Al was made. The fractional extraction showed to be adequate for studying the behavior of heavy metals in soil. The Cd was found mainly in the soluble and exchangeable forms and Cr in the more stable chemical forms (bound to Fe oxides and residual); Cu and Pb presented highest affinities towards Fe oxides and organic matter, respectively. Ni was found mainly in the residual form and showed lower affinity for organic matter. The study of Zn behavior was not possible, due to the contamination of extracts stored in flasks with rubber caps. There is still a need to improve a methodology to characterize metals associated with Fe and Al oxides.

fractional extraction; heavy metals; latosol; Fe and Al oxides


SEÇÃO II - QUÍMICA E MINERALOGIA DO SOLO

Extração fracionada de metais pesados em latossolo vermelho-amarelo(1 (1 ) Parte do trabalho de tese de doutorado apresentada, pelo primeiro autor, ao Curso de Pós-Graduação em Solos e Nutrição de Plantas - UFV. Apresentado no XII Congresso Latino-Americano de Ciência do Solo, Águas de Lindóia (SP), 04 a 08 de agosto de 1996. Apoio financeiro FAPEMIG. )

Fractional extraction of heavy metals from red-yellow latosol

P. C. GomesI; M. P. F. FontesII; L. M. da CostaII; E. de S. MendonçaII

IPesquisador da EMBRAPA/CNPS, Rua Jardim Botânico, 1024. CEP 22460-000 Rio de Janeiro (RJ). Bolsista da CAPES

IIProfessor do Departamento de Solos da Universidade Federal de Viçosa. CEP 36571-000 Viçosa (MG). Bolsista do CNPq

RESUMO

Amostras dos horizontes A e B de um latossolo vermelho-amarelo húmico textura muito argilosa foram incubadas em solução de sais de Cd, Cr, Cu, Ni, Pb e Zn, com os objetivos de adaptar método de extração fracionada de metais e avaliar os seus comportamentos nas formas solúvel, trocável, ligados à matéria orgânica, aos óxidos de Al e Fe e residual do solo. O ensaio foi desenvolvido em casa de vegetação da Universidade Federal de Viçosa, no período de 27 de março a 26 de setembro de 1994. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, em esquema fatorial 2 x 2, com três repetições. Os tratamentos consistiram de dois horizontes e duas doses de metais. Após 17 horas de incubação, as amostras foram secas ao ar, homogeneizadas, passadas em peneira de 2 mm de abertura de malha e guardadas em sacos plásticos para posterior extração dos metais. Em seguida, foram submetidas ao método de extração fracionada, com avaliação do tratamento com NaOH, para caracterizar a forma óxidos de Al. A extração fracionada mostrou-se adequada para estudos do comportamento de metais no solo. O Cd foi encontrado, principalmente, nas formas solúvel e trocável, e o Cr, nas formas químicas mais estáveis, ligado aos óxidos de Fe e residual. O Cu foi o metal que apresentou maior afinidade pelos óxidos de Fe, e o Pb, pela matéria orgânica. O Ni foi encontrado, principalmente, na forma residual e apresentou menor afinidade pela matéria orgânica. O estudo do Zn foi inviabilizado pela contaminação dos extratos guardados em frascos com tampas de borracha. É necessário desenvolver ou adaptar métodos para caracterização de metais associados aos óxidos de Fe e de Al.

Termos de indexação: Extração fracionada, metal pesado, latossolo, óxidos de Fe e de Al.

SUMMARY

Samples of A and B horizons of a humic red-yellow latosol with a clayey texture were incubated in salt solutions of Cd, Cr, Cu, Ni, Pb and Zn under greenhouse conditions at the Universidade Federal de Viçosa, Brazil, from March to September 1994. The main objectives were to adapt a method for fractional extraction of metals and to evaluate their behavior in soluble, exchangeable, bound to organic matter, bound to Al oxides, bound to Fe oxides, and residual forms. The experiment consisted of two horizons and two concentrations of metal, arranged in a randomized block design with three replications. After 17 hours of incubation, the samples were air dried, homogenized, passed through a 2 mm sieve and stored in plastic bags for subsequent extraction of the metals. The samples were subjected to the methodology of fractional extraction and the evaluation of the treatment with NaOH to characterize the oxides of Al was made. The fractional extraction showed to be adequate for studying the behavior of heavy metals in soil. The Cd was found mainly in the soluble and exchangeable forms and Cr in the more stable chemical forms (bound to Fe oxides and residual); Cu and Pb presented highest affinities towards Fe oxides and organic matter, respectively. Ni was found mainly in the residual form and showed lower affinity for organic matter. The study of Zn behavior was not possible, due to the contamination of extracts stored in flasks with rubber caps. There is still a need to improve a methodology to characterize metals associated with Fe and Al oxides.

Index terms: fractional extraction, heavy metals, latosol, Fe and Al oxides.

Texto completo disponível apenas em PDF.

Full text available only in PDF format.

LITERATURA CITADA

Recebido para publicação em novembro de 1996

Aprovado em setembro de 1997

  • AMARAL SOBRINHO, N.M.B. Interação dos metais pesados de resíduos siderúrgicos com um solo podzólico vermelho-amarelo. Viçosa, Universidade Federal de Viçosa, 1993. 163p. (Tese de Doutorado)
  • DEFELIPO, B.V. & RIBEIRO, A.C. Análise química do solo (metodologia). Viçosa, Universidade Federal de Viçosa, 1981. 17p. (Boletim, 29)
  • EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA. Serviço Nacional de Levantamento e Conservação de Solos. Manual de métodos de solo. Rio de Janeiro, 1979. n.p.
  • FERNANDES, B. & SYKES, J.O. Capacidade de campo e retenção de água em três solos de Minas Gerais. Rev. Ceres, Viçosa, 15:1-39, 1968.
  • GIBBS, R.J. Mechanisms of trace metals transport in rivers. Science, Washington, 180:698-704, 1973.
  • GOMES, P.C. Fracionamento e biodisponibilidade de metais pesados influenciados por calagem e concentrações de metais em latossolo vermelho-amarelo. Viçosa, Universidade Federal de Viçosa, 1996. 161p. (Tese de Doutorado)
  • HSU, P.H. Aluminum oxides and oxyhydroxides. In: DIXON, J.B. & WEEB, S.B., eds. Minerals in soil environments. Madison, Soil Science Society of America, 1989. p.331-378.
  • JACKSON, M.L. Soil chemistry analysis, advanced course. Madison, Publicado pelo autor, 1979. 895p. (Mimeo.
  • KÄMPF, N. & SCHWERTMANN, U. The 5M-NaOH concentration treatment for iron oxides in soil. Clays Clay Miner., Lawrence, 30:401-408, 1982.
  • KELLER, C. & VÉDY, J.C. Distribution of copper and cadmium fractions in two forest soils. J. Environ. Qual., Madison, 23:987-999, 1994.
  • LE RICHE, H.H. & WEIR, A.H. A method of studying trace elements in soil fractions. J. Soil Sci., Oxford, 14:225-235, 1963.
  • MANN, S.S. & RITCHIE, G.S.P. The influence of pH on the forms of cadmium in four west australian soils. Aust. J. Soil Res., Melbourne, 31:255-270, 1993.
  • MANNING, D.C. Aspirating small volume samples in flame atomic absorption spectroscopy. At. Absorpt. Newsl., Norwalk, 14:99-102, 1975.
  • MILLER, W.P.; MARTENS, D.C. & ZELASNY, L.W. Effect of sequence in extration of trace metals in soils. Soil Sci. Soc. Am. J., Madison, 50:598-601, 1986.
  • RUDD, T.; CAMPBELL, J.A. & LESTER, J.N. The use of model compounds to elucidate metal forms in sewage sludge. Environ. Pollut., New York, 50:225-242, 1988.
  • SCHNITZER, M. Reactions between fulvic acid, a soil humic compound and inorganic soil constituents. Soil Sci. Soc. Am. Proc., Madison, 33:75-81, 1969.
  • SCHWERTMANN, U. & TAYLOR, R.M. Iron oxides. In: DIXON, J.B. & WEED, S.B., eds. Minerals in soil environments. Madison, Soil Science Society of America, 1989. p.379-438.
  • SHUMAN, L.M. Adsorption of Zn by Fe and Al hydrous oxides as influenced by aging and pH. Soil Sci. Soc. Am. J., Madison, 41:703-706, 1977.
  • SHUMAN, L.M. Separating soil iron-and manganese-oxide fractions for microelement analysis. Soil Sci. Soc. Am. J., Madison, 46:1099-1102, 1982.
  • SHUMAN, L.M. Fractionation method for soil microelements. Soil Sci., Baltimore, 140:11-22, 1985.
  • SIMMONS, W.J. & PLUES-FORTER, L.A. Improved method of analysing difficult soil extracts by flame atomic absorption spectrometry-application to measurement of copper in ammonium oxalate extracts. Aust. J. Soil Res., Melbourne, 15:171-175, 1977.
  • TESSIER, A.; CAMPBELL, P.G.C. & BISSON, M. Sequential extration procedure for the speciation of particulate trace metals. Anal. Chem., Washington, 51:844-851, 1979.
  • TYLER, G.; PAHLSSON, M.B.; BAATH, B.E. & TRANVIK, L. Heavy metal ecology of terrestrial plants, microorganisms and invertebrates. A review. Water, Air Soil Pollut., Dordrecht, 47:189-215, 1989.
  • (1
    ) Parte do trabalho de tese de doutorado apresentada, pelo primeiro autor, ao Curso de Pós-Graduação em Solos e Nutrição de Plantas - UFV. Apresentado no XII Congresso Latino-Americano de Ciência do Solo, Águas de Lindóia (SP), 04 a 08 de agosto de 1996. Apoio financeiro FAPEMIG.
  • Datas de Publicação

    • Publicação nesta coleção
      08 Out 2014
    • Data do Fascículo
      Dez 1997

    Histórico

    • Aceito
      Set 1997
    • Recebido
      Nov 1996
    Sociedade Brasileira de Ciência do Solo Secretaria Executiva , Caixa Postal 231, 36570-000 Viçosa MG Brasil, Tel.: (55 31) 3899 2471 - Viçosa - MG - Brazil
    E-mail: sbcs@ufv.br