Ocena zmian właściwości sorpcyjnych torfu względem jonów Zn2+ w zależności od gęstości opróbowania profilu torfowego

• Autorzy: Jezierski P.

Warianty tytułu

EN

Assessment of the changes of the peat sorptive properties in relation to Zn2+ ions depending on the density of the peat profile sampling

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zmienność zdolności sorpcyjnych torfu z Gór Izerskich względem jonów Zn2+ została zbadana w próbkach o grubości około 1,3 cm, uzyskanych po podziale rdzenia o długości około 45 cm. Inspiracją do podjęcia badań były doniesienia literaturowe oraz własne obserwacje autora, świadczące o tym, że torf wykazuje znaczące statystycznie zróżnicowanie cech fizykochemicznych na odcinku kilkudziesięciu centymetrów rdzenia, pod warunkiem że opróbowanie wykonane jest w odstępach 1-5 cm. Dotychczasowe badania wykonywano z wykorzystaniem zhomogenizowanych kilkunasto- i kilkudziesięciocentymetrowych próbek torfu. W opinii autora takie próbkowanie mogło uniemożliwiać uchwycenie rzeczywistej zmienności parametrów sorpcyjnych, prowadząc do ich uśrednienia. Wyniki niniejszej pracy potwierdziły postawioną tezę i wykazały ponad sześciokrotną zmianę wielkości sorpcji na badanym odcinku torfu. Dodatkowo, w celu podstawowej charakterystyki chemicznej, w tym określenia pozycji badanych torfów na diagramie Van Krevelena, wykonano analizę elementarną oraz obliczono stosunki atomowe C/N, O/C, H/C oraz parametr g (spektroskopią EPR – elektronowego paramagnetycznego rezonansu). Zbadano również charakter trwałych organicznych rodników jako produktów reakcji redoks jednostek obecnych w materii organicznej torfów, świadczących o jej właściwościach strukturalnych.

EN

The variability of sorption capacity towards Zn2+ ions of peat from the Jizera Mountains was examined for the samples with a thickness of approximately 1.3 cm obtained by cutting of the peat core which length was about 45 cm. Our studies were inspired by the literature data and the authors' own observations which revealed the statistically significant differences in physicochemical characteristics of the peat profile of several tens of centimeters length, under the condition that the sampling was performed at intervals of 1-5 cm. The previous studies were performed for the homogenized peat layers of a thickness in the range from dozen to few tens of centimeters. In the authors' opinion such sampling may prevent detection of the true volatility of sorption parameters, leading to their averaging. Therefore, as the first criterion for checking the existence of this type diversity (in profile whose dimension is the most studied) we chose the absorption capacity of Zn2 + which were analyzed for the peat layers with a resolution of a few centimeters obtained from the peat profile with a length of several tens of centimetres. The results of this study confirmed our thesis and revealed more than 6 fold change the sorption magnitude for the tested peat profile. In addition, to the basic chemical characteristics, including determining the position of the tested Van Krevelen’s peat diagram, elemental analysis was performed and the atomic ratios of C/N, O/C, H/C and g parameter (EPR – electron paramagnetic resonance spectroscopy) were calculated. The nature of persistent organic radicals formed from the structural units present in organic matter of the peat was also estimated in terms of its characteristics.

Słowa kluczowe

PL

sorpcja Zn(II); torfowisko; torf; substancja humusowa; materia organiczna; rodniki; stosunki atomowe

EN

Zn(II) sorption; peatland; peat; humic substance; organic matter; free radicals; atomic ratios

• Wydawca: KGHM CUPRUM Spółka z o.o. Centrum Badawczo-Rozwojowe
• Czasopismo: Cuprum : czasopismo naukowo-techniczne górnictwa rud
• Rocznik: 2017
• Tom: nr 4
• Strony: 41--48
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Jezierski P.

• KGHM CUPRUM sp. z o.o. - CBR, Wrocław

Bibliografia

• 1. Baileya S.E., Olin T.J., Brick R.M., Adrian D.D., 1999, A review of potentially low-cost sorbents for heavy metals. Water Res., 33, s. 2469-2479.
• 2. Czechowski F., Jezierski A., 1997, EPR Studies on petrographic constituents of bituminous coals. chars of brown coals group components and humic acids 600 °C char upon oxygen and solvent action. Energy & Fuels, 1997, 11, s. 951-964.
• 3. Ho Y.S., Mckay G., Wase D.A.J., Forster C.F., 2000, Study of the Sorption of Divalent Metal Ions on to Peat. Adsorption Science & Technology, 18, s. 639-650.
• 4. Jezierski A., Czechowski F., Jerzykiewicz M., Chen Y., Drozd J., 2000, Electron paramagnetic resonance (EPR) studies on stable and transient radicals in humic acids from compost. soil. peat and brown coal, Spectrochimica Acta. Part A, Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 56, s. 379-385.
• 5. Jezierski A., Czechowski F., Jerzykiewicz M., Drozd J., 2000, EPR investgations of structure of humic acids from compost, soil, peat and soft brown coal upon oxidation and metal uptake, Appl. Magn. Reson.,18, s. 127-136.
• 6. Jezierski A., Skrzypek G., Jezierski P., Paul D. & Jedrysek M.O., 2008, Electron paramagnetic resonance (EPR) and stable isotope records of paleoenvironmental conditions during peat formation, Spectrochimica Acta. Part A, Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 69, s. 1311-1316.
• 7. Klavins M., Sire J., Purmalis O., Melecis V., 2008, Approaches to estimating humification indicators for peat, Mires and Peat., 3, s. 1-15.
• 8. Rice J.A., Maccarthy P., 1991, Statistical evaluation of the elemental composition of humic substances. Org. Geochem.,17, s. 635-648.
• 9. Silamikele I., Nikodemus O., Kalnina L., Purmalis O., Šire J., Klavinš M., 2010, Properties of peat in ombrotrophic bogs depending on the humification process Maris, [w:] Klavinš (red.), Mires and Peat, University of Latvia Press, Riga, s. 71-95.
• 10. Skrzypek G., Jezierski P., Szynkiewicz A., 2010, Preservation of primary stable isotope signatures of peat-forming plants during early decomposition observation along an altitudinal transect, Chemical Geology, 273, s. 238-249.
• 11. Syrovetnik K., 2005, Long-term metal retention processes in a peat pog: Field studies. Data and modelling, PhD thesis, Royal Institute of Technology, Stockholm, Sweden.
• 12. Twardowska I., Kyziol J., Goldrath T., Avnimelech Y., 1999, Adsorption of zinc onto peat from peatlands of Poland and Israel, Journal of Geochemical Exploration, 66, s. 387-405.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).