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Type: Dissertação
Title: Sorção de cádmio e chumbo em solo ácido tratado com biocarvão de eucalipto
Title in English: Cadmium and lead sorption in acidic soil treated with eucalyptus biochar
Authors: Silveira, Gabriel José Lima da
Advisor: Sousa, Helon Hébano de Freitas
Keywords: Metais pesados;Poluição do solo;Biochar
Issue Date: 2022
Citation: SILVEIRA, Gabriel José Lima da. Sorção de cádmio e chumbo em solo ácido tratado com biocarvão de eucalipto. 2022. 53 f. Dissertação (Mestrado em Ciência do Solo) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2022.
Abstract in Brazilian Portuguese: A poluição do solo e da água por metais pesados cresce cada vez mais com o aumento desordenado das atividades antrópicas; portanto, estratégias de manejo para o controle desses poluentes devem ser desenvolvidas paralelamente. A possibilidade de os metais pesados serem retidos às partículas do biocarvão, devido aos mecanismos de interação desse material com os metais, torna o uso desse insumo bastante relevante, visto que é uma alternativa promissora. Nesta pesquisa investigou-se o potencial do biocarvão produzido a partir da madeira de eucalipto sob pirólise lenta (400 a 450 °C) na sorção cádmio (Cd) e chumbo (Pb) através do método batelada de laboratório. A investigação foi por meio de três experimentos: no primeiro foi realizado a incubação do solo com o biocarvão para a formação do substrato, que posteriormente foi utilizado nos ensaios de sorção, em que no segundo experimento foram utilizados Cd e Pb nas concentrações de 10 mg L-1e 150 mg L-1, respectivamente, em sistema monoelementar para determinar a capacidade de remoção e o percentual da sorção. No terceiro experimento foram utilizados ensaios de isotermas de sorção nas concentrações de 0, 5, 10, 15, 20, 25 e 30 mg L-1 para Cd e 0, 25, 50, 75, 100, 125 e 150 mg L-1 para Pb, apenas para o tratamento que obteve o maior percentual de remoção de Cd e Pb no segundo experimento. A incubação do solo com o biocarvão foi realizada em sala escura e os experimentos de sorção foram no Laboratório de Química do Solo, ambos os locais pertencentes ao Departamento de Ciência do Solo da Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, Ceará. O delineamento experimental para os dois primeiros experimentos foi inteiramente aleatorizado (DIA), em esquema fatorial 3x4, com quatro repetições, combinando-se diferentes tamanhos de partículas <0,5; 0,5-1 e 1-2 mm e diferentes doses de biocarvão 0%, 1%, 3% e 5% v/v incubados em solo ácido (pH 4,5). O tratamento que obteve o maior percentual de remoção de ambos os metais foi o com tamanho de partícula <0,5 mm na dose de 5% de biocarvão. Os resultados das isotermas mostraram que o solo tratado com biocarvão com tamanho de partícula <0.5 mm na dose de 5% tinha uma capacidade máxima de sorção de 891,9 mg kg-1para Cd e 3281,8 mg kg-1 para Pb. O processo de sorção foi bem descrito pelas equações isotérmicas de Langmuir e Freundlich.
Abstract: The Pollution of soil and water by heavy metals grows more and more with the disorderly increase of human activities; therefore, management strategies to control these pollutants must be developed in parallel. The possibility of heavy metals being retained in biochar particles, due to the interaction mechanisms of this material with metals, makes the use of this input very relevant, since it is a promising alternative. In this research, the potential of biochar produced from eucalyptus wood under slow pyrolysis (400 to 450 °C) in cadmium (Cd) and lead (Pb) sorption was investigated using the laboratory batch method. The investigation was carried out through three experiments: in the first, the soil was incubated with biochar to form the substrate, which was later used in the sorption tests, in which the second experiment used Cd and Pb at concentrations of 10 mg L-1 and 150 mg L-1, respectively, in a monoelementary system to determine the removal capacity and the percentage of sorption. In the third experiment, sorption isotherm tests were used at concentrations of 0, 5, 10, 15, 20, 25 and 30 mg L-1 for Cd and 0, 25, 50, 75, 100, 125 and 150 mg L-1 for Pb, only for the treatment that obtained the highest percentage of removal of Cd and Pb in the second experiment. Soil incubation with biochar was carried out in a dark room and sorption experiments were carried out at the Soil Chemistry Laboratory, both sites belonging to the Soil Science Department of the Federal University of Ceará, Fortaleza, Ceará. The experimental design for the first two experiments was completely randomized (DIA), in a 3x4 factorial scheme, with four replications, combining different particle sizes <0.5; 0.5-1 and 1-2 mm and different doses of biochar 0%, 1%, 3% and 5% v/v incubated in acidic soil (pH 4.5). The treatment that obtained the highest percentage of removal of both metals was the one with particle size <0.5 mm at the dose of 5% biochar. The results of the isotherms showed that the soil treated with biochar with particle size <0.5 mm at the 5% dose had a maximum sorption capacity of 891.9 mg kg-1 for Cd and 3281.8 mg kg-1 for Pb. The sorption process was well described by the isothermal equations of Langmuir and Freundlich.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/74008
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