Analysis of adsorption of heavy metals from water solutions by wood of selected domestic species using X-Ray Fluorescence (XRF)

• Autorzy: Balicka Adrianna , Szadkowski Jan

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0014.6773

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Analysis of adsorption of heavy metals from water solutions by wood of selected domestic species using X-Ray Fluorescence (XRF).The aim of this study was to analyze the absorption of three specific heavy metals from model water solution by wood species from domestic Polish forests. This paper focuses on XRF method to determine metal content in samples. European aspen (Populus tremula L.) and Black locust (Robinia pseudoacacia L.) have been chosen. Firstly, shavings were prepared and soaked with standard solutions of lead (II) nitrate, cadmium nitrate and mercury (II) chloride for 7 days. Then, the material was dried and reduced to ashes using muffle furnace. Finally, content of absorbed metal was marked (XRF) and analyzed with a view to initial contents of metal ions in standard solutions. It was established, that the higher the concentration of mercury in standard solution is, the higher impulse counts is obtained for European aspen. This reversal of the dependence is noticeable for second analyzed species.

PL

Badanie adsorpcji metali ciężkich z modelowych roztworów wodnych przez drewno wybranych gatunków krajowych za pomocą Spektrometrii Fluorescencji Rentgenowskiej (XRF). Celem wykonanych badań było sprawdzenie poziomu adsorpcji wytypowanych metali ciężkich tj. ołowiu, kadmu oraz rtęci, przez dwa gatunki rodzime topolę (Populus tremula L.) oraz robinię akacjową (Robinia pseudoacacia L.). W fazie przygotowawczej materiał został znacznie rozdrobniony i rozdzielony na kilka frakcji. Działanie to miało na celu zwiększenie powierzchni adsorpcji badanego drewna. Azotan kadmu (II), azotan ołowiu oraz chlorek rtęci (II) zostały rozpuszczone w destylowanej wodzie w takich proporcjach, aby stworzyć po cztery roztwory – każdy o innym stężeniu. Wybrana frakcja wiórów została poddana obróbce termicznej w wodzie destylowanej w celu usunięcia zawartego powietrza. Następnie frakcję podzielono na próbki 1 gramowe. Drewno nasiąkało w modelowych roztworach przez ok. 168 godzin. Finalnie zostało ono odsączone, wysuszone i spopielone w piecu muflowym. Tak przygotowane próbki zostały poddane badaniu z wykorzystaniem spektrometrii fluorescencji rentgenowskiej (XRF). Urządzenie analizowało zawartość metali w pyle za pomocą dwóch różnych programów i trzech czasów naświetlania. Otrzymane wartości analizowano pod kątem ilościowym a nie jakościowym.

Słowa kluczowe

EN

X-Ray Fluorescence Spectroscopy; wood shaving; adsorption; heavy metals

• Wydawca: Wydawnictwo Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie
• Czasopismo: Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW. Forestry and Wood Technology
• Rocznik: 2020
• Tom: No. 111
• Strony: 73--82
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Balicka Adrianna

• Warsaw University of Life Sciences – SGGW, Faculty of Wood Technology

autor

Szadkowski Jan

• Warsaw Unversity of Life Sciences - SGGW, Institute of Wood Sciences and Furniture, Department of Wood Science and Wood Protection

Bibliografia

• 1. BERNHOFT R. A., (2011), Mercury Toxicity and Treatment: A Review of the Literature, Incorporating Environmental Health in Clinical Medicine, 2011
• 2. BOŽIĆ D., STANKOVIĆ V., GORGIEVSKI M., BOGDANOVIĆ G., KOVAČEVIĆ R., (2009), Adsorption of heavy metal ions by sawdust of deciduous trees, Journal of Hazardous Materials, 171, 2009, 684–692
• 3. CAUDULLO, G., DE RIGO, D., (2016), Populus tremula in Europe: distribution, habitat, usage and threats. In: San-Miguel-Ayanz, J., de Rigo, D., Caudullo, G., Houston Durrant, T., Mauri, A. (Eds.), European Atlas of Forest Tree Species. Publ. Off. EU, Luxembourg
• 4. COELHO G.F., GONÇALVES JR. A.C., TARLEY C.R.T., CASARIN J., NACKE H., FRANCZISKOWSKI M.A., (2014), Removal of metal ions Cd (II), Pb (II), and Cr (III) from water by the cashew nut Shell Anacardium occidental L.Ecological Engineering, 514-525
• 5. FOREST EUROPE, 2015: State of Europe’s Forests 2015
• 6. GENERALNA DYREKCJA LASÓW PAŃSTWOWYCH, (2018), Rocznik statystyczny Rzeczpospolitej Polskiej, GUS
• 7. GRUCA-KRÓLIKOWSKA S., WACŁAWEK W., (2006), Metale w środowisku; cz. II. Wpływ metali ciężkich na rośliny, Chemia-Dydaktyka-Ekologia-Metrologia, 11, 2006, 41-54
• 8. HIRAIDE M., (1992), Heavy metals complexed with humic substances in fresh water, Analytical Sciences, 8, 1992, 453-459
• 9. JABŁOŃSKI B., KOŁTOWSKI Z., (1993), Badania wartości pszczelarskiej robinii akcjowej (Robinia pseudoacacia L.), Pszczelnicze Zeszyty Naukowe, XXXVII
• 10. JIN C.W., ZHENG S.J., HE Y.F., ZHOU G.D., ZHOU Z.X.,(2015), Lead contamination in tea garden soils and factors affecting its bioavailability, Chemosphere 2005, 59, 1151-1159, 81
• 11. MOHAN D., PITTMAN C. Jr., BRICKA A., SMITH F., YANCEY B., MOHAMMAD J., STEELE P., ALEXANDRE-FRANCO M., GÓMEZ-SERRANO V., GONG H., (2007). Sorption of arsenic, cadmium, and lead by chars produced form fast pyrolysis of wood and bark during bio-oil production, Journal of Colloid and Interface Science 310, 2007, 57-73
• 12. OCIEPA-KUBICKA A., OCIEPA E., (2012), Toksyczne oddziaływanie metali ciężkich na rośliny, zwierzęta i ludzi, Inżynieria i Ochrona Środowiska, 15, 2012, 169-180
• 13. Rozporządzenie ministra środowiska w sprawie warunków, jakie należy spełnić przy wprowadzaniu ścieków do wód lub ziemi, oraz w sprawie substancji szczególnie szkodliwych dla środowiska wodnego, Dz. U. (2014), poz. 1800, 16-17, 23
• 14. ŠCIBAN M., KLAŠNJA M., (2004), Wood sawdust and wood originate materials as absorbents for heavy metal ions, Holz als Roh- und Werkst, 62:69-73
• 15. SCHWANTES D., GONÇALVES A. C. JR., CAMPAGNOLO M. A., TEIXEIRA TARLEY C. R., DRAGUNSKI D. C., DE VARENNES A., KINKAS DOS SANTOS SILVA A., CONRADI E. JR., (2018), Chemical modifications on Pinus bark for adsorption of toxic metals, Journal of Environmental Chemical Engineering, 6, 2018, 1271-1278
• 16. SZADKOWSKI J., RADOMSKI A., SZADKOWSKA D., ZAKRZEWSKI A., RĘBOKWSKI D., MARCHWICKA M., LEWANDOWSKA A., (2015), The changes in available mesopores distribution of white poplar (Populus Alba L.) wood during cyclic drying, Episteme 26, 399-407
• 17. WANI AL., ARA A., USMANI J. A., (2015), Lead toxicity: a review, Interdiscip Toxicol, 8(2), 55-64
• 18. WOJDA T., KLISZT M., JASTRZĘBOWSKI S., MIONSKOWSKI M., SZYP-BOROWSKA I., SZCZYGIEŁ K., (2015), The geographical distribution of the blacklocust (Robinia pseudoacacia L.) in Poland and its role on non-forest land, Papers on Global Change, 22, 101-103
• 19. WŁAŚNIEWSKI S., HAJDUK E., (2012), Akumulacja kadmu w glebach i wybranych warzywach uprawianych w ogrodach działkowych Rzeszowa, Roczniki Gleboznawcze, LXIII,55-60
• 20. ZIELENKIEWICZ T, (2010); Method development of the XRF analysis of metal content in scots pine wood (Pinus Sylvestris L.), Ann. WULS-SGGW, For. and Wood Technol. 72, 2010, 514-521

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).