RESUMO Zeólitas naturais são materiais adsorventes eficientes e com baixo custo para remoção de metais pesados em relação aos métodos convencionais. Este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito do pH na capacidade máxima de remoção de cobre (Cu+2) por zeólita natural disponível na região do planalto catarinense (zeólita basalto - ZB) comparando sua eficiência com uma zeólita comercial importada de cuba (ZC). A capacidade de troca de cátions das zeólitas foi determinada pelo método de saturação por amônio. A densidade de partículas foi feita através do método do balão volumétrico. O efeito do pH na remoção foi avaliado a pH 3,0; 4,0 e 5,0 (±0,2) e concentrações iniciais de 10 mg L−1 e 180 mg L−1. A capacidade máxima de remoção de Cu+2 foi avaliada em pH 3,0; 4,0 e 5,0 e concentrações iniciais de 10, 30, 60, 90, 180 e 270 mg L−1. A quantificação do teor de Cu+2 foi realizada por espectrofotometria de absorção atômica com sistema de atomização por chama do tipo ar-acetileno. Para a construção das isotermas foi utilizado regressão polinomial e no teste de médias da porcentagem removida de Cu+2 em diferentes valores de pH foi utilizado Scott-Knott a 5% de significância. A ZC apresentou capacidade de troca de cátions 40% superior a ZB, porém isso não se refletiu na capacidade de remoção. Houve efeito do pH somente para ZC na menor concentração adicionada. A capacidade máxima de remoção foi de 2662 mg kg−1 para ZB e 2759 mg kg−1 para ZC em pH 5,0. A capacidade máxima de remoção de Cu+2 para ZB é semelhante ao da ZC. A ZB pode ser utilizada na remoção de metais em efluentes industriais e laboratoriais com baixo custo.

ABSTRACT Natural zeolites are effective adsorbent materials and low cost for removal of heavy metals compared to conventional methods. This study aimed to evaluate the effect of pH and the maximum capacity removal of copper (Cu+2) by natural zeolite available in the region of Southern Brazil (zeolite basalt - ZB) comparing its perfomance with a commercial zeolite imported from Cuba (ZC). The cation exchange capacity of the zeolites was determined by Ammonium saturation method. The particle density was taken by volumetric flask method. The effect of pH on removal was measured at pH 3.0, 4.0 and 5.0 (± 0.2) and initial concentrations of 10 and 180 mg L−1. The maximum capacity removal of Cu+2 was assessed at pH 3.0, 4,0 and 5.0 and the initial concentrations of 10, 30, 60, 90, 180 and 270 mg L−1. Quantification of Cu+2 was carried out by atomic absorption spectrometry with atomization system type air-acetylene. For the construction of the isotherms was used polynomial regression and the averaged test percentage of Cu+2 removed at different pH values was used the Scott-Knott 5% significance level. The ZC presented capacity cation exchange 40% higher than ZB, but this was not reflected in the removal capacity. There was effect of pH only for ZC in less concentration added. The maximum removal capacity was 2662 kg−1 mg for ZB and 2759 mg kg for ZC in the pH 5.0. The maximum capacity removal Cu+2 ZB is similar to ZC. The ZB can be used to remove metals in laboratory and industrial effluents with low cost.

Resumo: O objetivo no trabalho foi avaliar a germinação e o desenvolvimento inicial de três cultivares de Brachiaria brizantha e a Brachiaria decumbens em presença dos elementos-traço Cd, Pb e Cu e quantificar os teores de Cd e Cu no tecido vegetal dessas espécies. A germinação das sementes ocorreu em papel germitest(r), contendo cádmio, chumbo, cobre além da testemunha. Foram calculadas a porcentagem de germinação, índice de velocidade de germinação, índice de vigor e comprimento da plântula. Posteriormente, as sementes foram germinadas em vasos de solo contaminado com Cd e Cu, onde se avaliou o índice Soil Plant Analysis Development (SPAD), matéria seca da parte aérea e da raiz e quantificado o teor de metais Cd e Cu no tecido vegetal. A B. decumbens apresentou sensibilidade aos elementos estudados, apresentando decréscimos de todos os parâmetros avaliados. O Cu foi o elemento que mais causou efeitos tóxicos à germinação e desenvolvimento inicial das plântulas das espécies estudadas. Em solo contaminado, as espécies estudadas não apresentaram diferenças na produção de massa seca de parte aérea, porém a exposição de Cd e Cu ocasionou reduções do índice SPAD em todas as espécies. Os maiores teores de Cd e Cu foram encontrados nas raízes.

Abstract: The objective was to evaluate the germination and initial development of three cultivars of Brachiaria brizantha and Brachiaria decumbens in the presence of trace elements of Cd, Pb and Cu and quantify the Cd and Cu contents in plant tissue of these species. First, seed germination occurred in towel paper containing cadmium, lead, copper and the control. We calculated the percentage of germination, germination speed index, vigor index and seedling length. Later, the seeds were germinated in soil pots contaminated with Cd and Cu, where the Soil-Plant Analysis Development index (SPAD index) was evaluated, as well as dry matter of shoot and root, and the Cd and Cu metal content in plant tissue was quantified. B. decumbens showed sensitivity to the elements studied, with decreases in all parameters. Cu was the element that caused more toxic effects on germination and early seedling development of the species studied. In contaminated soil, the species studied showed no differences in dry matter production of shoots, but the exposure to Cd and Cu caused reductions in SPAD index in all species. The highest Cd and Cu contents were found in the roots.

A alta toxicidade de As para homens e animais gera a necessidade de estudos do comportamento químico do arsenato nos solos que possam auxiliar na mitigação de áreas contaminadas com arsênio. Este trabalho teve por objetivo avaliar o teor total e a adsorção de As na ausência e presença dos ânions fosfato e sulfato em seis diferentes classes de solos do estado de Minas Gerais, Brasil. Os solos alvo deste estudo são: o Neossolo Flúvico (RU), Gleissolo Háplico (GX), Gleissolo Melânico (GM), Latossolo Vermelho Distrófico (LVd), coletados em Lavras; Neossolo Quartzarênico (RQ), coletado em Itutinga e o Latossolo Amarelo Distrófico (LAd), coletado em Rosário, no estado de Minas Gerais. As amostras de solo foram secas, moídas e peneiradas em peneira de 2,0mm para execução do teste de adsorção e peneiradas em peneira plástica com malha de 1,5mm para determinação do teor de As, o qual foi determinado pelo método 3051A. A adsorção de As foi avaliada na dose de1500µmol L-1 de As, 1500µmol L-1 de As + 1500µmol L-1 de P e 1500µmol L-1 de As + 750µmolL-1 de S, em relação solo:solução final de 1:100, a pH 5,5 e força iônica de 15mmol L-1. Os seis solos apresentaram teor médio de As entre 0,14 e 9,3mgkg-1. A porcentagem adsorvida de arsênio na ausência dos outros ânions seguiu a sequência GM>LVd=RU=LAd=GX=RQ. A adição de fosfato e sulfato reduziu a porcentagem de arsênio adsorvido e, por consequência, houve um aumentou na concentração de arsênio disponível na solução do solo.

The high toxicity of arsenic to humans and animals creates the need to study the chemical behavior of arsenate in soils that can help in the mitigation of areas contaminated with arsenic. This work aimed to evaluate the total content and adsorption in the absence and presence of phosphate and sulfate anions in six different soil classes in the state of Minas Gerais, Brazil. Soils aim of this study are: Fluvic Neosol (RU), Haplic Gleysol (GX), Melanic Gleysol (GM) and Typical Distrophic Red Latosol (LVd) collected in Lavras, MG; Quartzenic Neosol (RQ) collected in Itutinga, MG, and Typical Distrophic Yellow Latosol (Lad) collected in Rosário, MG. Soil samples were dried, ground and sieved through a sieve of 2mm for the test run of adsorption and sieved through a sieve with a mesh of plastic 1.5mm for the As determination. The As content was determined by the method 3051A. The rate 1500µmolL-1As, 1500µmol L-1 As + 1500µmol L-1 P, 1500µmol L-1 As + 750µmol L-1 As were used to evaluate As adsorption, soil solution rate of 1:100, pH 5,5 and ionic force of 15mmol.L-1. The mean As content in the six soils was between 0,14 and 9,3mgkg-1. The adsorpted percentage of As in absence of other anions followed the sequence GM>LVd=RU=LAd=GX=RQ. Phosphate and sulphate addition reduced the percentage of adsorpted arsenic, consequently there was an increase of disponible arsenic in the soil solution.