Relationships Between Soil Properties and Speciation Forms of Heavy Metals. Garden Allotments in Opole and Strzelce Opolskie

• Autorzy: Wacławek W. , Moćko A.

Warianty tytułu

PL

Związek własności gleby z formami specjacyjnymi metali ciężkich. Ogrody działkowe w Opolu i Strzelcach Opolskich

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The pollution with heavy metals in surface soils sampled at garden allotments in Opole and Strzelce Opolskie (Opole province) was characterised. The total content of trace metals in soil is a very poor indicator of their bioavailability. The metal toxicity depends on its chemical form in soil. For this reason determining the form is important to evaluate its mobility and then its bioavailability. Sequential extraction procedure was used to fractionate five heavy metals (Cd, Pb, Cu, lo and Ni) from soils into five groups: exchangeable; carbonate, Fe-Mn oxides, organic and residual. The concentrations of analytes in the soil extracts were determined by AAS. The soils were also analysed for pH, soil organic matter, organic carbon, and grain composition. The relationships between the metal fractions and soil properties have been discussed.

PL

Scharakteryzowano zanieczyszczenia metalami ciężkimi gleb pobranych z ogrodów działkowych w Opolu i Strzelcach Opolskich. Całkowita zawartość metali w glebie jest złym wskaźnikiem ich bioprzyswajalności. Toksyczność metali zależy od ich postaci chemicznej, w jakiej występują w glebie. Ważne jest zatem oznaczanie chemicznych form metali w glebie dla oceny ich mobilności, co warunkuje ich bioprzyswajalność. W celu wydobycia z gleby frakcji pięciu metali (Cd, Pb, Cu, Zn i Ni) stosowano procedurę ekstrakcji sekwencyjnej, mianowicie oddzielono frakcje: wymienną, węglanową, tlenków Fe--Mn, organiczną i pozostałości. Pomiaru stężeń metali w ekstraktach glebowych wykonano stosując metodę ASA. Dla gleby zmierzono także pH, zawartość materii organicznej, węgla organicznego i oznaczono skład granulometryczny. Opisano zależności pomiędzy właściwościami gleby a stężeniami metali w poszczególnych frakcjach.

Słowa kluczowe

EN

heavy metals; speciation; soil; sequential extraction

PL

metale ciężkie; specjacja; gleba; ekstrakcja sekwencyjna

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Chemia i Inżynieria Ekologiczna
• Rocznik: 2001
• Tom: Vol. 8, nr 2-3
• Strony: 253--268
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Wacławek W.

• Instytut Chemii, Uniwersytet Opolski, ul. Oleska 48, 45-951 Opole, tel. [phone] wew. 2234, faks 077/454 58 41

autor

Moćko A.

• Instytut Chemii, Uniwersytet Opolski, ul. Oleska 48, 45-951 Opole, tel. [phone] wew. 2234, faks 077/454 58 41

Bibliografia

• [1] Manz M., Weissflog L., Kühne R., and Schürmann G.: Ecotoxicological hazard and risk assessment of heavy metal contents in agricultural soils of central Germany, Ecotoxicol. Environ. Safety, 1999, 42, 191 201.
• [2] McLaughlin M.J., Tiller K.G. and Smart M.K.: Speciation of cadmium in soil solution of saline/sodic soils and relationship with cadmium concentrations in potato tubers (Solanum tuberosum L.). Aust. J. Soil Res., 1997, 35, 183-198.
• [3] Rauret G.: Extraction procedure for the determination of heavy metals in contaminated soil and sediment. Talanta, 1998, 46, 449-455.
• [4] Sauvé S., Dumestre A., McBride M. and Hendershot W.: Derivation of soil quality criteria using predicted chemical speciation of Pb2+ and Cu2+. Environ. Toxicol. Chem., 1998, 17(8), 1481-1489.
• [5] Cave M.R. and Wragg J.: Measurement of trace element distribution in soils and sediment using sequential leach data and a non-specific extraction system with chemometric data processing. Analyst, 1997, 122, 1211-1221.
• [6] Boruvka L., Krištoufková S., Kozák J., and Huan-Wei Ch.: Speciation of cadmium, lead and zinc in heavily polluted soils. Rostlinná Vyroba, 1997, 43(4), 187-192.
• [7] Maiz I., Esnaola V. and Milián E.: Evaluation of heavy metal availability in contaminated soils by short sequential extraction procedure. Sci. Total Environ., 1997, 206, 107-115.
• [8] Zemberyová M., Abdo Al Hakem Zwaik, Farkašovská I.: Sequential extraction for the speciation of some heavy metals in soils. J. Radioanal. Nucl. Chem. 1998, 229(1-2), 67-71.
• [9] Szpunar J. and Łobiński J.: Speciation in the environmental field-trends in analytical chemistry. Fresenius J. Anal. Chem. 1999, 363, 550-557.
• [10] Tessier A., Campbell P.G.C. and Bisson M.: Sequential extraction procedure for the speciation of particulate trace metals. Anal. Chem. 1979, 51(7), 844-851.
• [11] Spingh S.P., Tack F.M. and Verloo M.G.: Heavy metals fractionation and extractaability in dredged sediment derived from surface soils. Water, Air, Soil Pollut., 1998, 102, 313-328.
• [12] Chłopecka A.: Wpływ różnych związków kadmu, miedzi, ołowiu i cynku na formy tych metali w glebie oraz na ich zawartość w roślinach. IUNG, Puławy, 1994.
• [13] Kabata Pendias A. and Pendias H.: Biogeochemia pierwiastków śladowych, PWN, Warszawa 1993.
• [14] Ma L.Q. and Rao G.N: Chemical fractionation of cadmium, copper, nickel and zinc in contaminated soils. J. Environ. Qual. 1997, 26, 259-264.
• [15] Ostrowska A., Gawlińiski S. and Szczubiałka Z.: Metody analizy i oceny właściwości gleb i roślin. IOŚ, Warszawa 1991.
• [16] Wacławek W., Bożym M., Jagiełło A. and Moćko A.: Badanie zanieczyszczenia gleb i roślin uprawnych ogródków działkowych oraz roślin dziko żyjących miasta Opola w rok po powodzi. Chem. Inż. Ekol. 2000, 7(8/9), 915-927.
• [17] Wacławek W., Moćko A. and Jończyk B.: Zależności pomiędzy cechami agrochemicznymi gleby a zawartością metali ciężkich w glebie z ogrodów działkowych, ibid., 2000, 7(12), 1383-1388.
• [18] Kabata-Pendias A., Motowicka-Terelak T., Piotrowska M., Terelak H. and Witek T.: Ocena stopnia zanieczyszczenia gleb i roślin metalami ciężkimi i siarką. IUNG, Puławy 1993.
• [19] Jones B. and Turki A.: Distribution and speciation of heavy metals in surficial sediments from the Tees estuary, North-East England. Mar. Pollut. Bull., 1997, 34 (10), 768-779.
• [20] Száková J., Tlustoš P., Balik J., Pavliková D. and Vaněk V.: The sequential analytical procedure as a tool for evaluation of As, Cd and Zn mobility in soil. Fresenius J. Anal. Chem. 1999, 363, 594-595.
• [21] Narwal R.P. and Singh B.R.: Effect of organic materials on partitioning, extractability and plant uptake of metals in alum shale soil. Water, Air, Soil Pollut., 1998, 103, 405-421.
• [22] Herbert R.B. jr.: Partitioning of heavy metals in podzosols contaminated by mine drainage waters, Dalarna, Sweden, ibid., 1997, 96, 39-59.
• [23] Davidson Ch.M., Duncan A.L., Littlejohn D., Ure A.M. and Garden L.U.: A critical evaluation of three-stage BCR sequential extraction procedure to assess the potential mobility and toxicity of heavy metals in industrially-contaminated land. Anal. Chem. Acta, 1998, 363, 45-55.