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Adsorção de cádmio em Latossolos sob vegetação de mata nativa e cultivados¹

Cadmium adsorption in oxisols under native forest vegetation and cropped conditions

Resumos

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.

isoterma; poluição; disponibilidade; Langmuir; Freundlich


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 µg 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.

adsorption isotherms; pollution; heavy metal availability; Langmuir; Freundlich


DIVISÃO 3 - USO E MANEJO DO SOLO

COMISSÃO 3.5 - POLUIÇÃO, REMEDIAÇÃO DO SOLO E RECUPERAÇÃO DE ÁREAS DEGRADADAS

Adsorção de cádmio em Latossolos sob vegetação de mata nativa e cultivados1 1 Parte da Dissertação de Mestrado da primeira autora apresentada à Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho - FCAV/UNESP.

Cadmium adsorption in oxisols under native forest vegetation and cropped conditions

Iolanda Maria Soares ReisI; Wanderley José de MeloII; José Marques JúniorIII; Antônio Sérgio FerraudoIV; Gabriel Maurício Peruca de MeloV

IProfessora Adjunta, Instituto de Biodiversidade e Florestas, Universidade Federal do Oeste do Pará, IBEF/UFOPA. Rua Vera Paz, s/n, Salé. CEP 68035-110 Santarém (PA). E-mail: iolandareis@outlook.com

IIProfessor Titular, Departamento de Tecnologia, FCAV/UNESP. E-mail: wjmelo@fcav.gov.br

IIIProfessor Assistente, Departamento de Solos e Adubos, FCAV/UNESP. E-mail: marques@fcav.gov.br

IVProfessor Assistente, Departamento de Ciências Exatas, FCAV/UNESP. E-mail: fsajago@gmail.com

VProfessor, Universidade Camilo Castelo Branco. Rua Victorino Pozze, 80. CEP 13690-000 Descalvado (SP). E-mail: gmpmelo@terra.com.br

RESUMO

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.

Termos de indexação: isoterma, poluição, disponibilidade, Langmuir, Freundlich

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 µg 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.

Index terms: adsorption isotherms, pollution, heavy metal availability, Langmuir, Freundlich

INTRODUÇÃO

Os Latossolos são solos extremamente intemperizados, característicos de regiões de climas tropicais. São tipicamente profundos, com predominância de argilominerais do tipo 1:1, como a caulinita, e também de oxi-hidróxidos de Fe e Al, com diferentes proporções desses minerais, dependendo do material de origem e da intensidade de intemperismo (Schaefer et al., 2008). Essa ordem de solos geralmente apresenta características químicas de fertilidade pouco favorável à agricultura (Schaefer et al., 2008), sendo necessário uso intensivo de adubos, que podem influenciar no aumento dos teores de metais pesados no solo (Freitas et al., 2009). A presença de metais pesados em solos pode interferir no desenvolvimento de culturas e até mesmo prejudicar a saúde humana por meio de contaminação da cadeia trófica (Lee et al., 2006). Entre os metais pesados, o cádmio (Cd) destaca-se por ser considerado um dos elementos mais tóxicos no ponto de vista ambiental (Hooda & Alloway, 1998), podendo causar problemas de poluição ambiental (Albertini et al., 2007).

Órgãos de fiscalização ambiental estabelecem critérios com base no teor total de metais para determinar a quantidade máxima tolerada desses elementos-traço, a fim de manter a qualidade do solo e da água (Cetesb, 2005; Conama, 2009). Geralmente, o teor total de metais pesados não é bom índice para se estimar a dinâmica e os impactos desses ao meio ambiente, pois somente uma fração do elemento químico permanece disponível no solo (Costa et al., 2006), podendo, ainda, ser adsorvido por componentes do solo que alteram sua disponibilidade para as plantas.

A adsorção é reconhecidamente um processo determinante no controle da disponibilidade e solubilidade de contaminantes no solo (Ford et al., 2001). No entanto, a adsorção de metais pesados pelo solo depende de vários fatores, como teores de argila, de matéria orgânica, de óxidos de Fe, Al e Mn, pH, superfície específica e constituição mineralógica do solo (Alleoni et al., 2005). Características físicas e químicas dos íons ou moléculas podem influenciar a capacidade adsortiva dos componentes e agregados do solo (Alleoni et al., 2009).

O principio matemático para descrever a adsorção de moléculas, considerando sua atração às superfícies sólidas, é denominado de isoterma e representa a quantidade de soluto adsorvido na superfície adsorvente (Tagliaferro et al., 2011). Esse descreve o fenômeno de adsorção dos íons à superfície dos coloides do solo, que pode ser descrito por modelos ou equações, como isoterma de Freundlich e de Langmuir (Alleoni et al., 2009). O modelo de Langmuir vem se evidenciando valiosa ferramenta para determinar os parâmetros de capacidade máxima e a afinidade de adsorção de íons (Mouta et al., 2008; Soares et al., 2008; Moreira & Alleoni, 2010).

Este estudo teve como objetivo quantificar 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.

MATERIAL E MÉTODOS

Foram selecionadas seis subclasses de Latossolos (Latossolo Vermelho-Amarelo - LVA, Latossolo Vermelho - LV, Latossolo Vermelho acriférrico - LVwf, Latossolo Amarelo - LA, Latossolo Amarelo acriférico - LAwf e Latossolo Vermelho eutroférrico - LVef), em diferentes municípios do Estado de São Paulo, previamente caracterizados por Oliveira et al. (1977) e Andrioli & Centurion (1999). A localização das áreas encontra-se no quadro 1, e as características químicas dos solos, no quadro 2.



Em cada subclasse de solo, foram realizadas coletas tanto em áreas que sofreram ação antrópica com cultivo de cana-de-açúcar (Saccharum spp.) ou milho (Zea mays L.) como em áreas de mata nativa ou de florestamento antigo.

Em cada área sob vegetação de mata nativa, foi selecionado, aleatoriamente, um ponto de referência, que foi devidamente georreferenciado; a 25 m desse ponto, foram selecionados três novos pontos, formando ângulos de 60º, que constituíram o centro para a demarcação de retângulos com 100 m2 cada, considerados parcelas para fins de amostragem de solo. Nas proximidades de cada área sob mata nativa, no mesmo solo, cultivado com cana-de-açúcar ou milho, utilizando-se do mesmo critério, foram demarcadas três parcelas para amostragem de solo. Foram retiradas, na profundidade 0,00-0,20 m, 20 amostras simples para formar uma amostra composta, utilizando-se trado tipo holandês.

As amostras de solo foram secas ao ar, peneiradas em malha de 2 mm em seguida, procederam-se às análises químicas, granulométricas, mineralógicas e ao estudo de adsorção de Cd.

As análises químicas para fins de avaliação da fertilidade (Quadro 2) foram determinadas de acordo com métodos descritos por Raij et al. (2001). Para a concentração total de Cd, foi realizada digestão com HNO3 em forno de microondas, conforme o método descrito em EPA 3051A (USEPA, 1996). No extrato da digestão, foram determinados os teores de Cd por espectrofotometria de absorção atômica, usando o modo de chama (ar acetileno) (Quadro 3). Para avaliar a precisão e exatidão dos procedimentos de digestão do solo e leitura de Cd, utilizou-se material de referência certificada (solo contaminado com lodo de esgoto - RTC CRM 005-050) com teor certificado 13,7. Após a digestão desse material certificado, o teor determinado foi de 13,76 mg kg-1 de Cd, apresentando recuperação de 100,4 %.


A caracterização da textura do solo foi pelo método da pipeta, usando solução de NaOH 0,1 mol L-1 como dispersante químico (Embrapa, 1997) (Quadro 3).

Teores de óxidos de Fe cristalinos ("livres") foram extraídos por solução de ditionito-citrato-bicarbonato de sódio (DCB-Na), enquanto os teores de óxidos de Fe mal cristalizados ("amorfos") foram extraídos por solução ácida de oxalato de amônio; os óxidos de Fe na forma de Fe2O3 foram obtidos pelo ataque com ácido sulfúrico como proposto por Camargo et al. (1986) (Quadro 3).

Para as análises mineralógicas qualitativas, foram utilizadas amostras de argila desferrificadas, como proposto por Menhra & Jackson (1960), e argila com óxidos concentrados, segundo Norrish & Taylor (1961) modificado por Kämpf & Schwertmann (1982). As análises foram processadas por difratometria de raios-X, em que se calcularam a razão caulinita/(caulinita + gibbsita) [Ct/(Ct + Gb)] e a razão goethita/(goethita + hematita) [Gt/(Gt + Hm)], empregando-se as áreas dos reflexos: caulinita-Ct (001), gibbisita-Gb (002), hematita-Hm (012) e goethita-Gt (110) (Quadro 3).

Os ensaios de adsorção foram realizados em bateladas tipo batch, sendo conduzidos com base no protocolo experimental sugerido por Harter & Naidu (2001) e modificado por Mouta et al. (2008) e Soares et al. (2008, 2009). A cada 2 g de terra fina seca ao ar (TFSA) foram adicionados 20 mL de solução eletrolítica suporte 0,01 mol L-1 de NaNO3 (relação solo:solução de 1:10), contendo as concentrações de Cd (0; 5; 25; 50; 100; 200; 300; e 400 µg L-1) na forma de Cd (NO3)2, em soluções preparadas com água ultrapurificada. O conjunto foi agitado por 24 h em agitador horizontal a 12,57 rad s-1. Após a agitação e subsequente repouso de 24 h, foram retirados 8 mL das suspensões para centrifugação a 1.256,64 rad s-1 por 15 min. Esse procedimento foi realizado em triplicata. As determinações das concentrações de Cd na solução de equilíbrio foram feitas por espectrofotometria de absorção atômica, usando o modo chama (ar acetileno).

As concentrações de Cd adsorvidas ao solo foram estimadas utilizando-se a expressão: Ads = C0 - Ceq, em que Ads é a quantidade de íons adsorvidos pela fase sólida; C0, a concentração de contaminante da solução colocada em contato com o solo; e Ceq, a concentração de contaminante na solução após o equilíbrio. Os resultados foram ajustados às isotermas de adsorção de Langmuir pela equação Ads = (Adsmax KL Ceq)/(1 + KL Ceq), em que: Ads = quantidade de íon adsorvida (mg kg-1); Adsmax = capacidade máxima de adsorção (mg kg-1); Ceq = concentração do íon na solução de equilíbrio (mg L-1); e KL = constante relacionada à energia da ligação do íon no solo (mg L-1); e as isotermas de Freundlich por equação Ads = KF (Ceq)n, em que: Ads = quantidade de íon adsorvida (mg kg-1); KF= coeficiente de Freundlich (mg L-1), indica a adsorção do metal no solo; e n = indica a reatividade dos sítios de troca, está relacionado com a declividade da curva (Sodré et al., 2001).

Após a padronização das variáveis em média nula e variância unitária, os dados foram submetidos a duas abordagens estatísticas multivariadas: Análise de Agrupamento (AA), por método hierárquico, utilizando a distância euclidiana como coeficiente de semelhança, e usando o método de Ward como algoritmo de ligação de grupos, como evidenciado em gráficos denominados dendrogramas (Hair et al., 2005).

Em complemento à AA, foi aplicada a Análise de Componentes Principais (ACP) para discriminar amostras de solo com propriedades específicas em planos bidimensionais, construídos por autovetores (componentes principais - CP) gerados dos autovalores da matriz de covariância obtida das variáveis originais (Hair et al., 2005). Foram considerados apenas os autovalores superiores à unidade, de acordo com critério proposto por Kaiser (1958). Todas as análises estatísticas foram processadas no software Statistica versão 9.1.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Entre os atributos estudados, destacou-se o teor pseudo total de Cd (Quadro 3) de alguns solos como o LVwf M, LVwf C, LAwf M e LAwf C, que apresentaram teor pseudo total acima do valor de referência de qualidade (0,5 mg kg-1) estipulado para Cd de acordo Cetesb (2005) e Conama (2009). Campos et al. (2013) obtiveram valores médios pseudo totais para Cd de 1,88 µg kg-1 estudando Latossolos da região do Triângulo Mineiro.

Em relação aos dados obtidos no experimento de adsorção, esses foram ajustados aos modelos empíricos de Langmuir e de Freundlich, com coeficientes de determinação acima de 0,9 (Quadro 4). Altos coeficientes de determinação foram relatados por Nascimento & Fontes (2004), Mouta et al. (2008), Oliveira et al. (2010) e Zhao et al. (2014), indicando que esses modelos são adequados às diversas condições de solos e aos diferentes elementos químicos.


As isotermas de adsorção apresentadas são do tipo L, de acordo com classificação de Giles et al. (1974) (Figura 1), ou seja, existe tendência à diminuição dos sítios de adsorção com o aumento das concentrações das soluções (Falone & Vieira, 2004).


Os solos estudados apresentaram boa capacidade de retenção de Cd. Dias et al. (2003), em estudo de adsorção na camada superficial de 0,00-0,20 m de Latossolos ácricos, observaram que a adsorção de Cd decresceu com o aumento das concentrações do elemento. Zhao et al. (2014), estudando o efeito da MO e de carbonato de cálcio na adsorção de Cd em solos de várzea, notaram que em concentrações baixas a adsorção de Cd é específica e mais expressiva enquanto em concentrações altas a adsorção desse elemento é não específica e menor.

De modo geral, os solos estudados que apresentaram maior capacidade de retenção de Cd são aqueles com menores proporções de goethita/hematita e maiores CTC e pH, de acordo com análise de correlação de Pearson (p=0,05), demonstrando que essas propriedades do solo estão diretamente ligadas à adsorção desse metal, corroborando com relatos da literatura (Alleoni et al., 2005; Vega et al., 2009). Isto ocorre, pois alguns componentes do solo têm grande capacidade de retenção de elementos contaminantes, como os metais pesados, por meio de suas partículas coloidais; no entanto, se a quantidade de retenção desses elementos for ultrapassada ocorrerá disponibilidade desses ao ambiente (Oliveira et al., 2010).

O Cd é um cátion divalente que é atraído por campos de cargas negativas. As partículas do solo como os minerais da fração argila, óxidos de Fe, Mn, e coloides orgânicos, na faixa de valores de pH entre 4 e 8, são carregadas negativamente. A adsorção do Cd ocorre principalmente por meio das forças eletrostáticas negativas das partículas presentes no solo, o que a torna dependente da CTC (Pierangeli et al., 2007). Esse elemento quando adsorvido simultaneamente com outros elementos químicos reduz sua capacidade máxima de adsorção. Isso indica que esse elemento é adsorvido nos sítios de troca catiônica, podendo ser trocado por outros elementos com maior afinidade pela matriz do solo (Pierangeli et al., 2007). Porém, em condições de baixa competição com outros cátions, o Cd pode apresentar-se menos disponível, adsorvido nas frações da matéria orgânica, nos minerais silicatados e nos óxidos (Oliveira et al., 2010).

A capacidade máxima de adsorção (Adsmax) variou de 90 a 462 mg kg-1, apresentando-se na seguinte ordem decrescente: LVef M > LAwf M > LAwf C > LVef C > LVA M > LVwf C > LV C > LVA C > LV M > LVwf M > LA M > LA C, de acordo com o parâmetro de adsorção máxima. Notou-se, nos LVef, LAwf, LVA e LA com vegetação de mata nativa, maior Adsmax em relação aos mesmos solos com cultivo de milho ou cana-de-açúcar. O inverso ocorreu para os LVwf e LV, haja vista que os solos com cultivos apresentaram maior Adsmax. Pode-se inferir que para esses solos a prática de manejo pode ter interferido positivamente para adsorção do Cd.

O parâmetro n (Quadro 4) obtido a partir da equação de Freundlich, referente à força de ligação do íon, variou de 0,26 a 0,59, apresentando-se na seguinte ordem decrescente nas amostras: LVef M > LVA C > LAwf M > LV C > LVef > LVA M > LVwf M > LV M > LAwf C > LVwf C > LA C > LA M, indicando que os solos que apresentaram maiores valores em relação ao parâmetro n, obtido na equação de Freundlich, possuem maior afinidade pelo soluto (Mouta et al., 2008).

O LVef M foi o solo que mais destacou-se no experimento de adsorção, apresentando os parâmetros de n e Adsmax mais elevados em relação aos demais solos analisados. Esse solo apresentou também valores elevados de CTC, pH, teor de argila e MO. Pierangeli et al. (2005) mencionaram que a CTC e o teor de argila podem ser usados como prognósticos na adsorção de Cd. Costa et al. (2007), em experimento de fracionamento sequencial de Cd, observaram que o metal ficou retido nas frações da MO e nas frações residuais, ficando assim menos disponível.

Na Análise de Agrupamento (AA), o dendrograma (Figura 2) evidenciou a formação de dois grupos; o Grupo I agregou as amostras do LVef M, LVef C, LAwf C, LVwf C, LAwf M, e LVwf M, caracterizados pelo caráter férrico, teor de Fe2O3 superior a 18 %, FeDCB, FeOX, maiores teores de argila (próximos a 50 %), MO e CTC e baixa razão Ct/(Ct+Gb). Esse grupo também apresenta elevados valores do coeficiente de Adsmax e de n. O LVef M ficou isolado, com uma distância euclidiana relativamente superior aos demais solos pertencentes a esse grupo, tendo essa amostra apresentado a maior capacidade de adsorção máxima de Cd, entre as analisadas.


O Grupo II agregou LA C, LA M, LV C, LV M, LVA C e LVA M, ficando caracterizado por amostras com menores valores de Fe2O3, FeDCB, FeOX, teor de argila, MO, CTC e maiores razões Ct/(Ct+Gb), além de menores coeficientes de Adsmax e n, quando comparados com as demais classes de solos estudadas. Nesse grupo, visualizou-se a formação de um subgrupo contendo os LA C e LA M, com valores inferiores de Adsmax, baixo teor de óxidos e alta razão de Ct/(Ct+Gb) e Gt/(Gt+Hm), ou seja, predominantemente caulinítico e goethítico.

É possível visualizar no dendrograma (Figura 2) uma subdivisão em cada grupo de solos, separando os que adsorvem mais Cd dos que adsorvem menos Cd.

A ACP confirmou o agrupamento demonstrado na AA, sendo extraídos três componentes principais que de forma acumulada explicam 87 % da variabilidade total dos dados (Quadro 5). Essa análise permitiu identificar quais as variáveis apresentaram maior poder discriminante para cada grupo de solo.


O gráfico bidimensional (CP1 versus CP2) (Figura 3) resultou numa retenção de 77 % da variância contida nos dados originais.


O CP1 é responsável por 53 % da variabilidade original contida nos dados, correlacionando positivamente com a razão Ct/(Ct+Gb), cuja relação caracteriza as amostras localizadas à direita do gráfico e correlaciona-se negativamente com teor de argila, Fe2O3, FeDCB, FeOX, CTC, e MO, caracterizando as amostras localizadas à esquerda do gráfico, ou seja, amostras LVef M, LVef C, LAwf C, LVwf C, LAwf M, e LVwf M, as quais apresentam maiores teores de argila, Fe2O3, FeDCB, FeOX, CTC e MO, corroborando informações obtidas pela AA.

O CP2 é responsável por 24 % da variabilidade original remanescente, correlacionando-se positivamente com as variáveis Adsmax e n, sendo essas variáveis responsáveis pela caracterização das amostras localizadas na parte superior do gráfico, com destaque para o LVef M.

O gráfico (CP2 versus CP3) (Figura 4) reteve 34 % da variância contida nos dados originais. No CP3, a única variável que se destaca é a razão Gt/(Gt+Hm), que se correlaciona positivamente com o CP3, caracterizando as amostras LA M e LA C, localizadas na parte superior do gráfico. Essas amostras foram as que apresentaram menor capacidade de adsorção de Cd, entre as amostras em estudo, podendo isso ser atribuído à alta proporção Gt/(Gt+Hm) de 0,71 para LA M e 0,78 para LA C. A goethita é um mineral que apresenta carga variável, ou seja, pode gerar carga positiva ou negativa, de acordo com o pH do solo. Em pH baixo, a tendência é o aparecimento de cargas positivas; e em pH mais elevado pode ocorrer o aparecimento de cargas negativas (Alleoni et al., 2009). Como mencionado anteriormente, o Cd é um cátion que no fenômeno de adsorção é atraído por forças eletrostáticas negativas. Mustafa et al. (2004) observaram, em experimento de adsorção e dessorção em goethita sintética, que a adsorção do Cd aumentou com a elevação de pH 5 para 6, embora em condições experimentais distintas da conduzida neste estudo.


Entre as amostras de Latossolo Amarelo, o solo cultivado foi o que menos adsorveu Cd comparado com o de mata nativa, apesar de o solo cultivado ter apresentado maiores teores de MO, CTC, Fe2O3, FeDCB, FeOX, e de pH entre outros atributos que teoricamente favorecem adsorção. Ressalta-se que esse mesmo solo mostrou-se predominantemente goethítico e gibbsítico, o que pode ter influenciado para baixa adsorção de Cd.

CONCLUSÕES

1. Os dados obtidos no experimento de adsorção ajustaram-se aos modelos de Langmuir e de Freundlich.

2. Os solos com menor relação goethita/hematita e maior capacidade de troca de cátion e pH apresentaram maiores valores para o parâmetro Adsmax da equação de Langmuir.

3. Nos LVef, LAwf, LVA e LA, a capacidade máxima de adsorção mostrou-se maior para os solos com vegetação de mata nativa; já nos LVwf e LV, a máxima capacidade de adsorção deu-se nos solos sob cultivo.

4. O LVef mata nativa apresentou maior parâmetro de Adsmax e n, enquanto os LA mata nativa e cultivado, menores Adsmax e n.

AGRADECIMENTO

À Universidade Estadual Paulista "Júlio de Mesquita Filho", Faculdade de Ciências Agrárias, pela oportunidade de conceder espaço físico para condução da pesquisa.

LITERATURA CITADA

Recebido para publicação em 4 de outubro de 2013 e aprovado em 9 de setembro de 2014

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  • 1
    Parte da Dissertação de Mestrado da primeira autora apresentada à Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho - FCAV/UNESP.
  • Datas de Publicação

    • Publicação nesta coleção
      30 Jan 2015
    • Data do Fascículo
      Dez 2014

    Histórico

    • Recebido
      04 Out 2013
    • Aceito
      09 Set 2014
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