Wykorzystanie analizy specjacyjnej w monitoringu metali ciężkich w osadach dennych na przykładzie rzeki Utraty

• Autorzy: Wojtkowska M. , Bogacki J.

Warianty tytułu

EN

Use of speciation analysis for monitoring heavy metals in the bottom sediments of the Utrata River

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Określono ruchliwość wybranych metali ciężkich w osadach dennych pobranych z rzeki Utraty. Do procesu ekstrakcji sekwencyjnej wg Tessiera wykorzystano powietrznie suchy osad o średnicy ziaren >90 žm. W poszczególnych ekstraktach oznaczano zawartość Cu, Pb, Zn, Cd wykorzystując technikę FAAS. Spośród badanych metali w osadach dennych największą biodostępnością charakteryzował się metal o największej toksyczności - kadm. Również cynk i ołów głównie wiązane były z frakcjami ruchliwymi, co wskazuje na możliwość ich uruchamiania do toni wodnej. Najmniejszą ruchliwością charakteryzowała się miedź, występująca w znacznych ilościach w połączeniach z frakcją organiczną. Na podstawie analizy udziału w ogólnej zawartości dwóch najbardziej ruchliwych form, biodostępność badanych metali uszeregowano w kolejności Cd>Zn>Pb>Cu. Uzyskane dane zostaną wykorzystane w dalszych badaniach dotyczących migracji zdeponowanych metali w układzie toń wodna-osady denne.

EN

Some heavy metals found in the bottom sediments of the Utrata River were analyzed for mobility. Tessier's sequential extraction procedure was carried out using air-dried sediments with grain diameters greater than 90 žm. Concentrations of Cu, Pb, Zn, and Cd in particular extracts were measured by means of the FAAS technique. Among the heavy metals examined, the most toxic one, namely cadmium, was characterized by the highest mobility. Zinc and lead tended to form complexes with mobile fractions, which is an indication of their potential for desorption to water. Copper, which occurred in great amounts in complexes with the organic fraction, exhibited the lowest mobility. Taking into account the percentage of two metals with the highest mobility in the total heavy metal content, the bio-availability of the heavy metals examined was arranged in the following order: Cd>Zn>Pb>Cu. The data obtained will be used in further research on the migration of the deposited heavy metals within the water depths-bottom sediments system.

Słowa kluczowe

PL

metale ciężkie; osady denne; sekwencyjna procedura ekstrakcji

EN

heavy metals; bottom sediments; sequential extraction procedure; pollution

• Wydawca: Polskie Zrzeszenie Inżynierów i Techników Sanitarnych, Oddział Dolnośląski
• Czasopismo: Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 34, nr 4
• Strony: 43--46
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Wojtkowska M.

autor

Bogacki J.

• Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Środowiska, ul. Nowowiejska 20, 00-653 Warszawa,

Bibliografia

• 1. D. CISZEWSKI: Heavy metal in vertical profiles of the middle Odra River overbank sediments: Evidence for pollution changes. Water, Air and Soil Pollution 2003, Vol. 143, pp. 81–98.
• 2. H. AKCAY, A. OGUZ, C. KARAPIRE: Study of heavy metal pollution and speciation in Buyak Menderes and Gediz river sediments. Water Research 2003, Vol. 37, pp. 813–822
• 3. A. KOT, J. NAMIEŚNIK: The role of speciation in analytical chemistry. Trends in Analytical Chemistry 2000, Vol. 19, pp. 69–79.
• 4. M.ŚWIDERSKA-BRÓŻ: Mikrozanieczyszczenia w środowisku wodnym. Wydawnictwo Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 1993.
• 5. B. SZUMSKA (WILK), M. GWOREK: Metody oznaczania frakcji metali ciężkich w osadach ściekowych. Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych 2009, nr 41, ss. 42–63.
• 6. K. DZIADEK, W. WACŁAWEK: Metale w środowisku. Cz. I. Metale ciężkie [Zn, Cu, Ni, Pb, Cd] w środowisku glebowym. Chemia. Dydaktyka. Ekologia. Metrologia 2005, vol. 10, nr 1–2, ss. 33–44.
• 7. T. KOWALKOWSKI, B. BUSZEWSKI: Specjacja i modelowanie transportu metali ciężkich w glebach, Ekologia i Technika 2002, vol. 1, ss. 3–11.
• 8. P.E. JENSEN, L.M. OTTOSEN, C. FERREIRA: Electrodialytic remediation of soil fines (<63 μm) in suspension: Influence of current strength and L/S. Electrochimica Acta 2007, Vol. 52, pp. 3412–3419.
• 9. D.M. TEMPLETON, F. ARIESE, R. CORNELIS, L.-G. DANIELSSON, H. MUNTAU, H.P. van LEEUWEN, R. ŁOBIŃSKI: Guidelines for terms related to chemical speciation and fractionation of elements. Definitions, structural aspects, and methodological approaches (IUPAC Recommendations 2000). Pure and Applied Chemistry 2000, Vol. 72, No. 8, pp. 1453–2570.
• 10. M.H. JAMALI, T.G. KAZI, M.B. ARAIN, H.I. AFRIDI, N. JALBANI, A.U.R. MEMON, R. ANSARI, A. SHAH: The feasibility of using an industrial sewage sludge produce in Pakistan as agricultural fertilizer used for cultivation of Sorgum Bicolor L. Archives of Agronomy and Soil Science 2007a, Vol. 53, No. 6, pp. 659–671.
• 11. A.M. URE, C.M. DAVIDSON, R.P. THOMAS: Single and sequential extraction schemes for trace metal speciation in soil and sediment. Techniques and Instrumentation in Analytical Chemistry 1995, Vol. 17, pp. 505–523.
• 12. A. SAHUQUILLO, J.F. LOPEZ-SANCHEZ, R. RUBIO, G. RAURET, R.P. THOMAS, C.M. DAVIDSON, A.M. URE: Use of a certified reference material for extractable trace me-tals to assess sources of uncertainty in the BCR three-stage sequential extraction procedure. Analytica Chimica Acta 1999, Vol. 382, pp. 317–327.
• 13. W. ŻYRNICKI, J. BORKOWSKA-BUMECKA: Analiza pierwiastków śladowych w próbkach biologicznych. Wiadomości Chemiczne 1997, vol. 51, ss. 681–685.
• 14. J. SZPUNAR-ŁOBIŃSKA, C. WITTE, R. ŁOBIŃSKI, F.C. ADAMS: Separation techniques in speciation analysis for organometallic species. Fresenius Journal of Analytical Chemistry 1995, Vol. 351, No. 4/5, pp. 351–377.
• 15. A. KABATA-PENDIAS, H. PENDIAS: Biogeochemia pierwiastków śladowych. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1993.
• 16. M.N.V. PRASAD: Trace Elements as Contaminants and Nutrients. John Wiley & Sons Inc., Hoboken, New Jersey 2008.
• 17. K. LOSKA, D. WIECHUŁA: Speciation of cadmium in the bottom sediments of Rybnik Reservoir. Water, Air and Soil Pollution 2002, Vol. 141, pp. 73–89.
• 18. J.I. GAWDZIK: Specjacja metali ciężkich w osadzie ściekowym na przykładzie wybranej oczyszczalni komunalnej. Ochrona Środowiska 2010, vol. 32, nr 4, ss. 15–19.
• 19. K. BARBUSIŃSKI, W. NOCOŃ: Zawartość związków metali ciężkich w osadach dennych Kłodnicy. Ochrona Środowiska 2011, vol. 33, nr 1, ss. 13–17.
• 20. 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.
• 21. M. WOJTKOWSKA: Content of selected heavy metals in water and riverbed sediments of the Utrata river. Environment Protection Engineering 2011, Vol. 37, No. 3, pp. 55–62.
• 22. X.Q. LU, I. WERNER, T.M. YOUNG: Geochemistry and bioavailability of metals in sediments from northern San Francisco Bay. Environment International 2005, Vol. 31, pp. 593–602.
• 23. 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.
• 24. T. ZOUMIS, A. SCHMIDT, L. GRIGOROVA, W. CALMA-NO: Contaminants in sediments: Remobilisation and demobilisation. Science of The Total Environment 2001, Vol. 266, No. 1–3, pp. 195–202.