O movimento de elementos-traço nos solos está intimamente associado aos fatores que contribuem para sua retenção na fase sólida; dentre esses fatores, destaca-se a presença de ânions adsorvidos. Neste trabalho, avaliou-se o efeito do pré-tratamento do solo com P sobre a adsorção e dessorção de Cd, Cu e Pb em amostras dos horizontes A e B de dois solos: Latossolo Vermelho-Amarelo ácrico típico (LVAw) e Latossolo Vermelho ácrico típico (LVw). O pré-tratamento com P consistiu na reação das amostras de solo, durante 72 h, com Ca(H2PO4)2.H2 O 10,75 mmol L-1 (relação solo:solução de 1:1,5). Para a adsorção dos metais, amostras de solo tratadas e não tratadas com P foram inicialmente pré-equilibradas com Ca(NO3)2 5 mmol L-1 (relação solo:solução 1:67, pH 5,5) e colocadas para reagir, individualmente, com Cu(NO3)2, Cd(NO3)2 ou Pb(NO3)2 na concentração de 0,45 mmol L-1 (relação solo:solução final 1:100). O pré-tratamento com P aumentou a adsorção de todos os metais, com maior incremento nas amostras dos horizontes B. O aumento da adsorção com o tratamento com P indica que a presença de P nesses solos contribui para reduzir a disponibilidade dos metais Cd, Cu e Pb. A quantidade adsorvida segue a seqüência Pb > Cu >> Cd. Com relação à fração de metal dessorvida (metal dessorvido/metal adsorvido ), esta foi menor nas amostras previamente tratadas com P para Pb, sendo a dessorção de Cu não influenciada pelo tratamento com P.

The movement of trace elements in soils is closely related to factors that contribute to their retention in the solid phase, for instance adsorbed anions. In the present work, it was evaluated the effect of phosphorus (P) pre-treatment on adsorption and desorption of Cd, Cu, and Pb in A and B horizon samples of two Latosol (Oxisols): a Yellow-Red Latosol and a Dark-Red Latosol. The P pre-treatment consisted of reacting soils samples for 72 h with 10.75 mmol L-1 Ca(H2PO4)2.H2 O (soil:solution ratio of 1:1.5). For adsorbing the metals, samples of pre-treated and non pre-treated soil material were pre-equilibrated with 5 mmol L-1 Ca(NO3)2 (soil:solution ratio of 1:67; pH 5.5), and then reacted, individually, with 0.450 mmol L-1 Cu(NO3)2, Cd(NO3)2, or Pb(NO3 )2, (final soil:solution ratio of 1:100). Phosphorus pre-treatment increased the adsorption of all metals, particularly in B-horizon samples. The increased adsorption indicates that the presence of P in these soils may contribute to reduce Cd, Cu and Pb availability. The amount of metal adsorbed followed the sequence Pb > Cu >> Cd. Regarding the fraction of desorbed metal (desorbed metal/adsorbed metal), it was smaller in the previously P treated samples, except for Cu, whose desorption was not influenced by the pre-treatment with P.

Reações de adsorção-dessorção de chumbo em solos são influenciadas por atributos de superfície dos colóides dos solos e pela composição da solução do meio. Este estudo avaliou o efeito do pH sobre a adsorção-dessorção de chumbo em Latossolos brasileiros. Amostras do horizonte A de cada solo, suspensas em Ca(NO3)2 5 mmol L-1, foram tituladas com HNO3 7 mmol L-1 ou solução saturada de Ca(OH)2, para que fosse atingido o valor de pH estipulado em cada experimento (4,5, 5,5 e 6,5). Atingido o pH de equilíbrio, as amostras foram equilibradas com Pb(NO3)2, com vistas em obter uma concentração final de 0,15 mmol L-1 (relação solo:solução 1:100; força iônica 15 mmol L-1), por um período de 72 h. A dessorção foi realizada em Ca(NO3)2 5 mmol L-1, pH 5,5. O aumento do pH de 4,5 para 6,5 causou aumento da adsorção de até 16,7 vezes, um aumento médio de 2,9 vezes de pH 4,5 para 5,5; 1,4 vez de pH 5,5 para 6,5 e 4,2 vezes de pH 4,5 para 6,5. A relação Pb adsorvido/Pb adicionado foi, em média, de 0,33 para pH 4,5; 0,75 para pH 5,5 e 0,94 para pH 6,5. A fração média de Pb dessorvido (Pb dessorvido/Pb adsorvido) decresceu de 0,36 a pH 4,5, para < 0,06 a pH 6,5. O efeito dos atributos do solo sobre a adsorção-dessorção de chumbo decresceu quando o pH aumentou, evidenciado por uma maior diferenciação na quantidade adsorvida pelos solos em valores mais baixos de pH. A adsorção de Pb foi positivamente correlacionada (e geralmente a fração dessorvida foi negativamente correlacionada) com área superficial específica, CTC a pH 7,0, teores de caulinita, hematita, Fe2O3 extraídos pelo ditionito-citrato-bicarbonato de sódio e oxalato ácido de amônio e SiO2 e Fe2O3 extraídos pelo ataque sulfúrico. O fato de considerável fração de chumbo permanecer adsorvida em pH 4,5 mostra a reduzida disponibilidade deste metal em Latossolos, mesmo em baixos valores de pH.

Adsorption-desorption reactions of lead in soils are affected by surface chemistry and solution composition. This study evaluated the effect of pH upon lead adsorption-desorption by A-horizon samples of Brazilian Oxisols. Soil suspension was previously titrated with either 7 mmol HNO3 or saturated Ca(OH)2 to determine the amount of acid or base necessary for pH adjustment. The effect of pH on Pb adsorption was evaluated after a 72 h-reaction of the soil samples with 0.15 mmol L-1 Pb(NO3)2 at pH 4.5, 5.5, and 6.5, using Ca(NO3)2 as the background solution (soil:solution ratio 1:100; ionic strength 15 mmol L-1). Lead desorption was measured after a 72 h-reaction of the soil samples with 5 mmol L-1 Ca(NO3)2 at pH 5.5. Increasing pH from 4.5 to 6.5 caused adsorption to increase up to 16.7 times, with an average of 2.9 times increase from pH 4.5 to 5.5, 1.4 times increase from pH 5.5 to 6.5 and 4.2 times increase from pH 4.5 to 6.5. The ratio Pb adsorbed/Pb added averaged 0.33 at pH 4.5, 0.75 at pH 5.5, and 0.94 at pH 6.5. The fraction of Pb desorbed (Pb desorbed/Pb adsorbed) decreased as the previous adsorption-pH value increased, averaging 0.36 at pH 4.5, 0.22 at 5.5, and < 0.06 at pH 6.5. The effect of soil properties upon Pb adsorption-desorption decreased as pH increased. Lead adsorption was positively correlated (and generally fractional desorption was negatively correlated) with specific surface area, kaolinite, hematite, oxalate- and DCB-Fe, and sulfuric acid digestion-Si and -Fe contents. The fact that a considerable fraction of Pb still remained adsorbed at pH 4.5 is noteworthy, as this may reduce lead availability in Oxisols even at low pH.

O teor total e a capacidade máxima de adsorção de chumbo (Pb) dos solos são influenciados pelos seus atributos físicos, químicos e mineralógicos e o seu conhecimento é de fundamental importância para estudos da dinâmica do Pb no meio ambiente. Neste estudo, determinaram-se o teor total e a capacidade máxima de adsorção de Pb (CMAPb) de Latossolos de várias regiões geográficas do Brasil e correlacionaram-se os valores de CMAPb com os seus atributos físicos, químicos e mineralógicos. O teor total variou de 6,14 a 30,55 mg kg-1, com média de 18,00 mg kg-1, verificando-se os maiores teores em solos das regiões sul e sudeste. A CMAPb variou de 2.115 a 19.465 mg kg-1, com média de 11.296 mg kg-1, apresentando correlação negativa com as relações Al2O3/Fe2O3 e Gt/(Gt + Hm) e correlação positiva com Si e Fe, extraídos por ataque sulfúrico, Fe, extraído pelo oxalato ácido de amônio e ditionito-citrato-bicarbonato de sódio, caulinita e hematita, bem como com os valores de CTC e superfície específica. Os solos estudados apresentaram grande capacidade de retenção de Pb, tendo os Latossolos Roxos e Latossolos Vermelho-Escuros apresentado maiores CMAPb que os Latossolos Vermelho-Amarelos e Latossolo Amarelo. Adicionalmente, a maioria dos solos apresentou CMAPb maior que a CTC a pH 7,0, o que pode ser um indicativo de que parte do Pb é adsorvido como complexo de esfera interna.

Total soil lead (Pb) content along with the sorption capacity of Pb in soils are important parameters for risk assessment studies of Pb in the environment. This experiment used A-horizon samples of 17 Oxisols from all Brazilian regions to evaluate their total Pb content as well as their Pb maximum adsorption capacities (PbMAC). The total soil Pb content varied from 6.14 to 30.55 mg kg-1, averaging 18.00 mg kg-1. The highest total soil Pb contents were found for soils of the southern and southeastern regions, followed by the soils from the western Central and northern/Northeast regions. Values of the PbMAC varied from 2,215 to 19,465 mg kg-1, averaging 11,296 mg kg-1. Lead maximum adsorption capacity was positively correlated with sulfuric acid digestion-Si and -Fe, oxalate- and DCB-Fe, hematite, kaolinite and clay contents, CEC and specific surface area values and negatively correlated with Al2O3/Fe2O3 and Gt/(Gt + Hm). The results indicated that Oxisols can adsorb a great amount of Pb. In addition, it was observed that most Oxisols adsorbed more Pb than the amount expected from CEC values, which indicates the occurrence of inner-sphere complexation.

Este estudo avaliou o peso molecular estimado (PM) e as proporções de frações ácidos húmicos (FAH) e frações ácidos fúlvicos (FAF) presentes em substâncias húmicas (SH), extraídas com NaOH 0,1 M e resina trocadora de íons, originárias de Latossolo Vermelho-Escuro sob floresta e cultivado com laranja, em áreas com e sem calagem, por meio da cromatografia de exclusão por tamanho de alta eficiência (CETAE). Na calibração do PM com o tempo de retenção de diferentes compostos na coluna cromatográfica, utilizaram-se moléculas de sulfonato de poliestireno de sódio (SPS) e acetona. A análise das substâncias húmicas revelou que as FAFs e FAHs dos materiais de solo apresentaram tempo de eluição e, portanto, pesos moleculares muito similares àqueles determinados para os ácidos padrões. Os cromatogramas obtidos mostraram que o uso e o manejo do solo não introduziram mudanças no PM e na relação FAF:FAH das substâncias húmicas. Por outro lado, o método de extração influenciou, de forma marcante, as proporções de FAH e FAF, com mais FAH nos materiais extraídos com a resina trocadora de íons e maiores proporções de FAF nas substâncias húmicas extraídas com NaOH. As proporções de FAF e FAH obtidas por meio do método proposto pela SISH estiveram muito próximas àquelas determinadas com a CETAE, no material húmico extraído com a resina Chelex, demonstrando o potencial desta técnica na determinação do PM e das proporções de FAH e FAF em substâncias húmicas originárias de solos.

This study evaluated the molecular weight (mw) as well as the proportions of humic and fulvic acid fractions in humic substances (H5) extracted with 0.1 M NaOH and a chelating (Chelex 100 chelating ion exchange resins) (Na form), via High-Performance Size Exclusion Chromatography (HPSEC). Samples of a Dusky Red Latosol were collected from three areas: under orange-cultivated forest with and without liming. Standards of sodium polystyrene sulfonate and acetone were used to calibrate the molecular weight and retention time ratio. All chromatograms of both NaOH- and resin-extracted humic substances contained two peaks: one peak eluted at the same time as the reference HAs (mw = 27700 daltons) and the other at the same time as the reference aquatic FAs (mw = 1330 daltons). The chromatograms showed no difference in the distribution of soil humic substances from the different agricultural systems studied. However, the relative proportions of humic and fulvic acid fractions differed between NaOH- extracted and resin-extracted humic substances, with more humic acid fractions in the resin-humic material and greater proportions of fulvic acid fractions in the NaOH-humic extracts. The proportions of humic and fulvic acid fractions obtained by using the method proposed by SISH were close to those determined by HPSEC in the Chelex 100 ion exchange resin-humic substances, showing a potential use of this separation technique to the analyses of molecular weight and proportions of humic and fulvic acid fractions from soil humic substances.

Realizou-se o presente estudo com amostras da camada superficial (0-20 cm) de onze solos de várzea de diferentes regiões do estado de Minas Gerais, visando quantificar a adsorção de fósforo em solos de várzeas drenadas, sujeitas a ciclos alternados de umedecimento e secagem, bem como avaliar a influência de alguns atributos do solo sobre esta adsorção. Amostras da fração TFSA (2 g) foram mantidas em contato, mediante agitação por 12 horas, com soluções de CaCl2 0,01 mol L-1 (40 mL), contendo 0, 25, 50, 100 e 200 mg L-1 de P. O fósforo foi analisado posteriormente no sobrenadante para determinação da quantidade adsorvida. Após isto, descartou-se o sobrenadante para mais 12 h de agitação com solução de CaCl2 0,01 mol L-1, visando determinar a quantidade dessorvida. Os valores de adsorção encontrados foram ajustados à isoterma de Langmuir para avaliar a capacidade máxima de adsorção de fósforo (CMAF), tendo sido estimado ainda o índice tampão de P (ITP) a partir do valor do coeficiente b1 das equações de 2º grau ajustadas entre o P adsorvido e o P dessorvido nas diferentes concentrações de P adicionado. Os valores encontrados para a CMAF situaram-se entre 476 e 3.961 mg kg-1 de P no solo, tendo oito solos apresentado capacidade de adsorção de P muito alta (> 1.000 mg kg-1). Os valores de ITP situaram-se entre 4,3 e 129. A CMAF correlacionou-se positivamente com a relação Fe o/Fe d, teor de matéria orgânica e acidez potencial e negativamente com o teor de Fe d e com a saturação por bases do solo. O ITP correlacionou-se positivamente com a acidez potencial e negativamente com a saturação por bases do solo. Os resultados deste estudo revelaram que: (a) solos de várzeas drenadas podem adsorver grandes quantidades de fósforo, dos quais a maioria apresenta capacidade máxima de adsorção de fósforo enquadrada nas classes alta (500 a 1.000 mg kg-1) e muito alta (> 1.000 mg kg-1); (b) solos de várzea com maiores valores de capacidade máxima de adsorção de fósforo e índice tampão de P apresentam menor dessorção percentual desse nutriente para a solução do solo; (c) o atributo que se correlaciona mais diretamente com a capacidade máxima de adsorção e o índice tampão de fósforo dos solos de várzea estudados é a acidez potencial.

Surface-layer samples (0 to 20 cm) of eleven lowland soils from different regions of Minas Gerais, Brazil, were used to quantify phosphorus adsorption in soils of drained lowland areas, originally under alternate wetting and drying cycles, as well as to verify the influence of some soil attributes on this adsorption. Air-dried samples (2 g) of the soil fraction smaller than 2 mm were shaken during 12 hours, with 40 mL of 0.01 mol L-1 CaCl2 solutions containing 0, 25, 50, 100, and 200 mg L-1 of P. Phosphorus was quantified in the supernatant in order to determine phosphorus adsorption. A new period of 12-hour shaking with 0.01 mol L-1 CaCl2 was performed to determine P desorption. The adsorption values were adjusted to the Langmuir isotherm to estimate the maximum phosphorus adsorption capacity (MPAC). The phosphorus buffer index (PBI) was estimated by using the b1 coefficient of the 2nd degree equations adjusted between adsorbed and desorbed P at different concentrations of added P. The observed values for MPAC ranged from 476 to 3,961 mg kg-1 of P soil, and PBI ranged from 4.3 to 129. Eight soils presented very high (> 1.000 mg kg-1) phosphorus adsorption capacity. The values of MPAC were directly correlated with the Fe o/Fe d ratio, soil organic matter, and potential acidity and inversely correlated with Fe d and base saturation. The values of PBI correlated positively with potential acidity and negatively with base saturation. This study showed that: (a) soils of drained lowland areas might exhibit a great phosphorus adsorption capacity, with most of the soils from this experiment presenting a high (500 a 1.000 mg kg-1) and very high (> 1.000 mg kg-1) value of phosphorus maximum adsorption capacity; (b) lowland soils that present high phosphorus maximum adsorption capacity and phosphorus buffer index desorb less P (on a fractional basis) to soil solution; (c) potential soil acidity is the attribute that best correlates with phosphorus maximum adsorption capacity and phosphorus buffer index in the studied lowland soils.