Assessment of lead and cadmium soil contamination in the vicinity of a non-ferrous metal smelter

• Autorzy: Kulka E. , Gzyl J.

Warianty tytułu

PL

Ocena zanieczyszczenia gleb ołowiem i kadmem na obszarze oddziaływania huty metali nieżelaznych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of this study was to assess soil contamination with toxic metals in the area of Piekary Śląskie (Silesian Voivodeship), taking into consideration various land use patterns. The scope of research covered the determination of lead and cadmium concentration in soil in the following areas: allotment gardens, fallow lands and kindergarten playgrounds. The lead and cadmium concentrations in soil samples were determined using a flame atomic absorption spectrometry technique, after the aqua regia extraction in a MDS 2000 microwave digestion system. The metal contents in the analyzed soil samples varied remarkably, depending on the sampling location and its distance from the main emitter of toxic metals in Piekary Śląskie, i.e. "Orzeł Biały" Non-Ferro-us Metal Smelter. Metal concentrations determined in all soil samples significantly exceeded the concentration levels accepted in Poland for arable lands and residential areas. The lead and cadmium concentrations in soil should become the basis for stopping edible plants cultivation in the area of Piekary Śląskie. The contaminated soil in kindergarten playgrounds can be an important source of lead and cadmium contamination, posing hazard to the children's health. Contamination of playgrounds with toxic metals should stimulate undertaking actions aimed at modernization of playgrounds and reduction of the children's contact with soil. In the context of the applied result assessment criteria the soil concentrations of these metals observed in the region of Piekary Śląskie should arouse great concern among its users and local authorities.

PL

Celem pracy było dokonanie oceny stanu zanieczyszczenia metalami toksycznymi gleb na obszarze miasta Piekary Śląskie (województwo śląskie) z uwzględnieniem sposobu ich użytkowania. Zakres badań obejmował oznaczenie stężeń ołowiu i kadmu w glebach kompleksów ogrodów działkowych, nieużytków rolniczych i przedszkolnych placów zabaw. Stężenia ołowiu i kadmu w próbkach gleb oznaczano techniką płomieniowej spektrofotometrii atomowo-absorpcyjnej po ekstrakcji wodą królewską w mikrofalowym systemie MDS 2000. Zawartości metali w analizowanych próbkach gleb były bardzo zróżnicowane i zależały od lokalizacji miejsc ich poboru w stosunku do najważniejszego emitora metali toksycznych w Piekarach Śląskich - Huty Metali Nieżelaznych "Orze! Biały" S.A. Stężenia metali oznaczone we wszystkich próbkach gleb przekraczały znacznie wartości stężeń dopuszczalnych w Polsce w glebach uprawnych i gruntach zabudowanych. Zawartości ołowiu i kadmu w glebach powinny być podstawą do zaprzestania upraw roślin jadalnych w badanych rejonach miasta Piekary Śląskie. Zanieczyszczona gleba na przedszkolnych placach zabaw może stanowić istotne środowiskowe źródło ołowiu i kadmu zagrażające zdrowiu dzieci. Stan zanieczyszczenia placów zabaw metalami toksycznymi powinien zobowiązywać do podejmowania działań modernizacyjnych ograniczających kontakt dzieci z glebą. W świetle zastosowanych kryteriów oceny wyników, zawartości metali występujące w glebach na obszarze Piekar Śląskich powinny budzić niepokój ich użytkowników i władz miasta.

Słowa kluczowe

EN

soil contamination; lead and cadmium in soil

PL

zanieczyszczenia gleby; kadm; ołów; Piekary Śląskie

• Wydawca: Institute of Environmental Engineering, Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Environmental Protection
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 34, spec.
• Strony: 105--115
• Opis fizyczny: bibliogr. 22 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Kulka E.

• Institute for Ecology of Industrial Areas ul. Kossutha 6, 40-844 Katowice, Poland

autor

Gzyl J.

• Institute for Ecology of Industrial Areas ul. Kossutha 6, 40-844 Katowice, Poland

Bibliografia

• [1] Analiza chemiczno-rolnicza gleby, Pobieranie próbek, Polski Komitet Normalizacyjny, PN-R-04031, 1997.
• [2] Bacon J.R., N.S. Dinev: Isotopic characterization of lead in contaminated soils from the vicinity of a non-ferrous metal smelter near Plovdiv, Bulgaria, Environ. Pollut, 134, 247-255 (2005).
• [3] Cui Y., Y. Zhu, R. Zhai, D. Chen, Y. Huang, Y. Qiu, J. Liang: Transfer of metals from soil to vegetables in an area near a smelter in Nanning, China, Environ. Intern., 30(6), 785-791 (2004).
• [4] Eriksson, J., A. Andersson, R. Andersson: Current Status of Swedish Arable Soils, Swedish Environmental Protection Agency, Report 4778, Solna 1997 (in Swedish with English Summary).
• [5] Fischer A.B., R. Georgieva, V. Nikolova, J. Halkova, A. Bainova, V. Hristeva, D. Penkov, D. Alandjiisk: Health risk for children from lead and cadmium near a non-ferrous smelter in Bulgaria, Int. J. Hyg. Environ. Health, 206,25-38 (2003).
• [6] Gleba, Oznaczanie zawartości metali metodą absorpcyjnej spektrometrii atomowej (ASA), Procedura Badawcza PB-08/1:2002, Centralne Laboratorium, Instytut Ekologii Terenów Uprzemysłowionych, Katowice.
• [7] Gzyl J.: Ecological impact and remediation of contaminated sites around lead smelters in Poland, J. Geochem. Exploration, 52, 251-258 (1995).
• [8] Gzyl J.: Szacowanie ryzyka zdrowotnego dla populacji ludzi, zamieszkujących tereny zanieczyszczone metalami ciężkimi: ołowiem i kadmem. Sprawozdanie, Instytut Ekologii Terenów Uprzemysłowionych, Katowice 1998.
• [9] ISO 10381-5:2005: Soil quality, Sampling, Part 5: Guidance on the procedure for the investigation of urban and industrial sites with regard to soil contamination.
• [10] Kabata-Pcndias A.: Cadmium, [in:] Trace Elements in Soils and Plants, CRC Press, London 2001.
• [11] Kucharski R., E. Marchwińska, J. Gzyl, B. Karpińska: Ocena przydatności Pracowniczych Ogrodów Działkowych do produkcji warzyw i owoców, zlokalizowanych w następujących miastach: Dąbrowa Górnicza, Knurów, Czechowice-Dziedzice, Siemianowice, Piekary Śląskie, II etap, Okręgowy Ośrodek Rzeczoznawstwa i Doradztwa Rolniczego, Katowice 1984.
• [12] Kulka E.: Ocena zanieczyszczenia metalami toksycznymi (Pb, Cd) przedszkolnych placów zabaw w Piekarach Śląskich, Temat 110/DC/Ol, Instytut Ekologii Terenów Uprzemysłowionych, Katowice 2001.
• [13] Kulka E., B. Dyduch, J. Krajewska: Ocena jakości środowiska miejscowości uzdrowiskowych i wypoczynkowych w województwie śląskim, w aspekcie ich przydatności jako ośrodków profilaktyki zdrowotnej i rekreacji, Sprawozdanie, Instytut Ekologii Terenów Uprzemysłowionych, Katowice 2003.
• [14] Lis J., A. Pasieczna: Metale ciężkie w glebach powiatu warszawskiego zachodniego, Przegląd Geologiczny, 54, 2, 88-108 (2006).
• [15] Marchwińska E., R. Kucharski, B. Karpińska: Przydatność terenów rolnych województwa katowickiego do produkcji żywności, Cz. 1, Grunty rolne leżące w gminach administracyjnych miast: Świętochłowice, Chorzów, Zabrze, Ruda Śląska, Tarnowskie Góry, Piekary Śląskie, Świerklaniec, Bukowno. Opracowanie, Instytut Kształtowania Środowiska, Katowice 1984.
• [16] Piesak Z., E. Kulka, Z. Nowińska: Określenie zmian pH i zawartości metali ciężkich w glebach, Zadanie 4.1. Projekt badawczy norwesko-polski, Wpływ depozycji na uwalnianie metali ciężkich, Instytut Ekologii Terenów Uprzemysłowionych, Katowice 1996.
• [17] Preventing lead poisoning in young children, A statement by the Centre for Disease Control, October 1991, U.S. Department of Health and Human Services, Atlanta.
• [18] Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 9 września 2002 r. w sprawie standardów jakości gleby oraz standardów jakości ziemi, Dz. U. nr 165, poz. 1359, z dnia 4 października 2002 r., zał. 1.
• [19] Pruvot C, F. Douay, H. Fourrier, C. Waterlot: Heavy metals in Soil, Crop and Grass as a Source of Human Exposure in the Former Mining Areas, J. Soils and Sediments, 6(4), 215-220 (2006).
• [20] Terelak H., T. Motowicka-Terelak, T. Stuczyński, C. Piecuch; Pierwiastki śladowe (Cd, Cu, Ni, Pb, Zn) w glebach użytków rolnych Polski, Inspekcja Ochrony Środowiska, Biblioteka Monitoringu Środowiska, Warszawa 2000.
• [21] Turkdogan M., F. Kilicel, K. Kara, I. Tuncer, I. Uygan: Heavy metals in soil, vegetables and fruits in the endemic upper gastrointestinal cancer region of Turkey, Environmental Toxicology and Pharmacology, 13,175-179(2002).
• [22] Underwood E., N. Suttle: The mineral nutrition of livestock, 3rd ed., CABI Publ., Wallingford 1999.