ÁREA: Química Ambiental
TÍTULO: CARACTERIZAÇÃO E AVALIAÇÃO DA CAPACIDADE MÁXIMA DE ADSORÇÃO DE METAIS EM SOLO ARGILOSO DA GRANDE VITÓRIA-ES
AUTORES: M.F.F. LELIS, J.R.P. PEREIRA, G. L. C. CONTURBIA, S. D. FERREIRA, J. SCHNEIDER, D. N. DE MELLO.
DEPARTAMENTO DE QUíMICA – CCE/UFES, AV. FERNANDO FERRARI, 514 29075-910, VITóRIA – ES (MFFLELIS@CCE.UFES.BR).
RESUMO: Em virtude do grande consumismo, a sociedade moderna é geradora de quantidades bastante significativas de resíduos sólidos, os quais vêm sendo acumulados, ao longo dos anos, sobre a superfície terrestre. As argilas, juntamente com os óxidos e a matéria orgânica, representam a fase geoquímica responsável pela adsorção de metais. Os componentes de solos argilosos apresentam uma grande capacidade de retenção de metais, portanto, a caracterização de um solo torna-se de suma importância para estudos de adsorção. Este trabalho apresenta os resultados referentes à caracterização de um solo argiloso e a posterior avaliação de sua capacidade máxima de adsorção de metais. O chumbo foi o metal que apresentou menor pH de adsorção máxima, seguido pelo cobre, cádmio e o zinco, respectivamente.
PALAVRAS CHAVES: solos argilosos, mÖssbauer, metais.
INTRODUÇÃO: A avaliação das condições de equilíbrio alcançadas por íons metálicos em estudo de adsorção e solubilidade é de particular interesse quando a mobilidade potencial de um cátion ou nutriente é considerada (MSAKY, J. J.; CALVET, R. 1990; BROWN Jr. G. E. ; FOSTER, A.L.; OSTERGREN, J.D. 1999). Resíduos sólidos de grande toxidade ou aqueles sem possibilidades de reciclagem industrial, necessariamente, devem ser dispostos em aterros industriais. O estudo relativo a metais pesados nos ecossistemas tem indicado concentrações elevadas desses elementos em muitas áreas próximas a complexos urbanos, complexos industriais e de rodovias (JARDIM, 1992). Os processos envolvidos na adsorção iônicas no sistema solo-solução do solo-planta são complexos. As maiores dificuldades surgem da necessidade de conhecer a natureza física e química do sistema, sobretudo da fase mineral, onde os parâmetros de adsorção iônica ocorrem. Experimentos de laboratório permitem verificar a adsorção máxima de metais por solos, através da capacidade máxima de adsorção, da energia com que o solo adsorve o metal e as influencia que as características químicas dos solos exercem nesses parâmetros de adsorção (JORDÃO, 1993).
MATERIAL E MÉTODOS: As amostras foram coletadas na região da Grande Vitória-ES. Na caracterização das amostras, foram realizadas análises físicas, químicas e mineralógicas. Para a avaliação da quantidade máxima de adsorção dos metais cobre, zinco, chumbo e cádmio foram utilizadas amostras de solos argilosos. Soluções dos metais em várias concentrações foram adicionadas isoladamente às amostras. O pH foi ajustado e o material mantido em agitação, seguida de centrifugação e filtração. Foi verificados o pH final e a concentração do metal determinada no sobrenadante, por espectrofotometria de absorção atômica.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: A composição mineralógica (Tabela 1), mostra a presença de quartzo (Qt), Caulinita (Ka), óxido de ferro (Hm: hematita e Gt: Goethita) e Gibsita (Gb).Os resultados de espectroscopia Mössbauer (Figura 1), realizados a temperatura do ambiente, indicam somente a ocorrência dos óxidos de ferro: hematita e goethita, o que pode ser confirmado pela análise de raios-X. Vários mecanismos tem sido proposto para explicar a retenção dos íons metálicos na superfície dos óxidos, alguns envolvendo espécie hidroxiladas, por exemplo MeOH+ e Me(OH)2. Alguns pesquisadores defendem a ligação coordenada de cátions metálicos divalentes a grupo hidroxilas superficiais, ligações estas que levariam a liberação de íon hidrogênio. Na avaliação da capacidade de adsorção dos metais chumbo, cobre, cádmio, e zinco (Figura 2), pelos componentes deste solo, a faixa de pH estudado foi de 4,0 a 7,0. Verificou-se que os óxidos de ferros, alumínio e manganês podem contribuir para a imobilização de íons metálicos de solos e sedimentos poluídos. Observa-se que em pH baixo, há uma competição do metal com os íons H+ pelos sítios de adsorção.
CONCLUSÕES: O comportamento dos metais estudados foi semelhante no que diz respeito às interações com os componentes do solo, nos diferentes valores de pH. O chumbo foi o metal que apresentou menor pH de adsorção máxima, seguido pelo cobre, cádmio e o zinco, respectivamente.
AGRADECIMENTOS:FAPES/FUNCITEC, LABETRO-UFES, CNPq
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA:MSAKY, J. J. ; CALVET, R. Adsorption behavior of copper and zinc in soils: influence of pH on adsorption characteristics. Soil Sci. , 1990,150(2)513-20.
BROWN Jr. G. E. ; FOSTER, A.L.; OSTERGREN, J.D. Mineral surfaces and biovailability of heavy metals: A molecular-scale perspective, Proc. Natl. Acad. Sci.,1999, 49, 3388-3395.
JARDIM, W. F. A contaminação dos recursos hídricos por esgoto doméstico e industrial. Química Nova, 1992,15 (2).
JORDÃO, C. P. Adsorção de Cátions Metálicos em Ácidos Húmicos do Latossolo, Química Nova, 1993 16 (6).