Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analysis of the mobility of heavy metals in sludge for the sewage treatment plant in Daleszyce

Kowalik Robert, Gawdzik Jarosław, Gawdzik Barbara, Gawdzik Alicja

Structure and Environment

|

2020

|

Vol. 12, no. 2

85--92

EN

Sewage sludge is a by-product of wastewater treatment processes. However, it has high fertilising and soil-forming properties, but it cannot always be used for this purpose. The two main criteria limiting their natural use are heavy metals and parasite eggs. Sewage sludge taken from the Daleszyce wastewater treatment plant has been analysed for heavy metals. For this purpose a space analysis was performed to divide the total metal content into four mobility fractions. The mobility issue determines the ability of an element, or one of its forms, to move in the environment. The studies were performed using a four-stage BCR procedure. The results were analyzed and compared to the limits applicable in Poland for sewage sludge intended for environmental use.

PL

Osady ściekowe są produktem ubocznym procesów oczyszczania ścieków. Wykazują jednak wysokie właściwości nawozowe oraz glebotwórcze, jednak nie zawsze mogą być one wykorzystane w tym celu. Dwa główne kryteria ograniczające ich przyrodnicze wykorzystanie to zawartość metali ciężkich oraz jaj pasożytów. Osady ściekowe pobrane z oczyszczalni ścieków w Daleszycach zostały poddane analizie zawartości metali ciężkich. W tym celu wykonano analizę specjacyjną, pozwalającą podzielić całkowitą zawartość metali na cztery frakcje mobilności. Mobilność określa zdolność pierwiastka, lub któregoś z jego form, do przemieszczania się w środowisku. Badania wykonano, stosując czteroetapową procedurę BCR. Wyniki poddano analizie i porównano do limitów obowiązujących w Polsce dla osadów przeznaczonych do wykorzystania przyrodniczego.

2

Mobilność metali ciężkich w osadach ściekowych wraz z analizą ryzyka ich przyrodniczego wykorzystania na wybranym przykładzie

Kowalik Robert, Gawdzik Jarosław

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2020

|

Nr 3

13--18

PL

Osady ściekowe z oczyszczalni ścieków mają istotne właściwości glebotwórcze i nawozowe. Nie zawsze jednak mogą być one wykorzystywane do tego celu. Jedną z głównych przyczyn, dla których nie można wykorzystać osadów na cele przyrodnicze, jest zawartość w nich metali ciężkich. Osady ściekowe z oczyszczalni K zostały poddane analizie potencjalnego antropogenicznego zagrożenia metalami ciężkimi, zwłaszcza w aspekcie ich mobilności i akumulacji w glebie. Obliczenia wykonano dla stężeń metali ciężkich w osadach ściekowych w glebie ornej, z punktu pomiarowego w miejscach ich potencjalnego wykorzystania. Obliczono wskaźnik geoakumulacji (Igeo), potencjalny wskaźnik ryzyka ekologicznego (PERI) oraz kod oceny ryzyka (RAC). Następnie porównano wartości wskaźników z mobilnością metali ciężkich. Wykazano, że wysoki poziom potencjalnego ryzyka i wskaźniki geoakumulacji niekoniecznie dyskwalifikują wykorzystanie osadów ściekowych, pod warunkiem, że metale ciężkie znajdują się we frakcjach niemobilnych.

EN

Sewage sludge from sewage treatment plants has important soil-forming and fertilizing properties. However, they cannot always be used for this purpose. One of the main reasons why sludge cannot be used for natural purposes is its heavy metal content. Sewage sludge from the K treatment plant has been analysed for potential anthropogenic risk of heavy metals, especially in terms of its mobility and accumulation in the soil. The calculations were made for the concentrations of heavy metals in sewage sludge in arable soil from the measuring point at the points of their potential use. The geoaccumulation index (Igeo), potential environmental risk index (PERI) and risk assessment code (RAC) were calculated. Next, the index values were compared with the mobility of heavy metals. It was shown that high levels of potential risk and geoaccumulation rates do not necessarily disqualify the use of sewage sludge, provided that heavy metals are in immobile fractions.

3

Risk analysis of accumulation of heavy metals from sewage sludge in soil from the sewage treatment plant in Starachowice

Kowalik Robert, Gawdzik Jarosław, Gawdzik Barbara

Structure and Environment

|

2019

|

Vol. 11, no. 4

287--295

EN

Sewage sludge from sewage treatment plants has important soil-forming and fertilizing properties. However, they cannot always be used for this purpose. One of the main reasons why sludge cannot be used for natural purposes is its heavy metal content. Sewage sludge from the treatment plant in Starachowice has been subjected to an analysis of the potential risk of heavy metals, especially in terms of their mobility and geoaccumulation. The calculations were made for the concentrations of heavy metals in sewage sludge taken from the treatment plant in Starachowice and in arable soil from the measurement point at the place of its potential use. Geoaccumulation index (Igeo) and potential ecological risk index (PERI) were calculated. The analysis of the results shows that although the geo-accumulation index and the level of potential ecological risk are high and dangerous in terms of agricultural or natural use of sediments, the percentage of metals has been recorded mainly in the immobile fraction from which they will not get into the soil.

PL

Osady ściekowe z oczyszczalni ścieków mają istotne właściwości glebotwórcze i nawozowe. Nie zawsze jednak mogą być one wykorzystywane do tego celu. Jedną z głównych przyczyn, dla których nie można wykorzystać osadów na cele przyrodnicze, jest zawartość w nich metali ciężkich. Osady ściekowe z oczyszczalni w Starachowicach zostały poddane analizie potencjalnego zagrożenia metalami ciężkimi, zwłaszcza pod względem ich mobilności i geoakumulacji. Obliczenia wykonano dla stężeń metali ciężkich w osadach ściekowych pobranych z oczyszczalni w Starachowicach oraz w glebie ornej z punktu pomiarowego w miejscu ich potencjalnego wykorzystania. Obliczono wskaźnik geoakumulacji (Igeo) oraz potencjalny wskaźnik ryzyka ekologicznego (PERI). Na podstawie analizy wyników można stwierdzi, iż pomimo że wskaźnik geokumulacji oraz poziom potencjalnego ryzyka ekologicznego są wysokie i niebezpieczne pod kątem rolniczego bądź przyrodniczego wykorzystania osadów, to udział procentowy metali odnotowano głównie we frakcji niemobilnej, z której nie będą one przedostawać się do gleby.

4

Stabilność metali ciężkich w osadach ściekowych na wybranym przykładzie

Kowalik Robert, Metryka-Telka Monika, Gawdzik Jarosław

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2019

|

Nr 10

328--332

PL

Osady ściekowe z oczyszczalni ścieków mają istotne właściwości glebotwórcze i nawozowe. Nie zawsze jednak mogą być one wykorzystywane do tego celu. Jedną z głównych przyczyn dla których nie można wykorzystać osadów na cele przyrodnicze, jest zawartość w nich metali ciężkich. Osady ściekowe z oczyszczalni w Kornicy oraz Pińczowie, w których przeróbka osadów zachodzi na osadniku Imhoffa, zostały poddane analizie potencjalnego antropogenicznego zagrożenia metalami ciężkimi, zwłaszcza pod względem ich mobilności i akumulacji w glebie. Obliczenia wykonano dla stężeń metali ciężkich w osadach ściekowych z analizowanych oczyszczalni oraz w glebie ornej z punktu pomiarowego w miejscach ich potencjalnego wykorzystania. Obliczono wskaźnik geoakumulacji (Igeo) oraz potencjalny wskaźnik ryzyka ekologicznego (PERI). Następnie porównano wartości wskaźników z mobilnością metali ciężkich, która stanowiła największe ryzyko zanieczyszczenia gleby. Wykazano, że wysoki poziom potencjalnego ryzyka i wskaźniki geoakumulacji niekoniecznie dyskwalifikują wykorzystanie osadów ściekowych, pod warunkiem, że metale ciężkie znajdują się w połączeniach stabilnych.

EN

Sewage sludge from sewage treatment plants has important soil-forming and fertilizing properties. However, they may not always be used for this purpose. One of the main reasons why sludge cannot be used for natural purposes is its heavy metal content. Sewage sludge from the WWTPs in Kornica and Pińczów, where sludge treatment takes place in Imhoff's settling tank, has been subjected to an analysis of potential anthropogenic risk of heavy metals, especially in terms of their mobility and accumulation in soil. The calculations were made for concentrations of heavy metals in sewage sludge from the anal- ysed treatment plants and in arable soil from the measurement point in places of their potential use. The geoaccumulation index (Igeo) and potential ecological risk index (PERI) were calculated. Then the values of the indicators were compared with the mobility of heavy metals, which was the highest risk of soil contamination. It has been demonstrated that a high level of potential risk and geoaccumulation indicators do not necessarily disqualify the use of sewage sludge, provided that heavy metals are in stable connections.

5

Wpływ wielkości oczyszczalni ścieków na średnią mobilność oraz stabilność metali

Długosz J., Gawdzik J.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2014

|

Nr 9

337--340

PL

W publikacji dokonano analizy wpływu wielkości oczyszczalni ścieków wyrażonej przez RLM na średnią mobilność oraz stabilność metali ciężkich. Badania dotyczyły dziewięciu oczyszczalni ścieków z województwa świętokrzyskiego o różnej wielkości wyrażonej przez RLM od 850 do 8000. Analizowanymi metalami ciężkimi były: Cd, Cu, Cr, Ni, Zn, Pb.

EN

The paper analyzes the influence of sewage treatment capacity expressed by the PE to the average mobility and stability of heavy metals. The study involved nine sewage treatment plants from the świętokrzyskie province with different capacity expressed by PE from 850 to 8000. Heavy metals: Cd, Cu, Cr, Ni, Zn, Pb were analyzed.

6

Analiza mobilności metali ciężkich w wybranych osadach ściekowych z oczyszczalni ścieków o różnej przepustowości

Gawdzik J., Latosińska J.

Proceedings of ECOpole

|

2012

|

Vol. 6, No. 1

319--324

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań nad mobilnością metali ciężkich. Metodologia zastosowana w pracy została zaproponowana przez Community Bureau of Reference (BCR). Dostarczone do badań osady ściekowe pochodziły z pięciu komunalnych oczyszczalni ścieków z Polski centralnej. Oczyszczalnie różniły się zarówno wielkością (RLM), jak i sposobem stabilizacji osadów ściekowych. Wykazano, że metale ciężkie były obecne głównie we frakcjach niemobilnych, które nie mają istotnego znaczenia w aspekcie toksykologicznym. Wykazano wpływ wielkości oczyszczalni ścieków na formy występowania metali ciężkich. Postawiono hipotezę, że formy miedzi w osadach ściekowych są charakterystyczne dla tego metalu. Uzyskana metodą ekstrakcji sekwencyjnej (BCR) osadów ściekowych zawartość cynku, ołowiu, kadmu, niklu i chromu nie zależała w sposób jednoznaczny od sposobu stabilizacji osadów ściekowych.

EN

The article presents the results of heavy metal mobility research. The methodology used in the research was suggested by the Community Bureau of Reference (BCR). The examined sludge was supplied by five municipal sewage treatment plants (from central Poland) of different capacity and methods of sewage sludge stabilization. It was proved that heavy metals were present mainly in immobile sludge fractions without any significance for a toxicological aspect. The capacity of sewage treatment plants demonstrate an explicit influence on the forms of heavy metals present in BCR fractions. A hypothesis was formulated that copper forms in sewage sludge are the characteristic feature of this chemical element. The percentage contribution of zinc, lead, cadmium, nickel and chromium in BCR fractions obtained using the method of sewage sludge extraction did not depend significantly on the method of sludge stabilization.

7

Ekstrakcja sekwencyjna w osadach ściekowych

Bień J., Chlebowska-Ojrzyńska M., Zabochnicka-Świątek M.

Proceedings of ECOpole

|

2011

|

Vol. 5, No. 1

173--178

PL

Wykorzystanie osadów ściekowych do gruntów na cele rolne i nierolne ma pewne ograniczenia ze względu na zawartość metali ciężkich i skażeń sanitarnych. Metale ciężkie w glebie ulegają procesom mogącym powodować zmiany stężeń i form chemicznych, dlatego też ich ogólna zawartość nie zawsze jest odpowiednim wskaźnikiem ich bioprzyswajalności. Znajomość mechanizmów immobilizacji chemicznych form pierwiastków pozwala zredukować zagrożenie dla środowiska. W tej pracy przedstawiono metody ekstrakcji sekwencyjnej, które pozwalają określić względny udział poszczególnych frakcji danego pierwiastka i ocenić ich ekoszkodliwość. Posługując się analizą sekwencyjną, można określić ilość danego pierwiastka, który może zostać włączony do łańcucha: osad - gleba - roślina - człowiek. Omówiono istniejące metody ekstrakcji sekwencyjnej, przedstawiono rodzaje użytych ekstrahentów, dokonano opisu warunków prowadzonych procesów i oceny zastosowanych metod ekstrakcyjnych. Przeanalizowano wpływ sposobów ekstrakcji sekwencyjnej na rozdział i mobilność metali w osadach ściekowych. Zaprezentowano metodę chemicznej ekstrakcji sekwencyjnej do oceny jakościowej i ilościowej zawartości metali w poszczególnych frakcjach. Ponadto, przedstawiono porównania i wyniki, mające zobrazować skuteczność ekstrakcji sekwencyjnej we wskazaniu realnych zagrożeń chemicznych. Zaobserwowano, iż do form najbardziej mobilnych, a więc łatwo przechodzących do roztworu, należą metale występujące w połączeniach rozpuszczalnych w wodzie, wymienialne oraz metale związane z węglanami (frakcje 1 i 2). Metale związane z tlenkami żelaza i manganu oraz materią organiczną są również łatwo dostępne, jednak ich uwalnianie zachodzi znacznie wolniej (frakcje 3 i 4). Za unieruchomione metale uznano ich formy, które gromadzą się w pozostałości nierozpuszczalnej w stężonych kwasach. Metale tej frakcji są chemicznie stabilne i biologicznie nieaktywne. Wskazano, iż analiza form chemicznych metali powstałych podczas ekstrakcji zależała od: ilości uzyskanych frakcji, rodzaju i stężenia reagentów, warunków prowadzenia ekstrakcji. Na podstawie uzyskanych przez różnych autorów wyników stwierdzono, że udział określonych form chemicznych pierwiastków uzależniony jest od zastosowanej procedury. Dobór odpowiedniej metody ekstrakcji metali z osadów ściekowych powinien być uzależniony od celu prowadzonej analizy specjacyjnej i analizowanych form chemicznych. Ponadto stwierdzono, iż metody, zarówno zaproponowane przez Tessiera, jak również BCR (Commission of European Communities Bureau of Reference), są wystarczająco powtarzalne i odtwarzalne, aby mogły być stosowane do frakcjonowania metali z osadów ściekowych.

EN

Usage of sewage sludge for agricultural and non-agricultural purposes is limited because of contents of heavy metal particles and sanitary contamination. Heavy metals in soil undergo processes that could cause changes of concentrations and chemical forms, and therefore their overall contents is not always the right indicator of their bioassimilation. Knowledge of immobilization mechanisms related to chemical forms of elements helps to reduce environmental risk. In present paper, sequential extraction methods were presented. These methods allow to determine relative share of each fraction of a certain element, and assess their harmfulness to environment. Sequential analysis can be used to determine concentration of a certain element, which could join to the chain: “sludge - soil - plant - human”. Known methods of sequential extraction have been discussed, types of extractors and description of process parameters have been presented, extraction methods have been valuated. Influence of used extraction method on separation and mobility of metals in sewage sludge has been analyzed. Chemical sequential extraction has been presented as the method for quantitative and qualitative estimation of heavy metals contents in each fraction. In addition, several comparisons and test results have been presented, in order to confirm effectiveness of sequential extraction as the right method to indicate real chemical hazards. It was observed, that metals in easily water-soluble forms, exchangeable metals or bound with carbonates (fraction 1 and 2) are most mobile forms, means easily migrating into the solution. Metals bound with iron oxides, manganese oxides and also bound with organic matter are also easily available, but they are released much slower (fraction 3 and 4). Metals in remaining part, soluble in concentrated acids, are considered as immobile form. Metals in this fraction are chemically stable and biologically inactive. It was indicated, that analysis of chemical forms of metals created during extraction depended on number of fractions, type and concentration of reagents and extraction process parameters. On the basis of results given by various authors, it was concluded that share of certain chemical forms of elements depends on the procedure used for the analysis. Choosing the method of extraction of metals from sewage sludge should depend on the purpose of spacing analysis and types of chemical forms that have to be analyzed. Additionally it was stated, that methods proposed by Tessier and BCR (Commission of European Communities Bureau of Reference) are repeatable and reproducible enough, to be used for fractionation of metals from sewage sludge.

8

Mobilność metali ciężkich w osadach ściekowych na wybranym przykładzie

Latosińska J., Gawdzik J.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2011

|

Nr 5

186-189

PL

Wyniki badań mobilności metali ciężkich z ustabilizowanych osadów ściekowych, pochodzących z komunalnej oczyszczalni ścieków w Sandomierzu. Specjację metali ciężkich wykonano wg metodyki BCR. Analiza sekwencyjna wykazała obecność metali ciężkich we wszystkich frakcjach, z dominującą formą połączeń mobilnych.

EN

The method of atomic absorption was used for analysis of heavy metals on Perkin-Elmer 3100 FAAS. Basing on the test results, it is possible to conclude, that the analyzed sewage sludge from Sandomierz wastewater treatment plant has a low content of heavy metals. The conducted sequential analysis proved the presence of heavy metals in all mentioned fractions, however, it should be firmly emphasised that mobile forms are the predominant forms of occurrence of analyzed metals, which is the fraction l+ll according to EC/BCR.

9

Wpływ warunków spalania osadów ściekowych na mobilność metali ciężkich w popiołach

Haustein E., Quant B., Krawczyk M.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2008

|

Nr 10

38-41

EN

Evaluating the influence of burning conditions, in connection with the drying process, on the mobility of selected metals in the remaining ashes. Sequential extraction allows to define percentage of different chemical forms in relation to their general amount; that allowed to evaluate environmental threat level that remaining ashes could pose.

10

Rozmieszczenie metali ciężkich w pionowych profilach osadów rzecznych Małej Panwi

Aleksander-Kwaterczak U., Helios-Rybicka E.

Geologia / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie

|

2004

|

T. 30, z. 2

153-164

PL

Przeprowadzono badania zawartości: Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni i Pb w pionowych profilach osadów pobranych z rzeki Małej Panwi. W celu określenia mobilności metali zastosowano analizę wielostopniowej ekstrakcji chemicznej. Otrzymane wyniki pozwoliły określić rozmieszczenie metali ciężkich w osadach, a także ocenić możliwości ich migracji do wód podziemnych. Badane osady charakteryzują się zróżnicowanym stopniem zanieczyszczenia metalami w zależności od lokalizacji; zawartości w poziomach powierzchniowych są generalnie wyższe niż w warstwach niżej leżących. Spośród badanych najsilniej toksycznych metali najwyższe zawartości stwierdzono w przypadku: Cd, Cu, Pb i Zn, mieszczące się odpowiednio w granicach [mg/kg]: 0.2-559; 4-483; 26-3309; 126-11153. Cynk i kadm występują przede wszystkim w formach łatwo mobilnych, tj. jonowymiennych, węglanowych i łatwo redukowalnych, natomiast Pb i Cu w formach średnio redukowalnych. Względne ilości poszczególnych form związania metali nie zmieniają się istotnie z głębokością badanych profili osadów.

EN

Sediment cores were taken form the Mała Panew River at the Upper Silesia area to determine the heavy metal content in their different depth sections. The results of sequential extraction procedure are reported in order of evaluate the metals mobility. The obtained results was used to estimate the distribution of metals in the sediment depth profiles and their possible migration into groundwater system. Distribution of metals is very variable and depends on both a metal and a sampling point. The metal contents in surface sediment layers are generally higher than those in deeper ones. The highest content of toxic metals was determined for Cd, Cu, Pb and Zn, which ranged [mg/kg]: 0.2-559; 4-483; 26-3309; 126-11153 respectively. The most mobile metal forms i.e. exchangeable, carbonatic and easily reducible are typical for Zn and Cd. Lead and copper are mainly associated with the moderately reducible fraction. The relative portions of metals form are not significantly varied with depth in the sediment profile.