Assessment of the use of tropical peats as local alternative materials for the adsorption of Pb, Zn and Cd: An equilibrium study

Evaluación del uso de turbas tropicales como materiales alternativos locales para la adsorción de Pb, Zn y Cd: Un estudio de equilibrio

La turba es un material orgánico que se ha utilizado ampliamente como adsorbente eficiente y de bajo costo. Dado que muchos estudios tienden a centrarse en las turbas templadas, hay una falta de conocimiento sobre el mecanismo de adsorción de las turbas tropicales. Este trabajo investiga el uso de dos turbas brasileñas (Cravinhos - C y Luis Antônio - LA) de la cuenca del río Mogi-Guaçu para la adsorción de plomo (Pb), zinc (Zn) y cadmio (Cd), con el fin de contribuir al uso de materiales locales y de fácil acceso para remediar sitios contaminados. Las turbas adsorbieron un alto porcentaje de cationes, especialmente cationes Pb (100,0-46,3%), mostrando la turba comercial C una mayor adsorción que la turba LA. La orden de eliminación fue Pb²⁺ > Cd²⁺ ≥ Zn²⁺ para C y Pb²⁺ > Zn²⁺ > Cd²⁺ para LA. Los datos de equilibrio por lotes para turbas y para todos los metales se ajustaron mejor a la isoterma de Langmuir, con capacidades de adsorción (qm) para Pb, Zn y Cd de 37,3134, 29,0674 y 21,2890 mmol kg^-1 en turba C y 21,7391, 14,2550 y 3,6460. mmol kg^-1 en LA, respectivamente, valores comparables a los de otras turbas y biosorbentes. Las turbas estudiadas se consideran materiales adsorbentes eficientes, alternativos y de bajo costo para estos metales. La proximidad de las turberas a áreas con alto potencial de contaminación requiere el uso de materiales locales para reducir los costos de remediación.

Introducción

La turba se forma por la descomposición de diversos materiales vegetales en los ambientes anegados de marismas, ciénagas y pantanos (Spedding, 1988; Zulkifley et al., 2016) y está presente en todos los continentes, desde el nivel del mar hasta grandes altitudes (Joosten y Clarke, 2002). Se calcula que las turberas cubren una superficie de 400 millones de hectáreas. Sin embargo, las turberas situadas en regiones tropicales y subtropicales corresponden a una pequeña parte del total: 35,80 millones de hectáreas (Andriesse, 1988; IPS, 2008).

Las características típicas del clima tropical (elevadas precipitaciones, alta evapotranspiración y altas temperaturas medias anuales) afectan directamente al tipo de turba que se forma en esta región. El clima tiene efectos directos (por ejemplo, a través de la hidrología) e indirectos (a través de las especies vegetales; los árboles, que contienen material leñoso, suelen estar presentes en las regiones tropicales, mientras que las juncias y el musgo Sphagnum se encuentran en las regiones templadas) sobre las turberas.