Influence of Iron and Steel Industry on Selected Elements of Atmospheric Deposition in the Urban and Suburban Area of Košice (Slovakia)

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

Warianty tytułu

PL

Wpływ przemysłu żelaza i stali na emisję wybranych pierwiastków do atmosfery na terenach miejskich i podmiejskich w mieście Košice

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The contribution deals with the atmospheric deposition (AD) of selected elements in the typical urban area with many sources of pollution. The main sources of pollution are represented by nearby iron and steel works and the thermal power station. Qualitative and quantitative characteristics of the total deposition of solid particles, the deposition fluxes of elements Fe, Al, Mn, Zn, Pb, Cu, Cr, Cd, As, their seasonal variations and the development of deposition these elements were studied. The eleven sampling sites have been placed on the roof above the height of the surrounding buildings at a distance of between 1 and 15 kilometers from the iron and steel works. The results from the years of 2009–2014 are introduced. The maximum values of AD for all studied metals and particles were recorded at sites localized southerly, near the ironworks (No. 9, 10). The average ratio between AD at site No. 9 and sites for the observed elements were in the range 2.3 to 19.8. Slightly higher deposition fluxes of all studied metals (RW/S = 1.18–1.35) except Al, As and partially in the case Zn, were found in winter. The smallest seasonal differences were detected at sites near the ironworks and the thermal power station. The highest values of correlation coefficients (r = 0.90 to 0.97) were calculated between AD of elements where their dominant source are technologies of ironworks, namely Mn, Fe and Cr. At sites the south of the ironworks the presence of all observed metals in the insoluble phase is predominated and their representation is relatively higher. The extremely high values AD of iron, manganese and the over-average deposition of chromium were measured at sites near the ironworks as compared to the deposition of the other areas. The moderate increase of the deposition of iron, manganese, chromium and partially in the case of lead and zinc was observed in the recent times.

PL

Praca traktuje o emisji do atmosfery (skrót AD) wybranych pierwiastków w typowej przestrzeni miejskiej, gdzie istnieje wiele źródeł zanieczyszczenia. Główne źródła zanieczyszczeń na badanym terenie to pobliskie huty żelaza i stali oraz elektrownia cieplna. Zbadano charakterystykę ilościową i jakościową całkowitej depozycji cząsteczek stałych, strumień depozycji pierwiastków Fe, Al, Mn, Zn, Pb, Cu, Cr, Cd, As i ich wahania sezonowe, oraz rozwój depozycji wymienionych pierwiastków. Tereny testowe zostały wybrane w 11 miejscach na dachach okolicznych budynków w odległościach od 1 do 15 kilometrów od hut żelaza i stali. Przedstawiono wyniki z lat 2009-2014. Najwyższe wartości AD dla wszystkich badanych metali i cząsteczek zostały odnotowane na terenach południowych, w pobliżu hut (No. 9, 10). Średni współczynnik AD między terenem nr 9, a terenami obserwowanych pierwiastków mieścił się w zakresie od 2,3 do 19,8. W zimie odnotowano nieco wyższy strumień depozycji wszystkich badanych metali (RW/S = 1,18 – 1,35) poza Al, As i częściowo Zn. Najniższe różnice sezonowe zostały odnotowane na terenach położonych niedaleko hut i elektrowni cieplnej. Najwyższe wartości współczynników korelacji ( r = 0,90 do 0,97) zostały wyliczone między AD pierwiastków, których głównym źródłem występowania są technologie związane z hutnictwem, dokładniej Mn, Fe oraz Cr. Na terenach na południe od hut, obecność wszystkich obserwowanych metali w fazie nierozpuszczalnej była przeważająca, a ich poszczególna reprezentacja relatywnie wyższa. W porównaniu do innych terenów, depozycja w pobliżu hut osiągnęła ekstremalnie wysokie wartości dla żelaza, manganu oraz wartości powyżej średniej dla chromu. Umiarkowany wzrost depozycji żelaza, manganu, chromu i częściowo ołowiu oraz cynku zaobserwowano niedawno.

Słowa kluczowe

EN

atmospheric deposition fluxes; solid particles; emission; metallurgy

PL

odcieki opadów atmosferycznych; faza stała; emisja; metalurgia

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Przeróbki Kopalin
• Czasopismo: Inżynieria Mineralna
• Rocznik: 2015
• Tom: R. 16, nr 2
• Strony: 95--102
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 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

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. 2005. "Decrease of atmospheric deposition of heavy metals in an urban area from 1994 to 2002." In Chemosphere 6: 645–651.
• 2. DAVIS, B.S., BIRCH, G.F. 2011. "Spatial Distribution of Bulk Atmospheric Deposition of Heavy Metals in Metropolitan Sydney." Water, Air and Soil Pollution, 214: 147–162.
• 3. GOLOMB, D., RYAN, D., EBY, N., UNDERHILL, J., ZEMBA, S. 1997. "Atmospheric deposition of toxic onto Massachusetts Bay-I. Metals." Atmospheric Environment 31: 1349–359.
• 4. HANČUĽÁK, J., FEDOROVÁ, E., ŠESTINOVÁ, O., ŠPALDON, T., MATIK, M. 2011. "Influence of iron ore works in Nižná Slaná on atmospheric deposition of heavy metals." Acta Montanistica Slovaca 16: 220–228.
• 5. HANČUĽÁK, J., KURBEL, T., KUPKA, D., ŠPALDON, T. ŠESTINOVÁ, O. - FINDORÁKOVÁ, L., FEDOROVÁ, E.. 2014. "Influence of the Copper Smeltery in Krompachy (Slovakia) on Atmospheric Deposition." Inżynieria Mineralna 15: 45–50.
• 6. MIJIĆ, Z., STOJIĆ, A., PERIŠIĆ, M., RAJŠIĆ, S., TASIĆ, M., RADENKOVIĆ, M., JOKSIĆ, J. 2010. "Seasonal variability and source apportionment of metals in the atmospheric deposition in Belgrade." Atmospheric Environment 44(30): 3630–3637.
• 7. NEIS (Národný emisný informačný systém) [online]. c2015 [cit. 2015-04-10]. Available online: <http://www.air.sk>.
• 8. NICHOLSON, F.A.; SMITH, S.R.; ALLOWAY, B.J.; CARLTON-SMITH, C.; CHAMBERS, B.J. 2033. "An inventory of heavy metals inputs to agricultural soils in England and Wales." Science of the Total Environment 311: 205–219.
• 9. PRÁŠKOVÁ, L.; KUBÍK, L.; MALÝ, S. 2006. 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.
• 10. SPIEGEL H., BÖHM K.E., ROTH K. SAGER, M. 2003. Atmospheric deposition of trace metals onto arable land in Austria. Proc. 7th Intern. Conf. On the iogeochem. Of Trace Elements; Uppsala`03.
• 11. WONG, C.S.C.; LI, X.D.; ZHANG, S.H.Qi.; PENG, X.Z. 2003. "Atmospheric deposition of heavy metals in the Pearl River Delta, China." Atmospheric Environment 37: 767–776.