Samooczyszczanie się ekosystemu wodnego

Kwapuliński, J.; Wiechuła, D.; Loska, K.; Kmak-Kapusta, D.; Korczak, K.; Wieckol-Ryk, A.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Samooczyszczanie się ekosystemu wodnego

Autorzy

Kwapuliński J. , Wiechuła D. , Loska K. , Kmak-Kapusta D. , Korczak K. , Wieckol-Ryk A.

Identyfikatory

Warianty tytułu

Self-purification of the water ecosystem

Języki publikacji

Abstrakty

Proces samooczyszczania się ma charakter dynamiczny i jest wypadkową zjawiska sedymentacji drobnodyspersyjnych zawiesin, na których dzięki siłom adhezji adsorbowane są różne rozpuszczalne związki metali. Możliwa jest także sorpcja tych związków w głąb zawiesiny Przy sprzyjających warunkach hydrogeochemicznych zawiesiny odkładają się na powierzchni osadu dennego, tworząc kolejne warstwy osadu dennego jako rezultat także eutrofizacji ekosystemu wodnego. Przedmiotem badań był osad denny pobierany z siedmiu stanowisk na obszarze zbiornika Goczałkowice - Ryć. 1. Stanowiska l, 2 i 7 znajdowały się w strefie przyzaporowej, stanowiska 3,4 i 6 w strefie środkowej zbiornika, stanowisko 5 w strefie górnej zbiornia. Poboru prób dokonywano co miesiąc od kwietnia do października w 1989 roku, Zawartość kadmu, manganu, niklu, ołowiu, strontu w próbkach osadu dennego oznaczono za pomocą metody ato-mowej spektrofotometrii absorpcyjnej, używając aparatu Pye Unicam SP - 9 (Philips). Dokładność oznaczeń była stale kontrolowana z dodatkiem wzorca. Dokładność oznaczeń poszczególnych pierwiastków nie była większa niż 0,1 ug/g suchej masy. Dynamikę samooczyszczania się ekosystemu wodnego dobrze opisują w sposób koherentny współczynnik wzbogacenia oraz współczynnik szybkości osadzania się wybranych metali w osadzie dennym. Współczynnik osadzania wybranych metali [mg*m2rok] ze względu na rodzaj pierwiastka ilustruje szereg: Pb-19,76 >Sr-18,93 > Mn-15,41 > Ni-5,68 > Cd-1,12. Proces samooczyszczania się ekosystemu wodnego powoduje, że największe depozyty metali znajdują się w osadzie dennym z tendencją większego gromadzenia się w jego dolnej warstwie. Gwałtowna zmiana warunków anemologicznych nad obszarem zbiornika (prędkość i kierunek wiatru) może skutkować przewagą procesu wzbogacania metalami uwalnianymi z osadu dennego wody powierzchniowej.

The self-purification process has a dynamic character and is a result of the sedimentation of the fine-dispersed suspensions, onto which different soluble metal compounds are adsorbed as a result of adhesion forces. The deep sorption of these compounds far into the suspension structures is also possible. In the appropriate hydrogeochemical conditions, the suspensions are able to accumulate on the bottom sediments, creating the next layers of the bottom sediment, also as a result of eutrofization of the water ecosystem. The subject of investigation was the bottom sediment sampled at seven points in the area of Goczałkowice Reservoir - Fig. l. The points l, 2 and 7 were situated in the near-dam zone, the points 3, 4 and 6 in the middle zone and the point 5 in the upper zone of the reservoir. The samples were taken once a month, frorn April to October of 1989. Contents of cadmium, manganese, nickel, lead, strontium in samples of the bottom sediment were determined by means of atomic absorption spectroscopy, using Pye Unicam SP - 9 (Phillips) instrument. The accuracy of the determinations was constantly controlled by means of the standard addition technique. The determination accuracy for the particular elements was equal to 0,1 ug/g of dry mass. The dynamics of the self-purification of water ecosystems can be well characterized by values of the enrichment coefficients and the accumulation rate coefficients of selected metals in the bottom sediment. The accumulation rate coefficients for metals [mg*m 2rok) create the following series: Pb-19,76 > Sr- 18,93 > Mn-15,41 > Ni-5,68 > Cd-1,12. The self-purification process of the water ecosystem causes that the highest levels of the metals accumulation take place in the bottom-sediment with a tendency for more intensive accumulation in its lower layers. The sudden changes in the anemological conditions over the reservoir area (wind velocity and direction) can result in increase in enrichment of the surface water in metals deriving from the bottom sediment.

Słowa kluczowe

ekologia sedymentacja zanieczyszczenie wyniki badań sorpcja przemieszczenie ochrona woda środowisko

ecology sedimentation contamination results sorption migration protection water environment

Wydawca

Bydgoskie Towarzystwo Naukowe

Czasopismo

Ekologia i Technika

Rocznik

2008

Tom

R. 16, nr 2

Strony

69--73

Opis fizyczny

Bibliogr. 16 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kwapuliński J.

autor

Wiechuła D.

autor

Loska K.

autor

Kmak-Kapusta D.

autor

Korczak K.

autor

Wieckol-Ryk A.

Śląski Uniwersytet Medyczny, Katedra i Zakład Toksykologii, 41-200 Sosnowiec, ul. Jagiellońska 4

Bibliografia

1. Pempkowiak J., Widrowski H., 1998. Zanieczyszczenie metalami ciężkimi wierzchniej warstwy osadów dennych południowych rejonów Morza Bałtyckiego, Arch, Śród., 1-2, 55-66.
2. Siess E., Djafari D., 1977. Tracę metal dłstribution in Baltic Sea ferromanganese concretions: inferences on accreation earth. Earth Planet. Sci. Lett., 35, 49-54.
3. Erlenkeuser H,, Siess E., Willkomm H., 1974. Industrialization affects heavy metal and carbon isotope concentracions in recent Balic Sea sediments. Geochim. Cosmochim. Acta, 38, 823-482.
4. Brzezińska A., Trzosińska A., Żmijewska W,, Wódkiewicz L., 1984. Trace metals in suspended master an surficial bottom sediments from the southern Balic. Oceanology., 18, 59-77.
5. Borg H., Andersson P., Johansson K., 1989. Influence of acidification on metal fluxes in swedish forest lasek. Sci. Total Environ., 87/88, 231 -253.
6. Vymazal J., 1989 Size Fractions of heavy Metals in Waters Acta Hydrochim. Hydrobiol., 17,3, 309-313.
7. Muhlbaier J., Tusie G.T , 1981. Cadmium in the southern basin of lakę Michigan. Water, Air, and Soil Pollut., 15, 45-59.
8. Karlsson S., Sanden P., Allard B., 1987. Enviromental Impacts of an Old Mine Tailings deposit - Metal Adsorpcion by Parculate Master. Norvege Hydrology, 18, 313-324.
9. Borg H., Andersson p., Johansson K., 1989. Influence of acidification on metal fluxes in swedish forest lakes. Sci, Total Environ., 87/88, 241-253.
10. Johansson K., 1989. Metals in sediment of lasek in Northern Sweden. Water, Air and Soil Pollut. 47, 411-455.
11. Heikkila R., 1986. Recent sedimentological conditions in the delta of the river Kyrónjoki, Western Finland. Hydrobiol., 143, 371-377.
12. Buat-Menard P., Chesselet R., 1978. Variable influence of the atmospheric flux on the trace metal chemistry of oceanie suspended master. Earth Planet. Sci. Lett., 42, 399-411.
13. K. Starmach, S. Wróbel, K. Pasternak Hydrobiologia PWN, Warszawa 1976 r.
14 J. Pacyna Elektrownie węglowe jako źródło skażenia środowiska metalami i radionuklidami Politechnika Wrocław¬ska 1980 r.
15. Kwapuliński J. Wiechuła D. Smyrak N. Chemical forms of selected metals in polable water-condition invesigrion Ann. Aced.Med. Siles. 59,3.166-170,
16. Wiechuła D. Ekotoksykologia osadów dennych zbiorników o różnej charakterystyce limnologicznej. Rozprawa habilitacyjna. Katowice 2004 supl. 87.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-BPG8-0039-0032