Koncentracja wybranych metali ciężkich w utworach wezbraniowych Wisły w okolicach Magnuszewa w świetle morfogenezy form fluwialnych (środkowy bieg rzeki, centralna Polska)

Falkowska, E.; Falkowski, T.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Koncentracja wybranych metali ciężkich w utworach wezbraniowych Wisły w okolicach Magnuszewa w świetle morfogenezy form fluwialnych (środkowy bieg rzeki, centralna Polska)

Autorzy

Falkowska E. , Falkowski T.

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

Pobierz

Identyfikatory

Warianty tytułu

Heavy metals concentration in Vistula flood deposits in the Magnuszew area (middle river course, central Poland) in the background of valley bottom morphogenesis

Języki publikacji

Abstrakty

Koncentracja metali ciężkich w osadach rzecznych jest ściśle związana z charakterem procesów sedymentacji, transportu i erozji rzecznej. Ich występowanie w rzekach wiąże się bowiem głównie z cząstkami mineralnymi i organicznymi przenoszonymi w zawiesinie. Z tego też względu dynamika przepływu, szczególnie wielkich wód, ma kluczowe znaczenie dla dystrybucji i wtórnego uruchamiania metali ciężkich w tym środowisku. W trakcie badań prowadzonych w dolinie Wisły w okolicach Magnuszewa stwierdzono, że rozkład koncentracji metali ciężkich w osadach powierzchniowych odzwierciedla zróżnicowanie dynamiki poszczególnych środowisk tarasu zalewowego. Najwyższe zawartości Cu, Co, Zn, V, Cr i Ni występują w obrębie osadów budujących stożki napływowe wód wezbraniowych, uformowanych u wylotu rynien przelewowych (krewasy). Największe zawartości Sr, Pb i As stwierdzono w osadach wypełniających przeobrażone starorzecza. Najniższe zawartości badanych metali ciężkich występują w osadach głównych kanałów przepływów powodziowych.

The concentration of heavy metals in fluvial deposits is strictly connected with the character of the river deposition, transport and erosion processes. Their presence in river waters is mostly connected with the smallest particles, organic as well as mineral transported in suspension. The dynamics of the high waters flow is of crucial importance for heavy metals distribution and activation after alluvia reworking. Investigations were carried out in Vistula River valley near Magnuszew (middle course). Differentiation of heavy metals distribution connectedwith recognised morphodynamic zones was detected. The highest content of Cu, Co, Zn, V, Cr and Ni was established in deposits of alluvial fans formed within crevasse zones. The highest content of Sr, Pb i As was detected in deposits filling up transformed oxbow lakes. The lowest content of heavy metals was determined in the main flood flow channel zones.

Słowa kluczowe

dolina rzeczna osady aluwialne metale ciężkie

river valley alluvial deposits heavy metals

Wydawca

Państwowy Instytut Geologiczny - Państwowy Instytut Badawczy

Czasopismo

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

Rocznik

2011

Tom

nr 446 (1)

Strony

29--40

Opis fizyczny

Bibliogr. 53 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Falkowska E.

ewa.falkowska@uw.edu.pl

Uniwersytet Warszawski, Wydział Geologii, Katedra Ochrony Środowiska i Zasobów Naturalnych, ul. Żwirki i Wigury 93, 02-089 Warszawa

autor

Falkowski T.

tomasz.falkowski@sggw.pl

Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego, Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska, ul. Nowoursynowska 159, 02-776 Warszawa

Bibliografia

[1] ASSELMAN N.E.M., MIDDELKOOP H., 1995 — Floodplain sedimentation: quantities, patterns and processes. Earth Surface Processes and Landforms, 20: 481–499.
[2] BRADLEY S.B., COX J.J., 1990 — The significance of the floodplain to the cycling of metals in the river Derwent catchment, UK. Sci. Total Enfironm., 66: 135–153.
[3] CISZEWSKI D., 2003 — Heavy metals in vertical profiles of the middle Odra river overbank sediments: evidence for pollution changes. Water, Air, Soil Pollut., 143: 81–98.
[4] CISZEWSKI D., MALIK I., WARDAS M., 2004 — Uwarunkowania geomorfologiczne migracji metali ciężkich w osadach fluwialnych: dolina Małej Panwi. Prz. Geol., 52, 2: 163–174.
[5] CONDE BUENO P., BELLIDO E., MARTÍN RUBÍ J.A., JIMÉNEZ BALLESTA R., 2009 — Concentration and spatial variability of mercury and other heavy metals in surface soil samples of periurban waste mine tailing along a transect in the Almadén mining district (Spain). Environ. Geol., 56: 815–824.
[6] DOBRZAŃSKI B., SIUTA J., STRZEMSKI M., WITEK T., ZAWADZKI S., 1973 — Zarys charakterystyki gleb Polski. Wyd. Geol., Warszawa.
[7] DUDKA S., 1992 — Ocena całkowitych zawartości pierwiastków głównych i śladowych w powierzchniowej warstwie gleb Polski. IUNG, Puławy.
[8] FALKOWSKA E., FALKOWSKI T., 2010 — Właściwości sorpcyjne utworów wezbraniowych na tarasie zalewowym doliny środkowej Wisły w okolicach Magnuszewa w świetle morfogenezy form fluwialnych. Prz. Nauk. Inż. Środ., 48, 2: 35–48.
[9] FALKOWSKI E., 1971 — Historia i prognoza rozwoju układu koryta wybranych odcinków rzek nizinnych Polski. Biul. Geol. UW, 12.
[10] FALKOWSKI E., 1975 — Variability of channel processes of lowland rivers in Poland and changes of the valley floors during the holocene. Biul. Geol. UW, 19: 45–78.
[11] FALKOWSKI E., 1982 — Some regularities of the valley floor evolution of the Middle Vistula river valley. W: Evolution of the Vistula river valley during the last 15 000 years (red. L. Starkel). Geogr. Stud., Sp. Issue, 1: 9–20.
[12] FALKOWSKI T., 2006 — Naturalne czynniki stabilizujące wybrane odcinki strefy korytowej Wisły środkowej. Rozprawy Naukowe i Monografie. SGGW, Warszawa.
[13] FALKOWSKI T., 2007 — Geomorphological analysis of a the Vistula River valley in evaluating the safety of regulation structures. Acta Geol. Pol., 57, 3: 377–390.
[14] FALKOWSKI T., 2010 — Basement of the alluvia influence on the channel pattern in example of selected reach of the Pilica River. Ann. WAU, Land Reclamation, 42, 1: 93–104.
[15] FALKOWSKI T., OSTROWSKI P., 2010 — Morfogeneza powierzchni tarasu zalewowego Wisły w okolicach Magnuszewa w obrazie zdjęć satelitarnych i lotniczych. Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich, 9: 89–100.
[16] FALKOWSKI T., POPEK Z., 2000 — Zones of ice-jams formation on the Middle Vistula River reach in relation to variable of river valley morphology. Ann. WAU, Land Reclamation, 30: 77–90.
[17] FORSTNER U., WITTMAN G.T.W., 1983 — Metal pollution in the aquatic environment. Springer-Verlag, Berlin.
[18] GACKA-GRZESIKIEWICZ E. (red.), 1995 — Korytarz ekologiczny doliny Wisły. Stan – Funkcjonowanie – Zagrożenia. Fundacja IUCN Poland.
[19] GALÁN E., FERNANDEZ-CALIANI J.C., GONZALES I., APARICIO P., ROMERO A., 2008 — Influence of geological setting on geochemical baselines of trace elements in soils. Application to soils of South-West Spain. J. Geochem. Explor., 98: 89–106.
[20] GĘBICA P., SOKOŁOWSKI T., 2001 — Sedimentological interpretation of crevasse splays formed during the extreme 1997 flood in the upper Vistula River Valley (south Poland). Ann. Soc. Geol. Pol., 71: 53–62.
[21] GRAF W.L., CLARK S.L., KAMMERER M.T., LEHMAN T., RANDALL K., SCHROEDER T.R., 1991 — Geomorphology of heavy metals in the sediments of Queen Creek, Arizona, USA. Catena, 18: 567–582.
[22] HELIOS-RYBICKA E., 1986 — Rola minerałów ilastych w wiązaniu metali ciężkich przez osady górnej Wisły. Zesz. Nauk. AGH, 32: 1–121.
[23] HOROWITZ A.J., 1991 — A primer on sediment-trace element chemistry. 2nd ed. Lewis Publ. Comp., Michigan.
[24] KARABON J., 1980 — Morfogenetyczna działalność wód wezbraniowych związana z zatorami lodowymi w dolinie Wisły Środkowej. Prz. Geol., 28, 9: 512–515.
[25] KOZARSKI S., ROTNICKI K., 1977 — Valley floors and changes of river channel patterns in the North Polish Plain during the Late Wurm and Holocene. Quaest. Geogr., 4: 51–93.
[26] KRUMBEIN W.C., 1937 — Sediments and exponential curves. J. Geol., 45: 577–601.
[27] KYZIOŁ J., 1994 - Minerały ilaste jako sorbenty metali ciężkich. Prace i Studia, 43: 1–89.
[28] LEWIN J., MACKLIN M.G., 1987 — Metal mining and floodplain sedimentation in Britain. W: International geomorphology (red. V. Gardiner): 1009–1027. Wiley, London.
[29] LIS J., PASIECZNA A., STRZELECKI R., WOŁKOWICZ S., LEWANDOWSKI P., 1997 — Geochemical and radioactivity mapping in Poland. J. Geochem. Explor., 60: 39–53.
[30] MacKLIN M.G., 1996 — Fluxes and storage of sediment-associated heavy metals in floodplain systems: assessment and river basin management issues at a time of rapid environmental change. W: Floodplain processes (red. M.G. Anderson, D.E. Walling, P. Bates): 441–460. Wiley, Chichester.
[31] MARRON D.C., 1989 — Physical and chemical characteristics of a metal-contaminated overbank deposit, west-central South Dakota, U.S.A. Earth Surf. Process. Landforms, 14: 419–432.
[32] MIALL A.D., 1996 — The geology of fluvial deposits. Sedimentary facies, basin analysis and petroleum geology. Springer.
[33] MILLER J.R., 1997 — The role of fluvial geomorphic processes in the dispersal of heavy metals from mine sites. J. Geochem. Explor., 58: 101–118.
[34] MYŚLIŃSKA E., 1984 — Kryteria oceny inżyniersko-geologicznych właściwości mad. Kwart. Geol., 28, 2: 143–162.
[35] MYŚLIŃSKA E., 2001 — Badania laboratoryjne gruntów. Wyd. Nauk. PWN, Warszawa.
[36] MYCIELSKA-DOWGIAŁŁO E., 1978 — Rozwój rzeźby fluwialnej północno-zachodniej części Kotliny Sandomierskiej w świetle badań sedymentologicznych. Rozprawy UW., Warszawa.
[37] PETTERSSON C., HAKANSSON S., KARLSSON S., ALLARD B., 1993 — Metal speciation in a humic surface water system polluted by acidic leachates from a mine deposit in Sweden. Water Res., 27, 5: 863–871.
[38] ROZPORZĄDZENIE Ministra Środowiska z dnia 4.10.2002 w sprawie standardów jakości gleb oraz standardów jakości ziemi. Dz.U. 2002 Nr 165. poz. 1359.
[39] SALONEN V-P., KORKKA-NIEMI K., 2007 — Influence of parent sediments on the concentration of heavy metals in urban and suburban soils in Turku, Finland. Appl. Geochem., 22: 906–918.
[40] Sarnacka Z. 1980a — Szczegółowa mapa geologiczna Polski w skali 1:50 000, ark. Magnuszew. Inst. Geol., Warszawa.
[41] Sarnacka Z., 1980b — Objaśnienia do Szczegółowej mapy geologicznej Polski w skali 1:50 000, ark. Magnuszew. Inst. Geol., Warszawa.
[42] Sarnacka Z., 1982 — Stratygrafia i charakterystyka litologiczna osadów czwartorzędowych rejonu doliny Wisły na południe od Warszawy. Biul. Inst. Geol., 337: 143–198.
[43] STARKEL L., 1983 — The reflection of hydrologic changes in fluvial environment of the temperate zone during the last 15 000 years. W: Background to paleohydrology (red. J. Gregory): 213–234. J. Wiley, Chichester.
[44] STARKEL L., 1994 — Frequency of floods during the Holocene in the upper Vistula basin. Stud. Geomorph. Carpatho-Balcanica, 27/28: 3–13.
[45] STARKEL L., 2001 — Historia doliny Wisły od ostatniego zlodowacenia do dziś. Monografie IGiPZ PAN, 1. Warszawa.
[46] SZUMAŃSKI A., 1986 — Postglacjalna ewolucja i mechanizm transformacji dna doliny dolnego Sanu. Zesz. Nauk. AGH, Geologia, 12, 1: 5–92.
[47] TAYLOR M.P., 1996 — The variability of heavy metals in floodplain sediments: a case study from mid Wales. Catena, 28: 71–87.
[48] WALLING D.E., OWENS P.N., CARTER J., LEEKS G.J.L., LEWIS S., MEHARG A.A., WRIGHT J., 2003 — Storage of sediment-associated nutrients and contaminants in river channel floodplain systems. Appl. Geochem., 18: 195–220.
[49] VELDE B., 1995 — Origin and mineralogy of clays (clays and the environment). Springer, Berlin.
[50] WOLFENDEN P.J., LEWIN J., 1977 — Distribution of the metal pollutants in active stream sediments. Catena, 4: 309–317.
[51] WYŻGA B., CISZEWSKI D., 2010 — Hydraulix controls on the entrapment of heavy metal-polluted sediments on a floodplain of variable width, the upper Vistula River, southern Poland. Geomorphology, 117: 272–286.
[52] ZIELIŃSKI T., 2000 — Sedymentologiczne skutki powodzi 1997 i 1998 roku w dorzeczu górnej Nysy Kłodzkiej. W: Dynamiczna ocena i prognoza geologicznych zagrożeń wywołanych powodzią, na przykładzie Nysy Kłodzkiej, górnej Soły i górnego Sanu-Solinki (red. S. Ostaficzuk): 105–136. IGSMiE PAN, Kraków.
[53] ZWOLIŃSKI Z.,1992 — Sedimentology and geomorphology of overbank flows on meandering river floodplains. Geomorphology, 4: 367–379.

Uwagi

Artykuł w części: Geologia inżynierska w zagospodarowaniu przestrzennym

Article in the part: Engineering geology in spatial planning

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-63ae6b80-45f6-4d52-8429-fbe45540fdd7