Zawartość związków metali ciężkich w osadach dennych zbiornika Suchedniów

• Autorzy: Bąk Ł. , Górski J. , Rabajczyk A. , Szwed M.

Warianty tytułu

EN

Content of heavy metal compounds in the bottom sediments of the suchedniów water reservoir

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zbiorniki wodne ulegają zamuleniu z różną intensywnością. W obrębie ich czasz akumulowany jest materiał allochtoniczny (powstały poza obszarem sedymentacji), jak również autochtoniczny (utworzony w miejscu sedymentacji). W związku z powyższym po pewnym czasie wymagają one odmulenia. Powstaje wówczas problem zagospodarowania osadów wydobytych z dna zbiornika. Możliwość i sposób wykorzystania osadów dennych zależy od ich cech chemicznych, a zwłaszcza od zawartości metali ciężkich. Właściwości chemiczne osadów zależą w dużej mierze od charakteru zlewni zbiornika, stopnia jej zurbanizowania, a także warunków klimatycznych. W pracy przedstawiono wyniki badań zawartości metali ciężkich w osadach dennych zbiornika Suchedniów. Akwen ten charakteryzuje się niewielką głębokością średnią, wynoszącą 1,05 m oraz średnim rocznym przepływem w profilu zapory równym 0,63 m3·s–1. Na obszarze zlewni dominują lasy 45% powierzchni zlewni, pola orne - 18%, a udział terenów zabudowanych nie przekracza 5%. W latach 2009-2011, na skutek składowania w pobliżu lokalnych cieków mas ziemnych, powstałych podczas budowy trasy ekspresowej S-7, doszło do jego intensywnego zamulenia, a ilość odłożonego materiału oszacowano na około 7,8 tys. m3. Do badań pobrano 9 próbek osadów, w których oznaczono zawartość następujących metali ciężkich: Pb, Cr, Cd, Cu, Ni, Zn, Fe, Mn. Osad pobrano w stanie quasi-nienaruszonym, do przezroczystych cylindrów, za pomocą próbopobieraka „Eijkelkamp”, co umożliwiło wykonanie analiz w warstewkach osadu o wysokości 20 cm. W celu oceny stanu zanieczyszczeń osadów metalami ciężkimi obliczono indeks geoakumulacji, współczynnik oraz stopień ich zanieczyszczenia. Określono także (na podstawie tabel dopuszczalnego, chemicznego zanieczyszczenia gleb) możliwość rolniczego wykorzystania osadów po ich wydobyciu z misy zbiornika.

EN

Water reservoirs become silted at various intensity levels. Within the reservoir bowls, both allochtonic (built up outside the sedimentation area) and autochtonic (built up at the sedimentation area) matter is accumulated. As a result, reservoirs need desilting after a while. Then a problem arises how to manage the sludge removed from the reservoir bottom. The chemical properties of the bottom sludge, and particularly the content of heavy metals, decide whether it will be possible to use the sludge and in what way. The chemical properties of the bottom sludge depend, to a far extent, on the character of the reservoir basin, the level of its urbanisation, and also on the climatic conditions. The paper presents the results of investigations into the content of heavy metals in the bottom sediments in the Suchedniów water reservoir. This water body is characterised by small mean depth of 1.05 m and mean annual flow across the dam profile of 0.63 m3·s–1. Forests dominate in of the reservoir basin covering 45% of its area, arable land constitutes 18%, and the percentage of built-up area does not exceed 5%. In recent years (2009-2011), the water reservoir has become much silted because of storing large soil masses near the local watercourses during the construction of S-7 expressway. The amount of stored soil is estimated at 7.8 thousand m3. For investigations, nine bottom sediments samples were collected, in which the content of the following heavy metals: Pb, Cr, Cd, Cu, Ni, Zn, Fe, Mn was determined. Quasi-undisturbed sludge was taken into transparent cylinders with Eijkelkamp sampler, which made it possible to conduct analysis in sediment layers 20 cm in height. In order to evaluate the sediment pollution with heavy metals, the geoaccumulation index, the pollution coefficient and level were calculated. On the basis of admissible chemical soil pollution tables, the possibility of the sludge use in agriculture after extracting it from the reservoir bowl was assessed.

Słowa kluczowe

PL

zbiornik; zlewnia; osady denne; metale ciężkie

EN

reservoir; reservoir basin; bottom sediments; heavy metals

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Proceedings of ECOpole
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 7, No. 1
• Strony: 287--294
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Bąk Ł.

• Wydział Inżynierii Środowiska, Geomatyki i Energetyki, Politechnika Świętokrzyska, al. 1000-lecia Państwa Polskiego 7, 25-314 Kielce, tel. [phone],

autor

Górski J.

• Wydział Inżynierii Środowiska, Geomatyki i Energetyki, Politechnika Świętokrzyska, al. 1000-lecia Państwa Polskiego 7, 25-314 Kielce, tel. [phone],

autor

Rabajczyk A.

• Wydział Matematyczno-Przyrodniczy, Uniwersytet Jana Kochanowskiego w Kielcach, ul. Świętokrzyska 15, 25-406 Kielce, tel. [phone]
• [e-mail]

autor

Szwed M.

• Wydział Matematyczno-Przyrodniczy, Uniwersytet Jana Kochanowskiego w Kielcach, ul. Świętokrzyska 15, 25-406 Kielce, tel. [phone]

Bibliografia

• [1] Yousef YA, Lin L, Lindeman W, Hvitved-Jacobsen T, Science Total Environ. 1994;146-147:485-491. DOI:10.1016/0048-9697(94)90273-9.
• [2] Kajak Z. Hydrobiologia-limnologia. Ekosystemy wód śródlądowych. Warszawa: Wyd. Nauk. PWN; 2001.
• [3] Wardas M, Budek L. Rybicka EH. Appl Geochem. 1996;11(1-2):197-202. DOI: 10.1016/0883-2927(95)00087-9.
• [4] Królikowski A, Garbarczyk K, Gwoździej-Mazur J, Butarewicz A. Osady powstające w obiektach kanalizacji deszczowej. Monografia 35. Lublin: PAN; 2005.
• [5] Kozlovska J, Petraitis E, Šerevičienė V. Proc ECOpole’12. 2012;6(1):99-103. DOI:10.2429/proc.2012.6(1)013.
• [6] Rossa L, Sikorski M. Ochr Środow. 2006;2:47-52.
• [7] Bąk Ł, Górski J, Górska K, Szeląg B. Ochr Środow. 2012;34(2):49-52.
• [8] Tekin-Özan S. Environ Monit Assess. 2008;145:295-302. DOI: 10.1007/s10661-007-0038-z.
• [9] Bąk Ł, Górski J, Szeląg B. Acta Scientiarum Polonorum. Formatio Circumiectus. 2012;11(1):23-36.
• [10] Bąk Ł, Dąbkowski SL, Górski J. Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie. 2011;11(4):19-30.
• [11] Atlas Hydrologiczny Polski. T. 1. Red. Stachý J. Warszawa: Wyd. Geologiczne; 1987.
• [12] Diatta JB, Grzebisz W, Apolinarska K. EJPAU. Environ Develop. 2003;6(2):1-9.
• [13] Müller G. Umschau. 1979;79:778-783.
• [14] Håkanson L. Water Res. 1980;14:975-1001.
• [15] Tarnawski M, Michalec B. Badania wybranych metali ciężkich w osadach dennych zbiorników wodnych Małopolski i Podkarpacia. Meteorologia, Hydrologia, Ochrona Środowiska - kierunki badań i problemy. Seria Monografie. Warszawa: IMGW; 2008: 392-397.
• [16] Wiatkowski M, Ciesielczuk T, Kusza G. Ecol Chem Eng. 2008;15(12):1369-1376.
• [17] Kostecki M, Domurad A, Kowalski E, Kozłowski J. Arch Ochr Środow. 1998;24(2):73-81.
• [18] Bojakowska I, Gliwicz T, Sokołowska G. Wyniki monitoringu geochemicznego osadów wodnych w Polsce w latach 1998 i 1999. Warszawa: Bibl Monit Środ IOŚ; 2000.
• [19] Bojakowska I. Przegl Geolog. 2001;49:213-218.
• [20] Rozporządzenie Ministra Śroowiska z dnia 9 września 2002 r. w sprawie standardów jakości gleby oraz standardów jakości ziemi. DzU Nr 165, poz. 1359.
• [21] Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 16 kwietnia 2002 r. w sprawie rodzajów oraz stężeń substancji, które powodują, że urobek jest zanieczyszczony. DzU 2002, Nr 55, poz. 498.