Comparison of the sequential extraction methods for soil subjected to the long-term effect of sewage

• Autorzy: Rauckyte-Żak T.

Identyfikatory

DOI

10.2429/proc.2015.9(2)057

Warianty tytułu

PL

Porównanie metod ekstrakcji sekwencyjnej gleby poddanej wieloletniemu działaniu ścieków

• Konferencja: ECOpole’15 Conference (14-16.10.2015, Jarnoltowek, Poland)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The collation and comparison of two sequential extraction procedures: 5-stage Tessier’s and less-known 4-stage Sposito’s for samples of soil treated with wastewaters from the low-tonnage vegetable and animals fats production were presented. The subject production of technological fats was carried out in a small oleochemical plant and the presented results are the continuation of the previous papers. The doses of wastewaters directed to fields used for testing were limited by total nitrogen concentration in the total batches not exceeding the threshold value of 170 kgN/ha · year. The experimental plots were sown in the consecutive years with vegetation such as: oat, rape, triticale and mustard, which were introduced to the examined soils in bulk in a form of a green fertilizer. In order to compare the changes taking place in time, the acreage of the fields used for testing was fertilized with the separately mixed raw wastewaters after their defatting and physicochemical pretreatement. Fertilization processes were carried out on regular basis once a year within the period of four years. The soil samples used for the analyses were taken from the surface layer from the experimental fields. The obtained results indicate the significant variability of changeability levels concerning exchangeable and residual fractions determined in accordance with the selected sequential extraction methods.

PL

Przedstawiono zestawienie i porównanie dwóch procedur ekstrakcji sekwencyjnej: 5-etapową Tessiera oraz mniej znaną 4-etapową Sposito dla próbek gleby traktowanej ściekami z małotonażowej produkcji tłuszczów roślinnych i zwierzęcych. Przedmiotowa produkcja technicznych tłuszczów była prowadzona przez mały zakład oleochemiczny, a prezentowane wyniki są kontynuacją dotychczasowych prac. Dawki ścieków kierowanych na poletka doświadczalne limitowano stężeniem azotu ogółem w łącznych porcjach nieprzekraczających granicznej ilości 170 kg N/ha·rok. Poletka testowe corocznie były obsiewane roślinnością, w kolejnych latach: owsem, rzepakiem, pszenżytem i gorczycą, które w formie zielonego nawozu były w całej masie wprowadzane do badanych gleb. Dla porównania zachodzących zmian w czasie, eksperymentalne areały nawożono oddzielnie mieszanymi ściekami surowymi po ich odtłuszczeniu i podczyszczonymi fizykochemicznie. Nawożenie prowadzono regularnie raz w roku w okresie czterech lat. Próbki gleby do analiz pobierano z powierzchniowej warstwy z poletek doświadczalnych. Uzyskane wyniki wskazują na znaczące zróżnicowanie poziomów zmienności frakcji jonowymiennych i pozostałych oznaczanych zgodnie z wytypowanymi metodykami ekstrakcji sekwencyjnej.

Słowa kluczowe

EN

sequential extraction procedure; wastewaters from oleochemical production; exchangeable fractions; residual fractions

PL

procedury ekstrakcji sekwencyjnej; ścieki z produkcji oleochemicznej; frakcja wymienna; pozostałość

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Proceedings of ECOpole
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 9, No. 2
• Strony: 489--497
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., wykr., tab.

Twórcy

autor

Rauckyte-Żak T.

• Faculty of Chemical Technology and Engineering, University of Science and Technology in Bydgoszcz, ul. Seminaryjna 3, 85-326 Bydgoszcz, Poland, phone [phone]

Bibliografia

• [1] Żak S, Rauckyte-Żak T, Laurinavičius A. The influence of treated oleo-chemical wastewater applications on the metal speciation forms in soils. J Environ Eng Landsc. 2013;21(2):85-95. DOI: 10.3846/16486897.2013.773259.
• [2] Żak S, Rauckyte T. Research on the contents of heavy metals in soils subjected to many-year agroutilization of wastewaters from low tonnage oleochemical production. Ecol Chem Eng A. 2008;15(9):997-1003.
• [3] Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 18 listopada 2014 r. w sprawie warunków, jakie należy spełnić przy wprowadzaniu ścieków do wód lub do ziemi, oraz w sprawie substancji szczególnie szkodliwych dla środowiska wodnego. Dz.U. 2014, poz. 1800. [Regulation of the Minister of the Environment of 18 November 2014 on required quality standards for introducing sewage to water or soil and on extremely hazardous substances for the water environment (Journal of Laws 2014, item 1800)]. http://isap.sejm.gov.pl/DetailsServlet?id=WDU20140001800.
• [4] Paredes MJ, Moreno E, Ramos-Cormenzana A, Martinez J. Characteristics of soil after pollution with waste waters from olive oil extraction plants. Chemosphere. 1987;16(7):1557-1564. DOI: 10.1016/0045-6535(87)90096-8.
• [5] Sierra J, Marti E, Montserrat G, Cruañas R, Garau MA. Characterisation and evolution of a soil affected by olive oil mill wastewater disposal. Sci Total Environ. 2001;279(1-3):207-214. DOI: 10.1016/S0048-9697(01)00783-5.
• [6] Tardioli S, Bànnè ETG, Santori F. Species-specific selection on soil fungal population after olive mill waste-water treatment. Chemosphere. 1997;34(11):2329-2333. DOI: 10.1016/S0045-6535(97)00044-1.
• [7] Paredes MJ, Monteoliva-Sanchez M, Moreno E, Perez J, Ramos-Cormenzana A, Martinez J. Effect of waste waters from olive oil extraction plants on the bacterial population of soil. Chemosphere. 1986;15(5):659-664. DOI: 10.1016/0045-6535(86)90015-9.
• [8] Russell JM, Cooper RN, Lindsey SB. Soil denitrification rates at wastewater irrigation sites receiving primary-treated and anaerobically treated meat-processing effluent. Bioresour Technol. 1993;43(1):41. DOI: 10.1016/0960-8524(93)90080-U.
• [9] Russell JM. Irrigation of primary treated and anaerobically treated meat-processing wastes onto pasture: Lysimeter trials. Agr Wastes. 1986;18(4):257-268. DOI: 10.1016/0141-4607(86)90071-5.
• [10] Russell JM, Cooper WC. Irrigation of pasture with meat processing plant effluent. Proc. 42nd Purdue Industrial Waste Conf. Lewis, Chelsea MI, 1987; 491-497. http://e-archives.lib.purdue.edu/cdm/ref/collection/engext/id/39303.
• [11] Tessier A, Campbel P, Bisson M. Sequential extraction procedure for the speciation of particulate trace metals. Anal Chem. 1979;51(7):844-851. DOI: 10.1021/ac50043a017.
• [12] Sposito G, Lund L, Chang A. Trace metal chemistry in arid-zone field soils amended with sewage sludge: I. Fractionation of Ni, Cu, Zn, Cd, and Pb in solid phases. Soil Sci Soc Am J. 1982;46(2):260-264. DOI: 10.2136/sssaj1982.03615995004600020009x.
• [13] IUSS WRB 2006 (IUSS Working Group WRB. (2006). World reference base for soil resources 2006. 2nd edition. World Soil Resources Reports No. 103. FAO, Rome. http://www.fao.org/ag/agl/agll/wrb/doc/wrb2006final.pdf).
• [14] He Q, Ren Y, Mohamed I, Ali M, Hassan W, Zeng F. Assessment of trace and heavy metal distribution by four sequential extraction procedures in a contaminated soil. Soil Water Res. 2013;8(2):71-76. http://www.agriculturejournals.cz/publicFiles/91845.pdf.
• [15] Hass A, Fine P. Sequential selective extraction procedures for the study of heavy metals in soils, sediments, and waste materials - a critical Review. Crit Rev Environ Sci Technol. 2010;40(5):365-399. DOI: 10.1080/10643380802377992.
• [16] Gleyzes C, Tellier S, Astruc M. Fractionation studies of trace elements in contaminated soils and sediments: a review of sequential extraction procedures. Trends Anal Chem. 2002;21:451-467. DOI: 10.1016/S0165-9936(02)00603-9.
• [17] Talinli I, Anderson GK. Interference of hydrogen peroxide on the standard COD test. Water Res. 1992;26:107-110. DOI: 10.1016/0043-1354(92)90118-N.
• [18] Kang YW, Cho MJ, Hwang KY. Correction of hydrogen peroxide interference on standard chemical oxygen demand test. Water Res. 1999;33:1247-1251. DOI: 10.1016/S0043-1354(98)00315-7).
• [19] Lepp NW. Effects of heavy metals pollution in plants. Effects of heavy metals on plant function (ed. LEPP N. W.). London: Applied Science Publishers, 1981;1:111-143.
• [20] Rattan RK, Datta SP, Chhonkar PK, Suribabu K, Singh AK. Long-term impact of irrigation with sewage effluents on heavy metal content in soils, crops and groundwater - a case study. Agric Ecosyst Environ. 2005;109(3-4):310-322. DOI: 10.1016/j.agee.2005.02.025.
• [21] Lassat MM. Phytoextraction of toxic metals: a review of biological mechanisms. J Environ Qual. 2002;31(1):109-120. https://clu-in.org/download/remed/lasat_article.pdf.
• [22] Fitamo D, Itana F, Olsson M. Total contents and sequential extraction of heavy metals in soils irrigated with wastewater, Akaki, Ethiopia. Environ Manage. 2007;39:178-193. DOI: 10.1007/s00267-006-0074-4.
• [23] Krishnamurti GSR, Naidu R. Speciation and phytoavailability of cadmium in selected surface soils of South Australia. Aust J Soil Res. 2000;38:991-1004. DOI: 10.1071/SR99129.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.