About extraction and stability of Cr(VI) in soils and fertilizers

• Autorzy: Sager M.

Warianty tytułu

PL

Ekstrakcja i trwałość związków Cr(VI) w glebie i nawozach

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Though the determination of hexavalent chromium in aqueous samples is very rugged, systematic errors in the determination procedure for solid samples may go in both directions. The results from ammonium nitrate, phosphate buffer and alkaline hot extraction procedures obtained from arable soil samples, basic slags and samples from contaminated industrial sites were compared. The results largely depend on the method used. Co-extracted organic carbon compounds may give additional coloration, but also consume chromate in the colour forming process, which necessitates standard addition both before the extraction and the colour reaction. Ion exchange during the ammonium nitrate extraction may lead to appreciable acidification and thus of reduction of chromate by soil organic carbon. The solubility of PbCrO4 and BaCrO4 in ammonium nitrate and phosphate extracts is variable, but it is sufficient in the alkaline boiling process. The colour reaction hardly suffers from inorganic interferents, but there is a strong salt effect for concentrated solutions, which can be corrected by standard addition. The same amounts of chromium in three extracts were also found by ICP with matrix-matched calibrants. Whereas basic slags bad up to 200 mg/kg hexavalent chromium, no hexavalent chromium was found any more in arable soils fertilized with basic slags.

PL

Oznaczenie chromu sześciowartościowego w próbkach wody jest bardzo trudne, a błędy systematyczne w procedurze jego oznaczania w próbkach stałych mogą mieć charakter dwukierunkowy. Porównano wyniki oznaczeń otrzymanych poprzez ekstrakcję gleby uprawnej, żużli zasadowych i próbek pobranych z miejsc zanieczyszczonych przez przemysł za pomocą azotanu amonu, buforu fosforanowego i gorących alkaliów. Otrzymane wyniki w dużej mierze zalezą od stosowanej metody. Wyodrębnione podczas ekstrakcji organiczne związki węgla mogą dawać dodatkowe zabarwienie, a także zużywają chromian w procesach barwotwórczych, który wymaga dodania standardu zarówno przed ekstrakcją, jak i przed zajściem reakcji barwnej. Wymiana jonowa podczas ekstrakcji azotanem amonu może prowadzić do znacznego zakwaszenia, a tym samym do redukcji chromu węglem organicznym z gleby. Rozpuszczalność PbCrO4 i BaCrO4 w ekstraktach z azotanem amonu i fosforanami jest zmienna, ale jest ona wystarczająca w procesie ogrzewania w środowisku alkalicznym. Na kolor reakcji mają znaczny wpływ związki nieorganiczne, ale silny wpływ efektu solnego stężonego roztworu może być skorygowany przez dodanie standardu. W trzech ekstraktach oznaczanie wykonano metodą ICP i stwierdzono takie same stężenia chromu. W żużlach stwierdzono do 200 mg/kg chromu sześciowartościowego, jednak jego obecności nie stwierdzono w glebach uprawnych nawożonych żużlem.

Słowa kluczowe

EN

chromate pollution; chromate extraction; basic slags; chromate stability in soils

PL

zanieczyszczenie chromem; ekstrakcja chromianów; żużle; stabilność chromu w glebach

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Ecological Chemistry and Engineering. S
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 15, nr 4
• Strony: 453--463
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., tab.

Twórcy

autor

Sager M.

• Austrian Agency for Health and Food Safety, Spargelfeldstrasse 191, A - 1226 Vienna, Austria,

Bibliografia

• [1] Wilplinger M., Schönsleben I. and Pfannhauser W.: Versorgungszustand der Österreicher mit dem Spurenelement Chrom. Z. Lebensm. Unters. Fosch., 1996, 203, 207-209.
• [2] Altlast N29 MKE Heidenreichstein. Bericht des Umweltbundesamtes. Wien 1998.
• [3] Altlast K22 Lederfabrik Neuner. Bericht des Umweltbundesamtes. Wien 2002.
• [4] Altlast 064 Kitzmantel. Bericht des Umweltbundesamtes. Wien 2007. Shams K.M.: Chromium contamination from Tannery Wastes in the Soils of Hazaribagh Area in Dhaka City, Bangladesh, and Aspects of its Phytoremediation. Diss. Univ. Salzburg 2008.
• [6] Carey P.L, Bidwell V.J. and McLaren R.G.: Chromium(VI) leaching from large undisturbed soil lysimeters following application of a simulated copper-chromium-arsenic (CCA) timber preservative. Austr. J. Soil Res., 2002, 40, 351-365.
• [7] Friberg L., Nordberg G.F. and Vouk V.B.: Handbook on the toxicology of metals. Elsevier, Amsterdam 1979.
• [8] Kharkar D.P., Turekian K.K. and Bertine K.K.: Stream supply of dissolved Ag, Mo, Sb, Se, Cr, Co, Rb, and Cs to the oceans. Geochim. Cosmochim. Acta, 1968, 32, 285-298.
• [9] Puls R.W., Clark D.A., Paul C.J. and Yardy J.: Transport and transformation of hexavalent chromium through soils and into ground water. J. Soil Contam., 1994, 3(2), 203-224.
• [10] Zachara J.M., Ainsworth C.C., Cowan C.E. and Resch C.T.: Adsorption of chromate by subsurface soil horizons. Soil Sci. Soc. Am. J., 1989, 53, 418-428.
• [11] Sager M.: Discrimination between Cr(VI) and Cr(III) load by sequential leaching methods. Die Bodenkultur, 1996, 47, 213-222.
• [12] Sager M. and Vogel W.: Heavy metal load of sediments of the River Gurk (Carinthia/Austria) - Merits and limitations of sequential leaching. Acta Hydrochim. Hydrobiol., 1993, 21, 21-34.
• [13] Froehlich E: Bestimmung kleiner Chromgehalte in Mineralen und Gesteinen mit Diphenylcarbazid. Fres. Z. Anal. Chem., 1959, 170, 383-387.
• [14] Tirez K., Scharf H., Calzolari D., Cleven R., Kisser M. and Lilck D.: Validation of a European standard for the determination of hexavalent chromium in solid material. J. Environ. Monit., 2007, 9, 740-759.
• [15] ÖNORM L 1092: Bestimmung wasserlöslicher Stoffe, Nov. 1993.
• [16] Kozuh N., Stupar J., Milacic R. and Gorenc B.: Optimization of extraction procedure for determination of total water soluble chromium and chromium(VI) in various soils. Int. J. Environ. Anal. Chem., 1994, 56, 207-217.
• [17] EN 12506 (2003): Characterization of pH, As, Ba, Cd, Cl, Co, Cr, Cr(VI), Cu, Mo, Ni, NO2", Pb, total S, SO4-2, V and Zn.
• [18] Directive 2003/53/EC: the 26th amendment on the marketing and use of certain dangerous substances and preparations; nonylphenol, nonylphenol ethoxylate and cement.
• [19] Prueß A., Turian G. and Schweikele V.: Mittlg. Dtsch. Bodenk. Ges., 1991, 66, 385-388
• [20] James B.R., Petura J.C., Vitale R.J. and Mussoline G.R.: Hexavalent Chromium Extraction form Soils: A Comparison of Five Methods. Environ. Sci. Technol., 1995, 29, 2377-2381.
• [21] USEPA Method No 3060A: alkaline digestion for hexavalent chromium, revision 1, Dec. 1996.
• [22] EN 15192: Characterisation of waste and soil - Determination of hexavalent chromium in solid material by alkaline digestion and ion chromatography with spectrophotometric detection - Complementary element CEN/TC 292, Date: 2004-06.
• [23] Sager M. and Mutsch E: Mobilitätsänderungen von Haupt- und Spurenelementen in Waldbodenprofilen an Hand eines sequentiellen Löseverfahrens. Mitt. Österr. Bodenk. Ges., 2007, 74, 87-110.
• [24] Sager M.: Zur Bestimmung von Cr(VI) in Düngemitteln, Böden und Kultursubstraten. Mitt. Osterr. Bodenk. Ges., 1998, 56, 55-68.
• [25] Sager M.: About Cr(VI) extraction from fertilizers and soils. Korean Soc. Econ. Envir. Geol., 2005, 38(6), 657-662.
• [26] Han E.X., Sridhar B.B.M., Monts D.L. and Su Y.: Phytoavailability and toxicity of trivalent and hexavalent Cr to Brassica Juncea. New Phytologist, 2004, 162, 489-499.