Proteína do solo relacionada à glomalina de solos tropicais para remover cádmio em solução aquosa

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Reis, Rayner Hugo Cassa Louzada dos
• Orientador(a): Carneiro, Marco Aurélio Carbone
• Banca de defesa: Vasques, Isabela Cristina Filardi, Saggin Junior, Orivaldo José, Cardoso, Arnon Afonso de Souza, Rabêlo, Flavio Henrique Silveira
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Lavras
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Ciência do Solo
• Departamento: Departamento de Ciência do Solo
• País: brasil
• Palavras-chave em Português: Glomalina; Elementos potencialmente tóxicos; Cádmio; Adsorção; Glomalin; Potentially toxic elements; Cadmium; Adsorption
• Área do conhecimento CNPq: Microbiologia e Bioquímica do Solo
• Link de acesso: https://repositorio.ufla.br/handle/1/58460

O cádmio (Cd) é uma das substâncias mais perigosas e precisa ser imobilizado/removido em cenários de aumento iminente de sua concentração. Avaliar alternativas ecológicas, como a proteína do solo relacionada a glomalina (GRSP), para imobilização de Cd (II) se torna relevante. Caracterizações e experimentos de adsorção com GRSP de dois solos, oxídico e orgânico, foram realizados com o objetivo de avaliar a capacidade de imobilizar Cd em soluções aquosas. As hipóteses testadas foram i) a estrutura e composição elementar de GRSP difere conforme o tipo de pedossistema; ii) a interação entre GRSP-Cd é regulada pela complexação de superfície; e iii) a capacidade de adsorção de Cd por GRSP é fortemente modulada pelo pH e concentração. A tese foi dividida em dois capítulos: no capítulo 1 realizou-se as caracterizações por FTIR, XRF, XRD, SEM, TGA e de cargas elétricas (pHZPC) de GRSP. A GRSP dos dois solos, de forma geral, grupos funcionais dominantes (CH, NH2, OH, COOH (carboxila), CO-NH (amida), C=O (carbonila), que contribuem para o sequestro e imobilização de Cd (II). Há presença marcante de goethita e gibbsita na GRSP dos dois solos. A morfologia de superfície mostrou que as GRSP eram sólidos floculentos, de peso leve, aspecto amorfo e com coloração típica do solo ao qual foram extraídas. TGA demonstrou que GRSP de Org tem massa residual sólida de 33.2%, enquanto GRSP LV, 58.3%, após aquecimento até 900 oC. No capítulo 2 avaliou-se a capacidade de adsorção de Cd (II) em soluções aquosas. Testes de adsorção para avaliar o efeito do pH e do tempo de contato foram realizados para obtenção dos parâmetros otimizados para as isotermas. Nas isotermas foram estudados dois adsorventes e 7 concentrações, 0.0625-3.0 mmol L-1 de Cd (II). A eficiência de remoção (RE) e o qe (capacidade de adsorção) para o Cd (II) em ambas as GRSP atingiram o máximo em pH 7 e em 24 h, respectivamente. Nas isotermas, RE para GRSP Org foi de, em média, 98%, e para GRSP LV, 94%. Com o aumento da concentração (até 3 mmol L-1 ), RE diminui para 92 e 88%. Os modelos isotérmicos testados para avaliar a interação GRSP-Cd foram de Langmuir, Freundlich e Sips. A adsorção de Cd (II) segue a ordem de Sips > Freundlich > Langmuir, ou seja, o modelo isotérmico de Sips à temperatura ambiente é o melhor ajuste. Nossas hipóteses são que os mecanismos de adsorção de Cd (II) pela proteína do solo relacionada à glomalina seja por atração eletrostática e complexação de superfície. GRSP de solos tropicais se torna uma excelente alternativa para imobilização de Cd (II).