Petroleum products are hazardous to the natural environment, as well as to the stability of underground infrastructure and foundations. Numerous studies have reported negative changes in the geological and engineering parameters of soil contaminated with hydrocarbons. In Poland, the impact of pollution with petroleum hydrocarbons on the physical and mechanical properties of soils is still poorly understood and requires studies considering soil lithology, duration of the pollution and the type of pollutant. The soil tested in this study was Neogene limnic soil, collected in the Dobre area, composed of 12.5% clay, 46.5% silt, 41% sand, and kaolinite as the dominant clay mineral. Soil samples containing 0%, 2%, and 6% of diesel fuel (ON) were prepared in laboratory to simulate long-term contamination. With the increase in ON content, the clay content decreased by approximately 4% points, resulting in a classification change from loam (G) to sandy silt (Rp) for the 6% ON sample. Greater differences in particle size distribution were observed using the hydrometer method compared to the micro aggregate method. Compared to the 0% ON sample, contaminated samples showed an increase in the values of Atterberg limits, plasticity index, consistency index and activity. This changes align with literature data for soils of kaolinitic and illitic composition. Consistent with its lithological composition, the tested soil showed low values of the sorption and swelling parameters, indicating low potential expansivity. Although there was a slight increase in the MBC sorption capacity, cation exchange capacity and specific surface area, the contaminated soil samples revealed lower values of free swelling and higher values of swelling pressures compared to the uncontaminated soil. However, the macroscopic observation of samples after the free swelling test and the reduction in the adsorbed water content after the swelling pressure test point to the conclusion that due to the presence of hydrocarbons in the soil structure, its potential for sorption capacity and volume changes was reduced. This research demonstrates that even a relatively low level of soil contamination with petroleum-derived compounds resulted in a change in its geological and engineering properties. Due to the limited data, the presented conclusions require further research applying higher degree of soil contamination. It was also shown that a careful and comprehensive analysis of test results is necessary for the proper interpretation/assessment of the results of standard tests but conducted for non-standard soil material, where the pore liquid consists of water and hydrocarbons.
Organophosphate pesticide pollution is a severe global environmental issue, posing significant threats to human health. This study focuses on an organophosphate pesticide production site in North China. Controlled soil and groundwater were sampled using grid sampling and direct-push technology. Analytical methods such as headspace gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS), gas chromatography (GC), and purge and trap GC-MS were employed to detect contaminants, including volatile organic compounds (VOCs), semi-volatile organic compounds (SVOCs), pesticides, and heavy metals. The results indicate that the maximum exceedances in the contaminated soil for benzene, xylene, tri-chloromethane, Parathion, phosphorodithioic acid, Phorate, and Terbufos were 490.63, 411.22, 3459.09, 507.89, 277.29, 1946.15, and 281.5 times the standard limits, respectively. In groundwater, benzene, dichloromethane, trichloromethane, and Phorate exceeded the standard limits by 220.83, 1374, 1853.33, and 806.67 times, respectively, severely contaminating the local soil and groundwater and damaging the eco-system. Additionally, the carcinogenic risk values in the contaminated soil for benzene, toluene, phenylethane, xylene, 1,3,5-trimethylbenzene, 1,2,4-trimethylbenzene, Parathion, 1,2,4-trichlorobenzene, tri-chloromethane, naphthalene, and aniline were 2.75E–3, 1.36E–2, 1.034E–2, 9.72E–1, 1.5E–3, 8.9E–3, 1.85E–3, 4E–3, 3.48E–2, 2.7E–2, 1.03E–3, respectively. In groundwater, toluene, xylene, dichloromethane, and trichloromethane showed carcinogenic risk values of 8E–3, 1.86E–2, 1.23E–2, 3.07E–2, respectively, significantly exceeding the acceptable limits and posing severe threats to the health of nearby residents. Furthermore, the hazard quotient for non-carcinogenic effects of Cypermethrin in soil was 1.15, and 2,6-dichlorophenol in groundwater was 1.22, both slightly above the standard, indicating a mild impact on the health of nearby residents. Overall, this study provides a theoretical basis for subsequent remediation work at the contaminated site through pollutant analysis.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Sztucznie zanieczyszczone za pomocą roztworów azotanów: Cu, Zn, Ni i Pb próbki gleby ogrodowej i uniwersalnej oraz próbkę gleby pobraną z terenu skażonego przemysłowo poddano ekstrakcji za pomocą 10-proc. roztworu kwasu cytrynowego, kwasu winowego, wersenianu disodu lub wersenianu tetrasodu, mieszając z prędkością 500 rpm przez 24 h. Zawartość metali ciężkich w ekstrakcie oznaczono metodą spektrometrii płomieniowej FAAS. Wersenian disodu wykazywał dużą skuteczność wymywania metali ze wszystkich badanych gleb. Najbardziej podatnymi na ługowanie pierwiastkami były miedź (Cu) i cynk (Zn), a najsłabiej ołów (Pb).
EN
Garden and universal soil samples were mixed with solns. of Cu, Zn, Ni and Pb nitrate, then dried and conditioned. Artificially contaminated soils and a soil sample taken from an industrially polluted area were extd. with 10% solns. of citric acid, tartaric acid, disodium edetate or tetrasodium edetate, while mixing at 500 rpm for 24 h. The content of heavy metals in the extract was detd. by FAAS. Disodium edetate was highly effective for leaching for all the soils studied. Regardless of the leaching soln. used, the most susceptible elements to leaching were Cu and Zn, while Pb was the weakest.
The paper presents results of the research on the influence of fuels on numbers of selected metabolic groups of soil microorganisms. Response of proteolytic, amylolytic, lipolytic and cellulolytic microorganisms to the presence of diesel oil, biodiesel and their mixtures in soil at the concentration of 5% (w/w per dry mass of soil) was analyzed. The research was carried out on soils with varied mechanical composition (loamy sand and sandy loam) and organic matter content. Negative response of all microbial groups in the loamy sand was noted, regardless of contamination type, and the inhibition was maintained throughout the whole incubation period. In the sandy loam, the adverse impact of fuels was demonstrated mainly for cellulolytic microorganisms, while for other microbial groups it increased with the biodiesel soil content. The higher soil organic matter content facilitated development of microbiocenoses. It could therefore limit adverse impact of fuels in sandy clay, similarly to adsorption of contaminants on the soil organic matter. Analysis of the research results indicates that biodiesel might limit metabolic activity of microorganisms to a higher extent than conventional fuel. Biodiesel as a biofuel is a foreign substance in the environment and may therefore trigger changes in the soil structure and its pH as well as toxic metabolite production upon its degradation.
PL
Przedstawiono wyniki badań wpływu paliw na liczebność wybranych grupy metabolicznych mikroorganizmów glebowych. Analizowano reakcje drobnoustrojów proteolitycznych, amylolitycznych, lipolitycznych oraz celulolitycznych na obecność w glebie oleju napędowego, biodiesla oraz ich mieszaniny w ilości 5% (w/w). Badania prowadzono z użyciem gleb o zróżnicowanym składzie (piasek gliniasty i glina piaszczysta) i zawartości substancji organicznych. W piasku gliniastym odnotowano negatywną reakcję ze strony wszystkich badanych grup drobnoustrojów, niezależnie od rodzaju zanieczyszczenia, a inhibicja utrzymywała się przez cały czas inkubacji. W glinie piaszczystej niekorzystne oddziaływanie badanych paliw dotyczyło głównie mikroorganizmów celulolitycznych, natomiast w przypadku pozostałych grup drobnoustrojów zwiększało się ono wraz ze wzrostem zawartości biopaliwa w glebie. Większa zawartość związków organicznych w glebie sprzyjała rozwojowi mikrobiocenoz, mogła być więc czynnikiem ograniczającym negatywne oddziaływanie paliw w glinie piaszczystej, podobnie jak adsorpcja zanieczyszczeń na glebowych substancjach organicznych. Analizując wyniki badań stwierdzono, że biodiesel może ograniczać aktywność metaboliczną mikroorganizmów w większym stopniu niż paliwo konwencjonalne. Biodiesel – zaliczany do biopaliw – jest substancją obcą w środowisku, może więc powodować zmianę struktury gleby, jej pH, a podczas degradacji mogą pojawiać się toksyczne metabolity.
Celem badań było określenie wpływu różnych dawek osadów ściekowych na proces wspomaganej fitostabilizacji cynku, kadmu i ołowiu w uprawach trzech gatunków traw: kostrzewy trzcinowej (Festuca arundinacea Schreb.), życicy trwałej (Lolium perenne L.) oraz kostrzewy owczej (F. ovina L). Gleba wykorzystana w badaniach, pochodziła z terenów leśnych przyległych do Huty Cynku "Miasteczko Śląskie" S.A. i charakteryzowała się wysoką zawartością metali ciężkich, (głównie Cd, Pb i Zn), a także niską wartością pH, małą pojemnością sorpcyjną oraz niską zawartością substancji organicznej i pierwiastków biogennych. W przeprowadzonym doświadczeniu wazonowym sporządzono mieszaniny gleby z wzrastającymi dawkami osadów ściekowych z przemysłu rozlewniczego (w proporcjach wagowych w stosunku do gleby 10%, 20%, 30%, 40%, 50% i 60%). Dodatek osadów ściekowych umożliwił wzrost i rozwój traw: im wyższe dawki osadów tym większa biomasa (najwyższe plony uzyskano przy 40 i 50% dodatku osadów ściekowych w przypadku kostrzewy owczej i trzcinowej oraz 60% dla życicy trwałej). Na glebie bez osadów nie obserwowano wzrostu roślin. Dostępność metali dla roślin malała wraz ze zwiększaniem dawki osadów. Przy czym, przy zastosowaniu 40, 50 i 60% dodatku osadów ściekowych spadek zawartości metali ciężkich utrzymywał się na stałym poziomie dla wszystkich trzech gatunków traw. Użyte w doświadczeniu osady ściekowe mogą zostać wykorzystane do rekultywacji gleb skażonych Zn, Cd i Pb, ubogich w azot i fosfor oraz pozbawionych okrywy roślinnej. Wraz ze zwiększaniem dawki osadów ściekowych zwiększa się immobilizacja metali w materiale glebowym, a tym samym zmniejsza się stężenie metali w biomasie roślinnej Do celów rekultywacyjnych zalecany jest wysiew mieszanek różnych gatunków traw.
EN
The main objectives of the present study were to determine the effect of different sewage sludge doses on the process of improved Cd, Pb and Zn phytostabilization in the cultivation of three grass species: Festuca arundinacea Schreb., Lolium perenne L. and F. ovina L., and to examine heavy metal bioavailability in amended soil. A pot assessment was conducted using contaminated soil from the site surrounding the zinc smelter in Miasteczko Slaskie Silesia region in Poland and different doses of sewage sludge from bottling plant of mineral water. Shoot and root concentrations of heavy metals were significantly higher for all grass species growing on soil with low sewage sludge application. Total heavy metal concentrations confirmed that sludge amended soils were significantly lower in these trace elements than no amended soil and addition of sewage sludge promoted the heavy metals immobilization in the soils compared to the soils without sewage sludge application.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.