Influence of the Copper Smeltery in Krompachy (Slovakia) on Atmospheric Deposition

• Autorzy: Hancul'ak J. , Kurbel T. , Kupka D. , Spaldon T. , Sestinova O. , Findorakova L. , Fedorova E.

Warianty tytułu

PL

Wpływ Huty Miedzi w Krompachach (Słowacja) na depozycję atmosferyczną

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The samples of atmospheric deposition, i.e. the both wet and dry ones, were collected in the area Krompachy in the vicinity of the copper smeltery during 2009 – 2013. The sampling was realized by means of seven sites located from 1.2 to 10 km of main source of pollution. Major ions (Ca2+, Mg2+, Na+, K+, NH4+, SO42–, NO3–, Cl–, F–) and trace elements (Fe, Al, Mn, Zn, Pb, Cu, Cr, Cd, As) were assayed. The atmospheric deposition fluxes of trace elements were determined separately for “water soluble” and “insoluble” phase. An influence of the sampling sites distance from the copper smeltery on the absolutely values of major ions were not recorded. On the other hand the deposition of trace elements is clearly effected by the copper smeltery operation. The ions fluxes which have origin in gaseous precursors (NO3–, SO42–) are relatively well-balanced at all sampling sites. The determination of evaluated trace elements in atmospheric deposition, Pearson´s cross-correlation analysis, enrichment factor (EF) and seasonal variation showed a significant effect of the copper smeltery on the deposition flow quantity of zinc, lead and cadmium. Iron, aluminium, manganese and chromium have mainly source in a soil horizon and their deposition is significantly higher in the summer season. The elements in order Al, Fe, Cr, As, Pb and Mn were fixed mainly in the insoluble phase. Zinc, cadmium and a lesser extent of copper were predominant bound in soluble phase. The high values of deposition fluxes of cadmium (0.6–4.8), zinc (85.6–517.6), copper (24.1–159.2) and lead (9.0–116.7 μg.m–2.day–1) were detected in comparison with different regions. The highest values of these elements deposition fluxes were detected on sampling sites up to 3 km from copper smeltery.

PL

Próbki opadów atmosferycznych, zarówno mokrych i suchych, zebrano w obszarze Krompachy w pobliżu huty miedzi w latach 2009 – 2013. Pobieranie próbek wykonywane było w siedmiu miejscach położonych od 1,2 do 10 km od głównego źródła zanieczyszczenia. Oznaczane były jony główne (Ca2+, Mg2+, Na +, K +, NH4 +, SO42-, NO3, Cl, F) i pierwiastki śladowe (Fe, Al, Mn, Zn, Pb, Cu, Cr, Cd, As). Strumienie pierwiastków śladowych w depozytach atmosferycznych zostały określone odrębnie dla fazy “rozpuszczalnej w wodzie” i “nierozpuszczalnej”. Wpływ odległości miejsc pobierania próbek od huta miedzi na absolutne wartości zawartości jonów głównych nie były rejestrowane. Z drugiej strony osadzanie pierwiastków śladowych jest wyraźnie efektem działań huty miedzi. Strumienie jonów, które mają źródło w prekursorach gazowych (NO3-, SO42-) są stosunkowo dobrze zrównoważone na wszystkich miejscach pobierania próbek. Określenie ocenianych pierwiastków śladowych w depozycji atmosferycznej, korelacja krzyżowa analizy Pearsona, współczynnik wzbogacenia i sezonowe wahania wskazują na znaczący wpływ huty miedzi na ilość osadzanego cynku, ołowiu i kadmu. Żelazo, aluminium, mangan i chrom mają źródło głównie w glebie i ich osadzanie jest znacznie wyższa w sezonie letnim. Pierwiastki w kolejności Al, Fe, Cr, As, Pb i Mn były związane głównie w fazie nierozpuszczalnej. Cynk, kadm i w mniejszym stopniu miedź były przeważnie związane w fazie rozpuszczalnej. Wysokie wartości strumieni osadzania kadmu (0,6 - 4,8), cynku (85,6 – 517,6), miedzi (24,1 -159,2) i ołowiu (9.0-116.7 μg . m-2 . dzień-1) zostały wykryte w porównaniu z innymi regionami. Najwyższe wartości strumieni depozycji tych pierwiastków zostały wykryte w miejscach pobierania próbek do 3 km od huty miedzi

Słowa kluczowe

EN

atmospheric deposition fluxes; copper smeltery; heavy metals; major ions

PL

strumienie osadów atmosferycznych; huta miedzi; metale ciężkie; główne jony

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Przeróbki Kopalin
• Czasopismo: Inżynieria Mineralna
• Rocznik: 2014
• Tom: R. 15, nr 2
• Strony: 45--50
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Hancul'ak J.

• Institute of Geotechnics of the Slovak Academy of Sciences, Watsonova 45, 040 01 Košice

autor

Kurbel T.

• Institute of Geotechnics of the Slovak Academy of Sciences, Watsonova 45, 040 01 Košice

autor

Kupka D.

• Institute of Geotechnics of the Slovak Academy of Sciences, Watsonova 45, 040 01 Košice

autor

Spaldon T.

• Institute of Geotechnics of the Slovak Academy of Sciences, Watsonova 45, 040 01 Košice

autor

Sestinova O.

• Institute of Geotechnics of the Slovak Academy of Sciences, Watsonova 45, 040 01 Košice

autor

Findorakova L.

• Institute of Geotechnics of the Slovak Academy of Sciences, Watsonova 45, 040 01 Košice

autor

Fedorova E.

• Institute of Geotechnics of the Slovak Academy of Sciences, Watsonova 45, 040 01 Košice

Bibliografia

• 1. Azimi, S., Rocher, V., Garnaud, S., Varrault, G. Thevenot, D.R. Decrease of atmospheric deposition of heavy metals in an urban area from 1994 to 2002. Chemosphere. 2005, No. 6, p. 645-651. ISSN 0045- 6535
• 2. Davis, B.S., Birch, G. F. Spatial Distribution of Bulk Atmospheric Deposition of Heavy Metals in Metropolitan Sydney. Water, Air and Soil Pollution. 2011, Vol. 214, p. 147–162. ISSN 1573-2932
• 3. Golomb, D., Ryan, D., Eby, N., Underhill, J., Zemba, S. Atmospheric deposition of toxic onto Massachusetts Bay-I. Metals. Atmospheric Environment. 1997, Vol. 31, p. 1349-1359. ISSN 1352-2310
• 4. Hančuľák, J.; Bobro, M.; Brehuv, J.; Slančo, P. Deposition of heavy metals from dust fallout in selected areas of Eastern Slovakia. Acta Montanistica Slovaca. 2005, Vol. 10, Spec. p. 246-253, ISSN 1335-1788
• 5. Hančuľák, J., Šestinová, O., Špaldon, T., Findoráková, L., Kurbel T. Influence of the copper smeltery in Krompachy (Slovakia) on atmospheric deposition of heavy metals. In: 12th International Multidisciplinary Scientific GeoConference, SGEM 2012, 17-23 June Albena, Bulgaria. Conf. Proceedings Vol. IV, Sofia, Bulgaria: STEF92 Technology, 2012, p. 339-346. ISSN 1314-2704
• 6. Kyllonen, K., Karlsson, V., Ruoho-Airola, T. Trace element deposition and trends during a ten year period in Finland. Science of the Total Environment, 2009, Vol. 407, p. 2260-2269. ISSN 0048-9697
• 7. Mason, B.: Principles of Geochemistry. New York: John Wiley & Sons Inc., 1966, p. 329
• 8. Mijić, Z., Stojić, A., Perišić, M., Rajšić, S., Tasić, M., Radenković, M., Joksić, J. Seasonal variability and source apportionment of metals in the atmospheric deposition in Belgrade. Atmospheric Environment. 2010, Vol.44, p. 3630-3637. ISSN 1352-2310
• 9. MŽP SR, KÚ ŽP Košice, SHMÚ Bratislava: Program na zlepšenie kvality ovzdušia v oblasti riadenia kvality ovzdušia územie mesta Krompachy, [online],2009,[cit.2010-04-25] Dostupné z WWW:<http:// www.enviroportal.sk/pdf/dokumenty/programy/Krompachy.pdf/>
• 10. Nicholson, F.A.; Smith, S.R.; Alloway, B.J.; Carlton-Smith, C.; Chambers, B.J. An inventory of heavy metals inputs to agricultural soils in England and Wales. Science of the Total Environment. 2003, Vol. 311, p. 205-219. ISSN 0048-9697
• 11. Prášková, L.; Kubík, L.; Malý, S.: The control and extraneous matter monitoring in the farmlands and farm inputs. Annual report 2005. Central institute for supervising and testing in agriculture in Brno, 2006, p. 13
• 12. Spiegel H., Böhm K.E., Roth K., Sager, M. Atmospheric deposition of trace metals onto arable land in Austria. Proc. 7th Intern. Conf. On the Biogeochem. Of Trace Elements; Uppsala`03, 2003, p. 90
• 13. Wong, C.S.C.; Li, X.D.; Zhang, S.H.Qi.; Peng, X.Y. Atmospheric deposition of heavy metals in the Pearl River Delta, China. Atmospheric Environment. 2003, Vol. 37, p. 767-776. ISSN 1352-2310