Heavy Metals Soil Contamination Induced by Historical Zinc Smelting in Jaworzno

• Autorzy: Sutkowska K. , Czech T. , Teper L. , Krzykawski T.

Identyfikatory

DOI

10.2428/ecea.2013.20(12)130

Warianty tytułu

PL

Zanieczyszczenie gleby metalami ciężkimi związane z historycznym hutnictwem cynku w Jaworznie

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The initial study of heavy metals (Cr, Cu, Ni and Mn) contamination was carried out on the 22 samples taken from 4 forest soil (podzol) profiles and 5 waste samples taken from 3 points of the historical zinc smelting area in Jaworzno, Southern Poland. XRD and pH analyses on the soil samples were done. The trace element concentrations were measured with the inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES) after mineralisation in concentrated HNO3 (65 % Suprapur) and HCl (30 % Suprapur). Examined materials were ultra acidic to neutral, mostly very strong acidic. Total accumulations of trace elements in the soil varied from 21.91 to 119.32 mgCr, from 1.4 to 51.16 mgCu, from 2.15 to 36.16 mgNi and from 16.33 to 869.19 mgMn kg^–1. In waste samples quantities of the same elements equalled 45.55–67.38 mgCr, 19.5–244.74 mgCu, 4.96–22.15 mgNi and 30.75–369.11 mgMn kg^–1. Vertical distributions of examined metals were determined in each of soil profiles. The research revealed heavy metal pollution of studied soil. Influence of the historical smelter on the pollution is inferred, which changed soil environment to dangerous for humans, especially due to close proximity of abandoned industry to built-up and recreation areas as well as community gardens.

PL

Przeprowadzono wstępne badania zanieczyszczenia metalami ciężkimi (Cr, Cu, Ni i Mn) w 22 próbkach pobranych z 4 profili leśnych gleb bielicowych oraz 5 próbkach odpadów pohutniczych pobranych z 3 punktów w rejonie historycznego hutnictwa cynku w Jaworznie (południowa Polska). Wykonano pomiary pH oraz analizy XRD. Zawartość pierwiastków śladowych oznaczono, stosując optyczny spektrometr plazmowy (ICP-OES) po wczeoeniejszym zmineralizowaniu próbek w stężonym HNO3 (65 % Suprapur) i HCl (30 % Suprapur). Badane materiały miały odczyn od ekstremalnie kwaśnego do obojętnego, w większości bardzo kwaśny. Całkowita zawartość pierwiastków śladowych w badanych glebach wahała się w szerokim zakresie: od 21,91 do 119,32 mgCr, od 1,4 do 51,16 mgCu, od 2,15 do 36,16 mgNi i od 16,33 do 869,19 mgMn kg^–1. W materiale odpadowym zawartości badanych pierwiastków wynosiły: 45,55–67,38 mgCr, 19,5–244,74 mgCu, 4,96–22,15 mgNi i 30,75–369,11 mgMn kg^–1. W badaniach określono również pionową zmienność zawartości metali w poszczególnych profilach glebowych. Wykryte zawartości metali ciężkich świadczą o silnym zanieczyszczeniu gleb. Wskazano na dawną działalność hutniczą jako na źródło tego zanieczyszczenia, które może stanowić zagrożenie dla mieszkańców, ze względu na bliskie sąsiedztwo zamkniętej huty z obszarami zabudowanymi i rekreacyjnymi oraz ogrodami działkowymi.

Słowa kluczowe

EN

zinc smelting; heavy metals; soil contamination

PL

hutnictwo cynku; metale ciężkie; zanieczyszczenia gleby

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Ecological Chemistry and Engineering. A
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 20, nr 12
• Strony: 1441--1450
• Opis fizyczny: Bibliogr. 32 poz., tab., wykr., rys.

Twórcy

autor

Sutkowska K.

• Department of Applied Geology, Faculty of Earth Sciences, University of Silesia, ul. Będzińska 60, 41–200 Sosnowiec, Poland, phone: [phone]

autor

Czech T.

• Department of Agricultural and Environmental Chemistry, University of Agriculture in Krakow, al. A. Mickiewicza 21, 31–120 Kraków, Poland, phone: [phone]

autor

Teper L.

• Department of Applied Geology, Faculty of Earth Sciences, University of Silesia, ul. Będzińska 60, 41–200 Sosnowiec, Poland, phone: [phone]

autor

Krzykawski T.

• Department of Geochemistry, Mineralogy and Petrography, Faculty of Earth Sciences, University of Silesia, ul. Będzińska 60, 41–200 Sosnowiec, Poland, phone: [phone]

Bibliografia

• [1] Taylor SR, McLennan SM. Planetary Crusts, Their Composition, Origin and Evolution. Cambridge: Cambridge University Press; 2009.
• [2] Kabata-Pendias A, Pendias H. Biogeochemia pierwiastków śladowych. Warszawa: PWN; 1999.
• [3] Senesi GS, Baldassarre G, Senesi N, Radina B. Chemosphere. 1999;39(2):343-377. DOI: 10.1016/S0045-6535(99)00115-0.
• [4] Sivakumar S, Subbhuraam CV. Ecotoxicol Environ Saf. 2005;62(1):93-98. DOI: 10.1016/j.ecoenv.2004.08.006.
• [5] Ippolito JA, Ducey T, Tarkalson D. Soil Sci. 2010;175(12):586-592. DOI: 10.1097/SS.0b013e3181fe2960.
• [6] Nádaská G, Lesný J, Michalík I. Hungar Electronic J Sci Environ Eng. 2012;ENV-100702-A:1-16.
• [7] Rogival D, Scheirs J, Blust R. Environ Pollut. 2007;145(2):516-528. DOI: 10.1016/j.envpol.2006.04.019.
• [8] van den Brink N, Lammertsma D, Dimmers W, Boerwinkel M-C, van der Hout A. Environ Pollut. 2010;158(1):245-251. DOI: 10.1016/j.envpol.2009.07.013.
• [9] Szyczewski P, Siepak J, Niedzielski P, Sobczy?ski T. Pol J Environ Stud. 2009;18(5):755-768.
• [10] Cai Q, Long M-L, Zhu M, Zhou Q-Z, Zhang L, Liu J. Environ Pollut. 2009;157(11):3078-3082. DOI: 10.1016/j.envpol.2009.05.048.
• [11] Kopittke PM, Asher CJ, Kopittke RA, Menzies NW. Environ Pollut. 2007;150(2):280-287. DOI: 10.1016/j.envpol.2007.01.011.
• [12] Singh RP, Tripathi RD, Sinha SK, Maheshwari R, Srivastava HS. Chemosphere. 1997;34(11):2467-2493. DOI: 10.1016/S0045-6535(97)00087-8.
• [13] Ullrich SM, Ramsey MH, Helios-Rybicka E. Appl Geochem. 1999;14(2):187-196. DOI: 10.1016/S0883-2927(98)00042-0.
• [14] Audry S, Schäfer J, Blanc G, Jouanneau JM. Environ Pollut. 2004;132(3):413-426. DOI: 10.1016/j.envpol.2004.05.025.
• [15] Chojnacka K, Chojnacki A, Górecka H, Górecki H. Sci Total Environ. 2005;337(1-3):175-182. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2004.06.009.
• [16] El Hamiani O, El Khalil H, Lounate K, Sirguey C, Hafidi M, Bitton G, Schwartz C, Boularbah A. J Hazard Mater. 2010;177(1-3):755-761. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2009.12.096.
• [17] Cabala J, Sutkowska K. Prace Nauk Inst Górn Polit Wroc. 2006;117(32);13-22.
• [18] Chrastný V, Vaněk A, Teper L, Cabala J, Procházka J, Pechar L, Drahota P, Penížek V, Komárek M, Novák M. Environ Monit Assess. 2012;184(4):2517-2536. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2009.12.096.
• [19] Vaněk A, Chrastný V, Komárek M, Penížek V, Teper L, Cabala J, Drábek O. J Geochem Explor. 2013;124:176-182. DOI: 10.1016/j.gexplo.2012.09.002.
• [20] Vaněk A, Chrastný V, Teper L, Cabala J, Penížek V, Komárek M. J Geochem Explor. 2011;108(1):73-80. DOI: 10.1016/j.gexplo.2010.10.006.
• [21] Molenda D. Górnictwo kruszcowe na terenie złóż śląsko-krakowskich do połowy XVI wieku. Wrocław: Ossolineum; 1963.
• [22] Sutkowska K, Teper L. Przegl Górn. 2012;68(2):70-77.
• [23] Pakuła L. Rozwój i zmiana struktury przemysłu (1945–1994). In: Jaworzno: zarys dziejów w latach 1939-1990. Zawistowski J, editor. Kraków: Krajowa Agencja Wydawnicza; 1996:153-190.
• [24] Pasieczna A. Gospod Surowcami Min. 2008;24(2/2):67-82.
• [25] Gambuś F. Nikiel w glebach i koniczynie województwa krakowskiego. In: Chrom, nikiel, glin w środowisku – problemy ekologiczne i metodyczne. Kabata-Pendias A, editor. Wrocław: Ossolineum; 1993:135-139.
• [26] Bi X, Feng X, Yang Y, Qiu G, Li G, Li F, Liu T, Fu Z, Jin Z. Environ Int. 2006;32(7):883-890. DOI: 10.1016/j.envint.2006.05.010.
• [27] Ettler V, Kříbek B, Majer V, Knésl I, Mihaljevič M. J Geochem Explor. 2012;113:68-75. DOI: 10.1016/j.gexplo.2011.08.001.
• [28] Hajarnavis MR, Bhide AD. Indian J Environ Health. 2003;45(4):293-298.
• [29] Equeenuddin SM, Tripathy S, Sahoo PK, Panigrahi MK. J Geochem Explor. 2013;124:230-237. DOI: 10.1016/j.gexplo.2012.10.010.
• [30] Strzyszcz Z, Bzowski Z. Zawartość chromu i niklu w węglach kamiennych, a wielkość depozycji tych metali w północno-wschodniej części woj. Katowickiego. In: Chrom, nikiel, glin w środowisku – problemy ekologiczne i metodyczne. Kabata-Pendias A, editor. Wrocław: Ossolineum; 1993:93-98.
• [31] Nowak B, Kwapuliński J. Ocena możliwości zanieczyszczenia niklem i chromem powietrza oraz gleb wokół elektrowni węglowych. In: Chrom, nikiel, glin w środowisku – problemy ekologiczne i metodyczne. Kabata-Pendias A, editor. Wrocław: Ossolineum; 1993:117-121.
• [32] Leś-Runicka M. Co tydzień (Jaworzno). 1998;16:45.