BazTech - Yadda

1

Adsorption of hydrated Fe(OH)2+ on the kaolinite surface : A density functional theory study

Wu Hongqiang, Miao Yuqi, Long Qibang, Yan Huashan, Li Yong, Qiu Sen, Wu Hao, Zhao Guanfei, Qiu Tingsheng

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2023

|

Vol. 59, iss. 6

art. no. 174415

EN

The present study employed density functional theory (DFT) to analyze the adsorption configuration and mechanism of Fe(OH)2+ on the kaolinite (001) surface. The findings demonstrated that Fe(OH)2(H2O)4+ is the main type in which hydrated Fe(OH)2+ can be found in aqueous solution. On the surface of kaolinite, Fe(OH)2(H2O)4+ will be adsorbed. There are two forms of adsorption: outer-sphere and inner-sphere coordination (monodentate/bidentate) adsorption. Fe(OH)2(H2O)4+ has a moderate propensity to adsorb on the alumina octahedral sheet of kaolinite when the outer-sphere coordination adsorption takes place. In cases of inner-sphere coordination adsorption, Fe exhibits a tendency to form monodentate adsorption compounds in conjunction with Ou atoms. Additionally, it prefers to create bidentate adsorption compounds through coordination with both Ot and Ou atoms. The adsorption mechanism analysis results show that the ionic property of Fe atom decreases after outer-sphere coordination adsorption. After inner-sphere coordination adsorption, some electrons of Fe atom are transferred to the surface O atom. The presence of electrons between the Fe and O atoms enhances the formation of bonds, hence enhancing the covalent nature of the Fe-O bond. Theoretical FT-IR (Fourier transform infrared spectroscopy) calculations show that the formation of Fe-O chemical bonds. Because of the lower adsorption energy and more chemical bonds, hydrate Fe(OH)2+ is more likely to be bidentate adsorbed on the kaolinite surface.

2

Bioaccumulation of Chromium, Iron, and the Expression of TNF-α and Caspase-3 in Mudskipper (Periophthalmus spp.) from Ambon Island Waters, Indonesia

Liline Sintje, Rumahlatu Dominggus, Salmanu Sriyanti I. A., Pattipeilohy Mery, Sangur Kristin

Journal of Ecological Engineering

|

2022

|

Vol. 23, nr 7

90--104

EN

TNF-α protein and caspase-3 in mudskipper muscle can be used as a biomarker to evaluate the environmental conditions. Therefore, this study aimed to analyze the heavy metal contents, specifically Cr and Fe, in the sediments from the mangrove area, as well as the expression of TNF-α and caspase-3 in mudskipper muscle. The samples used were the sediments and mudskippers from the waters of Poka, Waai, and Rutong Villages. The heavy metals were analyzed using Atomic Absorption Spectrophotometry (AAS), while the TNF-α and caspase-3 expressions were assessed with immunohistochemical staining. Observations were carried out using an optical microscope with 1000x magnification. The results showed that the proportion of Fe accumulated in mudskipper at the three locations was greater than Cr, while Cr was higher in the sediment compared to Fe. Moreover, the TNF-α and caspase-3 expressions appeared in muscle organs in varying amounts. This indicates that Cr and Fe under excessive conditions can be toxic to mudskipper causing muscle inflammation and cell death, which leads to the expression of TNF-α and caspase-3.

3

Osobliwa mineralizacja rudna w serpentynitach antygorytowych kopalni Nasławice koło Sobótki (Dolny Śląsk)

Heflik Wiesław, Dumańska-Słowik Magdalena, Kotowski Mirosław

Przegląd Górniczy

|

2021

|

T. 77, nr 7-9

1--8

PL

W pracy przedstawiono charakterystykę mineralogiczno-petrograficzną grubokrystalicznej mineralizacji dolomitowo-magnetytowej napotkanej w obrębie północno-zachodniej części kopalni serpentynitów w Nasławicach koło Sobótki (Dolny Śląsk). Takie grubokrystaliczne wykształcenie tych dwóch minerałów w obrębie serpentynitów Wzgórz Nasławickich napotkano po raz pierwszy. Mineralizacja ta występuje w strefie kontaktu tektonicznego serpentynitu z wczesnowaryscyjską intruzją gabrową. W wyniku badań mikroskopowych w świetle przechodzącym oraz mikrospektroskopii Ramana stwierdzono, że asocjacja tych dwóch minerałów (dolomitu i magnetytu) stanowi produkt krystalizacji roztworów hydrotermalnych. Składniki chemiczne, żelazo i magnez, potrzebne do krystalizacji tych faz pochodzą głównie z rozkładu piroksenów i oliwinów oraz produktów protokrystalizacji obecnych w protolicie serpentynitowym. Wapń doprowadzony został pogabrowymi roztworami hydrotermalnymi.

EN

The paper presents mineralogical and petrographical characteristics of coarse-crystalline dolomite-magnetite mineralization found within the north-western part of the serpentinite mine in Nasławice near Sobótka (Lower Silesia). Such a coarse-crystalline formation of these two minerals within the serpentinites of the Nasławice Hills was encountered here for the first time. The mineralization occurs in the tectonic contact zone of the serpentinite with the Early Variscan gabbroic intrusion. The observations under polarized transmitted light microscopy and analyses of Raman microspectroscopy revealed that the association of these two minerals (dolomite and magnetite) has been a product of post-magmatic, hydrothermal activity. The chemical components, i.e. iron and magnesium, required for the crystallisation of these phases were mainly derived from the decomposition of pyroxenes and olivines and the products of protocrystallisation found in the serpentinite protolith. Calcium was supplied by post-gabbroic hydrothermal solutions.

4

Oznaczanie zawartości pierwiastków Na, Mg, Fe, Cr, Mn, Zn w próbkach wody oraz mułu z jeziora metodą Atomowej Spektrometrii Absorpcyjnej (ASA)

Żurek Katarzyna, Samek Anna, Jakubas Magdalena

Analit

|

2021

|

Nr 10

46--57

PL

W publikacji opisano zawartość pierwiastków Na, Mg, Fe, Cr, Mn, Zn w próbce wody i mułu pobranego z jeziora utworzonego na hałdzie w zakładzie odzysku surowców w Krakowie. Skupiono się na porównaniu obu próbek pod względem stężenia badanych pierwiastków. Użyto w tym celu metody analizy śladów - atomowej spektroskopii absorpcyjnej, która jest jedną z najczęściej stosowanych metod oznaczania stężenia pierwiastków w próbkach. Wysoka szkodliwość dla środowiska była kryterium wyborów tych pierwiastków do analizy.

EN

The publication determines the concentration of the elements Na, Mg, Fe, Cr, Mn, Zn in the samples of water and silt collected from the lake formed in the heap at the raw material recovery plant in Kraków. The focus was put on comparing the two samples in terms of the concentrations of the examined elements. For this purpose, the method of trace analysis was used - Atomic Absorption Spectroscopy, which is one of the most frequently used methods for metals’ determining I various samples. The elements for the determination were selected because of their high toxicity in the environment.

5

Bioremediation of Iron on Diamond Post Mining Soil Using Compost Made from Cow Manure and Traditional Market Organic Waste

Mahyudin Rizqi Puteri, Firmansyah Muhammad, Purwanti Melisa Anggraini, Najmina Dina

Journal of Ecological Engineering

|

2020

|

Vol. 21, nr 5

221--228

EN

The purpose of this research was to improve the diamond post-mining soil quality using a bioremediation composting method based on the cow manure and organic waste from a traditional market. This research was conducted for: 1) identifying the conditions for temperature, pH and moisture during the composting process; 2) analyzing the difference of variations in composition and the best composting durations. The bioremediation method used is open windrow composting, divided into four composition variations, namely variation A (100% soil); B (75% soil: 25% compost); C (50% soil: 50% compost); D (25% soil: 75% compost). The variations of composting duration are 15th and 30th days. From the result of two-way ANOVA test, it can be concluded that there is no significant difference in the decrease of Fe value due to the variations in composition ratio and duration of composting.

6

Effects of Temperature on Fe and Ti in Carbothermic Reduction of Vanadium Titanomagnetite with adding MgO

Li Xiaohui, Kou Jue, Sun Tichang, Wu Shichao, Zhao Yongqiang

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2019

|

Vol. 55, iss. 4

917--927

EN

Effects of temperature on Fe and Ti in carbothermic reduction of vanadium titanomagnetite (VTM) concentrate with adding MgO at 1100~1500℃ were investigated. It was found that most of Fe in the VTM concentrate existed in the form of magnetite and a small amount existed as ilmenite; Ti in the VTM concentrate was mainly present in the form of ilmenite. The temperature had significant effects on Fe and Ti: increasing temperature was beneficial to decrease the Fe content in the magnesium titanate mixture, and the Fe content could decrease to 5.47% at 1500℃. Thermodynamic analysis showed that FeTiO3 and MgO preferentially reacted to form Mg2TiO4, followed by MgTiO3 and MgTi2O5 when the temperature increased from 1100℃ to 1500℃. Results of X-ray diffraction and scanning electron microscopy-energy dispersive spectroscopy analyzes showed that an intermediate product of MgFe2O4 would formed at 1300~1400℃ in the actual experiment. This caused the Fe content in the magnesium titanate mixture to increase from 21.32% to 22.85% when the temperature increased from 1200℃ to 1400℃. In addition, the size of magnesium titanate particles could increase from a few microns to approximately 100 µm when the temperature increased from 1100℃ to 1500℃, which was conducive to realize the separation of metallic iron and magnesium titanate.

7

Rola zjawiska wtórnego pylenia na terenie semirekreacyjnym w narażeniu ludności związkami Ni, Fe, Cu i Zn

Musielińska R., Kwapuliński J., Kowol J., Asman M., Nogaj E., Szady A.

Prace Naukowe Akademii im. Jana Długosza w Częstochowie. Technika, Informatyka, Inżynieria Bezpieczeństwa

|

2018

|

T. 6

101--111

PL

Zawartość Ni, Fe, Cu, Zn w powietrzu, glebie i opadach w centrum Zawoi oznaczono metodą ICP-AES. Pobór imisji tych metali wykonano za pomocą pyłomierza stałego kierunkowego i ruchomego w sąsiedztwie ulicy i odległości 200m od ulicy. Zjawisko wtórnego pylenia opisano za pomocą współczynników kontaminacji Endler’a, współczynnika wtórnej emisji Steward’a, współczynnika wzbogacenia Endler’a. Dodatkowy udział tego zjawiska i ogólną zawartość metali w przyziemnej warstwie powietrza określono według Szymczykiewicza. Stanowisko Markowe Szczawiny (Babia Góra) może być wykorzystane w badaniach prospektywnych jako układ odniesienia jakości powietrza. Na terenach semirekreacyjnych znaczący okresowy dodatkowy udział ma wtórna emisja pyłów. Współczynniki kontaminacji Endler’a (dwie wersje) oraz Szymczykiewicza i Steward’a dobrze charakteryzują względną zmianę jakości powietrza w sąsiedztwie powierzchni utwardzonych i w funkcji odległości od ruchliwej ulicy.

EN

The content of Ni, Fe, Cu, Zn in the air, soil and rainfall was determined by ICP-AES. The consumption of the imissions of these metals was performed using the fixed and moving direction dust meter in the vicinity of the street and at the distance 200m from the street. The phenomenon of the secondary dust emission was described using Endler’s coefficients contamination, the Steward's coefficient of secondary emission and the Endler’s enrichment factor. The additional part of this phenomenon and the overall content of metals in the ground layer of air was determined by Szymczykiewicz. The position Markowe Szczawiny (Babia Mountain) can be used in prospective studies as a reference air quality. In semirecreational areas the secondary dust emission has influence on the additional significant periodic. The coefficients of contamination of Endler’s (two versions), Szymczykiewicz and Steward’s feature relative change in the air quality in the vicinity of the surface hardened and in the distance function from the busy street.

8

Kontaminacja w przyziemnej warstwie powietrza w Zawoi w aspekcie poszukiwania obszarów odniesienia

Musielińska R., Kwapuliński J., Kowol J., Asman M.

Prace Naukowe Akademii im. Jana Długosza w Częstochowie. Technika, Informatyka, Inżynieria Bezpieczeństwa

|

2018

|

T. 6

113--123

PL

Badania przeprowadzono w obszarze administracyjnym Nadleśnictwa Zawoja. Jako układ odniesienia wytypowano schronisko na Babiej Górze (Markowe Szczawiny). Zawartość Ni, Fe, Cu, Zn oznaczono metodą ICP-AES. Pobór imisji tych metali wykonano za pomocą pyłomierza stałego kierunkowego i ruchomego w sąsiedztwie ulicy i odległości 200m od ulicy. Zjawisko wtórnego pylenia opisano za pomocą współczynników kontaminacji Endler’a, współczynnika wtórnej emisji Steward’a, współczynnika wzbogacenia Endler’a. Dodatkowy udział tego zjawiska i ogólną zawartość metali w przyziemnej warstwie powietrza określono według Szymczykiewicza. Stanowisko Markowe Szczawiny (Babia Góra) może być wykorzystane w badaniach prospektywnych jako układ odniesienia jakości powietrza. Na terenach semirekreacyjnych znaczący okresowy dodatkowy udział ma wtórna emisja pyłów. Współczynniki kontaminacji Endler’a (dwie wersje) oraz Szymczykiewicza i Steward’a dobrze charakteryzują względną zmianę jakości powietrza w sąsiedztwie powierzchni utwardzonych i w funkcji odległości od ruchliwej ulicy.

EN

The studies were conducted in the area of the Zawoja Forest District. As a frame of reference the hostel in Babia Mountain (Markowe Szczawiny) was chosen. The content of Ni, Fe, Cu, Zn was determined by ICP-AES. The consumption of the imissions of these metals was performed using the fixed and moving direction dust meter in the vicinity of the street and at the distance 200m from the street. The phenomenon of the secondary dust emission was described using Endler’s coefficients contamination, the Steward's coefficient of secondary emission and the Endler’s enrichment factor. The additional part of this phenomenon and the overall content of metals in the ground layer of air was determined by Szymczykiewicz. The position Markowe Szczawiny (Babia Mountain) can be used in prospective studies as a reference air quality. In semirecreational areas the secondary dust emission has influence on the additional significant periodic. The coefficients of contamination of Endler’s (two versions), Szymczykiewicz and Steward’s feature relative change in the air quality in the vicinity of the surface hardened and in the distance function from the busy street.

9

Influence of Ho3+ ions for quantitation of iron (Fe) in 0.1 M HCl solution using microwave plasma-atomic emission spectrometry (MP-AES)

Stępień M., Bukowska A.

Metallurgy and Foundry Engineering

|

2018

|

Vol. 44, no. 3

109--117

EN

During research work in the Non-Ferrous Metals Department on AGH University of Science and Technology concerning new corrosion inhibitors for iron alloys in magnetic fields, Ho3+ ions were proposed as one of the new inhibitors. One of the methods for determining the rate of the corrosion process is determining the concentration of Fe ions in a solution. Due to the required high precision of determining the concentration of Fe ions in a solution contains Ho3+ ions with a wide range of concentrations, the influence of the matrix effect and interferences of Ho3+ ions must be known. The present work investigates the impact of Ho ions within a range of 0 to 100 mg/L for the quantitation of Fe ions in a 0.1 M HCl solution using the MP-AES method. The obtained results were analyzed using the single-factor ANOVA method. In a range of up to 40 mg/L, Ho3+ ions are not a significant factor to determining the Fe concentration by MP-AES.

PL

W trakcie prac badawczych prowadzonych na Katedrze Fizykochemii i Metalurgii Metali Nieżelaznych na Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie dotyczących nowych inhibitorów korozji stopów żelaza w polu magnetycznym, jako jeden z nowych inhibitorów zaproponowano jony Ho. Jedną z metod określenia postępów procesu korozji było oznaczenie stężenia jonów Fe w roztworze metodą atomowej spektroskopii emisyjnej w plazmie mikrofalowej (MP-AES). Z uwagi na wymaganą wysoką precyzję określenia niewielkiej zawartości jonów Fe w roztworach o różnej zawartości jonów Ho konieczne stało się zbadanie, czy obecność jonów Ho wpływa istotnie na ocenę ilościową jonów Fe metodą MP-AES. W niniejszej pracy zbadano wpływ stężenia jonów Ho w zakresie stężeń od 0 do 100 mg/l na oznaczenie zawartości Fe w 0,1 M kwasie solnym. Uzyskane wyniki poddano analizie statystycznej z wykorzystaniem metody ANOVA. W zakresie stężeń jonów Ho w analicie do 40 mg/L nie wykazano istotnego wpływu na oznaczenie żelaza na poziomie ufności 95%.

10

Influence of doping with Co, Cu, Ce and Fe on structure and photocatalytic activity of TiO2 nanoparticles

Wojcieszak D., Mazur M., Kaczmarek D., Domaradzki J.

Materials Science Poland

|

2017

|

Vol. 35, No. 4

725--732

EN

In this paper, structural and photocatalytic properties of TiO2 nanopowders doped with 1 at.% of cerium, cobalt, cooper and iron have been compared. Nanoparticles were synthesized by sol-gel technique and characterized by SEM, EDS and XRD methods. Moreover, their photocatalytic activity was determined based on decomposition of methyl orange. Results were compared with undoped powder. The structural investigations have revealed that all prepared nanopowders were nanocrystalline and had TiO2-anatase structure. The average size of crystallites was ca. 4 nm to 5 nm. The distribution of the dopant was homogenous in case of all manufactured powders. Moreover, for TiO2 doped with Co, Ce and Cu, aggregation effect was not as large as for TiO2:Fe. The results of photocatalytic decomposition showed that self-cleaning activity of all prepared nanopowders was higher as compared to undoped one. Due to the efficiency of these reactions (after 5 hours) nanopowders can be ordered as: TiO2:Co > TiO2:Ce > TiO2:Cu > TiO2:Fe > TiO2.

11

Effect of adding furnace ash from bituminous coal combustion to soil on phytoavailability of selected metals

Antonkiewicz J., Jasiewicz C., Kępka W., Kowalewska A., Pełka R., Losak T., Hlusek J.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2015

|

T. 18, nr 4

405--422

EN

The research on the effect of furnace ash from bituminous coal combustion on the uptake of Cr, Cu, Ni, Fe, Mn, Al by maize (Zea mays L.) was conducted under conditions of a three-year pot experiment. The arable soil in the pot experiment was amended with furnace ash in the amount of 23.33 g·pot‒1 (corresponding to 20 t·ha‒1) and with increasing doses of cadmium (3÷15 mg·kg‒1 soil DM). Application of ash and cadmium in the amount of 3÷5 mg·kg‒1 DM to the soil had a significant effect on the increase in the yield of above-ground parts and roots of maize. Application of subsequent doses of cadmium (7.5÷15 mg·kg‒1) caused a considerable reduction in the yield of the tested plant. The research shows that the applied furnace ash reduced the depression in yielding of maize. Introduction of furnace ash to cadmium-contaminated soil caused an increase in the content of Cr, Fe, Ni, Cu and Al in maize biomass and a decrease in the content of Mn in maize. Among the studied metals, Mn was translocated from roots to above-ground parts the most efficiently, and Al - the least efficiently, evidence of which are the highest values of the translocation factor for Mn, and the lowest values for Al. The research showed that ash introduced to cadmium-contaminated soil did not immobilize the above-mentioned metals, and thereby did not reduce the phytoavailability. In general, contamination of the soil with cadmium and introduction of ash stimulated uptake of the metals by maize. We observed that roots took up more Cr, Fe, Ni and Al, whereas above-ground parts of maize took up more Mn and Cu. The lowest uptake of the studied metals by maize was observed in the treatment where only furnace ash was applied.

PL

Badania nad wpływem popiołu paleniskowego z węgla kamiennego na pobieranie Cr, Cu, Ni, Fe, Mn, Al przez kukurydzę (Zea mays L.) przeprowadzono w warunkach trzyletniego doświadczenia wazonowego. W doświadczeniu wazonowym zastosowano do gleby uprawnej popiół paleniskowy, w ilości 23,33 g·wazon‒1, odpowiadającej 20 t·ha‒1, oraz wzrastające dawki kadmu, w ilości 3÷15 mg·kg‒1 s.m. gleby. Zastosowanie popiołu oraz kadmu w ilości 3÷5 mg·kg‒1 s.m. do gleby wpłynęło istotnie na zwiększenie plonu części nadziemnych i korzeni kukurydzy. Natomiast zaaplikowanie kolejnych dawek kadmu (7,5÷15 mg·kg‒1) spowodowało istotne obniżenie plonu testowanej rośliny. Z badań wynika, że zaaplikowany popiół paleniskowy zmniejszył depresję plonowania kukurydzy. Wprowadzenie popiołu paleniskowego do gleby zanieczyszczonej kadmem wpłynęło na zwiększenie zawartości Cr, Fe, Ni, Cu i Al w biomasie kukurydzy, natomiast wpłynęło na zmniejszenie zawartości Mn w kukurydzy. Spośród badanych metali najłatwiej był przemieszczany z korzeni do części nadziemnych Mn, a najsłabiej Al, o czym świadczą największe wartości współczynnika translokacji dla Mn, a najmniejsze wartości dla Al. Z badań wynika, że popiół wprowadzony do gleby zanieczyszczonej kadmem nie wpłynął na immobilizację wyżej wymienionych metali, a tym samym nie ograniczył fitoprzyswajalności. Generalnie zanieczyszczenie gleby kadmem i wprowadzenie popiołu stymulowało pobieranie metali przez kukurydzę. Stwierdzono większe pobranie Cr, Fe, Ni i Al przez korzenie, natomiast Mn i Cu przez części nadziemne kukurydzy. Najmniejsze pobranie badanych metali przez kukurydzę zarejestrowano w obiekcie, w którym zastosowano wyłącznie popiół paleniskowy.

12

XPS analysis of AISI 304L stainless steel surface after electropolishing

Rokosz K., Hryniewicz T., Simon F., Rzadkiewicz S.

Advances in Materials Science

|

2015

|

Vol. 15, nr 1(43)

21--29

EN

In the paper, the passive surface layers of AISI 304L after standard (EP50) and very-high-current density electropolishing (EP1000) in a mixture of orthophosphoric and sulfuric acids in a 1:4 ratio, are presented. The main finding of the presented studies is enrichment of the steel surface film in chromium: total chromium to total iron ratio was equal to 6.6 after EP50 and to 2.8 after EP1000; on the other hand, chromium compounds to iron compounds ratio was equal to 10.1 after EP50, and 3.9 after EP1000.

13

Spin and electron density redistribution upon binding of non-innocent ligand by iron in enzymatic environment: challenges for quantum chemistry

Brocławik E., Borowski T., Radoń M.

TASK Quarterly : scientific bulletin of Academic Computer Centre in Gdansk

|

2014

|

Vol. 18, No 3

255--263

EN

The quality of the description of a chemical bond between the metal (acti ve site) and the ligand (substrate) critically depends on the electronic pro cesses accompanying the bond formation. However, as far as transition metal centers ( TM ) in enzymes are considered, most of the properties related to their electronic structure are extre mely challenging for quantum chemistry. Especially severe problems appear for the bonding of NO to fe rrous sites, e.g. in myoglobin or non-heme enzymes. Therefore, special care has to be shown in t he assessment of a quantum chemical method employed with respect to its power in des cribing the properties of interest. In this work we discuss spin-resolved Fe-NO charge transfe rs and their relation to the metal spin state, with special attention paid to the interpretation of t he bonding between NO and the transition metal center in terms of dative or covalent contributi ons; furthermore, the impact of spin and the electron transfer on the reactivity of the center is discussed. The stress is put on the role of the coordinating environment in controlling the re action mechanism via fine-tuning of the spin and the oxidation status of the metal core. This goe s in line with the high significance of spin in enzymatic reaction mechanisms ( cf. multi-state reactivity proposed for iron enzymes).

14

Effect of fly ashes and sewage sludge on Fe, Mn, Al, Si and Co uptake by grass mixture

Antonkiewicz J.

Journal of Ecological Engineering

|

2014

|

Vol. 15, nr 3

6--13

EN

Application of sewage sludge for environmental management of fly ashes landfill site affects chemical composition of plants. The aim of the present investigations was learning the effect of growing doses of municipal sewage sludge on the yield and uptake of Fe, Mn, Al, Si and Co by grass mixture used for environmental management of fly ashes landfill. The experimental design comprised of 5 objects differing by a dose of municipal sewage sludge supplied per 1 hectare: I. control, II. 25 t d.m., III. 50 t d.m., IV. 75 t d.m. and V. 100 t d.m. Application of sewage sludge resulted in the increase in yield. The content of analyzed elements in the grass mixture depended significantly on sewage sludge dose. Increasing doses of sewage sludge caused marked increase in Mn and Co contents, while they decreased Fe, Al and Si contents in the grass mixture. It was found that growing doses of sewage sludge caused an improvement of Fe to Mn ratio value in the grass mixture. Assessing the element content in the grass mixture in the view of forage value, it was found that Fe and Mn content did not meet the optimal value. Si content in plants was below the optimal value.

15

Effect of soil pollution with heavy metal mixtures on iron content in broad bean (Vicia faba L.)

Gospodarek J., Nadgórska-Socha A.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2014

|

Vol. 21, nr 4

461--469

EN

The investigations were conducted to determine the effect of soil contamination with mixtures of: lead, copper and cadmium with zinc and nickel on two levels of pollution (acc. to II and III pollution class in IUNG classification) on iron concentrations in broad bean plants. Broad bean, White Windsor c.v. was cultivated in a control soil with natural heavy metal concentrations (Control and Control + NPK) and in the soil contaminated with the mixtures of heavy metals (Ni + Zn, Ni + Cd, Ni + Pb, Ni + Cu, Zn + Cd, Zn + Pb, Zn + Cu) applied in two doses, or with single heavy metals (Cd, Cu, Ni, Zn and Pb) used in a higher dose. Soil contamination with mixtures of Cu and Pb with Zn or Ni and Zn with Ni on the level matching III pollution level in IUNG classification, as well as pollution with mixtures of Cu with Ni and Pb with Zn on the level corresponding to II level of pollution leads to a significant increase in iron concentrations in broad bean shoots but causes its decrease in roots. A decline in Fe content in broad bean roots was observed also under conditions of soil contaminated with mixtures of Ni with Zn, Ni with Pb and Zn with Cu on a lower level of pollution. Cd presence in the mixtures with Ni or Zn, both in a higher and lower dose of the metals leads to alleviating the differences in Fe concentrations in broad bean shoots (and with the lower dose also in roots) in comparison with the control plants.

PL

Celem pracy było określenie wpływu skażenia gleby mieszaninami metali ciężkich: ołowiu, miedzi i kadmu z cynkiem i niklem na dwóch poziomach zanieczyszczenia (wg II i III klasy zanieczyszczenia zgodnie z klasyfikacją IUNG) na zawartość żelaza w roślinach bobu. Bób odmiany Windsor Biały był uprawiany w glebie o naturalnej zawartości metali ciężkich (Kontrola i Kontrola + NPK) oraz w glebie skażonej mieszaninami metali ciężkich (Ni + Zn, Ni + Cd, Ni + Pb, Ni + Cu, Zn + Cd, Zn + Pb, Zn + Cu) zastosowanymi w dwóch dawkach lub pojedynczymi metalami ciężkimi (Cd, Cu, Ni, Zn i Pb) zastosowanymi w wyższej dawce. Skażenie gleby mieszaninami Cu i Pb z Zn lub z Ni oraz Zn z Ni na poziomie odpowiadającym III stopniowi zanieczyszczenia wg klasyfikacji IUNG, a także Cu z Ni i Pb z Zn na poziomie odpowiadającym II stopniowi zanieczyszczenia prowadzi do istotnego wzrostu zawartości żelaza w pędach bobu, natomiast powoduje obniżenie jego poziomu w korzeniach. Spadek zawartości Fe w korzeniach bobu stwierdzono także w warunkach gleby skażonej mieszaninami Ni z Zn, Ni z Pb i Zn z Cu na niższym poziomie zanieczyszczenia. Obecność Cd w mieszaninach z Ni lub z Zn, zarówno przy wyższej, jak i niższej dawce metali prowadzi do zniwelowania różnic w zawartości Fe w pędach bobu (a przy niższej dawce także w korzeniach) w porównaniu do roślin kontrolnych.

16

Effect of soil contamination with heavy metal mixtures on iron content in broad bean (Vicia faba L.) pods and seeds

Gospodarek J., Nadgórska-Socha A.

Proceedings of ECOpole

|

2013

|

Vol. 7, No. 2

485--490

EN

The investigations were conducted to determine the effect of soil contamination with mixtures of: lead, copper and cadmium with zinc and nickel on two levels of pollution (acc. to II and III pollution class in IUNG classification) on iron concentrations in broad bean pods and seeds. Broad bean, White Windsor c.v. was cultivated in a control soil with natural heavy metal concentrations (Control and Control+NPK) and in the soil contaminated with the mixtures of heavy metals (Ni+Zn, Ni+Cd, Ni+Pb, Ni+Cu, Zn+Cd, Zn+Pb, Zn+Cu) applied in two doses, or with single heavy metals (Cd, Cu, Ni, Zn and Pb) used in a higher dose. Most of the analyzed heavy metal mixtures did not affect significantly iron concentrations in broad bean pods. Soil contamination with cadmium according to the dose established on the III pollution level acc. to IUNG classification and with a mixture of Ni with Cu and Zn with Cd acc. to the dose corresponding to II level of pollution in IUNG classification led to a decrease in iron concentrations in broad bean seeds.

PL

Celem pracy było określenie wpływu skażenia gleby mieszaninami metali ciężkich: ołowiu, miedzi i kadmu z cynkiem i niklem na dwóch poziomach zanieczyszczenia (wg II i III klasy zanieczyszczenia zgodnie z klasyfikacją IUNG) na zawartość żelaza w strąkach i nasionach bobu. Bób odmiany Windsor Biały był uprawiany w glebie o naturalnej zawartości metali ciężkich (Kontrola i Kontrola+NPK) oraz w glebie skażonej mieszaninami metali ciężkich (Ni+Zn, Ni+Cd, Ni+Pb, Ni+Cu, Zn+Cd, Zn+Pb, Zn+Cu), zastosowanymi w dwóch dawkach, lub pojedynczymi metalami ciężkimi (Cd, Cu, Ni, Zn i Pb) zastosowanymi w wyższej dawce. Większość z badanych mieszanin metali ciężkich nie wpłynęła istotnie na zawartość żelaza w strąkach bobu. Skażenie gleby kadmem wg dawki ustalonej na poziomie III stopnia zanieczyszczenia wg klasyfikacji IUNG oraz mieszaniną Ni z Cu i Zn z Cd wg dawki ustalonej na poziomie II stopnia zanieczyszczenia wg klasyfikacji IUNG prowadzi do obniżenia zawartości żelaza w nasionach bobu.

17

Stewia (Stevia rebaudiana Bertoni) jako źródło wybranych mikroelementów

Gęsiński K., Majcherczak E., Gozdecka G.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2013

|

Nr 2

74-75

PL

W pracy analizowano zawartość wybranych mikroelementów (Fe, Cu, Mn i Zn) w produktach stewii, będących w sprzedaży: tabletek oraz suszonych, w pełni wykształconych liści, które porównywano z młodymi liśćmi oraz cukrem. Stewia charakteryzuje się dużą zawartością badanych mikroelementów. Największą stwierdzono w młodych liściach stewii. Starsze liście zawierają mniejsze ich ilości, ale stanowią również bogate ich źródło. Z analizowanych produktów stewii tabletki zawierają znacznie mniej mikroelementów niż produkt nieprzetworzony w postaci suszonych liści. Cukier zawiera tylko śladowe ilości mikroelementów.

EN

The study analyzed a content of selected trace elements (Fe, Cu, Mn and Zn) in stevia products such as tablets and dried, fully developed leaves being on sale, which were then compared with young leaves and sugar. Stevia is characterized by a high content of micronutrients. The highest content was found in young leaves of stevia. Older leaves contain smaller quantities of micronutrients but still represent a rich source of them. Among analyzed stevia products the tablets contain much less micronutrient than the raw product in a form of dried leaves. Sugar contains only a trace amount of micronutrients.

18

The influence of the degree of iron-ore enrichment on it’s metallization parameters

Amdur A. M., Pelevin A. E., Purevsuren B., Munkhtuul L., Raznitsina A. L.

International Letters of Chemistry, Physics and Astronomy

|

2013

|

Vol. 14

89--95

EN

Have been developed a scheme of enrichment (benification) of magnetite iron-ore concentrates with total content of Fet = 31 % in ore at magnetic separator and obtained a superconcentrate with Fet = 69,50 %. Experimentally determined that the reduction reaction degree of Fe by coal increases linearly with increasing of the content of Fe in concentrate. Certainly it has positive influence of decreasing the content of more difficult for reduction and poor magnetic iron containing components in the processing of wet magnetic separation (WMS). Almost all iron are in the form of good to reduce magnetite in the superconcentrates and enrichment of concentrate accompanying with growth of specific surface.

19

Contents of Iron, Manganese and Zinc in the Sediments of Rainwater Reservoirs Situated along the National Road No. 4

Niemiec M., Arasimowicz M., Wiśniowska-Kielian B.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2012

|

Vol. 19, nr 10

1221--1228

EN

The research aimed at identification and assessment of iron, manganese and zinc contents in bottom sediments of retention reservoirs – the receivers of rainwater runoff from the national road No. 4. The samples were collected in 2007 and 2008 from the top layer 0–10 cm of the sediments accumulated on the bottom of the reservoirs situated on both sides of the road along the section of about 10 km between the Sulkow and Suchoraba villages. Heavy metal concentrations were determined with ICP-AES method in solutions after the previous mineralization of the sediments in a muffle furnace and in a mixture of concentrated HClO4 and HNO3 acids (2:3, v/v). The contents of individual metals in the analyzed sediments ranged from 7.25 to 18.11 gFe kg-1 d.m., from 283 to 3225 mgMn kg-1 d.m. and from 60.06 to 507.5 mgZn kg-1 d.m. Average contents of Fe, Mn and Zn were: 11.84 g, 761 mg and 187 mg kg-1 d.m., respectively. Iron content in the analyzed sediments depended on the sampling date, but no effect of the reservoirs localization on this metal content in the sediments was registered. Neither unambiguous influence of sampling date nor the reservoir distance from Krakow on manganese content in the analyzed sediments was noted. On the other hand, considerable differences in zinc content in the sediment taken from the individual reservoirs and dependant on sampling date were observed. Successive diminishing of zinc amount in the sediments was noted with increasing distance from Krakow.

PL

Celem badań było oznaczenie i ocena zawartości żelaza, manganu i cynku w osadach dennych zbiorników wód deszczowych usytuowanych wzdłuż drogi krajowej nr 4. W 2007 i 2008 r. pobrano próbki osadów ze zbiorników będących odbiornikami spływów deszczowych z jezdni i drogi krajowej nr 4 na odcinku 10 km, pomiędzy Sułkowem i Suchorabą. Osady pobrano z ich wierzchniej warstwy ((0–10 cm) z każdego zbiornika. Zawartość metali ciężkich w osadach oznaczono po uprzedniej mineralizacji materiału w piecu muflowym oraz w mieszaninie kwasów HClO4 i HNO3 (2:3, v/v), metodą ICP-AES. Zawartości poszczególnych metali w analizowanych osadach wahały się od 7,25 do 18,11 gFe kg-1 s.m., od 60,05 do 507,5 mgZn _ kg-1 s.m. oraz od 283 do 3225 mgMn kg-1 s.m. Średnie zawartości Fe, Zn, Mn wynosiły odpowiednio: 11,84 g, 187,5 mg oraz 761 mg kg-1 s.m. Zawartość żelaza w analizowanych osadach była zależna od terminu pobrania próbek, nie stwierdzono natomiast wpływu usytuowania zbiorników na zawartość tego metalu w osadach. Nie stwierdzono jednoznacznego wpływu terminu pobrania ani oddalenia zbiornika od Krakowa na zawartość manganu w osadach. Stwierdzono znaczne różnice zawartości cynku w osadach z poszczególnych zbiorników oraz w zależności od terminu pobrania próbek. Zaobserwowano sukcesywne zmniejszanie się ilości cynku w osadach w miarę oddalania się od Krakowa.

20

Assessment of Chemical Composition of Bushgrass (Calamagrostis epigejos L.) Occurring on the Landfill Site of the Furnace Waste and Carbide Residue Lime. Part 2. Content of Iron, Cobalt Manganese, Aluminium and Silicon

Antonkiewicz J.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2010

|

Vol. 17, nr 4-5

359-368

EN

Furnace ashes and carbide lime deposited on landfills may constitute a valuable raw material, among others for biological reclamation of post-industrial areas. Their environmental management requires the assessment of their suitability not only with respect to concentrations of heavy metals but also other components, including microelements. Ashes originating from hard coal burning are a rich source of microelements, particularly Fe, B, Mn and Co, which is very important for correct growth. However, very high contents of microelements in furnace wastes may influence their excessive uptake by plants, which in consequence lead to their die-back. Although high accumulation of microelements in plants is not always toxic for the plants themselves, it may cause serious pathogenic consequences in people or animals consuming these plants.

PL

Zdeponowane na składowiskach popioły paleniskowe i wapno pokarbidowe mogą stanowić cenny surowiec m.in. w biologicznej rekultywacji terenów poprzemysłowych. Ich wykorzystanie w środowisku wymaga oceny przydatności pod względem zawartości nie tylko metali ciężkich, ale także innych składników, w tym mikroelementów. Popioły pochodzące ze spalania węgla kamiennego stanowią bogate źródło mikroelementów, zwłaszcza Fe, B, Mn i Co, mających bardzo duże znaczenie w prawidłowym wzroście. Jednakże bardzo duże zawartości mikroelementów w odpadach paleniskowych mogą powodować nadmierne ich pobieranie przez rośliny, co w konsekwencji prowadzi do ich obumierania. Aczkolwiek duże nagromadzenie mikroelementów w roślinach nie zawsze jest toksyczne dla samych roślin, ale może spowodować groźne następstwa chorobowe u ludzi lub zwierząt spożywających te rośliny. Zawartość wybranych pierwiastków w trzcinniku piaskowym zebranym ze składowisk odpadów paleniskowych i wapna pokarbidowego była zróżnicowana i wahała się w zakresie: 49,70-1800,0 mg Fe; 0,01-1,17 mg Co; 7,33-146,0 mg Mn; 17,20-120,0 mg Si oraz 8,68-1500,0 mg Al o kg-1 s.m. Większe zawartości żelaza, kobaltu, manganu i glinu stwierdzono w roślinności zebranej ze składowisk popiołów paleniskowych, a mniejsze z kwatery wapna pokarbidowego. Optymalna zawartość mikroelementów w roślinach przeznaczonych na paszę wynosi: 40-70 mg Fe; 0,3-1,0 mg Co i 40-60 mg Mn o kg-1 s.m. Wyceniając rośliny według tego kryterium, stwierdzono ponadnormatywną zawartość żelaza w próbkach zebranych ze składowiska popiołów paleniskowych nieczynnej kwatery. Natomiast zawartość żelaza w roślinności zebranej ze składowiska wapna pokarbidowego mieściła się w granicach wartości optymalnej. Optymalną zawartość kobaltu stwierdzono w roślinności zebranej z nieczynnej kwatery popiołów paleniskowych, a niedoborową z kwatery czynnej popiołów paleniskowych oraz wapna pokarbidowego. W badaniach własnych stwierdzono niedoborową zawartość manganu (< 40 mg o kg-1) w 13 próbkach pobranych z czaszy składowisk popiołów paleniskowych i wapna pokarbidowego. Tylko w 6 próbkach roślin zawartość manganu przekraczała wartość optymalną. Zawartość manganu w roślinności zebranej z pólek składowisk mieściła się poniżej wartości optymalnej. Małą zawartość manganu w roślinności pobranej ze składowisk, w porównaniu z innymi mikroelementami, można uzasadnić tym, że w środowisku alkalicznym pierwiastek ten tworzy połączenia, z których jest trudno dostępny dla roślin.