PCB i metale ciężkie w osadach dennych zbiornika zaporowego w Poraju

• Autorzy: Rosińska A. , Dąbrowska L.

Warianty tytułu

EN

PCBs and heavy metals in bottom sediments of the Poraj reservoir

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Monitoring przeprowadzony w latach 2004-2005 wykazał, że województwo śląskie odprowadzało do wód powierzchniowych najwięcej w kraju ścieków przemysłowych i komunalnych wymagających oczyszczania. Biorąc pod uwagę obecność mikrozanieczyszczeń, wykonane badania obejmowały oznaczenia: metali ciężkich, WWA, pestycydów i PCB w wodach powierzchniowych oraz w osadach dennych rzek i jezior. W ramach monitoringu badano również zbiorniki zaporowe. Na podstawie wykonanych analiz stwierdzono, że najbardziej zanieczyszczony był zbiornik Poraj. Oznaczano m.in. BZT5, fosfor ogólny, chlorofil "a", natomiast nie oznaczano mikrozanieczyszczeń. Zbiornik Poraj pełni głównie funkcję wypoczynkowo-rekreacyjną i jest łowiskiem ryb, m.in. szczupaka, okonia, leszcza. Dlatego tak ważny jest monitoring zawartości mikrozanieczyszczeń stanowiących istotne zagrożenie dla zdrowia ludzi, a także żyjących w zbiorniku organizmów. Biorąc pod uwagę wysokie zanieczyszczenie zbiornika zaporowego w Poraju oraz fakt, że do tej pory analizy mikrozanieczyszczeń nie są ujęte w programach monitoringowych dla zbiorników zaporowych, w niniejszej pracy przedstawiono badania rozpoznawcze zawartości PCB i form metali ciężkich w osadach dennych wymienionego zbiornika. Zarówno stężenia PCB, jak i metali ciężkich w osadzie dennym zbiornika były znacznie zróżnicowane w zależności od miejsca pobrania próbki. Najbardziej zanieczyszczony ze względu na całkowitą zawartość metali okazał się być osad denny z punktu pomiarowego na dopływie Warty, natomiast ze względu na zawartość PCB osad pobrany w punkcie pomiarowym na odpływie Warty. W badanych osadach dennych suma 7 oznaczonych kongenerów PCB była w zakresie od 87,8 do 818,5 µg/kg s.m. Zostały przekroczone wartości PEL i TEL, dlatego można uważać, że osad jest zanieczyszczony polichlorowanymi bifenylami, stanowiąc zagrożenie dla organizmów wodnych. Stężenia metali ciężkich (Zn, Cu, Ni, Cd, Pb, Cr) w osadzie dennym wskazują, iż potencjalne zagrożenie dla ekosystemu wodnego stanowią nikiel oraz kadm, bowiem zawartości tych metali, wynoszące odpowiednio 15 ÷ 59 oraz 1,5 ÷ 2,3 mg/kg, przekroczyły krajową średnią arytmetyczną zawartość w osadach jeziornych i klasyfikowały osad jako słabo lub miernie zanieczyszczony (w przypadku niklu na dopływie Warty jako zanieczyszczony). Największą procentową zawartość we frakcjach mobilnych osadu stwierdzono w przypadku kadmu i ołowiu - metali o największej toksyczności.

EN

Monitoring implemented in 2004-2005 revealed that the Silesia Voivodeship discharged to surface waters the highest amounts of industrial and municipal waste. Concerning presence of micropollutants, the investigations performed within this study encompassed determination of heavy metals, PAHs and PCBs in surface waters and bottom sediments in rivers and lakes. Monitoring also encompassed dam reservoirs. On the basis of the performed analyses (BOD5, total phosphorus, chlorophyll "a"), it was found that the Poraj reservoir is the most polluted (micropollutants were not analysed). The water reservoir in Poraj is used for recreation, and it has a fishery function, thus monitoring of water and sediments quality with respect to micro-pollutants is important for assessing health and environmental risks. Considering severe pollution of the Poraj reservoir and the fact that micropollutants have not been included in monitoring programs for dam reservoirs so far, the investigations of PCBs concentrations and the forms of heavy metals in bottom sediments were presented in this paper. Concentrations of both: PCBs and heavy metals in the reservoir's sediments varied significantly depending on the location of sampling. The most contaminated with respect to total concentrations of heavy metals were sediments from the sampling point located in the affluent, while the highest concentrations of PCBs were found in the effluent of the Warta river. In tested sediments the sum of 7 PCB congeners varied from 87.8 to 818.5 µg/kg s.m. In the dam reservoir the PEL and TEL values were exceeded; thus it can be assumed that sediments are polluted with PCBs that may be hazardous for aquatic organisms. Concentrations of Ni (15 ÷ 59 mg/kg) and Cd (1.5 ÷ 2.3 mg/kg) in sediments exceeded the national standard mean values for low contaminated and contaminated (in the case of Ni in the affluent) lake sediments. Therefore, particularly Ni and Cd may be regarded as potentially hazardous for aquatic ecosystems. The highest percentages of mobile fractions were found in the case of Cd and Pb, ie the most toxic metals.

Słowa kluczowe

PL

osady denne; zbiornik zaporowy; polichlorowane bifenyle; metale ciężkie

EN

bottom sediments; reservoir; polychlorinated biphenyls; heavy metals

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Inżynieria i Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2008
• Tom: T. 11, nr 4
• Strony: 455--469
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz.

Twórcy

autor

Rosińska A.

autor

Dąbrowska L.

• Politechnika Częstochowska, Katedra Chemii, Technologii Wody i Ścieków

Bibliografia

• [1] Bojakowska I., Gliwicz T., Małecka K., Wyniki geochemicznych badań osadów wodnych Polski w latach 2003-2005, Inspekcja Ochrony Środowiska, Biblioteka Monitoringu Środowiska, Warszawa 2006.
• [2] Falandysz J., Polichlorowane bifenyle (PCBs) w środowisku: chemia, analiza, toksyczność, stężenia i ocena ryzyka, Fundacja Rozwoju Uniwersytetu Gdańskiego, Gdańsk 1999.
• [3] Bojakowska I., Gliwicz T., Chloroorganiczne pestycydy i polichlorowane bifenyle w osadach rzek Polski, Przegląd Geologiczny 2005, 53, 8, 649-655.
• [4] Tessier A., Campbell P. G. C., Bisson M., Sequential extraction procedure for the speciation of particulate tracę metals, Analytical Chemistry 1979, 51, 7, 844-851.
• [5] Rauret G., Extraction procedures for the determination of heavy metals in contaminated soil and sediment, Talanta 1998, 46, 449-455.
• [6] Glyzes Ch., Tellier S., Astruc M., Fractionation studies of trace elements in contaminated soils and sediments: a review of sequential extraction procedures, Trends in Analytical Chemistry 2002,21,451-467.
• [7] Kalembkiewicz J., Sočo E., Ekstrakcja sekwencyjna metali z próbek środowiskowych, Wiadomości Chemiczne 2005, 59, 7-8, 697-721.
• [8] Siepak J., Kierunki i tendencje rozwoju współczesnej analityki próbek środowiskowych, Mat. VI Konferencji Naukowej Kompleksowe i szczegółowe problemy inżynierii środowiska, Koszalin - Ustronie Morskie 2003, 55-78.
• [9] Kulbat E., Quant B., Specjacja wybranych metali ciężkich (Zn, Cu, Pb, Cd) w osadach dennych Zbiornika Straszyńskiego, Monografie Komitetu Inżynierii Środowiska Polskiej Akademii Nauk, I Kongres Inżynierii Środowiska, Lublin 2002, 313-319.
• [10] Loska K., Wiechuła D., Pęciak G., Wykorzystanie analizy specjacyjnej w badaniu biodostępności metali w osadzie dennym Zbiornika Rybnickiego, Problemy Ekologii 2003, 7, 2, 69-74.
• [11] Ryborz-Masłowska S., Moraczewska-Majkut K., Krajewska J., Metale ciężkie w wodzie i osadach dennych Zbiornika w Kozłowej Górze na Górnym Śląsku, Archiwum Ochrony Środowiska 2000, 26, 4, 127-140.
• [12] Sobczyński T., Siepak J., Specjacja metali ciężkich w osadach dennych jezior, (w.) Analiza specjacyjna metali w próbkach wód i osadów dennych, (red. J. Siepak), Wyd. UAM, Poznań 1998, 67-78.
• [13] www.gios.gov.pl, informacje dostępne na stronie internetowej Głównego Inspektoratu Ochrony Środowiska.
• [14] www.katowice.pios.gov.pl, informacje dostępne na stronie internetowej Wojewódzkiego Inspektoratu Ochrony Środowiska.
• [15] Jaguś A., Rzętała M., Zbiornik Poraj charakterystyka fizycznogeograficzna, Wydział Nauk o Ziemi Uniwersytetu Śląskiego, Sosnowiec 2000.
• [16] Venier C., Sylvestre M., Planas D., Persistence and fate of PCBs in sediments of the Saint Lawrence River, The Science of the Total Emdronment 1996, 192, 229-244.
• [17] Werner D., Higgis Ch. P., Luthy R. G., The sequestration of PCBs in Lake Hartwell sediment with activated carbon, Water Research 2005, 39, 2105-2113.
• [18] Samara F., Tsai Ch. W., Aga D. S., Determination of potential sources of PCBs and PBDEs in sediments of the Niagara River, Environmental Pollution 2006, 139, 489-497.
• [19] Zhang Q., Jiang G., Polychlorinated dibenzeno-p-dioxins/furans and polychlorinated biphenyls in sediments and aquatic organisms from the Taihu Lake, China, Chemosphere 2005, 61, 314-322.
• [20] Josefsson S., Westbom R., Mathiasson L., Björklund E., Evolution of PLE exhaustiveness for the extraction of PCBs from sediments and the influence of sediment characteristics, Analytica Chimica Acta 2006, 560, 94-102.
• [21] Fu Chung-Te, Wu Shian-Chee, Seasonal variation of the distribution of PCBs in sediments and biota in a PCB-contaminated estuary, Chemosphere 2006, 62, 1786-1794.
• [22] He M. Ch., Sun Y., Li X. R., Yang Z. F., Distribution patterns of nitrobenzenes and polychlorinated biphenyls in water suspended particulare matter and sediment from mid-and down-stream of Yellow River (China), Chemosphere 2006, 65, 365-374.
• [23] Yuyang G., Deptino J. V., Rhee G.Y., Liu X., Desorption rates of two PCB congeneres from suspended sediment I. Experimental results, Water Research 1998, 32, 2507-2517.
• [24] Zhou H. Y., Wong M. H., Accumulation of sediment-sorbed PCBs in Tilpia, Water Research 2000, 11, 2905-2914.