Zastosowanie zeolitu i bentonitu do stabilizacji ołowiu w glebie zanieczyszczonej

• Autorzy: Andrzejewska A. , Diatta J. , Spiżewski T. , Krzesiński W. , Smurzyńska A.

Identyfikatory

DOI

10.12912/23920629//74950

Warianty tytułu

EN

Application of zeolite and bentonite for stabilizing lead in a contaminated soil

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Ołów jest pierwiastkiem toksycznym, który często włącza się w łańcuch troficzny. Jest słabo podatny na migrację w głąb profilu glebowego, a jego obecność w wierzchnich warstwach gleb spowodowana jest czynnikami antropogenicznymi. Zeolity to krystaliczne, uwodnione glinokrzemiany zawierające w swojej budowie system komór oraz kanałów powiązanych ze sobą. To samo dotyczy bentonitów, które zawierają nie mniej niż 75% montmorillonitu. Obydwa minerały / sorbenty odznaczają się dużą pojemnością sorpcyjną, z przewagą dla bentonitów. Wprowadzenie do gleby tych sorbentów umożliwia skuteczne unieruchomienie zanieczyszczeń, szczególnie metali ciężkich. Badania miały na celu ocenę właściwości stabilizacyjnych zeolitu oraz bentonitu na glebach zanieczyszczonych ołowiem. Sorbenty te zastosowano w różnych dawkach (0; 0,25; 0,5; 1,0; 2,0; 3,0%) do gleby zanieczyszczonej ołowiem, a następnie inkubowano całość przez cztery miesiące. Zmierzono odczyn (pH) gleby, przewodność elektrolityczną oraz całkowitą zawartość stałych substancji rozpuszczonych. Oznaczono formy całkowite, a także formy reaktywne (w 0,11 mola CH₃COOH dm^-3) ołowiu. Ocenę efektywności stabilizacyjnej Pb dokonano na podstawie zawartości frakcji reaktywnej ołowiu w poszczególnych obiektach z zeolitem jak i bentonitem. Stwierdzono, że dodatek zarówno zeolitu jak i bentonitu wpłynął na zmniejszenie stężeń aktywnych form ołowiu w glebach skażonych tym pierwiastkiem. Zatem oba sorbenty posiadają dobre właściwości stabilizacyjne i mogą być wykorzystywane do skutecznego unieruchamiania ołowiu w glebie zanieczyszczonej antropogenicznie.

EN

Lead is a toxic element, which is often incorporated into the trophic chain. It is resistant to migration into the soil profile and its presence in the upper layers of the soil is caused by anthropogenic factors. Zeolites are crystalline hydrated aluminosilicates containing a system of connected chambers and channels in their structure. The same properties apply to the bentonite which contains at least 75% montmorillonite. Both clay mineral / sorbents are characterised by high sorptive properties, which are greater in the case of the bentonite. Incorporation of these sorbents into the soil can effectively immobilize contaminants, especially heavy metals. The study evaluated the properties of zeolite and bentonite for stabilizing lead (Pb) in a contaminated soil. Sorbents were applied at different rates – 0, 0.25, 0.5, 1.0, 2.0, and 3.0% – to the contaminated soil and incubated for four months. Soil reaction (pH) and the electrical conductivity (EC) were measured. The total content of Pb and the reactive forms (extracted by 0.11 mol CH₃COOH dm^-3) were determined in the examined soil samples. Evaluation of the stabilization efficiency of Pb was performed on the basis of the fractions of the reactive lead. It was found that the addition of both zeolite and bentonite decreased the concentrations of the active forms of lead in soils. Thus, the two sorbents are characterized by a good stability and can be used for efficiently immobilizing lead in the soil contaminated through anthropogenic activity.

Słowa kluczowe

PL

skażenie; stabilizacja; ołów; zeolit; bentonit

EN

contamination; stabilization; lead; zeolite; bentonite

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Inżynieria Ekologiczna
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 18, nr 4
• Strony: 1--6
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., tab.

Twórcy

autor

Andrzejewska A.

autor

Diatta J.

• Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Katedra Chemii Rolnej i Biogeochemii Środowiska, ul. Wojska Polskiego 71F, 60-628 Poznań

autor

Spiżewski T.

• Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Katedra Warzywnictwa, ul. Dąbrowskiego 159, 60-594 Poznań

autor

Krzesiński W.

• Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Katedra Warzywnictwa, ul. Dąbrowskiego 159, 60-594 Poznań

autor

Smurzyńska A.

• Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Instytut Inżynierii Biosystemów, ul. Wojska Polskiego 50, 60-637 Poznań

Bibliografia

• 1. Anielak A.M. Piaskowski K. 2000. Zeolity naturalne i ich zastosowanie w oczyszczaniu wody oraz ścieków. Ekologia i Technika, Vol. VIII, nr 2, 31–41.
• 2. Alvarez-Ayuso E. Garcia-Sanchez A. 2003. Palygorskite as a feasible amendment to stabilize heavy metal polluted soils. Environmental Pollution, 125, 337–344.
• 3. Bolewski A. Budkiewicz M. Wyszomirski P. 1991. Surowce ceramiczne. Wyd. Geologiczne.
• 4. Bowen H.J.M. 1979. Environmental Chemistry of the Elements. Academic Press, 333.
• 5. Dziubanek G. Baranowska R. Oleksiuk K. 2012. Metale ciężkie w glebach Górnego Śląska – problem przeszłości czy aktualne zagrożenie? Journal of Ecology and Health, vol. 16, nr 4, 169–176.
• 6. International Standard. 1995. Soil Quality–Extraction of trace elements soluble in aqua regia. ISO 11466, Geneva.
• 7. Malinowska E. Kalembasa D. 2011. Wpływ wapnowania i dawek osadu ściekowego na specjację ołowiu w glebie, w doświadczeniu wazonowym. Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych nr 48, 230 239.
• 8. Niesiobędzka K. 2000. Formy biodostępne metali ciężkich w glebach. Chem. Inż. Ekol., 7(5), 521–530.
• 9. Niesiobędzka K. 2005. Specjacja metali ciężkich w aspekcie właściwości gleb. Gworek B. i Mocek A. (red.): Obieg pierwiastków w przyrodzie. Monografia, tom 1 IOŚ, Warszawa, 55 – 61.
• 10. Pagacz J. Pielichowski K. 2007. Modyfikacja krzemianów warstwowych do zastosowań w nanotechnologii. Wyd. Politechnika Krakowska.
• 11. Polska Norma PN-ISO 10390: Jakość gleby – oznaczenie pH, data ustanowienia 11.12.1997.
• 12. Ponizovsky A.A. Tsadilas C.D. 2003. Lead(II) retention by alfisol and clinoptilolite: cation balance and pH effect. Geoderma, 115, 303–312.
• 13. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 1 września 2016 roku w sprawie sposobu prowadzenia oceny zanieczyszczenia powierzchni ziemi, Dz.U. 2016 poz. 1395.
• 14. Sady W. Rożek S. Cebulak T. 2000. Akumulacja kadmu w marchwi w zależności od zawartości tego pierwiastka w glebie i dawek diatomitu. Zesz. Nauk. AR w Krakowie nr 364, Sesja Nauk. 71, 167–170.
• 15. Sady W. Smoleń S. 2004. Wpływ czynników glebowo-nawozowych na akumulację metali ciężkich w roślinach. Efektywność stosowania nawozów w uprawach ogrodniczych, 269–277.
• 16. Skarbak Z. 2000. Adsorpcja i adsorbenty teoria i zastosowania. Wyd. UAM, Poznań, 112–130.
• 17. Szatanik-Kloc A. 2004. Wpływ pH i stężenie wybranych metali ciężkich w glebie na ich zawartość w roślinach. Acta Agrophysica, 4(1), 177–183.
• 18. Sutherland R. A. Tack F. M. G. 2002. Determination of Al, Cu, Fe, Mn, Pb and Zn in certified reference materials using the optimized BCR sequential extraction procedure. Analytica Chimica ACTA 454, 249–257.
• 19. Tyler G. Olsson T. 2001.: Concentrations of 60 elements in the soil solution as related to the soil acidity. European Journal of Soil Science, 52, 151–165.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).