The polycyclic aromatic hydrocarbons content in selected silty soils

• Autorzy: Pranagal J. , Oleszczuk P.

Warianty tytułu

PL

Zawartość wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA) w wybranych glebach pyłowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of the present study was to determine the content of polycyclic aromatic hydrocarbons in relation to the intensity and type of soil management. Two types of soil were selected for the present studies, i.e.: Haplic Phaeozem developed from loess and Eutric Fluvisol originating from silty formations. Five objects were chosen in each of the soils included in the present study, i.e.: apple orchards, hop gardens, arable fields, grassland and natural forest ecosystems. Samples were collected from the depth of 0-10, 10-20 and below 35 cm. In the study material obtained, the content of 16 PAHs was determined by means of the HPLC-UV method. The content of polycyclic aromatic hydrocarbons clearly depended both on the soil type and soil management method. Only in the case of two objects (hop garden and grassland plot) both the Haplic Phaeozem and the Eutric Fluvisol were characterized by the highest PAH content. The influence of soil management method on both the PAH sum and the content of individual compounds was more clearly marked in the Haplic Phaeozem than in the Eutric Fluvisol. PAH migration deeper into the soil profile similarly to their content depended on the soil type and soil management method. However, both in the Eutric Fluvisol and in the Haplic Phaeozem, an increase in naphthalene share was observed with a decrease in depth. Nevertheless, the effect of pollutant leaching deeper into the soil profile was more clearly marked in the case of Eutric Fluvisol.

PL

Celem pracy było określenie zawartości wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych w zależności od intensywności i sposobu użytkowania gleby. Do badań wytypowano dwa typy gleb, tj. czarnoziem nic zdegradowany wytworzony z lessu oraz madę rzeczną właściwą wytworzoną z utworów pyłowych. W każdej objętej badaniami glebie wybrano po pięć obiektów: sady jabłoniowe, chmielniki, pola uprawne, trwałe użytki zielone i naturalne ekosystemy leśne. Do badań pobierano próbki z głębokości 0-10, 10-20 oraz poniżej 35 cm. W uzyskanym materiale oznaczono zawartość 16 WWA metodą HPLC-UV oraz zawartość węgla organicznego. Zawartość wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych wyraźnie zależała zarówno od typu gleby, jak również od sposobu jej użytkowania. Jedynie w przypadku dwóch obiektów (chmielnika i trwałego użytku zielonego) zarówno czarnoziem jak też mada rzeczna charakteryzowały się najwyższą zawartością WWA. Wpływ sposobu użytkowania na zawartość zarówno sumy WWA jak też poszczególnych związków wyraźniej zaznaczył się w czarnoziemie aniżeli w madzie rzecznej. Migracja WWA w głąb profilu glebowego podobnie jak zawartość tych związków zależała od typu gleby i sposobu użytkowania. Zarówno jednak w madzie rzecznej jak też czarnoziemie obserwowano wzrost udziału naftalenu wraz z obniżaniem się głębokości. Efekt wypłukiwania zanieczyszczeń w głąb profilu zaznaczył się jednak wyraźniej w przypadku mady rzecznej.

Słowa kluczowe

EN

polycyclic aromatic hydrocarbons; PAH; persistent organic pollutants; soil management

PL

wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne; zanieczyszczenia gleby

• Wydawca: Institute of Environmental Engineering, Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archiwum Ochrony Środowiska
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 32, no. 2
• Strony: 69--80
• Opis fizyczny: tab., wykr., bibliogr. 25 poz.

Twórcy

autor

Pranagal J.

autor

Oleszczuk P.

• Akademia Rolnicza w Lublinie, Instytut Gleboznawstwa i Kształtowania Środowiska ul. Leszczyńskiego 7, 20-069 Lublin, Poland

Bibliografia

• [1] Alexander M.: How toxic are toxic chemicals in soil?, Environ. Sci. Technol., 29, 2713-2717, (1995).
• [2] Chin Y.P., G.R. Aiken, K.M. Daniclscn: Binding of pyrene to aquatic and commercial humic substances: The role of molecular weight and aromalicity. Environ. Sci. Technol., 31, 1630-1635 (1997).
• [3] Chiou C.T., S.E. Mcgroddy, D.E. Kile: Partition characteristics of polycyclic aromatic hydrocarbons on soils and sediments. Environ. Sci. Technol., 32, 264-269 (1998).
• [4] Chung N., M. Alexander: Differences in sequestration and bioavailability of organic compounds aged in dissimilar soils, Environ. Sci. Technol., 32, 855-860 (1998).
• [5] Cousins l.T, H. Krcibich, L.E. Hudson, W.A. Lead, K.C. Jones: PAHs in soils: contemporary UK data and evidence for potential contamination problems caused by exposure of samples to laboratory air, Sci. Total Environ., 203, 141-156 (1997).
• [6] Ghosh U., J.R. Zimmerman, R.G. Luthy: PCB and PAH speciation among particle types in contaminated harbor sediments and effects on PAH bioavailability, Environ. Sci. Technol., 37, 2209-2217 (2003).
• [7] Jones K.C, J.A. Stratford, P. Tidridge, K.S. Waterhouse, A.E. Johnston: Polynuclear aromatic-hydrocarbons in an agricultural soil: long-term changes in profile distribution, Environ. Pollut., 56, 337-351 (1989).
• [8] Kim Y.J., M. Osako: Leaching characteristics of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) from spiked sandy soil, Chemosphcrc, 51, 387-395 (2003).
• [9] LABO: Soil background and reference values in Germany [w:] Bund-Lander Arbcitsgruppem Bodenschutz Report, Bayersches Staatsministerium fur Landesentwicklung und Umwcltfragcn 1995.
• [10] Liste, H.H., M. Alexander: Plant-promoted pyrene degradation in soil, Chcmosphcrc, 40, 7-10 (2000).
• [11] Maliszewska-Kordybach B.: Trwałość wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych w glebie, 1UNG, Puławy 1993.
• [12] Maliszewska-Kordybach B.: Organie contaminants in agricultural soils in central and east European countries as compared to west European countries: Example of PAHs [w:] Soil Quality, sustainable agriculture and Environmental Security in Central and Eastern Europe, NATO Sci. Scries, Kluwer Academic Publishers (1999).
• [13] Marschner B.: DOM-enhanced mobilization of benzo[a]pyrene in a contaminated soil under different chemical conditions, Phys. Chem. Earth, 23, 199-203 (1998).
• [14] Oleszczuk P., S. Baran: Application of solid-phase extraction to determination of polycyclic aromatic hydrocarbons in sewage sludge, J. Hazard. Matter, 113, 237-245 (2004).
• [15] Oleszczuk P., S. Baran: Influence of sewage sludge amendment on leaching of individual polycyclic aromatic hydrocarbons in plot experiments, Pol. J. Environ. Stud., 14, 491-500 (2005)
• [16] Oleszczuk P., S. Baran: Optimization of ultrasonic extraction of polycyclic aromatic hydrocarbons from sewage sludge samples, Chem. Anal., 48, 211-221 (2003).
• [17] Oleszczuk P., S. Baran: Polycyclic aromatic hydrocarbons content in shoots and leaves of willow (Salix vinimalis) cultivated on the sewage sludge-amended soil, Water Air Soil Poll., 168, 91-111 (2005).
• [18] Oleszczuk P.: Zanieczyszczenie żywności przez wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne, Archiw. Ochron. Środ., 28, 107-118 (2002).
• [19] Paterson S., D.A. Mackay: A model illustrating the environmental fate exposure and human uptake of the persistent organic chemicals, Ecol. Modelling, 47, 85-95 (1989).
• [20] Perminova LV., N.Y Grechisheheva, V.S. Petrosyan: Relationships between structure and binding affinity of humic substances for polycyclic aromatic hydrocarbons: relevance of molecular descriptors, Environ. Sci. Technol., 33, 3781-3787 (1999).
• [21] Petruzzelli L., L. Celi, A. Cignetti, F.A. Marsan: Influence of soil organic matter on the leaching of polycyclic aromatic hydrocarbons in soil, J. Environ. Sci. Heal. B, 37, 1-13 (2002).
• [22] Pignatello J.J.: Soil organic matter as a nanoporous sorbent of organic pollutants, Adv. Colloid Inter. Sci., 76-77, 445-467 (1998).
• [23] Saison C, C. Perrin-Ganicr, M. Schiavon, J.L. Morel: Effect of cropping and tillage on the dissipation of PAH contamination in soil. Environ. Pollut., 130, 272-285 (2004).
• [24] Sims R.C., M.R. Overcash: Fate of polynuclear aromatic compounds (PNAs) in soil-plant systems, Residue Rev., 88, 1-66 (1983).
• [25] Zawadzki S.: Gleboznawstwo, Państwowe Wydawnictwo Rolnicze i Leśne, Warszawa 1999