Influence of many years’ agroutilization of wastewaters from production of fats of animal origin on changeability of heavy metal speciation forms in soil

• Autorzy: Żak S. , Rauckyte-Żak T.

Warianty tytułu

PL

Wpływ wieloletniej agroutylizacji ścieków z produkcji tłuszczów zwierzęcych na zmienność form specjacyjnych metali ciężkich zawartych w glebie

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the results of four-year research on changeability of the fractional composition (of five fractions: exchangeable, carbonate, related to hydrated oxides Fe/Mn, organic and so-called residual one) of heavy metals (Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, Zn) determined in soil being subject to agroutilization of pretreated wastewaters from animal fat production within the time. The pollutants load directed to soil mainly contained polysaccharides and proteins, and the process of dosing wastewaters took place gradually, at regular intervals during the whole experimental period. On the basis of the research it was found that the total average metal concentrations did not change significantly within the time. In case of total cadmium, mercury, lead or chromium, an insignificant growth trend was registered for the total concentration in relation to initial concentrations (C0). Analyzing the fractional content of the individual metals in the soil within the experimental period (determined in accordance with the Tessier’s method), the limited phenomenon of concentrations changeability of the soluble, carbonate and organic fractional loads was found in the case of cadmium, mercury and lead.

PL

Przedstawiono wyniki czteroletnich badań nad zmiennością w czasie składu frakcyjnego (pięciu frakcji: wymywalnej, węglanowej, związanej z uwodnionymi tlenkami Fe/Mn, organicznej i tzw. pozostałej) metali ciężkich (Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, Zn) oznaczanych w glebie poddanej agroutylizacji podczyszczonych ścieków z produkcji tłuszczów zwierzęcych. W ładunku zanieczyszczeń kierowanych do gleby zawarte były głównie policukry oraz białka, a proces dawkowania ścieków był prowadzony sukcesywnie, w regularnych odstępach czasu przez cały okres eksperymentu. Na podstawie badań stwierdzono że całkowite, średnie stężenia metali w tym okresie nie ulegały istotnym zmianom. W przypadku kadmu, rtęci, ołowiu czy chromu ogółem zarejestrowano nieznaczny trend wzrostu całkowitego stężenia w relacji do stężeń wyjściowych (C0). Analizując w okresie doświadczalnym skład frakcyjny (oznaczany zgodnie z metodyką Tessiera) poszczególnych metali w przedmiotowej glebie, stwierdzono występowanie ograniczonego zjawiska zmienności stężeń pul frakcji rozpuszczalnych, węglanowych oraz organicznej w przypadku kadmu, rtęci i ołowiu.

Słowa kluczowe

EN

heavy metals; heavy metal fractional content; agro-utilization of wastewaters from animal fat production

PL

metale ciężkie; skład frakcyjny metali ciężkich; agroutylizacja ścieków z produkcji tłuszczów zwierzęcych

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Ecological Chemistry and Engineering. A
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 19, nr 11
• Strony: 1437--1443
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., tab.

Twórcy

autor

Żak S.

• Department of Chemical Technology and Engineering, University of Technology and Life Sciences, ul. Seminaryjna 3, 85–326 Bydgoszcz, Poland, phone: [phone]

autor

Rauckyte-Żak T.

• Department of Chemical Technology and Engineering, University of Technology and Life Sciences, ul. Seminaryjna 3, 85–326 Bydgoszcz, Poland, phone: [phone]

Bibliografia

• [1] Regulation of the Minister of the Environment of 24 July 2006 on required quality standards for introducing sewage to water or soil and on extremely hazardous substances for the water environment (Polish Journal of Laws 2006, No 137, item 984).
• [2] Żak S, Rauckyte T. Analysis of heavy metal contents in soil irrigated and fertilized with wastewaters from animal fats production. Ecol Chem Eng A. 2008;15(4-5):451-459.
• [3] Żak S. The processing of organic waste from vegetable and animals fat production. Polish J Chem Technol. 2005;7(1):74-79.
• [4] Niewiadomski H, Szczepańska H. By-products fatty waste. The use and effect on environment. Warsaw: Scientific Publishers PWN; 1989.
• [5] Cavey A, Eyars R, Hill S, Simpson A, Kubicki M, Niewiadomska U, et al. Environment protection in fat processing. General guide. Kubicki M, editor. Warsaw: Publishing House of FAPA; 1998.
• [6] Żak S, Pawlak Z. The use of flotation in fat recovery and the pretreatment of wastewaters from animal fat production. Polish J Environ Stud. 2006;15(3):505-515.
• [7] Żak S, Zabłocki L. The use of flotation to pretreat wastewater from animals fat rendering. Polish J Chem Technol. 2005;7(2):94-99.
• [8] Russell JM, Cooper RN, Lindsey SB. Soil denitrification rates at wastewater irrigation sites receiving primary-treated and anaerobically treated meat-processing effluent. Biores Technol. 1993;43(1):41-46. DOI: 10.1016/0960-8524(93)90080-U.
• [9] Russell JM, Cooper WC. Irrigation of pasture with meat processing plant effluent. Proc 42nd Purdue Industrial Waste Conf Lewis, Chelsea MI. 1987:491-497.
• [10] Bowmer KH, Laut P. Wastewater management and resource recovery in intensive rural industries in Australia. Water Res. 1992;26(2):201-208. DOI: 10.1016/0043-1354(92)90219-T.
• [11] Żak S, Pawlak Z. Investigations on recovering fats from industrial wastes by flotating separation. Polish J Environ Stud. 2006;15(5):819-826.
• [12] Mittal GS. Treatment of wastewater from abattoirs before land application – a review. Biores Technol. 2006;97(9):1119-1135. DOI: 10.1016/j.biortech.2004.11.021
• [13] Johns MR. Developments in wastewater treatment in the meat processing: a review. Biores Technol. 1995;54(3):203-216. DOI: 10.1016/0960-8524(95)00140-9.
• [14] Lassat MM. Phytśxtraction of toxic metals: a review of biological mechanisms. J Environ Qual. 2002;31(1):109-120. DOI:10.2134/jeq2002.1090.
• [15] Lepp NW. Effects of heavy metals pollution in plants. Effects of heavy metals on plant function. London: Applied Science Publishers; 1981;1:111-143.
• [16] Schröder P, Navarro-Aviňó J, Azaizeh H, Goldhirsh AG, DiGregorio S, Komives T, et al. Using phytoremediation technologies to upgrade waste water treatment in Europe. Environ Sci Pollut Res. 2007;14(7):490-497. DOI: 10.1065/espr2006.12.373.
• [17] Tessier A, Campbell PGC, Bisson M. Sequential extraction procedure for the speciation of particulate trace metals. Anal Chem. 1979;51(7):844-851.
• [18] Tack FMG, Verloo MG. Chemical speciation and fractionation in soil and sediment heavy metal analysis: a review. Int J Environ Anal Chem. 1995;59(2-4):225-238. DOI:10.1080/03067319508041330.
• [19] http://www.kemipol.com.pl/products
• [20] Koopmans GF, Grśnenberg JE. Effects of soil oven-drying on concentration and speciation of trace metals and dissolved organic matter in soil solution extracts of sandy soils. Geoderma. 2011;161(3-4):147-158. DOI: 10.1016/j.geoderma.2010.12.012
• [21] Gupta VK, Ali I, Aboul-Enein Y. Chaper 3. Metal ions speciation in environment: distribution, toxicities and analyses. Develop Environ Sci. 2007;5:33-56.