Final disposition of calcined clays with Cd(II) adsorbed on calcareous matrices: evaluation of fungal growth
DOI:
https://doi.org/10.24215/25456377e176Keywords:
Cd(II) adsorption, Calcined illite, Calcined disordered kaolinite, Hydraulic lime, Aspergillus, Cladosporium,Abstract
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.References
Adams, R.I.; Bhangar, S.; Dannemiller, K.C.; Eisen, J.A.; Fierer, N.; Gilbert, J.A. & Bibby, K. (2016) ?Ten questions concerning the microbiomes of buildings?, Building and Environment, 109, pp. 224-234.
Albright, D. (2001) ?Human health effects of airborne mycotoxins exposure in fungi-contaminated indoor environment?, Professional Safety, 46(11), pp. 26-28.
Britton, L.A. (2003) ?Microbiological threats to health in the home?, Clinical laboratory science: journal of the American Society for Medical Technology, 16(1), pp. 10-15.
Domsch, K.H.; Gams, W. & Anderson, T.H. (1980) Compendium of soil Fungi. Vol. 1, Londres, Academic press.
Fatahinia, M.; Zarei-Mahmoudabadi, A.; Shokri, H. & Ghaymi, H. (2018) ?Monitoring of mycoflora in outdoor air of different localities of Ahvaz, Iran?, Journal of Mycolgie Medical, 28(1), pp. 87-93.
Gottschalk, C.; Bauer, J.; & Meyer, K. (2008) ?Detection of satratoxin G and H in indoor air from a water-damaged building?, Mycopathologia, 166(2), pp. 103-107.
Haleem, A.A. & Mohan, S. (2012) ?Fungal pollution of indoor environments and its management?, Saudi Journal of Biological Sciences, 19(4), pp. 405-426.
Infante, F.; Castro, A.; Domínguez, E.; Gúadia, A.; Méndez, J.; Sabariego, S. & Vega, A. (1999) ?A comparative study of the incidence of Cladosporium conidia in the atmosphere of five Spanish cities?, Polen, 10, pp. 15-23.
Iraporda, C.; Silvestro, L.B.; Ferreyro, F.S. & Tironi, A. (2022) ?Metodología de ensayo para la medición de un indicador de durabilidad biológico en morteros y hormigones?, X Congreso Internacional y 24° Reunión Técnica ?Ingeniera Eugenia Valiente?, Buenos Aires, 31 Octubre al 4 Noviembre. Buenos Aires, Asociación Argentina de Tecnología del Hormigón, pp. 433-440.
Kaur, G.; Siddique, R. & Rajor, A. (2013) ?Micro-structural and metal leachate analysis of concrete made with fungal treated waste foundry sand?, Construction and Building Materials, 38, pp. 94-100.
Kilburn, K.H. (2004) ?Role of molds and mycotoxins in being sick in buildings: neurobehavioral and pulmonary impairment?, Advances in applied microbiology, 55, pp. 339-359.
Matschei, T.; Lothenbach, B.; Glasser, F.P. (2007) ?The AFm phase in Portland cement?, Cement Concrete Research, 37, pp. 118-130.
Murat, M. (1983) ?Hydration reaction and hardening of calcined clays and related minerals. I. Preliminary investigation on metakaolinite?, Cement and Concrete Research, 13(2), pp. 259-266.
Portela, G.; Tironi, A. & Wagner, C.C. (2020) ?Comparación de la efectividad de arcillas caoliníticas con estructura ordenada y desordenada para la remoción de Cd(II)?, Avances en Ciencias e Ingeniería, 11(3), pp. 1-10.
Portela, G.; Tironi, A. & Wagner, C.C. (2019a) ?Remoción de Cd(II) de soluciones acuosas utilizando arcillas de mediano grado?, 4tas Jornadas Nacionales de Investigación Cerámica, Rosario, 17-18 Octubre. Santa Fe, Universidad Tecnológica de San Nicolás, Asociación Técnica Argentina de Cerámica, pp. 31.
Portela, G.; Wagner, C.C. & Tironi, A. (2019b) ?Comparación de la efectividad de illita, caolinita y montmorillonita para remover Cd(II) de soluciones acuosas?, IV Congreso Nacional de Ciencia y Tecnología Ambiental, Florencio Varela, 2-5 Diciembre. Buenos Aires, Sociedad Argentina de Ciencia y Tecnología Ambiental, Universidad Nacional Arturo Jauretche, pp. 213.
Sen Gupta, S. & Bhattacharyya, K.G. (2006) ?Removal of Cd(II) from aqueous solution by kaolinite, montmorillonite and their poly(oxo zirconium) and tetrabutylammonium derivatives?, Journal of Hazardous Materials, B128, pp. 247-257.
Tantawy, M.A., Ahmed, S.A., Abdalla, E.M. & Qassim, M.I. (2014) ?Immobilization of copper ions laden kaolin waste: influence of thermal treatment on its immobilization in cement paste?, Journal of Materials Cycles Waste Management, 8(2).
Tironi, A.; Iraporda, C.; Cordoba, G.P.; Silvestro, L.B. & Irassar, E.F. (2022a) ?Morteros elaborados con cal hidráulica y arcillas calcinadas: evaluación de carbonatación y crecimiento fúngico?. 24° Reunión técnica AATH 2022 y X Congreso internacional, CABA, 31 de Octubre al 4 de Noviembre. Buenos Aires, Asociación Argentina de Tecnología del Hormigón, Instituto Nacional de Tecnología Industrial, pp. 93-100.
Tironi, A.; Sposito, R.; Córdoba, G.P.; Zito, S.V.; Rahhal, V.F.; Thienel, C. & Irassar, E.F. (2022b) ?Influence of different calcined clays to the water transport performance of concretes?, Magazine of Concrete Research, 74(14), pp. 702-714.
Vieira, M.G.A.; Almeida Neto, A.F.; Gimenes, M.L. & da Silva, M.G.C. (2010) ?Removal of nickel on Bofe bentonite calcined clay in porous bed?, Journal of Hazardous Materials, 176, pp. 109-118.
Vojdani, A.; Campbell, A.W.; Kashanian, A. & Vojdani, E. (2003) ?Antibodies against molds and mycotoxins following exposure to toxigenic fungi in a water-damaged building?, Archives of environmental health, 58(6), pp. 324-336.
Wirth, A.; Pacheco, F.; Toma, N.; Valiati, V.; Tutikian, V. & Gomes, L. (2019) ?Análisis sobre el crecimiento de hongos en diferentes revestimientos aplicados a sistemas ligeros?, Revista ingeniería de construcción, 34(1), pp. 5-14.
Zain, M.E. (2011) ?Impact of mycotoxins on humans and animals?, Journal of Saudi chemical society, 15(2), pp. 129-144.
Downloads
Published
Issue
Section
License
La publicación en la RMLP se realiza bajo los términos de la licencia de uso y distribución Creative Commons BY-NC-SA 4.0 para Argentina (https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/) que permite a terceros la distribución, la copia y la exhibición del artículo siempre que citen la autoría del trabajo, la publicación en la RMLP, número concreto y las páginas en la que encontraron la información. No se puede obtener ningún beneficio comercial y no se pueden realizar obras derivadas con fines comerciales que no autorice la editorial. Si se remezcla, transforma o construye sobre el material, deben distribuir sus contribuciones bajo la misma licencia que el original.
La puesta a disposición del artículo en la RMLP supone para los autores argentinos el cumplimiento de lo establecido en la Ley 26899 de Creación de Repositorios Digitales Institucionales de Acceso Abierto, Propios o Compartidos, del 13/11/2013 en su artículo 5º, en lo relativo a la obligatoriedad de facilitar en acceso abierto los resultados de investigaciones financiadas por agencias gubernamentales y de organismos nacionales de ciencia y tecnología del Sistema Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación.