Determination of Barium in Different Soil Matrices

• Autorzy: Rauckyte-Żak T.

Warianty tytułu

PL

Oznaczanie baru w różnych matrycach glebowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Barium mobility and toxicity depend on the speciation forms in which barium occurs in a given environment. The dominant form is the carbonate – barite one. There are also other significant forms in this element’s cycle – the organic one, so-called reduced or lithogenic. The speciation forms of occurrence and their amount in soils and solid waste may be assessed using sequence extraction. The subject of the paper was to carry out research on the determination of so-called barium fractions in various soil matrices: agriculturally utilized or used for recreation, polluted with motor vehicles and soil-waste contaminants (from brown coal and bituminous shales recovery). On the basis of the present research, the individual barium loads existing in various fractions – exchangeable, carbonate, reduced, organic and residual – were determined. In research procedures, Tessier’s methodology was used for sequence extraction.

PL

Mobilność oraz toksyczność baru zależy od form specjacyjnych, w jakich występuje w danym środowisku. Dominującą jest węglanowa – barytowa. Istnieją również inne, istotne w obiegu tego pierwiastka – organiczna, tzw. zredukowana czy litogenna. Specjacyjne formy występowania oraz ich ilość w glebach i stałych substancjach odpadowych można oszacować, wykorzystując ekstrakcję sekwencyjną. Przedmiotem pracy były badania nad oznaczalnością tzw. frakcji baru w różnych matrycach glebowych: użytkowanych rolniczo i rekreacyjnie, obciążonych zanieczyszczeniami komunikacyjnymi oraz glebowo-odpadowych (z terenu pozyskiwania węgla brunatnego i łupek bitumicznych). Na podstawie przeprowadzonych badań oznaczono poszczególne pule baru występujące w różnych frakcjach – jonowymiennej, węglanowej, zredukowanej, organicznej oraz pozostałej. W procedurach badawczych wykorzystano do ekstrakcji sekwencyjnej metodykę Tessiera.

Słowa kluczowe

EN

barium; barium speciation forms in soils and waste; sequence extraction

PL

bar; formy specjacyjne baru; gleby; odpady; ekstrakcja sekwencyjna

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Ecological Chemistry and Engineering. A
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 19, nr 12
• Strony: 1539--1545
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., tab.

Twórcy

autor

Rauckyte-Żak T.

• Department of Chemical Technology and Engineering, University of Technology and Life Sciences, ul. Seminaryjna 3, 85–326 Bydgoszcz, Poland, phone: [phone]

Bibliografia

• [1] Kabata-Pendias A, Pendias H. Biogeochemistry of trace elements. Warsaw: PWN; 1999, 364 (in Polish).
• [2] Bailey RA, Clark HM, Ferris JP, Krause S, Strong RL. Chemistry of the Environment. 2nd edition. San Diego, London: Academic Press; 2002: 347-414. DOI: 10.1016/B978-012073461-0150057-0.
• [3] Kresse R, Baudis U, Jäger P, Riechers HH, Wagner H, Winkler J, Wolf HU. Barium and Barium Compounds. In: Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry. New York: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA; 2007. DOI: 10.1002/14356007.a03_325.pub2.
• [4] Mills P. Barium minerals. In: Industrial Minerals and Rocks: commodities, markets and uses. Kogel JE, Trivedi NC, Barker JM, Krukowski ST, editors. 7th edition. Littleton, Colorado: Society for Mining, Metallurgy, and Exploration (SME), 2006:219-226.
• [5] Govil P, Reddy G, Krishna A. Contamination of soil due to heavy metals in the Patancheru industrial development area, Andhra Pradesh, India. Environ Geol. 2001;41(3-4):461-469. DOI: 10.1007/s002540100415.
• [6] Kryc KA, Murray RW, Murray DW. Elemental fractionation of Si, Al, Ti, Fe, Ca, Mn, P and Ba in five marine sedimentary reference materials: results from sequential extraction. Anal Chim Acta. 2003;487(1):117-128. DOI: 10.1016/S0003-2670(03)00492-6.
• [7] Ruten A, de Lange GJ. A novel selective extraction of barite, and its application to eastern Mediterranean sediments. Earth Planet Sci Lett. 2002;198(1-2):11-24. DOI: 10.1016/S0012-821X(02)00498-3.
• [8] Smeda A, Zyrnicki W. Application of sequential extraction and the ICP-AES method for study of the partitioning of metals in fly ashes. Microchem J. 2002;72(1):9-16. DOI: 10.1016/S0026-265X(01)00143-6.
• [9] Hope B, Loy C, Miller P. Uptake and trophic transfer in a terrestrial ecosystem. Bull Environ Contam Toxicol. 1996;56(5):683-689. DOI: 10.1007/s001289900100.
• [10] Oskarson A, Reeves AL, Barium. In: Handbook on the toxicology of metals. 3rd edition. Nordberg GF, Fowler BA, Nordberg A, Friberg LT, editors. New York: Elsevier Science Publishers BV; 2007:407-414. DOI: 10.1016/B978-012369413-3/50075-6
• [11] RTECS. Registry of toxic effects of chemical substances (database). Washington, DC: US Department of Health and Human Services, National Institute for Occupational Safety and Health (www.cdc.gov/niosh/rtecs/default.html).
• [12] Llugany M, Poschenrieder C, Barceló J. Assessment of barium toxicity in bush beans. Arch Environ Contam Toxicol. 2000;39(4):440-444. DOI: 10.1007/s002440010125.
• [13] Suwa R, Jayachandran K, Nguyen NT, Boulenouar A, Fujita K, Saneoka H. Barium toxicity effects in soybean plants. Arch Environ Contam Toxicol. 2008;55(3):397-403. DOI: 10.1007/s00244-008-9132-7.
• [14] Tessier A, Campbell PGC, Bisson M. Sequential extraction procedure for the speciation of particulate trace metals. Anal Chem. 1979;51(7):844-851.
• [15] Ghode R, Muley R, Sarin R. Operationally determined chemical speciation of barium and chromium in drilling fluid wastes by sequential extraction. Chem Spec Bioavail. 1995;7(4):133-137.
• [16] Zimmerman AJ, Weindorf DC. Heavy metal and trace metal analysis in soil by sequential extraction: a review of procedures. Int J Anal Chem. 2010, Article ID 387803. DOI: 10.1155/2010/387803.
• [17] Hlavay J, Prohaska T, Weisz M, Wenzel WW, Stingeder GJ. Determination of trace elements bound to soils and sediment fractions (IUPAC Technical Report). Pure Appl. Chem. 2004;76(2):415-442. DOI: 10.1351/pac200476020415.
• [18] Neaman A, Mouélé F, Trolard F, Bourrié G. Improved methods for selective dissolution of Mn oxides: applications for studying trace element associations. Appl Geochem. 2004;19(6):973-979. DOI: 10.1016/j.apgeochem.2003.12.002.
• [19] Palumbo B, Bellanca A, Neri R, Rś MJ. Trace metal partitioning in Fe-Mn nodules from Sicilian soils, Italy. Chem Geol. 2001;173(4):257-269. DOI: 10.1016/S0009-2541(00)00284-9.
• [20] Stalikas CD, Pilidis GA, Tzouwara-Karayanni SM. Use of a sequential extraction scheme with data normalization to assess the metal distribution in agricultural soils irrigated by lake water. Sci Total Environ. 1999;236(1-3):7-18. DOI: 10.1016/S0048-9697(99)00277-6.
• [21] Sulkowski M, Hirner AV. Element fractionation by sequential extraction in a soil with high carbonate content. Appl Geochem. 2006;21(1):16-28. DOI: 10.1016/j.apgeochem.2005.09.016.
• [22] Ritchie JD, Perdue EM. Proton-binding study of standard and reference fulvic acids, humic acids, and natural organic matter. Geochim Cosmochim Acta. 2003;67(1):85-96. DOI: 10.1016/S0016-7037(02)01044-X
• [23] Lubal P, Široký D, Fetsch D, Havel J. The acidobasic and complexation properties of humic acids: Study of complexation of Czech humic acids with metal ions. Talanta. 1998;47(2):401-412. DOI: 10.1016/S0039-9140(98)00143-X.