Chemical forms of heavy metals in bottom sediments of the Mitręga reservoir

• Autorzy: Dąbrowska L.

Identyfikatory

DOI

10.1515/ceer-2016-0017

Warianty tytułu

PL

Chemiczne formy metali ciężkich w osadach dennych zbiornika wodnego Mitręga

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Bottom sediments originating from the Mitręga water reservoir were studied. It was assayed, in what chemical forms heavy metals (zinc, copper, nickel, cadmium and lead) occur in sediments, using the method of sequential extraction BCR. According to the geochemical criteria with respect to the content of Zn, Cu and Ni, the sediments in all measuring points were classified as uncontaminated, however because of the Cd content - as moderately contaminated. The highest Cu and Ni content was found in the sediment collected in the southern part of the reservoir, 15 and 11 mg/kg d.m, respectively. In the case of Zn, Pb and Cd, the sediment collected at the outflow of the Mitręga river was the most contaminated; metal content amounted to 136; 35; 3 mg/kg d.m., respectively. Based on the conducted fractionation of heavy metals, it was found that the potential mobility of metals, hence the possibility of secondary pollution of the reservoir open water, are arranged in the following order: Zn> Cd> Ni> Cu ~ Pb.

PL

Obiektem badań były osady denne pochodzące ze zbiornika wodnego Mitręga (województwo śląskie, powiat zawierciański). Oznaczono, w jakich formach chemicznych występują metale ciężkie (cynk, miedź, nikiel, kadm i ołów) w osadach dennych, wykorzystując metodę ekstrakcji sekwencyjnej BCR. Oceniono potencjalną mobilność metali i możliwość wtórnego zanieczyszczenia wody. Według kryteriów geochemicznych ze względu na zawartość cynku, miedzi oraz niklu osady we wszystkich punktach pomiarowych klasyfikowane były jako niezanieczyszczone, natomiast ze względu na zawartość kadmu jako miernie zanieczyszczone. W przypadku ołowiu osad we wschodniej części zbiornika został sklasyfikowany jako miernie zanieczyszczony, w pozostałych jako niezanieczyszczony. Największą zawartość miedzi i niklu stwierdzono w osadzie pobranym w południowej części zbiornika, odpowiednio 15 i 11 mg/kg suchej masy. W przypadku cynku, ołowiu i kadmu najbardziej zanieczyszczony był osad pobrany na odpływie rzeki Mitręga; zawartość metali wynosiła odpowiednio 136; 35; 3 mg/kg s.m. Zawartość kadmu we wszystkich pobranych osadach przekroczyła wartość TEL (0,6 mg/kg s.m.). Na podstawie przeprowadzonego frakcjonowania metali ciężkich stwierdzono, że potencjalna mobilność metali, a co za tym idzie możliwość wtórnego zanieczyszczenia toni wodnej zbiornika układa się w następującym szeregu: Zn>Cd>Ni>Cu~Pb.

Słowa kluczowe

EN

bottom sediments; heavy metals; sequential extraction; mobility

PL

osady denne; metale ciężkie; ekstrakcja sekwencyjna; mobilność

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Uniwersytetu Zielonogórskiego
• Czasopismo: Civil and Environmental Engineering Reports
• Rocznik: 2016
• Tom: No. 21(2)
• Strony: 15--26
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., fot., rys., tab.

Twórcy

autor

Dąbrowska L.

• Czestochowa University of Technology, Częstochowa, Poland

Bibliografia

• 1. Bojakowska I.: Kryteria oceny zanieczyszczenia osadów wodnych, Przegląd Geologiczny, 49, 3 (2001) 213-218.
• 2. Bojakowska I., Gliwicz T., Małecka K.: Wyniki geochemicznych badań osadów wodnych Polski w latach 2003-2005, Inspekcja Ochrony Środowiska, Biblioteka Monitoringu Środowiska, Warszawa 2006.
• 3. European Committee for Standardization, Characterization of sludges -Determination of trace elements and phosphorus - Aqua regia exctracion methods, EN 13346:2000.
• 4. Glyzes Ch., Tellier S., Astruc M.: Fractionation studies of trace elements in contaminated soils and sediments: a review of sequential extraction procedures, Trends in Analytical Chemistry, 21, (2002) 451-467.
• 5. Hulanicki A.: Współczesna chemia analityczna. Wybrane zagadnienia (Contemporary analytical chemistry. Selected problems), Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2001.
• 6. Kelderman P., Osman A.A.: Effect of redox potential on heavy metal binding forms in polluted canal sediments in Delft (The Netherlands), Water Research, 41, (2007) 4251-4261.
• 7. Li M., Zang S., Xiao H., Wu Ch.: Speciation and distribution characteristics of heavy metals and pollution assessments in the sediments of Nashina Lake, Heilongjiang, China, Ecotoxicology, 23, (2014) 681-688.
• 8. Loska K., Wiechuła D., Pęciak G.: Wykorzystanie analizy specjacyjnej w badaniu biodostępności metali w osadzie dennym Zbiornika Rybnickiego, Problemy Ekologii, 7, 2 (2003) 69-74.
• 9. MacDonald D.D., Ingersoll C.G., Berger T.A.: Development and evaluation of consensus-based sediment quality guidelines for freshwater ecosystems, Archives of Environmental Contamination and Toxicology, 39, (2000) 20-31.
• 10. Madeyski M., Tarnawski M., Jasiewicz Cz., Baran A.: Fractionation of chosen heavy metals in bottom sediments of small water reservoirs, Archives of Environmental Protection, 35, 3 (2009) 47-57.
• 11. Ocena zanieczyszczenia osadów rzek i jezior w 2012 roku, GIOŚ – baza OSADY, www.gios.gov.pl.
• 12. Pakuła K., Jaremko D., Becher M.: Zn, Cu i Ni we frakcjach wydzielonych metodą BCR w osadach dennych, Proceedings of ECopole, 6, 2 (2012), 641-646.
• 13. Pertsemli E., Voutsa D.: Distribution of heavy metals in Lakes Doirani and Kerkini, Northern Greece, Journal of Hazardous Materials, 148, (2007) 529-537.
• 14. Rauret G., Lopez-Sanchez J.F., Sahuquillo A., Barahona E., Lachica M., Ure A.M., Davidson C.M., Gomez A., Luck D., Bacon J., Yli-Halla J., Muntau H., Quevauviller Ph.: Application of a modified BCR sequential extraction (three-step) procedure for the determination of extractable trace metal contents in a sewage sludge amended soil reference material (CRM 483), complemented by a three-year stability study of acetic acid and EDTA extractable metal content, Journal of Environmental Monitoring, 2, (2000) 228-233.
• 15. Rosińska A., Dąbrowska L.: PCB i metale ciężkie w osadach dennych zbiornika zaporowego w Poraju, Inżynieria i Ochrona Środowiska, 11, 4 (2008) 455-469.
• 16. Rosińska A., Dąbrowska L.: PCBs and heavy metals in water and bottom sediments of the Kozłowa Góra Dam Reservoir, Archives of Environmental Protection, 37, 4 (2011) 61-73.
• 17. Sobczyński T., Siepak J.: Badanie kumulacji związków biogenicznych i specjacji metali w osadach dennych jezior Wielkopolskiego Parku Narodowego, Zeszyty Naukowe Wydziału Budownictwa i Inżynierii Środowiska Politechniki Koszalińskiej, Seria: Inżynieria Środowiska, 20, (2001) 265-290.
• 18. Specjacja chemiczna. Problemy i możliwości, edit. Barałkiewicz D., Bulska E.: Wydawnictwo Malamut, Warszawa 2009.
• 19. Yao Z.: Comparison between BCR sequential extraction and geoaccumulation method to evaluate metal mobility in sediments of Dongting Lake, Central China, Chinese Journal of Oceanology and Limnology, 26, 1 (2008) 14-22.
• 20. Yu R., Hu G., Wang L.: Speciation and ecological risk of heavy metals in intertidal sediments of Quanzhou Bay, China, Environmental Monitoring and Assessment, 163, (2010) 241-252.
• 21. Yuan X., Deng X., Shen Z., Gao Y.: Speciation and potential remobilization of heavy metals in sediments of the Taihu Lake, China, Chinese Journal of Geochemistry, 26, 4 (2007) 384-393.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę