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Increase in Pb and Cd Adsorption by the Application of Peat in a Tropical Soil

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Water, Air, & Soil Pollution Aims and scope Submit manuscript

Abstract

Clayey soils have been used as liners at the base of waste deposits due to their geotechnical characteristics and capacity to adsorb metallic cations. However, a number of soils may not possess all required properties to ensure contaminant retention and therefore require additives. This study investigated whether the addition of commercial peat to a tropical residual soil (from the Ribeira Valley, Brazil) could improve its lead (Pb) and cadmium (Cd) adsorption capacity for its use as a liner in mining waste disposal. Pure soil and 10 and 20% soil-peat mixtures were compared. The application of peat increased the organic matter (OM) content (from 9 g kg−1 in soil to 58 g kg−1 in the 20% soil-peat mixture) and the cationic exchange capacity (CEC) (from 41.4 mmolc dm−3 in soil to 143.1 mmolc dm−3 in the 20% soil-peat mixture). Batch equilibrium test results revealed that the maximum Pb adsorption capacity of 623.6 μg g−1 also increased (to 1089.1 and 1270.0 μg g−1 in the 10 and 20% soil-peat mixtures, respectively). The soil Cd adsorption capacity of 261.2 μg g−1 increased to 304.0 and 631.3 μg g−1, respectively, with increasing peat proportions. The results suggest that peat can improve soil liner performance in waste deposits. Soil-peat mixtures are alternatives for minimizing potentially toxic metal contamination with available and low-cost materials.

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Funding

The authors thank the São Paulo Research Foundation (FAPESP) for the provided Master’s degree grants (2016/17894-2 and 2015/02529-4) and research grant (2014/07180-7) and the National Council for Scientific and Technological Development (CNPq) for the offered research productivity grant (305096/2015-0).

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Correspondence to Valéria Guimarães Silvestre Rodrigues.

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Pelinsom Marques, J., Silvestre Rodrigues, V.G., Monici Raimondi, I. et al. Increase in Pb and Cd Adsorption by the Application of Peat in a Tropical Soil. Water Air Soil Pollut 231, 136 (2020). https://doi.org/10.1007/s11270-020-04507-z

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