Disposición final de arcillas calcinadas con Cd(II) adsorbido en matrices calcáreas: evaluación del crecimiento fúngico

Abstract

El proceso de adsorción utilizando arcillas naturales y calcinadas como adsorbentes, se ha convertido en uno de los métodos preferidos para la eliminación de contaminantes tóxicos del agua, ya que se ha encontrado que es muy efectivo, económico, versátil y simple, resultando necesario evaluar su disposición final, como por ejemplo en matrices cementíceas o calcáreas. Por otra parte, los metales pesados son potencialmente fungistáticos, por lo que resulta de interés evaluar cómo se modifica la susceptibilidad al crecimiento fúngico en las matrices calcáreas elaboradas con arcillas calcinadas con cadmio adsorbido. El objetivo de este trabajo es estudiar la disposición final de arcillas calcinadas utilizadas para la adsorción de Cd(II), en pastas de cal hidráulica, evaluando la funcionalidad del Cd(II) adsorbido como componente retardador del desarrollo de cepas fúngicas de los géneros Aspergillus y Cladosporium. Se elaboraron pastas utilizando cal hidráulica y arcillas calcinadas con y sin cadmio adsorbido. Las pastas se mantuvieron durante 1 mes en cámara húmeda y luego 1 mes en un ambiente protegido de la lluvia. Se determinaron para todas las pastas las fases mediante difracción de rayos X y espectroscopia infrarroja con transformada de Fourier. Se determinó la cantidad de Cd(II) lixiviado utilizando espectroscopia de absorción atómica y se evaluó el crecimiento fúngico de las cepas de Aspergillus sp. y Cladosporium cladosporioides. Se concluyó que las pastas de cal hidráulica son una buena matriz para la contención de arcillas calcinadas con Cd(II) adsorbido sin alterar las fases obtenidas durante los procesos de hidratación-carbonatación y sin lixiviar el Cd(II). Se observó un retardo en el desarrollo de Aspergillus y Cladosporium sobre las superficies de las pastas conteniendo illita calcinada e illita calcinada con cadmio adsorbido.

The adsorption process using natural and calcined clays as adsorbents has become a preferred method for removing toxic contaminants from water as it is very effective, unexpensive, straightforward and versatile. It becomes necessary to evaluate its final disposition, such as part of cementitious or calcareous matrices. On the other hand, heavy metals are potentially fungistatic, thus the interest in evaluating changes in the susceptibility to fungal growth in calcareous matrices made with calcined clays with adsorbed cadmium. The goal of this work is to study the final disposition of calcined clays used for the adsorption of Cd(II) in hydraulic lime pastes, while assessing the functionality of the adsorbed Cd(II) as a retardant component for the development of fungal strains of the genera Aspergillus and Cladosporium. Hydraulic lime and calcined clays with and without adsorbed cadmium were used to make the pastes, which were kept for one month in a humid chamber and later for one month in a rain-free environment. The phases were determined for all pastes by X-ray diffraction and Fourier Transform Infrared Spectroscopy. The amount of leached Cd(II) was determined using Atomic Absorption Spectroscopy, and the fungal growth of Aspergillus sp. and Cladosporium cladosporioides strains was evaluated. We concluded that hydraulic lime pastes are a suitable matrix to contain calcined clays with adsorbed Cd(II) without altering the phases obtained during the hydration-carbonation processes and without Cd(II) leaching. We observed a delay in the development of Aspergillus and Cladosporium on the surfaces of the pastes that contained calcined illite and calcined illite with adsorbed cadmium.

O processo de adsorção utilizando argilas naturais e calcinadas como adsorventes tornou-se um dos métodos preferidos para remoção de contaminantes tóxicos da água, pois se mostrou muito eficaz, econômico, versátil e simples, sendo necessário avaliar sua disposição final, como por exemplo em matrizes cimentícias ou calcárias. Por outro lado, os metais pesados são potencialmente fungistáticos, por isso é interessante avaliar como a suscetibilidade ao crescimento fúngico é modificada nas matrizes calcárias feitas com argilas calcinadas com cádmio adsorvido. O objetivo deste trabalho é estudar a disposição final de argilas calcinadas utilizadas para a adsorção de Cd(II) em pastas de cal hidráulica, avaliando a funcionalidade do Cd(II) adsorvido como componente retardador do desenvolvimento de cepas fúngicas do gêneros Aspergillus e Cladosporium. As pastas foram elaboradas utilizando cal hidráulica e argilas calcinadas com e sem cádmio adsorvido. As pastas foram mantidas por 1 mês em câmara úmida e mais 1 mês em um ambiente protegido da chuva. As fases foram determinadas para todas as pastas por meio de difração de raios X e espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier. A quantidade de Cd(II) lixiviado foi determinada por espectroscopia de absorção atômica e o crescimento fúngico das cepas de Aspergillus sp. e Cladosporium cladosporioides foi avaliado. Concluiu-se que as pastas de cal hidráulica são uma boa matriz para a contenção de argilas calcinadas com Cd(II) adsorvido sem alterar as fases obtidas durante os processos de hidrataçãocarbonatação e sem lixiviar o Cd(II). Foi observado um atraso no desenvolvimento de Aspergillus e Cladosporium nas superfícies das pastas contendo ilita calcinada e ilita calcinada com cádmio adsorvido.