Specjacja węgla organicznego i wybranych metali ciężkich w glebie torfowo-murszowej

• Autorzy: Becher M.

Warianty tytułu

EN

Speciation of organic carbon and selected heavy metals in the Hemic Sapric Histosol

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem pracy było określenie zasobów metali ciężkich w glebie organicznej pochodzącej z doliny górnego biegu rzeki Liwiec oraz ich aktualnego i potencjalnego zagrożenia dla środowiska na podstawie analizy sekwencyjnej metali i węgla organicznego. Przeprowadzono sekwencyjną ekstrakcję i wydzielono następujące frakcje operacyjne metali: rozpuszczalna w wodzie (H₂O); wymienna (1 mol KNO₃·dm-³); metale związane kompleksowe z substancjami humusowymi, z podziałem na kwasy fulwowe i huminowe (0,1 mol Na₄P₂O₇·dm-³); metale mocniej związane przez substancje humusowe, z podziałem na kwasy fulwowe i huminowe (0,1 mol NaOH·dm-³); metale silnie związane z organiczną i mineralną fazą stałą gleby (4 mol HNO₃·dm-³); rezydualna (woda królewska). W uzyskanych roztworach oznaczono zawartość węgla (metodą oksydacyjno-miareczkową) oraz zawartość wybranych metali (Fe, Ni, Mn, Cr, Pb, Zn - za pomocą ICP-AES). W poziomach murszu, w stosunku do torfu badanej gleby torfowo-murszowej, stwierdzono mniejszą zawartość materii organicznej i większy jej stopień humifikacji, większą zawartość azotu i mniejszą wartość C:N oraz większą akumulację metali ciężkich. Zawartość analizowanych metali ciężkich uznano za "naturalną" dla gleb organicznych. Analizą sekwencyjną wykazano, że największe ilości metali ciężkich w badanej glebie organicznej występują we frakcji związków kompleksowych z substancjami humusowymi (F3) oraz silnie związanych z organiczną i mineralną fazą stałą gleby (F5); w przypadku chromu we frakcji rezydualnej.

EN

The aim of the work was to study the organic carbon and heavy metal speciation in the Hemic Sapric Histosol from the upper Liwiec River Valley. Sequential analysis distinguished the following fractions: water soluble metals (H₂O); exchangeable metals (KNO₃); metals complexed with humic and fulvic acid (Na₄P₂O₇) fractions; organically bound metals divided into those bound with humic and fulvic acids (NaOH); metals strongly bound with soil solids (HNO₃); and residual fraction. In resulting solutions the content of carbon was determined with the oxidation-titration method and the content of Fe, Ni, Mn, Cr, Pb, Zn - using ICP-AES. Smaller content of organic matter, higher degree of humification, higher content of nitrogen and lower C:N ratio and higher accumulation of heavy metals were found in muck horizons as compared with peat horizons. The total content of analysed metals was "natural" for organic soils. Most heavy metals were found in humic complexes and in fractions strongly bound with soil solids. Most of chromium was found in residual fraction.

Słowa kluczowe

PL

gleba organiczna; metale ciężkie; węgiel organiczny

EN

heavy metals; Histosol; soil organic carbon

• Wydawca: Wydawnictwo ITP
• Czasopismo: Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie
• Rocznik: 2011
• Tom: T. 11, z. 4
• Strony: 31--42
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz.

Twórcy

autor

Becher M.

• Uniwersytet Przyrodniczo-Humanistyczny w Siedlcach, Katedra Gleboznawstwa i Chemii Rolniczej, ul. Prusa 14, 08-110 Siedlce; tel. [phone],

Bibliografia

• BOROWIEC J., URBAN D. 1995. Próba określenia kierunków degradacji chemicznej torfowisk Regionu Lubelskiego. Materiały Seminaryjne. Nr 34. Falenty. IMUZ s. 168-177.
• CZERWIŃSKI Z., KWASOWSKI W. 2001. Niektóre właściwości gleb żelazowych w rejonie Łomżyńskim. Roczniki Gleboznawcze. T. 52 supl. s. 41-48.
• DZIADOWIEC H., GONET S.S. 1999. Przewodnik metodyczny do badań materii organicznej gleb. Prace Komisji Naukowych Polskiego Towarzystwa Gleboznawczego. Nr 120 ss. 65.
• HE X. T., LOGAN T. L., TRAINA S. J. 1995. Physical and Chemical Characteristics of Selected U.S. Municipal Solid Waste Composts. Journal of Environmental Quality. Vol. 24 s. 543-552.
• HSU J. H., LO S. L. 2001. Effect of composting on characterization and leaching of copper, manganesse, and zinc from swine manure. Environmental Pollution. Vol. 114 s. 119-127.
• KABATA-PENDIAS A., PENDIAS H. 1999. Biogeochemia pierwiastków śladowych. Warszawa. Wydaw. Nauk. PWN ss. 397.
• KABATA-PENDIAS B., PIOTROWSKA M., MOTOWICKA-TERELAK H., MALISZEWSKA-KORDYBACH B., FILIPEK K., KRAKOWIAK A., PIETRZAK C. 1995. Podstawy oceny chemicznego zanieczyszczenia gleb. Biblioteka Monitoringu Środowiska. Warszawa. PIOŚ s. 1-41.
• KALEMBASA D., BECHER M. 2009. Frakcje azotu w glebach torfowo-murszowych w dolinie górnego Liwca. Woda Środowisko Obszary Wiejskie. T. 9 z. 2 (26) s. 73-82.
• KALEMBASA D., BECHER M. 2010. Zmienność profilowa właściwości materii organicznej płytkich gleb torfowo-murszowych. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych. Z. 547 s. 167-175.
• KALEMBASA D., BECHER M. 2008. Węgiel i azot we frakcjach materii organicznej warstw murszowych i torfowych w dolinie górnego Liwca. Roczniki Gleboznawcze. T. 59 z. 2 s. 98-103.
• KALEMBASA D., BECHER M., PAKUŁA K. 2006a. Heavy metals in the peat-muck soils of wetlands in the upper Liwiec river valley. Polish Journal of Environmental Studies. Vol. 15 (5d) I s. 333- 336.
• KALEMBASA D., BECHER M., PAKUŁA K. 2001. Gleby z poziomami żelazistymi w dolinie rzeki Liwiec. Roczniki Gleboznawcze. T. 52 supl. s. 71-78.
• KALEMBASA D., BECHER M., PAKUŁA K., JAREMKO D. 2006b. Wybrane właściwości fizykochemiczne i chemiczne gleb torfowo-murszowych w dolinie rzeki Liwiec na Wysoczyźnie Siedleckiej. W: Właściwości fizyczne i chemiczne gleb organicznych. Pr. zbior. Red. T. Brandyk, L. Szajdak, J. Szatyłowicz. Warszawa. Wydaw. SGGW s. 25-32.
• KALEMBASA S. 1991. Quick method of determination of organic carbon in soil. Polish Journal of Soil Science. Vol. 24 nr 1 s. 17-22.
• MARCINEK J., KOMISAREK J. (red.) 2011. Systematyka gleb Polski. Roczniki Gleboznawcze. T. 62 z. 3 ss. 193.
• OKRUSZKO H. 1993. Transformation of fen-peat soils under the impast of drailing. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych. Z. 406 s. 3-73.
• PIAŚCIK H., GOTKIEWICZ J. 2004. Przeobrażenia odwodnionych gleb torfowych jako przyczyna ich degradacji. Roczniki Gleboznawcze. T. 55 z. 2 s. 331-338.
• Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 9 września 2002 r. w sprawie standardów jakości gleb oraz standardów jakości ziemi. Dz.U. 2002 nr 165 poz. 1359.
• SAPEK A., SAPEK B. 1997. Metody analizy chemicznej gleb organicznych. Materiały Instruktażowe. Nr 115. IMUZ. Falenty ss. 80.
• SAPEK B., SAPEK A. 1993. Investigations of the specificity and effects of the secondary humification process of soils formed from various types of organic materials. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych. T. 403 s. 83-93.
• SAPEK B., SAPEK A., GOTKIEWICZ J. 1990. Różnicowanie się składu chemicznego warstwy murszowej gleb torfowych. Wiadomości IMUZ. T. 16 z. 3 s. 109-131.
• SMIEJA-KRÓL B., FIAŁKIEWICZ-KOZIEŁ B, SIKORSKI J., PALOWSKI B. 2010. Heavy metal behaviour in peat - A mineralogical perspective. Science of the Total Environment. Vol. 408 s. 5924-5931.
• SMITH E.J., HUGHES S., LAWLOR A.J., LOFTS S., SIMON B.M., STEVENS P.A., STIDSON R.T., TIPPING E., VINCENT C.D. 2005. Potentially toxic metals in ombrotrophic peat along a 400 km English-Scottish transect. Environmental Pollution. Vol. 136 s. 11-18.
• STEVENSON F.J. 1982. Humus chemistry. Genesis, composition, reaction. Wiley-Intersc. Publ. New York ss. 497.
• TURBIAK J., MIATKOWSKI Z. 2004. Zawartość pierwiastków śladowych w glebach torfowo-murszowych w rejonie Bełchatowa. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych. Z. 502 s. 1023-1029.