Specjacja nieorganicznych form arsenu i chromu w wybranych zbiornikach zaporowych Górnego Śląska

• Autorzy: Jabłońska M. , Kostecki M. , Szopa S. , Łyko A. , Michalski R.

Warianty tytułu

EN

Speciation of inorganic arsenic and chromium forms in selected water reservoirs of Upper Silesia

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Oznaczono zawartość wybranych nieorganicznych jonów arsenu i chromu w wodzie i osadach dennych trzech zbiorników zaporowych na Górnym Śląsku (Jezioro Pławniowickie, Jezioro Rybnickie, Jezioro Goczałkowickie). Akweny te pełnią różną rolę i charakteryzują się zróżnicowanym stopniem antropopresji. Do badań specjacji arsenu i chromu wykorzystano chromatograf HPLC połączony z detektorem ICP-MS. Uzyskane wyniki ilościowej i jakościowej analizy specjacyjnej nieorganicznych form arsenu i chromu w wodzie i osadach dennych wykazały istotne różnice w zawartości tych analitów na różnych stopniach utlenienia. Zakres oznaczonych zawartości form arsenu i chromu mieścił się w przedziale od granic wykrywalności do kilkudziesięciu mg/m3. Wyniki badań wskazują na silnie zróżnicowanie zawartości oznaczonych form arsenu i chromu w wodzie i osadach dennych, w zależności od pory roku, stopnia natlenienia i charakteru danego zbiornika zaporowego.

EN

Determined were the concentrations of selected inorganic arsenic and chromium ions in the water and bottom sediments of three Upper-Silesian dam reservoirs (Lake Plawniowickie, Lake Rybnickie and Lake Goczalkowickie). The lakes perform diverse functions and are characterized by a different degree of anthropogenic pressure. Speciation of arsenic and chromium was carried out using an HPLC chromatograph coupled with an ICP-MS detector. Quantitative and qualitative analyses of the speciation of inorganic chromium and arsenic forms in lake water and bottom sediments detected significant differences in the concentrations of these analytes at various states of oxidation. The concentrations of arsenic and chromium forms were found to range from limits of detection up to several tens mg/m3. The results of the study have revealed marked differences in the content of these forms of chromium and arsenic between the water samples and the bottom sediment samples, depending on the season of the year, extent of oxygenation and nature of the reservoir.

Słowa kluczowe

PL

analityka specjacyjna; HPLC-ICP-MS; arsen; chrom; zbiornik zaporowy

EN

species analytics; HPLC-ICP-MS; arsenic; chromium; dam reservoirs

• Wydawca: Polskie Zrzeszenie Inżynierów i Techników Sanitarnych, Oddział Dolnośląski
• Czasopismo: Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 34, nr 3
• Strony: 25--32
• Opis fizyczny: Bibliogr. 42 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Jabłońska M.

autor

Kostecki M.

autor

Szopa S.

autor

Łyko A.

autor

Michalski R.

• Instytut Podstaw Inżynierii Środowiska PAN, ul. M. Skłodowskiej-Curie 34, 41-819 Zabrze,

Bibliografia

• 1. A. KOT, J. NAMIEŚNIK: The role of speciation in analytical chemistry. Trends in Analytical Chemistry 2000, Vol. 19, pp. 69–79.
• 2. A. TESSIER, D.R. TURNER: Metal Speciation and Bioavailability in Aquatic Systems. Wiley, Chichester 1995.
• 3. T.M. FLORENCE, G.E. BATLEY: Chemical speciation in natural waters. Critical Reviews in Analytical Chemistry 1993, Vol. 51, pp. 1–9.
• 4. A. TESSIER, P.G.C. CAMPBELL, M. BISSON: Sequential extraction procedure for the speciation of particulate trace metals. Analytical Chemistry 1979, Vol. 51, No. 7, pp. 844–851.
• 5. L.A. ELLIS, D.J. ROBERTS: Chromatographic and hyphenated methods for elemental speciation analysis in environmental media. Journal of Chromatography A 1997, Vol. 774, pp. 3–19.
• 6. A. IMRAN, H.Y. ABOUL-ENEIN: Instrumental Methods in Metal Ion Speciation. Taylor & Francis Group, 2006.
• 7. M.A. VIERA, P. GRINBERG, C.R.R. BOBEDA, M.N.M. REYES, R.C. CAMPOS: Non-chromatographic atomic spectrometric methods in speciation analysis. A review. Spectrochimica Acta 2009, Vol. 64, Part B, pp. 459–476.
• 8. R. MICHALSKI: Chromatografia jonowa. Podstawy i zastosowania. WN-T, Warszawa, 2005.
• 9. R. MICHALSKI: Inorganic oxyhalide by-products in drinking water: Ion chromatographic methods. In: J. CAZES [Ed.]: Encyclopedia of Chromatography. Taylor & Francis, CRC Press, Third Edition, 2010, Vol. 2, pp. 1212–1217.
• 10. R. MICHALSKI: Application of ion chromatography for the determination of inorganic cations. Critical Reviews in Analytical Chemistry 2009, Vol. 39, No. 4, pp. 230–250.
• 11. W. BARABASZ, M.J. CHMIEL, A. GALUS, I. PASMIONKA: Ekotoksykologia chromu. Chemia i Inżynieria Ekologiczna 1998, vol. 5, nr 7–8, ss. 665–684.
• 12. IARC: Monographs on the Evaluation of the Carcinogenic Risk to Human. WHO, Geneva 1990.
• 13. P. NIEDZIELSKI, M. SIEPAK, J. SIEPAK: Występowanie i zawartości arsenu, antymonu i selenu w wodach i innych elementach środowiska. Rocznik Ochrony Środowiska 2000, vol. 2, ss. 317–341.
• 14. R. MICHALSKI, M. JABLONSKA, S. SZOPA, A. ŁYKO: Application of ion chromatography with ICP-MS or MS detection to the determination of selected halides and metal/metalloids species. Critical Reviews in Analytical Chemistry 2011, Vol. 41, pp. 133–150.
• 15. M. JABŁOŃSKA, S. SZOPA: Badania form specjacyjnych chromu w wodach wodociągowych miasta Zabrze w układzie HPLC-ICP-MS. W: Chromatografia Jonowa, Wyd. SWSZ, Katowice 2011.
• 16. M. JABŁOŃSKA, S. SZOPA: Zastosowanie techniki sprzężonej IC-ICP-MS w analityce specjacyjnej. Laboratorium Przegląd Ogólnopolski 2010, vol. 7, ss. 44–48.
• 17. M. SIEPAK, J. PRZYBYŁEK, P. NIEDZIELSKI: Wykorzystanie analizy specjacyjnej mikrośladowych zawartości metaloidów w badaniach przepływu wód podziemnych na obszarze infiltracyjnego ujęcia ,,Dębina” w Poznaniu. Ekologia i Technika 2004, vol. 12, ss. 22–31.
• 18. M. SIEPAK, P. NIEDZIELSKI, M. PEŁECHATY, A. PEŁECHATA, H. GRAMOWSKA: Mikroskładowa analiza specjacyjna wybranych metaloidów w próbkach wody jeziora Jarosławieckiego. Ekologia i Technika 2004, vol. 12, ss. 35–39.
• 19. A. KUBIŃSKI, P. NIEDZIELSKI: Oznaczenia form arsenu(III) i arsenu(V), antymonu(III) i antymonu(V) oraz selenu(IV) i selenu(VI) w wodach powierzchniowych miasta Poznania. Ekologia i Technika 2004, vol. 12, ss. 120–131.
• 20. K. BARBUSIŃSKI, W. NOCOŃ: Zawartość związków metali ciężkich w osadach dennych Kłodnicy. Ochrona Środowiska 2011, vol. 33, nr 1, ss. 13–17.
• 21. K. BARBUSIŃSKI, W. NOCOŃ, K. NOCOŃ, J. KERNERT: Rola zawiesin w transporcie metali ciężkich w wodach powierzchniowych na przykładzie Kłodnicy. Ochrona Środowiska 2012, vol. 34, nr 2, ss. 33–38.
• 22. J. KOZŁOWSKI, M. KOSTECKI, W. NOCOŃ: Wpływ zmian jakości wody w Potoku Toszeckim w latach 1976–2004 na stopień zanieczyszczenia wody w zbiorniku zaporowym Pławniowice. Ochrona środowiska 2006, vol. 28, nr 4, ss. 35–40.
• 23. M. KOSTECKI: Stosunki termiczno-tlenowe zbiornika zaporowego Pławniowice (woj. śląskie) po 23 latach eksploatacji. Archiwum Ochrony Środowiska 2001, vol. 27, ss. 97–124.
• 24. M. KOSTECKI: Specyfika warunków termicznych zbiornika wodnego „Rybnik” jako efekt zrzutu wód podgrzanych. Problemy Ekologii 2005, vol. 9, ss. 151–161.
• 25. K. LOSKA, D. WIECHUŁA, J. CEBULA, J. KWAPULIŃSKI: Zawartość sodu, potasu i wapnia w Zbiorniku Rybnickim. Ochrona Powietrza i Problemy Odpadów 2001, vol. 35, ss. 229–234.
• 26. D. WIECHULA, K. LOSKA, I. KORUS: Lead partitioning in the bottom sediment of Rybnik reservoir (southern Poland). Water, Air, & Soil Pollution 2005, Vol. 164, pp. 315–327.
• 27. K. LOSKA, D. WIECHULA: Application of principal component analysis for the estimation of source of heavy metal contamination in surface sediments from the Rybnik Reservoir. Chemosphere 2003, Vol. 51, pp. 723–733.
• 28. K. LOSKA, D. WIECHULA, J. CEBULA: Changes in the forms of metal occurrence in bottom sediment under conditions of artificial hypolimnetic aeration of Rybnik Reservoir, southern Poland. Polish Journal of Environmental Studies 2000, Vol. 9, pp. 523–530.
• 29. K. LOSKA, D. WIECHULA: Effects of pH and aeration on copper migration in above-sediment water. Polish Journal of Environmental Studies 2000, Vol. 9, pp. 433–437.
• 30. K. LOSKA, J. CEBULA, R. J.PELCZA: Use of enrichment, and contamination factors together with geoaccumulation indexes to evaluate the content of Cd, Cu, and Ni in the Rybnik water reservoir in Poland. Water, Air, & Soil Pollution 1997, Vol. 93, pp. 347–365.
• 31. K. LOSKA, I. KORUS, D. WIECHUŁA: Arsenic speciation in Rybnik Reservoir. Architecture Civil Engineering Environment 2009, Vol. 2, pp. 109–116.
• 32. A. CZAPLICKA-KOTAS, Z. ŚLUSARCZYK, J. ZAGAJSKA, A. SZOSTAK: Analiza zmian zawartości jonów wybranych metali ciężkich w wodzie Jeziora Goczałkowickiego w latach 1994–2007. Ochrona środowiska 2010, vol. 32, nr 4, ss. 51–56.
• 33. E. SZALIŃSKA, A. KOPERCZAK, A. CZAPLICKA-KOTAS: Badania zawartości metali ciężkich w osadach dennych dopływów Jeziora Goczałkowickiego. Ochrona Środowiska 2010, vol. 32, nr 1, ss. 21–25.
• 34. A. CZAPLICKA-KOTAS. Przestrzenne i czasowe zmiany stężeń żelaza w Goczałkowickim Zbiorniku Wodnym. Środowisko 2005, vol. 102, ss. 63–73.
• 35. J. KWAPULIŃSKI, K. KORCZAK, D. KMAK-KAPUSTA, J. BONDARUK: Zmiany zawartości miedzi w Zbiorniku Goczałkowickim w aspekcie procesów hydrochemicznych. Ekologia i Technika 2007, vol. 15, ss. 219–224.
• 36. J. KWAPULIŃSKI, D. WIECHUŁA: Występowanie litu w zbiorniku Goczałkowice. Problemy Ekologii 2003, vol. 7, ss. 120–125.
• 37. A. CZAPLICKA-KOTAS, E. SZALIŃSKA, A. SZOSTAK, Z. ŚLUSARCZYK: Mangan w wodach zbiornika Goczałkowice i jego dopływach. Gaz, Woda i Technika Sanitarna 2007, nr 1, ss. 14–17.
• 38. J. POLAK, M. BARTOSZEK, A. KOS: Properties of humic substances extracted from sediment at Goczalkowice dam reservoir. Fresenius Environmental Bulletin 2010, Vol. 19, pp. 2873–2882.
• 39. J. ZHENG, H. HINTELMANN, B. DIMOCK, M.S. DZURKO: Speciation of arsenic in water, sediments, and plants of the Moira watershed, Canada, using HPLC coupled to high resolution ICP-MS. Analytical and Bioanalytical Chemistry 2003, Vol. 377, pp. 14–24.
• 40. L.O. ISERTE, A.F. ROIG-NAVARRO, F. HERNANDEZ: Simultaneous determination of arsenic and selenium species in phosphoric acid extracts of sediment samples by HPLC-ICP-MS. Analytica Chimica Acta 2004, Vol. 527, pp. 97–104.
• 41. M. SIEPAK, P. NIEDZIELSKI, J. PRZYBYŁEK: Arsen w wodach podziemnych doliny rzeki Warty na południe od Poznania. Współczesne Problemy Hydrogeologii 2005, vol. XII, ss. 663–669.
• 42. P. NIEDZIELSKI: Speciation and occurrence of arsenic, antimony and selenium in river water by the anthropogenic intensification of self-cleaning process (Cybina, Poland). Polish Journal of Environmental Studies 2005, Vol. 14, pp. 55–62.