Adsorción de cadmio, cromo y mercurio en suelos del Valle del Cauca a varios valores de pH

Cadmium, chromium and mercury adsorption on Cauca Valley soils as a function of pH

Con el fin de observar el proceso de adsorción de Cd, Cr y Hg y determinar el efecto del pH sobre la adsorción de los metales indicados, se seleccionaron tres suelos de los órdenes predominantes en el Valle del Cauca que, por su ubicación, están siendo regados con aguas contaminadas o pueden llegar a serlo en un futuro. El pH de los suelos se ajustó con ácido acético al 1, 4 y 12% o con NaOH 0.01 N para obtener valores lo más próximo posible a 5.7, 6.5 Y 7.8. Se prepararon soluciones de equilibrio con cada metal (0.0, 0.28, 0.56, 1.12 Y 2.25 mg/L) y se adicionaron a 0.25 g de suelo seco al aire y tamizado para pasar una malla de 2 mm. La extracción de los metales se realizó con HCI 001 N y se determinaron por espectrofotometría de absorción atómica. La diferencia entre la concentración inicial y la final se consideró como la cantidad adsorbida por el suelo y la diferencia entre la cantidad adsorbida y la cantidad extraída con H Cl 0.01 N se consideró como la cantidad retenida por el suelo. En general el Cd se adsorbe más a valores de pH neutro o alcalino en todos los suelos, debido a que su forma predominante es la divalente y tiende más a formar complejos solubles e insolubles con los aniones encontrados en el suelo por encima de pH 7.0. La adsorción de Cr y Hg es mayor a valores de pH ácido debido a que forman complejos con la materia orgánica del suelo y/o los óxidos e hidróxidos de Fe, Al y Mn cuyas reacciones se ven favorecidas a estos valores de pH. La menor extracción (mayor retención) en todos los suelos se dio a valores de pH entre 6.4 y 6.6, indicando que en este pH los metales quedan fuertemente retenidos por el complejo de cambio y su disponibilidad hacia las plantas es mínima.

Soils irrigated with heavy metals contamined water are common in Cauca Valley and there is not available information about of soil behavior and soil processes affected by Cd, Cr and Hg. Three soils of the main orders of Cauca Valley were collected and prepared for sorption experiments adjusting the pH to 5.7,6.5 and 7.8 values using, 1,4 and 12% acetic acid or 0.01 N NaOH. Six saturating solution of each metal (0.0, 0.28, 0.56, 1.12 and 2.25 mg L-1) were added to 0.25 g air dried and ground to pass a 2-mm sieve soil samples. The soil solution suspensions were shaken for 25 minutes and then extracted with 0.01N HC1. Cadmium; Cr and Hg concentrations were determined by atomic absorption spectrofotometry. The difference between the initial and final metal solution concentration was considered to be soil adsorbed and the amount 0.01 N HC1 extracted as the metal retained by the soil. Cadmium adsorption in all the soils was higher at neutral or alkaline pH values due to the predominance of divalent solubles or insoluble metalanion complexes formed in the soil at pH values higter than 7.0. The Cr and Hg adsorption is higher at acid values of pH due to the formation of complexes with the organic matter (chelation) or with Fe, Al or Mn hydrous oxids wich are favoreced at this pH values. The lower 0.01N HC1 extraction (higher retention) was observed at pH values 6.4-6.6 in all the soils suggesting that in this range of pH this heavy metals are strongly adsorbed by the exchange complex and are not available to plants.