Wpływ dawnego górnictwa rud polimetalicznych w Czarnowie na wybrane elementy środowiska przyrodniczego w świetle badań geochemicznych

• Autorzy: Januszewska Anna , Siuda Rafał , Dembicz Iwona

Identyfikatory

DOI

10.7306/2023.11

Warianty tytułu

EN

The impact of former mining of polymetallic ore in Czarnów on selected elements of the natural environment in the light of geochemical studies

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

EN

The exploitation of mineral resources can lead to the migration of potentially harmful substances into the natural environment, resulting in environmental degradation and pollution. The mining of polymetallic ores can have severe consequences due to the release of toxic elements such as arsenic (As) and heavy metals. Among the areas contaminated with toxic elements is the village of Czarnów in the Rudawy Janowickie mountains, where mining activities related to copper, arsenic, and gold extraction were likely initiated in the Middle Ages. This study aimed to investigate the geochemical anomalies of arsenic and heavy metals in the soil and their uptake by plants in this region. Portable XRF spectrometry was used to perform geochemical soil analyses in the former mining sites. The results showed clear geochemical anomalies in the arsenic and heavy metal content of soils, with concentrations exceeding permissible standards. The highest concentrations of As were found in the mining dumps, exceeding 100 000 ppm. Phytogeochemical analyses were conducted on raspberry leaves (Rubus idaeus) to determine the content of arsenic, lead, zinc, and copper using the ICP-MS method. The findings indicated that the high levels of individual elements found may pose a risk to the environment. The study demonstrates that even abandoned mining sites can be a source of pollution, and long-term monitoring of these areas is essential to mitigate their potential environmental impact.

Słowa kluczowe

PL

arsen; zanieczyszczenie gleby; metale ciężkie; dawne górnictwo

EN

arsenic; soil contamination; heavy metals; former mining

• Wydawca: Państwowy Instytut Geologiczny - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Przegląd Geologiczny
• Rocznik: 2023
• Tom: Vol. 71, nr 4
• Strony: 179--183
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., fot., rys.

Twórcy

autor

Januszewska Anna

• Wydział Geologii, Uniwersytet Warszawski, ul. Żwirki i Wigury 93, 02-089 Warszawa

• https://orcid.org/000-0002-0444-2696

autor

Siuda Rafał

• Wydział Geologii, Uniwersytet Warszawski, ul. Żwirki i Wigury 93, 02-089 Warszawa
• Państwowy Instytut Geologiczny – Państwowy Instytut Badawczy, ul. Rakowiecka 4, 00-975 Warszawa

• https://orcid.org/0000-0002-6162-1519

autor

Dembicz Iwona

• Wydział Biologii, Uniwersytet Warszawski, ul. Żwirki i Wigury 101, 02-089 Warszawa

Bibliografia

• 1. CHEN L., ZHOU M., WANG J., ZHIQIN Z., CHENGJIAO D., XIANGXIANG W., FANG L. 2022 - A global meta-analysis of heavy metal (loid)spollution in soils near copper mines: Evaluation of pollution level and probabilistic health risks. Sci.Tot. Environ., 155441.
• 2. DRADRACH A., KARCZEWSKA A., SZOPKA K., LEWIŃSKA K. 2020 - Accumulation of arsenic by plants growing in the sites strongly contaminated by historical mining in the Sudetes region of Poland. Internat. J. Environ. Res. Public Health, 17 (9): 3342.
• 3. DRADRACH A., SZOPKA K., KARCZEWSKA A. 2019 - Ecotoxicity of pore water in soils developed on historical arsenic mine dumps: The effects of forest litter. Ecotoxicolog. Environ. Safety, 181: 202-213.
• 4. DZIEKOŃSKI T. 1972 - Wydobywanie i metalurgia kruszców na Dolnym Śląsku od XIII do połowy XX wieku. Ossolineum. PAN, Inst. Hist. Kul. Materialnej, 420.
• 5. KAŁASKA M., SIUDA R., SIERPIEŃ P., WERRAD.H. 2022 - Application of arsenic surveying for determining the position of former mining and metallurgical constructions: an example from the Radzimowice area (Lower Silesia, SW Poland). Archaeolog. Anthropolog. Sci., 14: 184.
• 6. KARCZEWSKA A. 2006 - Heavy metals in soils of former mining areas in the Sudety Mountains - their forms and solubility. Pol. J. Environ. Stud., 15: 104-110.
• 7. KARCZEWSKA A., BOGDA A., GAŁKA B., SZULC A., CZWARKIEL D., DUSZYŃSKA D. 2006 - Natural and anthropogenic soil enrichment in heavy metals in areas of former metallic ore mining in the Sudety Mts. Pol. J. Soil Sci., 39:131-142.
• 8. KOZDRÓJ W., IHNATOWICZ A., CWOJDZIŃSKI S., PACUŁA J.2 017 - Objaśnienia do Szczegółowej Mapy Geologicznej Polski 1 : 50 000, ark. Kowary (832). Państw. Inst.Geol. Warszawa.
• 9. LEWIŃSKA K., DUCZMAL-CZERNIKIEWICZ A., KARCZEWSKA A., DRADRACH A., IQBAL M. 2021 - Arsenic forms in soils of various settings in the historical ore mining and processing site of Radzimowice, Western Sudetes. Minerals, 11: 491.
• 10. LI Z., MA Z., VAN DER KUIJP T. J., YUAN Z., HUANG L. 2014 - A review of soil heavy metal pollution from mines in China: Pollution and health risk assessment. Sci. Tot. Environ., 468-469: 843-853.
• 11. MADZIARZ M. 2009 - Kopalnie „Czarnów”, „Miedzianka” i „Stara Góra” w poszukiwaniach okruszcowania uranowego oraz rud metali w latach 40. i 50. XX w. [W:] Dzieje górnictwa - element europejskiego dziedzictwa kultury. Oficyna Wyd. P Wroc., Wrocław: 166-193.
• 12. MARSZAŁEK H., WĄSIK M. 2000 - Influence ofarsenic-bearing gold deposits on water quality in Zloty Stok mining area (SW Poland). Environ. Geol., 39: 888-892.
• 13. MIKULSKI S.Z. 2010 - Charakterystyka i geneza złotonośnej mineralizacji arsenowo-polimetalicznej w złożu Czarnów (Sudety Zachodnie). Biul. Państw. Inst. Geol., 439: 303-320.
• 14. MOCHNACKA K., OBERC-DZIEDZIC T., MAYER W., PIECZKA A., GÓRALSKI M. 2009 - New insights into the mineralization of the Czarnów ore deposit (West Sudetes, Poland). Geol. Sudet., 41: 43-56.
• 15. OCIEPA-KUBICKA A., OCIEPA E. 2012 - Toksyczne oddziaływanie metali ciężkich na rośliny, zwierzęta i ludzi. Inż. Środ., 15 (2): 169-180.
• 16. PASIECZNA A., KONON A., WYSOCKA I. 2019 - Environmental Contamination of Soilsby Cadmium, Associated with Former Zn-Pb Ore Mining Activity in the Upper Silesia Region (southern Poland). Bul. Geol. Soc. Greece., Spec. Publ., 7: 411-412.
• 17. RAZO I., CARRIZALES L., CASTRO J. 2004 - Arsenic and Heavy Metal Pollution of Soil, Water and Sediments in a Semi-Arid Climate Mining Area in Mexico. Water, Air, Soil Pollut., 152: 129-152.
• 18. ROZPORZĄDZENIE Ministra Środowiska z dnia 1 września 2016 r. w sprawie sposobu prowadzenia oceny zanieczyszczenia powierzchni ziemi. Dz.U. z2016 r. poz. 1395.
• 19. SALOMONS W. 1995 - Environmental impact of metals derived from mining activities: Processes, predictions, prevention. J. Geochem. Explorat., 52 (1-2): 5-23.
• 20. SHAJI E., SANTOSH M., SARATH K V., PRAKASH P., DEEPCHAND V., DIVYA B.V. 2021 - Arsenic contamination of groundwater: A global synopsis with focus on the Indian Peninsula. Geosci. Frontier., 12 (3): 101079.
• 21. SWĘD M., UZAROWICZ Ł., DUCZMAL-CZERNIKIEWICZ A., KWASOWSKI W., PĘDZIWIATR A., SIEPAK M., NIEDZIELSKI P. 2022 - Forms of metal(loid)s in soils derived from historical calamine mining waste and tailings of the Olkusz Zn-Pb ore district, southern Poland: A combined pedological, geochemical and mineralogical approach. Appl. Geochem., 139: 105218.
• 22. SZOPKA K., GRUSS I., GRUSZKA D., KARCZEWSKA A., GEDIGA K., GAŁKA B., DRADRACH A. 2021 - The effects of forest litter and waterlogging on the ecotoxicity of soils strongly enriched in arsenic in a historical mining site. Forests, 12 (3): 355.
• 23. YABEJ., ISHIZUKAM., UMEMURAT. 2010 - Current Levels of Heavy Metal Pollution in Africa. J. Veterin. Medic. Sci., 72 (10): 1257-1263.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2024)