Copper adsorption on acric oxisols from the State of São Paulo

O cobre, embora essencial à nutrição de plantas, pode apresentar caráter tóxico, quando presente em altas concentrações na solução do solo. Esse elemento está presente em resíduos municipais e industriais, em compostos organo-metálicos, como agroquímicos largamente utilizados na agricultura, em fertilizantes e na ração animal. As reações que controlam a disponibilidade do cobre no sistema agroecológico são complexas, sendo que o mesmo pode se encontrar ligado nas frações orgânica e inorgânica do solo. Os objetivos deste estudo foram estudar a adsorção do cobre nos horizontes superficiais (0-20 cm) e subsuperficiais (na maior expressão do horizonte B) de três solos do Estado de São Paulo: Latossolo Roxo ácrico textura muito argilosa, Latossolo variação Una ácrico textura média e Terra Roxa Estruturada, em seus valores de pH naturais e averiguar se ela pode ser estimada por seus atributos químicos, físicos mineralógicos. As amostras foram suspensas em 20 mL de solução 0,0025 mol L-1 de Ca(No3)2, nas concentrações de O; 5; 10; 20; 50; 100; 200; 300; 400; 600 e 800 mg kg-1 de cobre. Após agitação por 24 horas realizaram-se as determinações de cobre no extrato, com auxílio de espectrofotômetro de absorção atômica. A partir desses resultados, foram obtidas as isotermas de adsorção e os coeficientes das equações de Freundlich e Langmuir. Numa segunda etapa, avaliou-se o efeito do pH na adsorção do cobre em amostras de terra incubadas com carbonato de cálcio ou ácido clorídrico, dentro de uma faixa de variação de pH de 4 a 7. Adicionaram-se 100 mg kg-1 Cu e seguiu-se o mesmo procedimento descrito na primeira etapa. Observou-se aumento na adsorção de cobre com o aumento da dose adicionada, porém o incremento foi menos acentuado nas doses mais altas do metal, possivelmente pela saturação dos sítios de adsorção. Os horizontes superficiais adsorveram maiores quantidades de cobre em relação ao horizontes subsuperficiais, evidenciando a influência da matéria orgânica nas reações. A adsorção de cobre foi significativa nos horizontes subsuperficiais dos Latossolos, apesar do balanço positivo de cargas, demostrando a existência de mecanismos de adsorção específica, relacionados principalmente com a predominância dos óxidos de ferro e alumínio na fração mineral desses solos. Houve efeito do pH da solução do solo na adsorção de cobre, pois elevando-se seu valor houve correspondente aumento nas quantidades adsorvidas. A TE apresentou maior capacidade de adsorção de cobre, porém as quantidades adsorvidas do elemento não foram estatisticamente diferentes para os três solos estudados em valores de pH próximos a 6,0. A CTC, influenciada pelos teores de matéria orgânica e argila, e os teores de óxidos e hidróxidos de ferro e alumínio foram os principais atributos do solo que correlacionaram-se com os parâmetros dos modelos de Langmuir e Freundlich.Although essential to plant nutrition, copper may also display a toxic feature at high concentrations in the soil solution. This element is found in municipal and industrial wastes, in organometalic compounds, such as widely used agrochemicals, in fertilizers, and animal rations. Many reactions control copper availability in the agroecological system, and the element can be found complex with both the organic and inorganic fraction. Toe objects of this study were to study copper adsorption in the surface (0-20 cm) and subsurface horizons (in the B horizon) of three soils from the State of São Paulo, Brazil: Rhodic Kandiudalf (RK), Anionic Rhodic Acrudox (RA) and Anionic Xanthic Acrudox (XA). Natural pH values were used and we assessed whether Cu ads01ption can be estimated by chemical, physicai and mineraiogicai attributes. Samples were suspended in 20 mL of a Ca(No3)2 ,0025 mol L-1 solution, Containing Cu(No3)2 at concentrations of O; 5; 10; 20; 50; 100; 200; 300; 400; 600 e 800 mg kg-1 of copper. After 24-hours, copper was determined in the extract by atomic adsorption spectrophotometer. From the results, adsorption isotherms and Freundlich and Langmuir equation coefficients were estimated. ln a second stage, the samples were incubated with either calcium carbonate or chloridric acid with a pH ranging from 4 to 7. A 100 mg kg-1 Cu was added to the soil and then the sarne procedure as described in first stage was performed. Copper adsorption increased as the addition of Cu increased. However, the adsorption increment was less marked in the more concentrated Cu leveis, probably due to saturation of the adsorption sites. Surface horizons adsorbed greater amounts of copper in relation to the subsurface horizons, thus showing the influence of organic matter. Copper adsorption was significant in subsurface horizons of RA and XA, in spite of positive net of charges, which showed that a specific adsorption mechanism was involved. It is likely that this is due mainly to the predominance of iron and aluminun oxides in mineral :fraction. A pH effect on Cu adsorption was observed, since a higher pH increased the amounts of Cu adsorbed. RK had a higher Cu adsorption capacity; however, the amounts of adsorbed Cu were similar for ali three soils as the pH increased to 6.0. Toe CEC, influenced by organic matter and clay, as well as iron and aluminum sesquioxide contents, were the main soil attributes, which correiated with the parameters of Langmuir and Freundlich