Agronomie 11 (1991) 35-44
DOI: 10.1051/agro:19910105

Adsorption du cadmium dans les sols calcaires du Sud-Est de l'Espagne

H. Halen, R. Van Bladel and M. Garcia-Navarro

Université catholique de Louvain, Faculté des sciences agronomiques, unité des sciences du sol, Place Croix du Sud, 2, B-1348 Louvain-la-Neuve, Belgique

Résumé - Les horizons de surface d'une série de 12 sols calcaires de la région du Sud-Est de l'Espagne sont comparés selon leur capacité de rétention du cadmium. Les résultats expérimentaux sont bien représentés par la relation de Freundlich et mettent en évidence 2 mécanismes distincts d'adsorption selon que les apports en Cd ont lieu à raison de quantités traces ou de quantités plus importantes. Dans les 2 cas, l'analyse statistique indique que les quantités de Cd adsorbées peuvent être valablement estimées à partir des valeurs de CEC (AcNH₄) et des teneurs en calcaire actif. La plus forte adsorption du Cd, par rapport aux sols non calcaires, s'explique par la réactivité des surfaces de calcite (chimisorption et nucléation-précipitation, respectivement aux taux d'apports faibles et élevés en Cd) ainsi que par les pH généralement élevés des sols étudiés (7,6 < pH < 8,6). La comparaison des isothermes d'adsorption mesurées en milieu chlorure (CaCl ₂ 0,01 mol·l^-1) et en milieu perchlorate (Ca(ClO₄) ₂ 0,01 mol·l^-1) montre que la rétention du Cd est principalement déterminée par l'activité du Cd²⁺ libre dans la solution du sol.

Abstract - Adsorption capacity of cadmium in some calcareous soils of South-Eastern Spain. Top-soil horizons of a series of 12 calcareous soils in South-Eastern Spain (table I) have been compared for their cadmium adsorption capacity. Data closely obey the Freundlich equation and indicate 2 distinct mechanisms of adsorption (fig 1, table II) according to whether the cadmium in the bulk solution is present in trace or in higher amounts. In addition, some precipitation with a concomitant decrease in pH could also occur at initial concentrations of Cd higher than 5 mg/l (fig 2). Statistical analysis (tables III and IV) points out that the adsorbed amounts of Cd may be estimated from the CEC (AcNH₄) values and the active calcium carbonate content. The agreement between the predictive values and the experimental ones is shown to be fairly good (fig 3). The higher adsorption of Cd in comparison with the non-calcareous soils is due to the reactivity of calcite surfaces (chemisorption and nucleation-precipitation, respectively at low and high rates of Cd) and also to the commonly high pH of the soils studied (7.6 < pH < 8.6). Comparison of the adsorption isotherms measured in chloride (CaCl ₂ 0,01 mol·l^-1) and perchlorate (Ca(ClO₄) ₂ 0,01 mol·l^-1) media (fig 4) points out that adsorption of Cd is mainly determined by the activity of free Cd²⁺ in the soil solution.

Key words: heavy metal / cadmium / calcareous soil / active CaCO₃ / adsorption / Spain

Mots clés : métal lourd / cadmium / sol calcaire / calcaire actif / adsorption / Espagne