Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The effect of heavy metals to be found in the environment on the human body

Bálint Á., Kiss R., Szaniszló A., Bayoumi-Hamuda H. E. A. F.

Proceedings of ECOpole

|

2018

|

Vol. 12, No. 1

11--20

EN

The heavy metals mean serious risk in environmental pollution. Some of them are essential for many organisms in a low concentration, but the others should be toxic at low concentrations, too. The heavy metals are contacted through the food chain with living organisms. Industrial, transport and municipal waste origin effects of contaminants appear more and more in environmental pollution, and many of which earlier and nowadays got a large amount of heavy metals into the environment. Therefore, over the last few decades the trace element analytical examination of the various biological and human samples has become increasingly important. The human biological samples for trace element analysis of reliably detected many cases of occupational disease, poisoning, environmental hazards, and using the results of analyzes of health status can be characterized. This paper presents an example for the correlation of the concentration in human hair and in the environment of different heavy metals. The valley “Parád-Recsk, Hungary” has special geological capabilities. In the area of “Recsk” according to the deep drilling of mine company large amounts of copper, lead, zinc minerals have been identified. In “Parádsasvár, Hungary” worked glassworks from the early 1900s until 1995 and lead crystal glass was produced, which increased the air and soil lead content. In this area were monitored the quantities of heavy metals in soil and the human hair analysis by Flame Atomic Adsorption Spectrometry (FAAS).

PL

Metale ciężkie stanowią poważne zagrożenie jako zanieczyszczenia środowiska. Niektóre z nich są niezbędne dla wielu organizmów w niskim stężeniu, ale pozostałe mogą być toksyczne również w małych stężeniach. Metale ciężkie ulegają translokacji poprzez łańcuch pokarmowy do żywych organizmów. Zanieczyszczenia pochodzenia przemysłowego, transportowego i z odpadów komunalnych coraz częściej zanieczyszczają środowisko, a wiele z nich dostarcza dużą ilość metali ciężkich do środowiska. Dlatego w ciągu ostatnich kilku dekad coraz ważniejsze staje się badanie różnych pierwiastków w próbkach biologicznych i ludzkich. Analiza ludzkich próbek biologicznych na obecność pierwiastków śladowych pozwala również wykryć wiele przypadków chorób zawodowych, zatruć, zagrożeń środowiskowych i dokonać oceny stanu zdrowia. W artykule przedstawiono przykład korelacji stężeń różnych metali ciężkich w ludzkich włosach i w środowisku. Dolina "Parád-Recsk, Węgry" ma szczególne cechy geologiczne. W obszarze "Recsk" wzdłuż głębokich odwiertów kopalni odkryto duże ilości miedzi, ołowiu i cynku. W "Parádsasvár, Węgry" działała huta szkła od wczesnych lat XX w. do 1995 r., gdzie wytwarzano szkło ołowiowe, co zwiększało zawartość ołowiu w powietrzu i w gruncie. Na tym obszarze monitorowano ilości metali ciężkich w glebie i w ludzkich włosach za pomocą absorpcyjnej spektrometrii atomowej z atomizacją płomieniową (FAAS).

2

Effect of public transport for heavy metal concentration in the soils

Bálint Á., Fekete J.

Proceedings of ECOpole

|

2017

|

Vol. 11, No. 2

375--385

EN

Industrial and agricultural activities in the soil cover of the earth cause more and more noticeable environmental load. Therefore, the natural self-purification ability of soils has been greatly reduced and is decreasing continuously. The soil itself is an essential value as it preserves the traces of land history, the landscape, the cultural and scientific examinations. It is indispensable for the survival of the wildlife, because with the climate it also influences the water cycle and quality. One of the most important environmental factors nowadays is the public transport. The public transport is a polluting source that not only emits greenhouse gases, aldehydes, carbon blacks, dust, but unfortunately also many inorganic toxic substances into the environment. The biggest problem with the various inorganic pollutants is that some of them are essential for living organisms, but some of them are also very toxic at very low concentrations, too. The environmental pressure and pollution caused by heavy metals has become a serious problem since the middle of the previous century. From the point of view of their fate, the soil characteristics are, for example, humus, pH, etc. their role is important. The heavy metal content found in the soil and/or in the soil can easily penetrate to the groundwater, which can be transmitted through the animals and/or the plants to the human food chain. Nowadays, the aero-planes are one of the most important transport devices. The main goal was to have the Budapest “Ferihegy” Airport in this area a detrimental effect on its immediate environment. Therefore, it was our aim to examine the soil of the forest near the former “Ferihegy I”. Our investigations were carried out not far from the then active running runway, in the acacia and beside the road, which was not far from this area. Among the heavy metals, the concentration of cadmium, zinc, manganese, lead, copper and iron were measured and then compared to those from control area. The examination of the samples has begun with the proper way of storing, preparing and digesting. From the sieved (2 mm) samples, the pH value and dry matter content were measured. The samples that went through a smoother sieve (0.20 mm) were digested by a Milestone 1200 Mega Microwave digestion system. After the nitric acid digestion were measured the heavy metal concentration in the soil samples by an “ATI UNICAM 939 FAAS” atomic absorption spectrometer, which was carried out for five elements: iron, lead, copper, zinc, manganese and cadmium with Unicam 939 QZ GF90 graphite furnace atomic absorption spectrometer. The measurement results were recalculated to mg/kg of dry matter content. The statistical analysis was performed by ANOVA with three-factor random block design, using SPSS 14.0 software package for Windows.

PL

Działalność przemysłowa i rolnicza w obrębie pokrywy glebowej powoduje coraz bardziej zauważalne obciążenie środowiska. W związku z tym naturalna zdolność gleb do samooczyszczania się uległa znacznej redukcji i stale się zmniejsza. Sama gleba jest wartością podstawową, ponieważ zachowuje ślady historii Ziemi, krajobrazu, podlega badaniom kulturowym i naukowym. Jest ona niezbędna do przetrwania dzikiej przyrody, ponieważ wraz z klimatem wpływa również na obieg i jakość wody. Jednym z najważniejszych obecnie czynników środowiskowych jest transport publiczny. Jest on źródłem zanieczyszczeń emitującym nie tylko gazy cieplarniane, aldehydy, sadze, pyły, ale niestety również wiele nieorganicznych substancji toksycznych dla środowiska. Największy problem z różnymi zanieczyszczeniami nieorganicznymi polega na tym, że niektóre z nich są niezbędne dla organizmów żywych, ale niektóre są również bardzo toksyczne w bardzo niskich stężeniach. Presja i zanieczyszczenie środowiska metalami ciężkimi stały się poważnym problemem od połowy ubiegłego stulecia. Na ich los mają wpływ cechy charakterystyczne gleby, na przykład zawartość humusu, pH itp. Metale ciężkie z gleby mogą łatwo przedostać się do wód gruntowych, z których przenoszone są przez zwierzęta i/lub rośliny do łańcucha pokarmowego człowieka. Samoloty są obecnie jednym z najważniejszych środków transportu. Głównym celem pracy było zbadanie możliwości ograniczenia szkodliwego wpływu budapeszteńskiego lotniska „Ferihegy” na najbliższe otoczenie, dlatego zadaniem autorów było zbadanie gleby lasu niedaleko byłego lotniska „Ferihegy I”. Badania te zostały przeprowadzone niedaleko niegdyś czynnego pasa startowego, na obszarze porośniętym przez akacje i obok pobliskiej drogi. Wśród metali ciężkich oznaczono stężenie kadmu, cynku, manganu, ołowiu, miedzi i żelaza, a następnie porównywano je ze stężeniami metali pochodzącymi z obszaru kontrolnego. Badania próbek obejmowały właściwe ich przechowywanie, przygotowywania i roztworzenie. W przesianych (2 mm) próbkach gleby oznaczono wartość pH i zawartość suchej masy. Próbki, które przeszły przez gęstsze sito (0,20 mm), były mineralizowane w mikrofalowym mineralizatorze Milestone 1200 Mega Microwave System. Po roztworzeniu w kwasie azotowym stężenie metali ciężkich w próbkach gleby oznaczono spektrometrem absorpcji atomowej ATI UNICAM 939 FAAS. Sześć pierwiastków: żelazo, ołów, miedź, cynk, mangan i kadm było znaczonych za pomocą spektrometru absorpcji atomowej z wykorzystaniem kuwety grafitowej Unicam 939 QZ GF90. Wyniki pomiarów przeliczono na mg/kg zawartości w suchej masie. Analizę statystyczną wykonano na planie trójczynnikowej ANOVA z blokami losowymi z wykorzystaniem pakietu oprogramowania SPSS 14.0 dla systemu Windows.

3

Examination the heavy metal contamination of municipal waste incinerator and M3 motorway in Budapest

Szaniszló A., Pecze R., Bálint Á.

Proceedings of ECOpole

|

2016

|

Vol. 10, No. 2

523--532

EN

Soil is one of humanity's most valuable treasure, which is a biotope for plants, animals and humans. There are two big threats for the soil resources: the soil degradation and soil pollution. The accumulation of a variety of harmful and/or toxic substances in the soils is well-known. This includes heavy metals, as well. Many of these heavy metals are indispensable, however some of them may be toxic even at low concentrations. The heavy metals may come to contact with the living beings through the food chain. The metals in the soil are in balanced state. This balance depends on the type of the metal, the pH value, the cation binding ability of the soil, and also on the redox conditions and the concentration of the cations within the soil. In order to be able to handle with the metal contaminated soils, it is important to examine the form of metal contaminants, the possible extent of its within the soil, and the magnitude of the concentration. Only with the help of detailed and thorough investigations can one form a description of the state of the environment (soil, plants, pollutant sources, etc.) and design the necessary interventions. In the present study, a comparison was made about the problem what is more dangerous to the environment: heavy metal content from the traffic of from the waste incineration? For the sampling spots the surroundings of the Budapest Municipal Waste Incinerator and the area around the introductory section of M3 motorway were chosen. 22 suspected contaminated soil samples were taken from the area of Budapest Municipal Waste Incinerator, by use of the point sampling method. Along the M3, "linear emission area sampling" methods were used, and 18 soil samples were taken. The GPS coordinates of the sampling points have been determined, and can be used later on as a basis for further researches and comparative studies. In the samples, the concentrations of six heavy metals were measured: lead, cadmium, zinc, copper, manganese and iron. During the measurement preparation process, the samples were digested by a Milestone 1200 Mega Microwave Digestion System. The determination of the concentrations of the heavy metals was performed with an ATI UNICAM 939 FAAS device. For both the soil samples, that were taken along the Budapest Municipal Waste Incinerator and those which are from the area of M3 it is valid, that the copper and zinc concentrations were low, the manganese concentration is average, while the cadmium, lead and iron concentrations were high.

PL

Gleba jest jednym z najważniejszych skarbów ludzkości, będącym biotopem dla roślin, zwierząt i ludzi. Istnieją dwa wielkie zagrożenia dla gleby: degradacja oraz zanieczyszczenie. Akumulacja różnych groźnych i/lub toksycznych substancji w glebie jest dobrze znana. Do tych substancji zaliczają się również metale ciężkie. Wiele z nich jest niezbędnych, jednak część z nich może być toksyczna nawet w niskich stężeniach. Metale ciężkie mogą mieć kontakt z organizmami żywymi poprzez łańcuch pokarmowy. Metale w glebie znajdują się w stanie równowagi. Ta równowaga zależy od typu metalu, wartości pH, zdolności wiązania kationów w glebie, jak również od warunków redoks i stężenia kationów w glebie. Aby móc kontrolować ich zawartość w zanieczyszczonych glebach, niezbędne jest zbadanie formy tych zanieczyszczeń, możliwy zasięg w obrębie badanej gleby oraz wartość stężenia. Tylko z pomocą szczegółowej i dogłębnej analizy można stworzyć opis stanu środowiska (gleba, rośliny, źródła zanieczyszczeń itd.) oraz zaprojektować niezbędne działania. W tej pracy porównano zagrożenia środowiska stwarzane przez metale ciężkie pochodzące z ruchu drogowego i ze spalania odpadów. Próbki do badań pobrano dookoła spalarni odpadów komunalnych w Budapeszcie oraz w okolicy zjazdu na autostradę M3. Przy użyciu metody próbkowania punktowego zebrano 22 próbki potencjalnie zanieczyszczonej gleby z obszaru spalarni odpadów komunalnych w Budapeszcie. Wzdłuż autostrady M3 użyto metod „próbkowania liniowego obszaru emisji” i zebrano 18 próbek. Wyznaczono współrzędne GPS miejsc pobierania próbek, które mogą być wykorzystane w późniejszym czasie jako baza do dalszych badań czy badań porównawczych. W próbkach oznaczono stężenia sześciu metali ciężkich: ołowiu, kadmu, cynku, miedzi, manganu oraz żelaza. Podczas przygotowania do badań próbki zostały zmineralizowane przy użyciu systemu mikrofalowego Milestone 1200 Mega. Oznaczenia stężeń metali ciężkich wykonano przy użyciu aparatu FAAS ATI UNICAM 939. Dla próbek pochodzących z obydwóch obszarów stwierdzono niskie stężenia miedzi i cynku, średnie stężenia manganu oraz wysokie stężenia kadmu, ołowiu i żelaza.

4

Contribution of Agricultural Field Production to Emission of Greenhouse Gases (Ghg)

Bálint Á., Hoffmann S., Anton A., Szili-Kovács T., Heltai G.

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2013

|

Vol. 20, nr 2

233-245

EN

According to global inventories the agricultural field production contributes in a significant measure to increase of concentration of greenhouse gases (CO2, N2O, CH4) in the atmosphere, however their estimated data of emissions of soil origin differ significantly. Particularly estimates on nitrogen-oxides emissions show a great temporal and spatial variability while their formations in microbial processes are strongly influenced by biogeochemical and physical properties of the soil (eg microbial species, soil texture, soil water, pH, redox-potential and nutrient status) and land use management through the impact of the application of natural and synthetic fertilisers, tillage, irrigation, compaction, planting and harvesting. The different monitoring systems and inventory models were developed mostly from atmospheric chemistry point of view and little comprehensive data exist on the processes related to GHG emissions and their productions in agricultural soils under ecological conditions of Central Europe. This paper presents the new results of a project aimed elaboration of an experimental system suitable for studying relationships between the production and emission of greenhouse gases and plant nutrition supply in agricultural soils under Hungarian ecological conditions. The system was based on a long-term fertilisation field experiment. Mesocosm size pot experiments were conducted with soils originating from differently treated plots. The production of CO2 and N2O was followed during the vegetation period in gas traps built in 20 cm depth. Undisturbed soil columns were prepared from the untreated side parcels of the field experiment and the production of CO2 and N2O was studied at 20, 40 and 60 cm depth. A series of laboratory microcosm experiments were performed to clarify the microbial and environmental effects influencing the gas production in soils. The CO2 and N2O were determined by gas chromatography. The NOx was detected by chemiluminescence method in headspace of microcosms. In the mesocosm and soil columns experiments influence of plant nutrition methods and environmental factors was successfully clarified on seasonal dynamics and depth profile on CO2 and N2O productions. The database developed is suitable for estimating CO2 and N2O emissions from agricultural soils.

PL

Światowa produkcja rolnicza przyczynia się znacząco do zwiększenia stężenia gazów cieplarnianych (CO2, N2O, CH4) w atmosferze, jednak dane szacunkowe dotyczące tych emisji pochodzących z gleby różnią się istotnie. W szczególności dotyczy to tlenków azotu, których emisja wykazuje dużą zmienność czasową i przestrzenną, podczas gdy ich tworzenie w procesach mikrobiologicznych jest silnie uzależnione od biogeochemicznych i fizycznych właściwości gleby (np. gatunków mikroorganizmów, struktury gleby, wód glebowych, pH, potencjałów redoks i substancji odżywczych) oraz wpływu zarządzania gruntami poprzez stosowanie nawozów naturalnych i sztucznych, rodzaju uprawy, nawadniania, sadzenia i zbiorów. Różne systemy monitorowania i modele inwentaryzacyjne zostały opracowane głównie z punktu widzenia chemii atmosferycznej. Istnieje niewiele całościowych danych dotyczących emisji gazów cieplarnianych i ich produkcji w glebach rolniczych w warunkach ekologicznych Europy Środkowej. Przedstawiono nowe wyniki prac realizowanych w ramach projektu dotyczącego opracowania systemu doświadczalnego, odpowiedniego do badania relacji między produkcją i emisją gazów cieplarnianych a nawożeniem roślin w węgierskich warunkach ekologicznych. Eksperyment oparty był na długotrwałym doświadczeniu polowym. W doświadczeniach wykorzystano gleby pochodzące z różnych działek. W okresie wegetacyjnym produkcja CO2 i N2O była śledzona za pomocą pułapek gazowych umieszczonych na głębokości 20 cm. W celu wyjaśnienia wpływu procesów mikrobiologicznych i środowiskowych na produkcję gazu w glebie wykonano szereg mikroskalowych doświadczeń laboratoryjnych. Stężenia CO2 i N2O oznaczano metodą chromatografii gazowej. Stężenia NOx w górnych obszarach badanych mikrosystemów oznaczano metodą chemiluminescencji. W mezoskali i w kolumnach glebowych eksperymenty dotyczące wpływu metod dożywiania roślin i czynników środowiskowych z powodzeniem wyjaśniały dynamikę zmian sezonowych i produkcję CO2 i N2O w profilu głębokościowym. Opracowana baza danych jest odpowiednia do oszacowania emisji CO2 i N2O z gleb rolnych.