Zinc, Copper and Nickel in Sequential Extracted Fractions in Bottom Sediments

• Autorzy: Pakuła K. , Jaremko D. , Becher M.

Warianty tytułu

PL

Cynk miedź I nikiel w sekwencyjnie wydzielonych frakcjach z osadów dennych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The total content of Zn, Cu, Ni, and their contribution in exchangeable (F1), reducible (F2), oxidizable (F3), and residual (F4) fractions separated by the sequential extraction procedure according to The European Union’s Standards, Measurements, and Testing program (formerly BCR), in bottom sediments were determined. Samples were collected from bottom sediments surface layer (0–10 cm) of the “Row Strzala” canal that disposes reclaimed wastewaters from municipal sewage treatment plant in Siedlce and storm sewage system, to Liwiec river, as well as in the river, upstream and downstream of the canal estuary, located on the Siedlce Upland, in the eastern part of Mazovia province. The mean contents of tested heavy metals in surface layers of bottom sediments can be lined up in following decreasing sequence [mg kg–1]: Zn (69.1) > Cu (5.81) > Ni (3.95). Higher total contents of Zn, Cu, and Ni were recorded in bottom sediments from canal rather than river. More studied metals were recorded in material collected from points near sewage treatment plant, while less at the point localized above its estuary to Liwiec river. Sediments from studied flows are counted to the 1st class – not contaminated sediments. The mean percentage contribution of Zn, Cu, and Ni in separated fractions, in relation to their total contents, can be arranged in the following decreasing series: for Zn: F2 (53.6) > F3 (21.0) > F4 (15.3) > F1 (10.2); for Cu: F3 (50.4) > F4 (25.7) > F2 (15.0) > F1 (8.90); for Ni: F4 (39.6) > F3 (26.6) > F2 (20.2) > F1 (13.6). Mobility of metals in exchangeable fraction (F1) in the investigated sediments can be lined up in following decreasing sequence Ni > Zn > Cu. Statistical processing revealed significant influence of selected properties of studied bottom sediments (sediments reaction, content of organic carbon compounds, value of cation exchange capacity, clay fraction – < 0.002 mm) on zinc, copper and nickel speciation.

PL

Badano zawartość ogólną cynku, miedzi i niklu oraz ich udział we frakcji wymiennej (F1), redukowalnej (F2), utlenialnej (F3) oraz rezydualnej (F4), wydzielonych według sekwencyjnej procedury rekomendowanej przez The European Union's Standards, Measurements, and Testing program (dawniej BCR), w osadach dennych kanału "Rów Strzała", odprowadzającego wody pościekowe z oczyszczalni ścieków komunalnych w Siedlcach i kanalizacji burzowej do rzeki Liwiec, a także w tej rzece, przed i za ujściem kanału, w miejscowościach Strzała i Chodów, na Wysoczyźnie Siedleckiej, we wschodniej części województwa mazowieckiego. W powierzchniowej warstwie (0-10 cm) badanych osadów stwierdzono zróżnicowaną zawartość metali ciężkich, których malejące średnie wartości (mg kg-1) przedstawiono w następującym szeregu: Zn (69,1) > Cu (5,81) > Ni (3,95). Zwartość ogólna Zn, Cu i Ni była większa w osadach dennych kanału niż rzeki. Najwięcej badanych metali stwierdzono w materiale pobranym z kanału w pobliżu oczyszczalni ścieków, a najmniej - w miejscu położonym powyżej jego ujścia do rzeki Liwiec. Osady badanych cieków zaliczono pod względem zawartości tych metali do klasy I - osadów nie zanieczyszczonych. Średni procentowy udział analizowanych metali w wydzielonych frakcjach, w stosunku do ich zawartości ogólnej, układał się w następujących szeregach malejących wartości dla Zn - F2 (53,6) > F3 (21,0) > F4 (15,3) > F1 (10,2); dla Cu - F3 (50,4) > F4 (25,7) > F2 (15,0) > F1 (8,90); dla Ni - F4 (39,6) > F3 (26,6) > F2 (20,2) > F1 (13,6). Mobilność metali w osadach badanych cieków wodnych układała się w szeregu ich malejącego średniego udziału we frakcji wymiennej (F1) następująco: Ni > Zn > Cu. Obliczenia statystyczne wykazały, że zawartość cynku, miedzi i niklu w wydzielonych frakcjach jest na ogół znacząco zależna między tymi metalami oraz wybranymi właściwościami badanych osadów dennych (pH, zawartość węgla związków organicznych, kationowa pojemność sorpcyjna, frakcja iłowa - < 0,002 mm).

Słowa kluczowe

EN

bottom sediments; fraction of Zn, Cu, Ni; Rów Strzała canal; Liwiec river

PL

osady denne; frakcje; Zn; Cu; Ni; kanał Rów Strzała; rzeka Liwiec

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Ecological Chemistry and Engineering. A
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 19, nr 9
• Strony: 1053--1062
• Opis fizyczny: Bibliogr. 29 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Pakuła K.

autor

Jaremko D.

autor

Becher M.

• Department of Soil Science and Plant Nutrition, Siedlce University of Natural Science and Humanities, ul. B. Prusa 14, 08–110 Siedlce, Poland, phone: [phone],

Bibliografia

• [1] Kabata-Pendias A, Pendias H. Biogeochemia pierwiastków śladowych. Warszawa: PWN; 1999.
• [2] Bojakowska I. Przegl Geolog. 2001;49(3):213-218.
• [3] Skorbiłowicz E. Ecol Chem Eng A. 2004;11(10):1121-1127.
• [4] Licznar M, Licznar S, Licznar P, Żmuda R. Acta Agrophys. 2005;5(2):345-355.
• [5] Bojakowska I, Gliwicz T, Małecka K. Wyniki geochemicznych badań osadów wodnych Polski w latach 2003–2005. Warszawa: Biblioteka Monitoringu Środowiska; 2006.
• [6] Rabajczyk A. Cent Eur J Chem. 2011;9(2):326-336. DOI: 10.2478/s11532-011-0009-7.
• [7] Rauret G, López-Sánchez JF, Sahuquillo A, Rugio R, Davidson C, Ure A, et al. J Environ Monit. 1999;1:57-61.
• [8] Mossop KF, Davidson CM. Anal Chim Acta. 2003;478:111-118. DOI: 10.1016/S0003-2670(02)01485-X.
• [9] Głosińska G, Sobczyński T, Boszke L, Bierła K, Siepak J. Polish J Environ Stud. 2005; 14(3):305-317.
• [10] Kalembkiewicz J, Soèo E. Wiad Chem. 2005;59(7-8):697-715.
• [11] Morillo J, Usero J, Rojas R. Environ Monit Assess. 2008;139:329-337. DOI: 10.1007/s10661-007-9839-3.
• [12] Hlavay J, Prohaska T, Weisz M, Wenzel WW, Stingeder GJ. Pure Appl Chem. 2004;76(2):415-442. DOI: 10.1351/pac200476020415.
• [13] Kalembasa D, Becher M, Pakuła K. Polish J Environ Stud. 2006;15(5D):333-336
• [14] Polskie Towarzystwo Gleboznawcze: Klasyfikacja uziarnienia gleb i utworów mineralnych – PTG 2008. Rocz Glebozn. 2009;60(2):5-16.
• [15] Kalembasa S, Kalembasa D. Polish J Soil Sci. 1992;25(1):41-46.
• [16] Skorbiłowicz M, Wiater J. Acta Agrophys. 2003;1(2):321-328.
• [17] Helios-Rybicka E, Sikora WS, Wójcik R, Wardas M, Strzebońska M, Adamiec E, Łagan Ł. Gosp Wod. 2000;8:300-304.
• [18] Bojakowska I, Sokołowska G. Przegl Geolog. 1998;46(1):49-54.
• [19] Purushothaman P, Chakrapani GJ. Environ Monit Assess. 2007;132:475-489. DOI: 10.1007/s10661-006-9550-9.
• [20] Skorbiłowicz E, Wiater J. Acta Agrophys. 2003;1(1):183-190.
• [21] Zioła A, Sobczyński T, Kowalski A, Kurzyca I. Ekol Techn. 2003;1(4):8-13.
• [22] Jain C K, Gupta H, Chakrapani G J. Environ Monit Assess. 2008;141:35-47. DOI: 10.1007/s10661-007-9876-y.
• [23] Aleksander-Kwaterczak U, Helios-Rybicka E. J Soils Sedimen. 2009;9:13-22. DOI: 10.1007/s11368-008-0051-z.
• [24] Karczewska A, Bogda A, Gałka B, Krajewski J. Ocena zagrożenia środowiska przyrodniczego w rejonie oddziaływania złoża rud polimetalicznych Żeleźniak (Wojcieszów – Góry Kaczawskie). Wrocław: Wyd Akademii Rolniczej we Wrocławiu; 2005.
• [25] Stephens SR, Alloway BJ, Parker A, Carter JE, Hodson ME. Environ Pollut. 2001;114:407-413. DOI: 10.1016/S0269-7491(00)00231-1.
• [26] Tüzen M. Microchem J. 2003;74:105-110. DOI: 10.1016/S0026-265X(02)00174-1.
• [27] Dąbrowska L. Ochron Środow Zasob Natur. 2011;49:354-364.
• [28] Sokolova OV, Grichuk DV, Shestakova TV, Pestova KA. Moscow University Geology Bulletin. 2008;63(2):95-107. DOI: 10.3103/S0145875208020051.
• [29] Kolowski ML, Formoso MLL. Water Air Soil Pollut. 2006;169:167-184. DOI: 10.1007/s11270-006-1925-6.