Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Metale ciężkie w wyrobach skórzanych i włókienniczych. Normatywy i znormalizowane procedury oznaczania metali

Świetlik Ryszard

Przegląd Włókienniczy - Włókno, Odzież, Skóra

|

2025

|

nr 1

29--38

PL

Dla ochrony konsumentów przed ekspozycją na metale ciężkie obecne w wyrobach tekstylnych i skórzanych wprowadzono szereg regulacji prawnych. W prestiżowych eko-certyfikatach zostały określone progowe zawartości przynajmniej najbardziej toksycznych metali ciężkich (As, Cd, Hg i Pb). Jednakże nawet najlepiej sformułowane regulacje prawne nie mogą zapewnić pełnej ochrony użytkowników tych artykułów. Niezbędna jest kontrola analityczna, dysponująca zestawem dobrze opracowanych i zwalidowanych procedur analitycznych wykorzystujących współczesne techniki instrumentalne. Takie warunki spełniają procedury analityczne ujęte w normach, najlepiej międzynarodowych lub europejskich (ISO i EN). W tej pracy omówiono procedury analityczne opisane w normach ISO oraz EN i wdrożonych do zbioru Polskich Norm. Aby przybliżyć czytelnikom tę tematykę, omówienie norm badań poprzedzono krótką charakterystyką wykorzystywanych technik instrumentalnych. Zaprezentowane postępowania analityczne umożliwiają oznaczanie całkowitej zawartości metali ciężkich oraz oznaczanie ich frakcji biodostępnej.

EN

To protect consumers from exposure to heavy metals present in textile and leather products, many legal regulations have been introduced. Prestigious eco-certificates specify the threshold levels for at least the most toxic heavy metals (As, Cd, Hg and Pb). However, even the best-formulated legal regulations cannot provide full protection for users of these articles. Analytical control with a set of well-developed and validated analytical procedures using modern instrumental techniques is essential. Such conditions are met by standardized analytical procedures preferably published in ISO and EN standards. This paper discusses analytical procedures described in ISO and EN standards and implemented in the set of Polish Standards. To better familiarize readers with this topic, the discussion was preceded by a brief description of the instrumental techniques used. The presented analytical procedures make it possible to determine the total content of heavy metals and their bioaccessible fraction.

2

Assessment of Soil Contamination by Roof Runoff. A Case Study from Wrocław, Poland

Hołtra Anna, Zamorska-Wojdyła Dorota, Ferenc Zbigniew

Environment Protection Engineering

|

2025

|

Vol. 51, nr 1

93--109

EN

The study focused on the determination of heavy metals originating from anthropogenic sources to assess the environmental and health risks to city residents. The single pollution indices showed the key pollutants in soils such as Zn, Cd, and Pb. Contamination level assessment and the toxicity of pollutants were done by the multi-elemental pollution indices. They showed heavy pollution of tested soils with high ecological risk. The correlation analysis and the principal component analysis model were utilized to identify the relative contribution of metals to soil pollution and provide information about the potential sources of metals. The most important for elemental composition in soils in Wrocław are three emission sources: leaching of pollutants from the materials used in the roof coverings and guttering, domestic heating with fossil fuel combustion and other solid materials, leaching of the air pollution including of the road traffic. The health risk analysis shows that ingestion and then dermal contact are the greatest exposure pathways for humans. The health risk was low, although children have greater risks than adults.

3

Filtracja spływu powierzchniowego przez beton wodoprzepuszczalny – immobilizacja metali ciężkich

Kalinowski Maciej, Chilmon Karol, Jackiewicz-Rek Wioletta, Jaworska Beata, Wojtkowska Małgorzata

Budownictwo, Technologie, Architektura

|

2025

|

nr 2

68--73

PL

Beton wodoprzepuszczalny stanowi innowacyjne rozwiązanie materiałowe mogące służyć poprawie lokalnej retencji w aglomeracjach miejskich. Biorąc pod uwagę możliwe zanieczyszczenie spływów powierzchniowych, w ramach przeprowadzonych badań sprawdzono, czy beton wodoprzepuszczalny charakteryzuje się zdolnością do filtracji przygotowanych roztworów z zanieczyszczeń organicznych i nieorganicznych. W ramach prac opracowano dwuetapowy plan badawczy. W pierwszej części przeanalizowano skład spływów powierzchniowych w Warszawie w zakresie właściwości kluczowych ze względu na jakość wody odprowadzanej do gruntu rodzimego (zawiesina ogólna, wybrane metale ciężkie, substancje ropopochodne). Następnie, opracowano syntetyczny spływ powierzchniowy, który filtrowano przez cylindryczne próbki betonu wodoprzepuszczalnego o różnych współczynnikach filtracji. Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono, iż beton wodoprzepuszczalny pozwala na znaczące redukcje w stężeniu wszystkich analizowanych zanieczyszczeń, w tym metali ciężkich (ołowiu i cynku).

EN

Pervious concrete is an innovative material solution that can serve to improve local retention in urban areas. Taking into account the possible contamination of surface runoff, the study examined whether water-permeable concrete has the ability to filter prepared solutions from organic and inorganic pollutants. As part of the work, a two-stage research plan was developed. In the first part, the composition of surface runoff in Warsaw was analyzed in terms of the properties that are key to the quality of water discharged into the native soil (total suspended solids, selected heavy metals, oil-derived substances). Then, a synthetic surface runoff was developed which was filtered through cylindrical samples of water-permeable concrete with different permeability coefficients. Based on the results, it was found that water-permeable concrete allows significant reductions in the concentration of all analyzed pollutants, including heavy metals (lead and zinc).

4

Analysis of variations in heavy metal levels and soil microorganism counts resulting from shelling incidents in Ukraine

Moliszewska Ewa, Bida Iryna, Matik Kacper, Ślusarczyk Aleksandra, Pawliczek Dominik, Havryliuk Olesia, Hovorukha Vira, Tashyrev Oleksandr

Archives of Environmental Protection

|

2025

|

Vol. 51, no. 1

83--91

EN

Military activities affect soil conditions through contamination with metal-containing debris, such as projectile and rocket fragments, as well as bullet remnants, leading to the release of heavy metals and subsequent environmental contamination. The goal of our study was to examine the concentration of heavy metals in areas affected by shelling and to assess their impact on the population of soil microorganisms, including those exhibiting heavy-metal resistance. Metal concentrations were analyzed via an XRF analyzer. The study involved examining both soil samples and missile fragments. Microorganisms were isolated using Koch’s and Hungate’s roll tube methods. The concentration of iron in soil was the highest, reaching 8,1991.3±132.8 ppm. The concentration of other metals (Ni, Cu, Cr) varied between 407.5±8.0 ppm and 4.6±2.1 ppm. Cobalt compounds were not detected at the projectiles impact sites. The number of aerobic chemoorganotrophic bacteria in all soil samples was in the range of (1.8±0.2) × 105 – (3.7±0.2) × 105 CFU/g, while chromium-resistant bacteria were, on average, an order of magnitude fewer. The number of anaerobic microorganisms ranged from (1.4±0.2) × 105 to (2.6±0.2) × 105 CFU/g. A follow-up study conducted after three months indicated a tendency for an increase in both aerobic and anaerobic bacteria, including metal-resistant strains. Overall, the total number of microorganisms in all soil samples showed an upward trend. These results show that soil microbial communities may play a role in the detoxification of heavy metals in contaminated soils.

PL

Działania militarne negatywnie wpływają na warunki glebowe poprzez zanieczyszczenie odpadami zawierającymi metale, takimi jak fragmenty pocisków i rakiet, a także pozostałości pocisków. Materiały te ulegają korozji w glebie, co prowadzi do uwolnienia metali ciężkich i skażenia środowiska. Celem naszych badań było zbadanie stężenia metali ciężkich na obszarach dotkniętych ostrzałami i ocena wpływu tego zanieczyszczenia na populację mikroorganizmów glebowych, z uwzględnieniem mikroorganizmów odpornych na metale ciężkie. Stężenie metali (żelaza, chromu, miedzi, kobaltu i niklu) analizowano za pomocą przenośnego analizatora XRF Niton XL5 Plus. Badanie obejmowało zarówno próbki gleby, jak i fragmenty pocisków. Mikroorganizmy tlenowe z badanych próbek gleby izolowano metodą Kocha, natomiast beztlenowe oznaczano metodą rurkową Hungate’a. Stężenie żelaza okazało się najwyższe w glebie, do 81991,3±132,8 ppm. Stężenie innych metali (Ni, Cu, Cr) wahało się w granicach 407,5±8,0 - 4,6±2,1 ppm, w zależności od próbki. Związków kobaltu nie wykryto w miejscach trafień pocisków. Liczba tlenowych bakterii chemoorganotroficznych we wszystkich próbkach gleby mieściła się w zakresie (1,8±0,2) × 105 – (3,7±0,2) × 105 jtk/g, podczas gdy bakterii odpornych na chrom było średnio o rząd wielkości mniej. Liczba mikroorganizmów beztlenowych w próbkach mieściła się w zakresie (1,4±0,2) × 105 – (2,6±0,2) × 105 jtk/g próbki. Badanie kontrolne przeprowadzone po trzech miesiącach wykazało tendencję do wzrostu zarówno bakterii tlenowych, w tym odpornych na metale, jak i beztlenowych. W szczególności liczba tlenowych bakterii chemoorganotroficznych wzrosła do (1,0±0,2) × 106 jtk/g. Wyniki badań wskazują, że społeczności mikroorganizmów glebowych mogą odgrywać rolę w detoksykacji metali ciężkich w zanieczyszczonych glebach.

5

Badanie właściwości dyfuzyjnych biopolimeru alginianowego

Kwiatkowska-Marks Sylwia

Inżynieria Materiałowa

|

2024

|

Vol. 45, nr 6

5--33

PL

Właściwości dyfuzyjne biopolimeru, jakim był alginian wapnia, oceniono poprzez wielkość efektywnego współczynnika dyfuzji (De) wybranych jonów metali ciężkich w granulkach alginianowych. Granulki zawierały 5–10,8% mas. biosorbentu. Zbadano wpływ rodzaju jonu metalu, temperatury procesu, pH roztworu oraz zawartości alginianu w granulkach. Wartość De dla wybranych jonów metali ciężkich malała w kolejności: Cu > Zn > Pb > Cd > Cr. Dyfuzja jonów Cu(II) wewnątrz granulek alginianu wapnia przebiegała tym lepiej, im bardziej kwaśny był odczyn roztworu oraz im wyższa była temperatura procesu, a wzrost zawartości alginianu w granulkach prowadził do obniżenia wielkości De. Uzyskano dobrą zgodność danych doświadczalnych z modelem matematycznym.

EN

The diffusion properties of calcium alginate biopolymer was investigated by determining the effective diffusion coefficient (De) in alginate granules containing 5–10.8% by mass of biosorbent. The influence of the type of sorbed metal ion, process temperature, solution pH and alginate content in the granules was investigated. It turned out that diffusion proceeds better, the more acidic the solution pH and the higher the process temperature. Increasing alginate content in the granules led to a decrease in the De value. For selected heavy metal ions De value decreases in the following order: Cu > Zn > Pb > Cd > Cr. Good agreement of the experimental data with the mathematical model was obtained.

6

Analysis of the occurrence of heavy metals in the landfills at the former dye industry plant "Boruta" in Zgierz

Podlasek Anna, Pietruszewski Wojciech

Inżynieria Bezpieczeństwa Obiektów Antropogenicznych

|

2024

|

Nr 3

1--9

EN

The paper aims to analyse the occurrence of heavy metals (HMs) in the vicinity of a post-production waste landfill. The detection of HMs was based on the analysis of soil samples collected around the waste landfill in the Zgierz municipality. The research included soil analysis for HMs content using the atomic absorption spectrometry (AAS) method. Samples were collected in summer and winter. Soil samples were tested for physico-chemical properties. All soil samples were collected from locations accessible to residents near the former "Boruta" Dye Industry Plant in Zgierz, currently located in the Zgierz Boruta Industrial Park. The plant's activities greatly impacted the current landscape, leaving behind landfills that were a ‘ticking bomb’ in Zgierz. Products manufactured include dyes, acids, chemicals for the military, textile, pharmaceutical and food industries, furniture and agriculture.

7

Evaluation of heavy metals pollution in recent sediments of Zoubia Wadi, W-Skikda (NE of Algeria)

Boukoffa Mechati, Boucenna Fatih, Lamouri Bachir, Bouabsa Lakhdar

Geomatics, Landmanagement and Landscape

|

2024

|

no. 1

53--67

EN

This study aims to evaluate the level of metallic pollution in the recent sediments of the Zoubia area (Aïn Kechera) in north-east of Algeria. The method used for this assessment involves sediments sampling and the determination of heavy metal concentrations. The study estimated the level of metallic pollution in the sediments by calculating several pollution indexes, including the contamination factor (CF), the enrichment factor (FE), the geo-accumulation index (Igeo), the individual ecological risk index (), the potential ecological risk (RI) and statistical analysis of the data. The study monitored seven trace metals: cadmium (Cd), chromium (Cr), nickel (Ni), lead (Pb), zinc (Zn) and copper (Cu). The results indicate an enrichment of Cd, Pb, Zn, and Cu in all samples. However, Ni, Co, and Cr levels are below those of the continental crust (background). The geo-accumulation index values for Co, Ni, and Cr are negative in all samples. On the other hand, positive geo-accumulation index values were observed for Cd, Pb, Zn, and some Cu samples (B1, B2, B3, and B4) with individual ecological risks of less than 40 for Cd, (94.48–119.21) for Zn, and (80.23– 135.4) for Cu, respectively. This indicates low risk for Cd and high risk for Zn and Cu. The results indicate that Pb poses a significant ecological risk (537.4–842.05) and may have adverse effects on human health. The most significant pollutants, in order of increasing risk, are Pb, Cu, Zn, and Cd.

8

Analysis of the possibilities of using sewage sludge for agricultural use

Łomińska-Płatek Dominika, Figura Łucja

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2024

|

Nr 11

14--19

EN

The primary purpose of wastewater treatment plants (WWTPs) is to treat wastewater and prevent water pollution, and consequently to protect the health of their users. These facilities have been viewed in this way for decades. Currently, this approach is being transformed and WWTPs are beginning to be seen as bioenergy plants for water reclamation and resource recovery. The change in the classical wastewater treatment paradigm is the result of the transformation of a linear economic system into a circular one. Therefore, the goal is not only highly efficient wastewater treatment, but also resource production. The aim of this paper was to analyse the possibility of using sewage sludge for agricultural purposes. Samples were taken from two different WWTPs in Poland. As part of the research, basic physical and chemical parameters were examined. Then, the content of biogenic elements such as nitrogen (N) and phosphorus (P) was tested. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) was used to identify and analyse the chemical structure of organic and inorganic compounds. An important part of the research was the analysis of the content of heavy metals and the analysis of the microbiological tests. The research showed that the sludge analysed has potential for agricultural use due to its nutrient and organic matter content and low levels of heavy metals, although further stabilisation may be required to ensure safe levels of pathogens. However, it should be remembered that before sewage sludge is used for agricultural purposes, regular laboratory testing of its composition should be carried out.

PL

Podstawowym celem oczyszczalni ścieków (OŚ) jest oczyszczanie ścieków i zapobieganie zanieczyszczeniu wody, a w konsekwencji ochrona zdrowia ich użytkowników. Obiekty te są postrzegane w ten sposób od dziesięcioleci. Obecnie, to podejście się zmienia, a oczyszczalnie ścieków zaczynają być postrzegane jako zakłady produkcji surowców. Zmiana klasycznego paradygmatu oczyszczania ścieków jest wynikiem transformacji w gospodarkę o obiegu zamkniętym, gdzie głównym zadaniem OŚ jest nie tylko oczyszczanie ścieków, ale także produkcja cennych zasobów. Celem niniejszego artykułu była analiza możliwości wykorzystania osadów ściekowych do celów rolniczych. Próbki pobrano z dwóch różnych oczyszczalni ścieków zlokalizowanych w południowej Polsce. W ramach badań przeprowadzono podstawowe analizy parametrów fizyczno-chemicznych. Następnie zbadano zawartość pierwiastków biogennych, takich jak azot (N) i fosfor (P). W celu identyfikacji i analizy struktury chemicznej związków organicznych i nieorganicznych. Zastosowano spektroskopię w podczerwieni z transformacją Fouriera (FTIR). Istotną częścią badań była analiza zawartości metali ciężkich oraz testów mikrobiologicznych. Badania wykazały, że analizowane osady ściekowe mają potencjał do wykorzystania w rolnictwie ze względu na zawartość składników odżywczych i materii organicznej oraz niski poziom metali ciężkich, chociaż może być wymagana dalsza stabilizacja, aby zapewnić bezpieczny poziom patogenów. Należy jednak pamiętać, że przed wykorzystaniem osadów ściekowych do celów rolniczych należy przeprowadzać regularne badania laboratoryjne ich składu.

9

Pollution indicators of heavy metals in the sediments of the Lepenc River in Kosovo

Dreshaj-Lecaj Elida, Haskaj Adelina, Paçarizi Musaj

Environment Protection Engineering

|

2024

|

Vol. 50, nr 3

77--87

EN

The sediments of the Lepenc River in Kosovo have been investigated, by using X-ray fluorescence (XRF) technique. The concentrations of such metals as As, Ca, Cr, Cu, Fe, K, Mn, Nb, Ni, Pb, Rb, Sr, Th, Ti, V, Y, Zn and Zr were analyzed in six different locations. The most of metals analyzed had median values higher than those in European steam sediment. Basic statistics, Pearson’s correlation and cluster analysis were performed to better explain the data of metal concentrations in the river sediments. Four groups of elements were identified by cluster analysis based on their geogenic or anthro-pogenic origin. The sediments were mostly contaminated with potentially toxic elements (As, Cr, Cu and Ni). The contamination factors (CF) for different metals and locations ranged from 1.8 to 5.33, and the pollution load index (PLI) from 2.42 to 3.09. Nickel and chromium contributed the most to sediment pollution, and their geoaccumulation indices (Igeo) in all locations were higher than 1. The most polluted sediment samples were in two locations, in the vicinity of a nickel mine and a cement factory.

10

Integrated geospatial assessment and geovisualization of water and sediment quality in an artificial lake. Insights from Sferk, Klina, Kosovo

Demaku Skender, Jusufi Kaltrina, Maliqi Edon, Shabani Enis

Environment Protection Engineering

|

2024

|

Vol. 50, nr 3

131--175

EN

This study investigates the analysis of heavy metal content, as well as the physical and chemical properties of water and sediment in the artificial lake situated in Sferk, Klina, Kosovo. Sampling and analysis were conducted during the autumn of 2023. The inductively coupled plasma-optical emission spectrometry (ICP-OES) technique was employed to measure the levels of heavy metals. The contamination factors (CF) were calculated to evaluate the degree of heavy metal pollution. At the same time, the spatial interpolation technique (spatial resolution 1 m) in QGIS software was developed to spatially represent the distribution of heavy metals and other parameters across the study area. The results for water and sediment samples were compared with the WHO and EPA standards. The findings indicate significant variations in heavy metal concentrations, highlighting potential sources of contamination. CF calculations offer insights into pollution levels, assisting in identifying priority areas for remediation efforts, particularly in water samples. The comprehensive assessment provides valuable insights into the status of water and sediment quality in the artificial lake of Sferk, contributing to the under-standing and management of environmental pollution and its impacts.

11

Hydrocemical examination of underground leakage water spread from open landfill in Aksaray City in Turkey, and determination of its location. Case study

Öztürk Ernam, Yeken Tekin, Ersesyay Aliye Suna, Özaydin Cengiz Murat

Environment Protection Engineering

|

2024

|

Vol. 50, nr 2

61--78

EN

Uncontrolled dumping of open landfills has been becoming a significant threat to developing countries. The areas where solid wastes are stored increase the risk of groundwater and environmental pollution. Groundwater pollution causes poisoning and even death in terms of public health. This study investigated the impact area of pollutants that pose environmental risks in the Hamamboğazı (Aksaray Turkey) landfill area. Six vertical electrical sounding (VES) measurements were made in the study area. The direction of the leakage water is southwest, and the penetration depth is 15 m. The electrical conductivity reaching high values such as 4160–7900 μS/cm shows the polluting effect of the leachate. Heavy metals detected in leachate were Cu (0.183 mg/dm3), Pb (0.234 mg/dm3), Zn (0.33 mg/dm3), and Fe (3.179 mg/dm3).

12

Evaluation of the effect of using sewage sludge as a fertilizer on the concentration of heavy metals in soil and the economic implications of its application

Petryk Agnieszka, Ryczek Marek, Guzdek Sylwia

Economics and Environment

|

2024

|

No. 1

art. no. 647

EN

The costs of fertilising the soil with sewage sludge were reduced to the operating time of the equipment and the working time of the labourers operating the equipment in the two main operations (manure spreading and ploughing), for three sewage sludge application doses, namely 50, 100 and 200 Mg·ha-1. The costs were calculated using the Katalog Nakładów Rzeczowych nr 2-21: Tereny zielone/Ministerstwo Gospodarki Przestrzennej i Budownictwa (2009) and the current prices from Sekocendbud (2023). The effectiveness of fertilisation was assessed by studying the level and change in heavy metal content after the soil was fertilised with sewage sludge at three proportional doses, namely 50, 100 and 200 Mg·kg-1. The sewage sludge used for fertilisation complied with the sanitary requirements for sludge to be utilised for natural purposes (Regulation, 2015). The estimated total cost of sludge application ranged from PLN 12646.19 to PLN 20456.73 per 1 ha for doses from 50 to 200 Mg per 1 ha. The results of the estimation confirmed the hypothesis that the unit cost of fertilisation with stabilised sewage sludge increases with the dose of sludge in relation to the area of fertilised soil and decreases with the increase of the mass of sludge deposited in the soil. Optimising fertiliser costs, therefore, requires selection - increasing the sludge dose per unit area. No contamination of the soil with copper, cadmium, lead and zinc was found despite an obvious increase in the content of these metals when mixed into the soil. The application of sewage sludge, even in multiple doses, did not result in exceeding the permissible limit for the content of these elements in the soil, as defined in the Minister of the Environment Regulation of 2015 (Regulation, 2015).

PL

Celem artykułu było określenie zawartości metali ciężkich w glebach po aplikacji do nich osadu ściekowego jako źródła i sposobu nawożenia oraz próba oszacowania kosztów tego procesu. Koszty związane z nawożeniem gleby osadami ściekowymi, sprowadzono do czasu pracy sprzętu oraz robotników obsługujących sprzęt w dwóch podstawowych etapach prac (rozrzucanie obornika i orka), dla trzech wysokości dawek osadów ściekowych: 50, 100 oraz 200 Mg·ha-1. Kalkulacja kosztów została wykonana na podstawie Katalogu Nakładów Rzeczowych nr 2-21: Tereny zielone / Ministerstwo Gospodarki Przestrzennej i Budownictwa (2009) oraz aktualnych cen z bazy danych Sekocendbud (2023). Skuteczność nawożenia została oceniona przez zbadanie poziomu i zmiany zawartości metali ciężkich po zasileniu gleby osadami ściekowymi w proporcjonalnych, trzech dawkach: 50, 100, 200 Mg·ha-1. Zastosowane do nawożenia osady spełniały wymagania sanitarne stawiane osadom, które mają być wykorzystane w celach przyrodniczych (Regulation, 2015). Oszacowane koszty całkowite aplikacji osadu, wyniosły od 12646,19zł do 20456,73zł na 1 ha, odpowiednio dla dawek od 50 do 200 Mg na 1 ha. Wyniki szacunku potwierdziły założoną tezę, a mianowicie: koszty jednostkowe nawożenia ustabilizowanymi osadami ściekowymi rosną wraz z dawką osadu w odniesieniu do powierzchni nawożonej gleby a maleją wraz ze wzrostem masy zdeponowanych w glebie osadów. Optymalizacja kosztów nawożenia wymaga zatem doboru – zwiększania dawki osadu na jednostkę powierzchni. Nie stwierdzono skażenia gleby miedzią, kadmem, ołowiem i cynkiem pomimo oczywistego zwiększenia zawartości tych metali po ich zmieszaniu z glebą. Stosowanie osadu, nawet dawki wielokrotnej, nie wpłynęło na przekroczenie dopuszczalnego progu zawartości tych pierwiastków w glebie, określonej w Rozporządzeniu Ministra Środowiska z 2015 r. (Regulation, 2015).

13

Ecological and health risk assessment of soil heavy metal contamination along National Highway 107 in China

Jin Xiaohua, Tong Xinru, Hua Shunheng, Xu Yang

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2024

|

Vol. 31, nr 2

155--175

EN

This study investigates soil heavy metal contamination behind the green belts along National Highway 107 in China. Soil samples were collected from both sides of the highway to determine the concentrations of heavy metals such as copper, cadmium, chromium, lead, and zinc. The distribution patterns, ecological risks, and health hazards associated with these heavy metals were analysed. In order to provide more sample examples and data support for soil heavy metal pollution control. Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS) was employed to detect the concentrations and speciation of these five heavy metals in the soil samples. The Geo-Accumulation Index method, the Nemerow pollution index method, and a health risk assessment model were used to evaluate the ecological and health risks of heavy metal pollution adjacent to the highway. Results indicated that: (1) The concentrations of Cu, Cd, Cr, Pb, and Zn in the soil decreased with the increasing number of protective forest layers, highlighting the significant role of protective belts in impeding the migration of heavy metals from the highway. (2) In terms of pollution assessment, the Geo-accumulation index method revealed prominent Cd contamination, the Geo-accumulation index of Cd peaked at 1.95 indicating a moderate to mild pollution level overall. Conversely, the Nemerow index method suggested a medium to extremely high risk of soil heavy metal Cd contamination. Specifically, the peak value of Cd single-factor pollution index in the study area reached 5.78, and the mean value of its Nemerow index (P) was 4.67. (3) In health risk assessment, it was found that children are more susceptible to heavy metal threats. The non-carcinogenic risk indices of all five heavy metals were less than 1, implying minimal risk. However, the total carcinogenic risk index for Cr ranged between 10–6 and 10–4, posing a certain level of carcinogenic risk to humans.

14

Application of fly ash/chitosan composites for heavy metal adsorption

Osmani Egzona, Dimitrievska Iva, Paunovik Perica, Atkovska Katerina, Rexhepi Fatos, Grozdanov Anita

Composites Theory and Practice

|

2024

|

R. 24, nr 2

87--94

EN

The aim of this paper is to investigate the potential of modified fly ash (FA) as an adsorbent for the removal of heavy metal ions from polluted waters. The effectiveness of unmodified FA was compared to FA modified with chitosan. The FA and FA/chitosan particles were characterized by means of SEM, XRF and FTIR methods. The FA and FA/chitosan composites were investigated as adsorbents for Cu(II) and Pb(II) ions from aqueous solutions. Experiments were carried out in a previously optimized pH (pH = 6), at room temperature for 3 hours. Langmuir and Freundlich isotherms were used to determine the maximum adsorption capacities of the fly ash samples for Cu(II) and Pb(II) ions. The experimental data indicate that the Langmuir isotherm fits better than the Freundlich isotherm for all the investigated systems. The obtained values of the qm, maximum adsorption capacity for the removal of Cu(II) and Pb(II) with the FA/chitosan composites were (1.068, 1.00, 1.042, 1.369 mg/g), and (2.532, 2.063, 1.036, 2.146, 2.482 mg/g), respectively. The efficiency trend was Pb(II) > Cu(II). The results indicate that the removal efficiency for Cu(II) and Pb(II) ions was 91.1 % and 99.7 %, respectively.

15

The problem of emission of total particulate matter and heavy metals from tribological systems in vehicles

Laskowski Piotr, Zimakowska-Laskowska Magdalena

Combustion Engines

|

2024

|

R. 63, nr 3

13--19

EN

The article presents the problem of particulate matter and heavy metal emissions from the tribological systems (road abrasion, brake and tyre wear) road of cars equipped with internal combustion engines (ICEs), battery electric vehicles (BEVs), hybrids and plug-in vehicles (PHEVs). The results of mathematical modelling carried out for obtaining of the emissions of particulate matter and heavy metals, such as As, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Se and Zn, resulting from road abrasion, brakes and tyre wear, are presented. Emissions are shown depending on the average speed and type of traffic (traffic in the city (urban), outside the city (rural) and on the highway) and the type of vehicle.

16

Micrographic image of air pollutants in Poland

Szwed Mirosław, Pasieka Dariusz

Archives of Environmental Protection

|

2024

|

Vol. 50, no. 4

3--8

EN

The subject of studies was one-year-old needles of Scots pine (Pinus sylvestris L.), collected from various characteristic landscape zones of Poland, reflecting different conditions of air pollutant emission and deposition (Integrated Monitoring of the Natural Environment base stations, industrial centers, and large cities). Analyses were carried out using a Quanta 250 FEI scanning electron microscope equipped with an EDAX Genesis X-ray spectroscopy microanalyzer. The needle surfaces were examined to identify natural structures (e.g., stomata, pollen, fungi) and anthropogenic structures (e.g., particulates with heavy metals) under conditions of diversified anthropopressure. In samples from areas with no significant local pollution sources (Wigry, Borecka Forest, Parsęta, Tuchola Forest), particles of mineral origin (resulting from rock weathering) containing Si, Al, Ca were identified. Needles collected in Roztocze, Łysogóry, Kampinos and Karkonosze, contained round technogenic particles (spherules) containing Fe, Al and Si, which had traveled significant distances. In Katowice, Poznań and Kraków, particles deposited on the bioindicators’ surfaces were composed of Ca, Si, Al, Fe, Cu, and other heavy metals. Micrographs obtained from the analysis were used to develop a model for identifying air pollutants using artificial intelligence.

PL

Celem pracy jest analiza mikroskopowa jednorocznych igieł sosny zwyczajnej z obszarów o zróżnicowanych warunkach depozycji pyłów naturalnych i antropogenicznych. Wykonane mikrofotografie zostały wykorzystane do prezentacji możliwości sztucznej inteligencji w identyfikacji zanieczyszczeń powietrza. Do budowy samouczącego algorytmu identyfikującego zanieczyszczenia na powierzchni igieł wykorzystano mikrofotografie skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM) ze wszystkich punktów poboru próbek. Do przetwarzania i analizy wykorzystano język programowania Python wraz z kilkoma zewnętrznymi bibliotekami. Na podstawie przeprowadzonej analizy SEM/EDX stwierdzono znaczne zróżnicowanie zobrazowanych struktur (naturalnych i antropogenicznych) oraz składu chemicznego igieł. We wszystkich analizowanych próbkach zobrazowano aparaty szparkowe, jednak ich liczba w stosunku do powierzchni była zróżnicowana. Zidentyfikowano także naturalne struktury pyłków i grzybów. W przypadku próbek miejskich (duże miasta), ale także z Łysogór, powszechne są okrągłe, drobne cząstki (sferule żelazowo-krzemianowe) oraz znacznie większe konglomeraty o zróżnicowanym składzie chemicznym. Obecność metali ciężkich zidentyfikowana w badanych próbkach może stanowi zagrożenie dla zdrowia ludzi w wyniku przenikania szkodliwych pyłów do wnętrza organizmu w wyniku oddychania niskiej jakości powietrzem. Zastosowana metoda identyfikacji zanieczyszczeń cechowała się dużą sprawnością. Działanie sieci na poziomie 80% stanowi zadowalający wynik.

17

Badanie kinetyki wymywania pierwiastków (Cu, Pb, Zn) z odpadów przemysłowych w postaci żużla stalowniczego oraz mułu powstałego z mokrego oczyszczania spalin w spalarni śmieci

Gajda Katarzyna, Głodzik Paulina, Hebda Jakub

Analit

|

2024

|

Nr 14

38--47

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczące kinetyki uwalniania metali ciężkich (cynk, miedź i ołów) z próbek żużla stalowniczego stanowiącego uboczny produkt procesu wytapiana stali oraz mułu powstałego z mokrego oczyszczania spalin w spalarni śmieci. Analizie poddano materiał pobrany w trakcie wyjazdu technologicznego na terenie Zakładu Odzysku Surowców Madrohut Sp. z o.o. w Krakowie. W pracy przedstawiono charakterystykę próbek, sposób przygotowania ich do badań oraz procedurę analityczną. Ocenę ilości uwalnianych do roztworu metali ciężkich przeprowadzono w oparciu o pomiary woltamperometryczne z wykorzystaniem techniki impulsowej różnicowej DPV (ang. Differential Pulse Voltammetry) oraz elektrody rtęciowej o kontrolowanym wzroście kropli jako elektrody pracującej. Wyniki badań wskazują, że spośród badanych metali, cynk jest metalem, który uwalnia się w największym stopniu, około 25 razy więcej w stosunku do miedzi oraz około 40 razy więcej w stosunku do ołowiu. Analiza otrzymanych wyników wykazała, że największa ilość badanych metali uwalnia się w czasie pierwszej godziny. Ponadto, dłuższy czas wymywania nie powodował wzrostu stężenia cynku, ołowiu oraz miedzi w wymywanym roztworze.

EN

This paper presents the results of a study on the kinetics of heavy metal (zinc, copper and lead) release from samples of steelmaking slag, which is a by-product of the steel smelting process, and sludge generated from wet flue gas treatment at a waste incinerator. The material was analyzed during a process trip at the site of the Madrohut Raw Materials Recovery Plant Ltd. in Krakow. The paper presents the characteristics of the samples, their preparation for testing and the analytical procedure. Evaluation of the amount of heavy metals released into solution was carried out based on voltammetric measurements using Differential Pulse Voltammetry (DPV) and a mercury electrode with controlled droplet growth as the working electrode . The results show that of the metals tested, zinc is the metal that releases the most, about 25 times more than copper and about 40 times more than lead. Analysis of the results obtained showed that the largest amount of the metals tested is released during the first hour. In addition, a longer leaching time did not increase the concentration of zinc, lead and copper in the leached solution.

18

Pre-war situation with soil pollution in the city of Zaporizhzhia: metallurgical industry center in Ukraine—characterized by magnetic, geochemical and microscopy methods

Bondar Kseniia M., Tsiupa Iryna V., Sachko Anastasia V., Nasiedkin levhen I.

Acta Geophysica

|

2024

|

Vol. 72, no. 2

1355--1375

EN

Metallurgical industries incorporated into the living environment of the city cause significant enrichment of the topsoil with harmful substances including small size particulate matter, which contains heavy metals and magnetic iron oxides. The present study is focused on characterization of magnetic and geochemical pollution accumulated by urban soils in the city of Zaporizhzhia. Industrial dusts from the most powerful emmitants of airborne pollution are also analyzed. Two types of magnetic industrial emissions were discriminated to contribute in urban soil magnetization: spread of coarse-grained magnetite-bearing particles is limited to industrial zone, while smaller magnetic spherules were traced to settle far from the pollution sources bringing significant amounts of heavy metals to the soil. Magnetic susceptibility, saturation remanence and anhysteretic ratio of soil samples show strong relationship with heavy metals contents and pollution load index. Thus, magnetic parameters can serve as reliable proxies for complex urban and industrial pollution of soils. The obtained results provide important insight into magnetism and geochemistry of urban soils in Zaporizhzhia, characterizing the pollution rate as it was prior to the war situation starting in February 2022.

19

Silkworm cocoons waste as an innovative adsorbent for rainwater purification

Marszałek Anna, Dudziak Mariusz, Frankowski Jakub, Szymańczyk Mateusz

Zeszyty Naukowe SGSP / Szkoła Główna Służby Pożarniczej

|

2023

|

Nr 88 (tom 1)

135--146

EN

Heavy metal pollution of water bodies is a serious environmental problem, especially in developing countries. The search for environmentally friendly and efficient adsorbents for water purification has been the subject of extensive research. The research examined the possibility of using cheap and renewable silkworm cocoon waste as potential adsorbents for rainwater pollution. The waste cocoons of the mulberry silkworm (Bombyx mori L.) came from the Institute of Natural Fibres and Medicinal Plants - National Research Institute (IWNiRZ-PIB) in Poznań. Rainwater was collected from a galvanised drain pipe that drains water from a felt roof, located in the city of Tychy. It was shown that rainwater contained many micropollutants including alkanes, esters and carboxylic acids. The adsorbent was characterised by high adsorption capacity of the micropollutants under study. There was a 70% removal of neadecanoic acids and a 90% removal of esters. The silkworm cocoon was also found to have considerable efficiency in the removal of zinc from rainwater at a level of 61–90% (dose from 2g/L to 10g/L). The lowest dose allows zinc removal below the value standardised according to theregulation. The adsorption time needed to establish equilibrium was short and amounted to 20 min.

PL

Zanieczyszczenie zbiorników wodnych metalami ciężkimi jest poważnym problemem środowiskowym, szczególnie w krajach rozwijających się. Poszukiwanie przyjaznych dla środowiska i wydajnych adsorbentów do oczyszczania wody jest przedmiotem intensywnych badań. W ramach badań przeanalizowano możliwość wykorzystania tanich i odnawialnych odpadów kokonów jedwabników jako potencjalnych adsorbentów do usuwania zanieczyszczeń wody deszczowej. Odpady kokonów jedwabnika morwowego (Bombyx mori L.) pochodziły z Instytutu Włókien Naturalnych i Roślin Zielarskich – Państwowego Instytutu Badawczego (IWNiRZ-PIB) w Poznaniu. Wodę deszczową pobrano z ocynkowanej rury spustowej odprowadzającej wodę z dachu pokrytego papą, zlokalizowanego na terenie miasta Tychy. Wykazano, że woda deszczowa zawiera wiele mikrozanieczyszczeń, w tym alkany, estry i kwasy karboksylowe. Adsorbent charakteryzował się wysoką zdolnością adsorpcji badanych mikrozanieczyszczeń. Odnotowano 70% usunięcie kwasów neadekanowych i 90% estrów. Kokon jedwabnika morwowego wykazał również wysoką skuteczność w usuwaniu cynku z wody deszczowej na poziomie 86% przy dawce 6g/L. Czas adsorpcji do osiągnięcia równowagi był krótki i wynosił 20 min.

20

Ecological and human health risks assessment of heavy metals in bottom sediments of the Pławniowice water reservoir – artificial lake (Silesian Voivodeship, Poland)

Tytła Malwina, Kernert Joanna

Zeszyty Naukowe SGSP / Szkoła Główna Służby Pożarniczej

|

2023

|

Nr 87

35--51

EN

This study aimed to assess the ecological and human health risks of heavy metals (Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, and Zn) in the bottom sediments of the Pławniowice reservoir, which is located in the Silesian Voivodeship, one of the most polluted regions in Poland. Sediment samples were collected at 5 sampling points located along the main axis of the reservoir. The concentrations of heavy metals were determined using Avio 200 ICP-OES atomic absorption spectrometer (PerkinElmer Inc.). The geochemical quality classification, Geoaccumulation Index (Igeo), Ecotoxicological criteria, and Potential Ecological Risk Factor (ER) were used for the assessment of the ecological risk, while for the human health risks, the Hazard Quotient (HQ), Hazard Index (HI), Carcinogenic Risk (CR) and Total Carcinogenic Risk (TCR). The results of the ecological risk analysis indicated that among the studied metals, only Cd may pose a potential hazard to the fauna and flora of the reservoir. The results of the health risks assessment indicated that the primary exposure pathway for adults and children can be accidental ingestion of polluted sediments. In both cases, children are far more exposed to the health effects. Although the studied metals did not pose a direct threat to human health, due to the values of CRs and TCRs to Cd, Cr and Ni it is recommended to take appropriate steps to reduce the concentrations of these heavy metals in the bottom sediments by their periodical removal.

PL

Celem pracy jest ocena ryzyka ekologicznego i zdrowotnego związanego z obecnością metali ciężkich (Cd, Cr, Cu, Ni, Pb i Zn) w osadach dennych zbiornika Pławniowice, który znajduje się w województwie śląskim, jednym z najbardziej zanieczyszczonych regionów w kraju. Próbki do badań pobierano w pięciu punktach rozmieszczonych wzdłuż głównej osi zbiornika. Stężenia metali ciężkich oznaczano przy użyciu spektrometru absorpcji atomowej Avio 200 ICP-OES (PerkinElmer Inc.). Do oceny ryzyka ekologicznego wykorzystano geochemiczne klasy czystości osadów, Geoaccumulation Index (Igeo), Ecotoxicological criteria oraz Potential Ecological Risk Factor (ER), z kolei do oceny ryzyka zdrowotnego użyto Hazard Quotient (HQ), Hazard Index (HI), Cancirogenic Risk (CR) oraz Total Carcinogenic Risk (TCR). Wyniki analizy ryzyka ekologicznego wskazują, że spośród badanych metali tylko Cd może stanowić potencjalne zagrożenie dla fauny i flory zbiornika. Ocena ryzyka zdrowotnego wykazała, że główną drogą narażenia dla dorosłych i dzieci może być przypadkowe połknięcie zanieczyszczonych osadów. Ponadto w obu przypadkach dzieci są bardziej narażone na skutki zdrowotne. Pomimo że analizowane metale nie stwarzały bezpośredniego zagrożenia dla zdrowia człowieka, to ze względu na wartości indeksów CR i TCR, w odniesieniu do Cd, Cr i Ni, zaleca się podjęcie odpowiednich działań w celu zmniejszenia stężeń tych metali ciężkich w osadach dennych poprzez ich okresowe usuwanie.