PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Application of geochemical and ecotoxicity indices for assessment of heavy metals content in soils

Treść / Zawartość
Identyfikatory
Warianty tytułu
PL
Zastosowanie wskaźników geochemicznych i ekotokysycznych w ocenie zawartości metali ciężkich w glebach
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
The research aimed to use chemical, geochemical, and ecotoxicity indices to assess the heavy metals content in soils with different degrees of exposure to human pressure. The research was conducted in southern Poland, in the Malopolska (Little Poland) province. All metal contents exceeded geochemical background levels. The highest values of the Igeo index were found for cadmium and were 10.05 (grasslands), 9.31 (forest), and 5.54 (arable lands), indicating extreme soil pollution (class 6) with this metal. Mean integrated pollution index (IPI) values, depending on the kind of use, amounted to 3.4 for arable lands, 4.9 for forests, and 6.6 for grasslands. These values are indicative of a high level of soil pollution in arable lands and an extremely high level of soil pollution in grasslands and forests. Depending on the type of soil use, Vibrio fischeri luminescence inhibition was from -33 to 59% (arable lands), from -48 to 78% (grasslands), and from 0 to 88% (forest). Significantly the highest toxicity was found in soils collected from forest grounds.
PL
Celem badań było wykorzystanie wskaźników chemicznych, geochemicznych i ekotoksycznych w ocenie zawartości metali ciężkich w glebach o zróżnicowanym stopniu narażenia na antropopresję. Badania prowadzono na terenie Polski Południowej w województwie Małopolskim. Punkty poboru prób wyznaczono metodą równych kwadratów o boku kwadratu równym 7,5 km przy wykorzystaniu urządzenia GPS (Garmin 62s, dokładność +/- 2 m). Łącznie wyznaczono 76 punktów w których pobrano próby glebowe z poziomu 0-10 cm. Średnia zawartość poszczególnych metali ciężkich w glebach gruntów ornych (GO) wyniosła w kolejności malejącej: 107,52 mg Zn; 44,47 mg Ni; 23,23 mg Pb; 12,30 mg Cu; 1,21 mg Cd . kg-1 s.m. Na użytkach zielonych (UZ) średnia zawartość metali tworzyła szereg malejący (mg . kg-1 s.m): Zn (428,04) > Pb (76,35) > Ni (20,93 mg) > Cu (19,60) > Cd (2,38). W glebach leśnych (L) przeciętna zawartość cynku wyniosła 149,33 mg, ołowiu 97,76 mg, miedzi 13,32 mg, niklu 13,03 mg oraz kadmu 2,18 mg ∙ kg-1 s.m. Spośród badanych metali największe wartości wskaźnika Igeo wykazano dla kadmu: 10,05 (UZ); 9,31 (L); 5,54 (GO), co świadczy o ekstremalnym zanieczyszczeniu (klasa 6) gleb tym pierwiastkiem, niezależnie od rodzaju użytkowania terenu. Średnie wartości zintegrowanego współczynnika zanieczyszczenia wyniosły: 2,8 (GO); 5,3 (L) oraz 6,4 (UZ). Wartości te świadczą o wysokim stopniu zanieczyszczenia gleb na gruntach ornych oraz ekstremalnie wysokim na użytkach zielonych i lasach. Inhibicja luminescencji Vibrio fischeri w zależności od sposobu użytkowania gleb wyniosła od -33 do 59% (GO), od -48 do 78% (UZ) oraz od 0 do 88% (L). Istotnie największą toksycznością charakteryzowały się gleby pobrane z użytków leśnych.
Rocznik
Strony
54--63
Opis fizyczny
Bibliogr. 29 poz., rys., tab., wykr.
Twórcy
autor
  • University of Agriculture, Poland Department of Agricultural and Environmental Chemistry
autor
  • University of Agriculture, Poland Department of Agricultural and Environmental Chemistry
Bibliografia
  • [1] An, Y.J. (2004). Soil ecotoxicity assessment using cadmium sensitive plants, Environmental Pollution, 127, pp. 21-26.
  • [2] Boularbah, A., Schwartz, Ch., Bitton, G. & Boularbah, J.L.M. (2005). Heavy metals contamination from mining sites in South Morocco: 1. Use of a biotest to assess metal toxicity of tailings and soils, Chemosphere, 63, pp. 802-810.
  • [3] Cabała, J. & Teper, L. (2007). Metalliferous constituents of rhizosphere soils contaminated by Zn-Pb mining in southern Poland, Water, Air and Soil Pollution, 178 (1-4), pp. 351-362.
  • [4] Cabała, J., Żogała, B. & Dubiel, R. (2008). Geochemical and geophysical study of historical Zn-Pb ore processing waste dump areas (Southern Poland), Polish Journal of Environmental Studies, 17 (5), pp. 693-700.
  • [5] Favas, P.J.C., Pratas, J., Gomes, M.E.P. & Cala, V. (2011). Selective chemical extraction of heavy metals in tailings and soils contaminated by mining activity: Environmental implications, Journal of Geochemical Exploration, 111, pp. 160-171.
  • [6] Franco-Uría, A., López-Mateo, C. Roca, E. & Fernández-Marcos, M.L. (2009). Source identification of heavy metals in pastureland by multivariate analysis in NW Spain, Journal of Hazardous Materials, 165, pp. 1008-1015.
  • [7] Garcia-Lorenzo, M.L., Martinez-Sanchez, M.J., Perez-Sirvent, C. & Molina, J. (2009). Ecotoxicological evaluation for the screening of areas polluted by mining activities, Ecotoxicology, 18, pp. 1077-1086.
  • [8] Grzebisz, W., Cieśla, L., Komisarek, J. & Potarzycki, J. (2002). Geochemical assessment of heavy metals pollution of urban soils, Polish Journal of Environmental Studies, 11, 5, pp. 493-499.
  • [9] Guo, G., Wu, F., Xie, F. & Zhang, R. (2012). Spatial distribution and pollution assessment of heavy metals in urban soils from southwest China, Journal of Environmental Sciences, 24(3), pp. 410-418.
  • [10] Jung, M.C. & Thornton, I. (1997). Environmental contamination and seasonal variation of metals in soils, plants and waters in the paddy fields around a Pb-Zn mine in Korea, Science of The Total Environment, 198, pp. 105-121.
  • [11] Kabata-Pendias, A. & Pendias, H. (2001). Trace elements in soils and plants, 3rd ed. CRC Press, Boca Raton, FL, 2001.
  • [12] Lee, Ch.-S. & Kao, M.-M. (2004). Distribution of forms of heavy metals in soils contaminated by metallurgical smelter emissions, Journal of Environmental Science and Health, 39(3), pp. 577-585.
  • [13] Loureiro, S., Ferreira, A.L.G., Soares, A.M.V.M. & Nogueira, A.J.A. (2005). Evaluation of the toxicity of two soils from Jales Mine (Portugal) using aquatic bioassays, Chemosphere, 61, pp. 168-177.
  • [14] Luo, Ch., Yang, R., Wang, Y., Li, Y., Zhang, G. & Li, X. (2012). Influence of agricultural practice on trace metals in soils and vegetation in the water conservation area along the East River (Dongjiang River), South China, Science of The Total Environment, 431, pp. 26-32.
  • [15] Micó, C., Peris, M., Sánchez, J. & Recatalá, L. (2006). Heavy metal content of agricultural soils in a Mediterranean semiarid area: the Segura River Valley (Alicante, Spain), Spanish Journal of Agricultural Research, 4(4), pp. 363-372.
  • [16] Microbics Corporation, 1992. Microtox Manuale Toxicity Testing Handbook. Carlsbad, CA, USA, 1992.
  • [17] Müller, G. (1969). Index of geo-accumulation in sediments of the Rihne River, Geojournal, 2, pp. 108-118.
  • [18] Nicholson, F.A., Smith, S.R., Alloway, B.J., Carlton-Smith, C. & Chambers, B.J. (2003). An inventory of heavy metals inputs to agricultural soils in England and Wales, Science of The Total Environment, 311, pp. 205-219.
  • [19] Ostrowska, A., Gawliński, S. & Szczubiałka, Z. (1991). Methods of analysis and assessment of soil properties and plant, first ed., Institute of Environmental Protection, pp. 333. (in Polish)
  • [20] Persoone, G., Marsalek, B., Blinova, I., Törökne, A., Zarina, D., Manusadzianas, L., Nalecz-Jawecki, G., Tofan, L., Stepanova, N., Tothova, L. & Kolar, B. (2003). A practical and user-friendly toxicity classification system with microbiotests for natural waters and wastewaters, Environmental Toxicology, 18(6), pp. 395-402.
  • [21] Płaza, G., Nałecz-Jawecki, G., Ulfig, K. & Brigmon, R. (2005). The application of bioassays as indicators of petroleum - contaminated soil remediation, Chemosphere, 59, pp. 289-296.
  • [22] Presley, B.J., Taylor, R.J. & Boothe, P.N. (1992). Trace metal concentration in sediments of Eastern Mississippi Bigh, Marine Environmental Research, 33, pp. 267-282.
  • [23] Qishlaqi, A. & Moore, F. (2007). Statistical analysis of accumulation and sources of heavy metals occurrence in agricultural soils of Khoshk River Banks, Shiraz, Iran, American-Eurasian Journal of Agricultural & Environmental Sciences, 2(5), pp. 565-573.
  • [24] Ribo, J.M. & Rogers, F. (1990). Toxicity of mixtures of aquatic contaminants using the luminescent bacteria bioassay, Toxicity Assessment, 5, pp. 135-152.
  • [25] Regulation of the Minister of Environment of 9 September 2002 on soil and earth quality standards. Journal of Laws of 2002, No. 165, item 1359.
  • [26] Tüzen, M. (2003). Determination of heavy metals in soil, mushroom and plant samples by atomic absorption spectrometry, Microchemical Journal, 74, pp. 289-297.
  • [27] Venditti, D., Durecu, S. & Berthelin, J. (2000). A multidisciplinary approach to assess history, environmental risks, and remediation feasibility of soils contaminated by metallurgical activities. Part A: Chemical and physical properties of metals and leaching ability, Archives of Environmental Contamination and Toxicology, 38, pp. 411-420.
  • [28] Wei, B. & Yang, L. (2010) A review of heavy metal contaminations in urban soils, urban road dusts and agriculture soils from China, Microchemical Journal, 94, 99-107.
  • [29] Wuana, R.A & Okieimen, F.E. (2011). Heavy metals in contaminated soils: A review of sources, chemistry, risks and best available strategies for remediation, ISRN Ecology, 2011.
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-dd01637c-45b7-4625-b904-de94e6fd7e96
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.