Soils contaminated with hexavalent chromium

Ultimamente, o ramo de tecnologia ambiental da ciencia do solo tem sido alvo de crescente interesse, dada a continua degradacao deste importante recurso natural. Posto isto, e porque tanto o cromio como o chumbo sao metais pesados bastante toxicos, frequentemente detectados em concentracoes poluentes no territorio Portugues, o estudo do desenvolvimento de tecnicas de remediacao, e indissociavelmente, da sorcao e migracao destes dois metais no solo, foram os principais objetivos do trabalho de investigacao descrito nesta tese. Primeiramente, uma amostra representativa de um tipico solo argilo - arenoso foi recolhida numa zona de grande atividade agricola localizada no Porto, Portugal. Este solo foi utilizado para uma serie de testes relacionados com a sorcao e transporte dos dois metais pesados visados e com os principais fatores que influenciam estes fenomenos como o pH, a concentracao dos metais e a presenca de outros contaminantes. O equilibrio de adsorcao dos dois metais foi avaliado atraves do ajuste de oito modelos isotermicos aos respectivos dados experimentais. Os melhores ajustes foram observados com os modelos de Redlich-Peterson e Khan, para o cromio e chumbo, respectivamente. Por sua vez, a cinetica de sorcao foi avaliada atraves do ajuste dos modelos de Elovich, de pseudo-primeira-ordem e de uma funcao exponencial empirica. Verificou-se que o chumbo foi instantaneamente retido e que a cinetica de sorcao de cromio e ajustada satisfatoriamente pela funcao exponencial empirica. Foram entao realizados ensaios em continuo, com efluentes com ambos os metais. Verificou-se uma alta retencao de cromio e uma fraca retencao de chumbo, para baixos valores de pH. Posteriormente, uma analise mais detalhada a sorcao e transporte do cromio hexavalente confirmou a diminuicao da adsorcao de cromio hexavalente com o aumento do pH, e tambem um aumento da sua retencao fruto do aumento da concentracao no afluente. O ajuste de um modelo continuo, considerando o transporte em condicoes de nao-equilibrio, mostrou que os modelos isotermicos - Freundlich e Langmuir – resultam na subestimacao dos parâmetros de adsorcao para o cromio hexavalente. Depois, e porque os metais pesados sao frequentemente identificados como co-contaminantes, o cenario de cocontaminacao foi avaliado atraves do estudo da sorcao e transporte de cinco metais - Cr, Pb, Cd, Cu e Zn. Os testes foram realizados em sistema fechado e aberto, utilizando solucoes acidas mono- e multi-metalicas. De acordo com o tipo de ensaio - fechado ou aberto - foram mais uma vez ajustados os modelos teoricos adequados, que traduziram a influencia da competicao, tanto em sistemas fechados como abertos, mas com diferentes tendencias. Os espectros de FTIR revelaram sempre a grande influencia dos argilominerais e da materia orgânica na retencao de ambos os metais pelo solo. Finalizados os testes de sorcao e transporte, a aplicacao da remediacao biologica foi avaliada para atenuacao dos efeitos de cromio hexavalente no solo, atraves da aplicacao de…