Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Microstructural characterisation of adsorbent ash with potentially toxic elements in a mortar

Naser Heba, Al-Labadi Ibrahim G., Dorkota Andrea, Czinkota Imre, Horváth Márk

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2024

|

Vol. 31, nr 1

103--116

EN

Potentially toxic elements (PTEs) in ecosystems and construction materials pose a significant environmental concern. Various qualitative and quantitative techniques are employed to analyse PTEs in a sample. This study explores an innovative approach that incorporates PTE (Cd, Zn, Cu, Pb) adsorbent ash, specifically adsorbed paper ash (APA) and adsorbed mulch ash (AMA), into mortar composites. This approach offers several advantages, including reduced reliance on waste landfills, energy recovery during the ashing process, and immobilisation of PTEs within a cement matrix. This study evaluated the elemental and microstructural characteristics of mortar composites incorporated with adsorbed ash by using a scanning electron microscope (SEM) equipped with energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS), followed by analysing the elemental maps with ImageJ software version 1.8.0. Parallel experiments were conducted to measure the leaching of mortar composites. The total elemental content of PTEs in the leachate solutions was quantified using an inductively coupled plasma-optical emission spectrometer (ICP-OES). The differences in adsorption capacity and leaching of PTEs observed between paper and mulch can be ascribed to their distinct affinities, which are influenced by the recorded pH levels. The examined elemental mapping revealed a consistent distribution across the APA and AMA mortar matrix structures, with greater intensity than the blank mortar sample. Furthermore, there is a reverse correlation between the order of percentage area coverage of the immobilised elements and the order of leaching, indicating that the PTEs were successfully immobilised. The percentage of PTE area coverage within AMA mortar composites followed the subsequent order: Pb > Cd > Zn > Cu, constituting 32.1 %, 28.6 %, 13.8 %, and 12.4 %, respectively. This order was also observed in the blank mortar composite, with percentages of 12.5 %, 8.6 %, 4.5 %, and 4.2 %, respectively. In the case of the APA mortar composite, the percentage of area coverage followed a different sequence: Cd > Pb > Zn > Cu, representing 27.7 %, 26.6 %, 14.5 %, and 14.1 %, respectively. The results also demonstrated notable improvements in the microstructure of the mortar when AMA and APA are incorporated, which is attributed to the ash additives’ micro-filling capacity. The findings contribute to advancing environmentally sound construction practices, with implications for sustainable waste management and pollution mitigation.

2

Torfowiska - jako archiwa potencjalnie toksycznych pierwiastków z depozycji atmosferycznej

Miszczak Ewa

Laboratorium - Przegląd Ogólnopolski

|

2023

|

nr 3

30--35

PL

Od kilku tysięcy lat działalność człowieka ma wpływ na emisję zanieczyszczeń do atmosfery, co powoduje powszechne zanieczyszczenie środowiska, m.in. potencjalnie toksycznymi pierwiastkami (PTP). Zanieczyszczenia te oddziałują nie tylko lokalnie, ale w wyniku transportu z masami powietrza na duże odległości również wpływają na odległe obszary, w tym także polarne. Jednym ze sposobów ilościowego określania zanieczyszczeń atmosferycznych jest badanie archiwów środowiskowych, które mogą zachować chronologiczny zapis ich osadzania się. Obiektami, które wykazują szczególną przydatność do wykorzystania jako archiwa depozycji atmosferycznej PTP, są torfowiska ombrotroficzne, ze względu na okres ich formowania się, sięgający setek, a nawet tysięcy lat, powszechne występowanie w skali globalnej, brak wpływu wód gruntowych oraz właściwości sorpcyjne materii organicznej zatrzymującej pierwiastki w warstwie torfu. Archiwa te okazały się bardzo cenne dla szczegółowej rekonstrukcji chronologii skażenia środowiska na całym świecie.

EN

For several thousand years, human activities have influenced the emission of pollutants into the atmosphere, causing widespread environmental pollution, e.g. with potentially toxic elements (PTE). These pollutants act not only locally, but as a result of long-range transport with air masses, they also affect remote regions, including the polar area. One of the methods of quantifying atmospheric pollutants is to study environmental archives, which can maintain a chronological record of their deposition. Objects that are particularly useful as environmental archives of PTE atmospheric deposition are ombrotrophic peat bogs, due to their formation period, reaching hundreds or even thousands of years, widespread occurrence on a global scale, no Impact of groundwater, and the sorption properties of organic matter retaining elements in the peat layer. These archives have proven to be very valuable for the detailed reconstruction of the chronology of environmental contamination around the world.

3

Magnetyzm środowiskowy : rodzaje wzbogacenia magnetycznego na przykładzie gleby inicjalnej skalistej i rankera

Szuszkiewicz Marcin, Łukasik Adam, Szuszkiewicz Maria Magdalena

Przegląd Geofizyczny

|

2020

|

Z. 3-4

139--153

PL

Celem niniejszej pracy było scharakteryzowanie źródeł pochodzenia cząstek magnetycznych na przykładzie gleby inicjalnej skalistej i rankera. Analiza rozkładów pionowych wybranych parametrów magnetycznych i geochemicznych prowadzona była w trzech profilach glebowych wytworzonych z/na różnym podłożu skalnym (serpentynicie, amfibolicie i granitoidzie). Prezentowane badania oparte zostały o wykorzystanie wybranych parametrów magnetycznych: podatność magnetyczna (χ) i jej zależność częstotliwościowa (χfd), wspartych przez analizy geochemiczne (określenie zawartości wybranych potencjalnie toksycznych pierwiastków (PTEs: Pb i Zn) oraz Fe, a także zastosowanie wskaźnika geoakumulacji (Igeo). Wyniki wskazują na wertykalną zmienność wartości χ w profilach glebowych, która także odzwierciedla stopień zmienności pozostałych parametrów. W przypadku geogenicznego wzbogacenia magnetycznego wysoka wartość podatności magnetycznej w poziomie mineralnym (przejściowym) AC wskazuje na dominującą rolę procesów wietrzenia i redystrybucji ferrimagnetycznych minerałów z podłoża skalnego (poziomu R) do wierzchnich poziomów gleby. Natomiast, pedogeniczne wzbogacenie magnetyczne związane było z podpoziomem organicznym Ofh, gdzie stwierdzona została obecność superparamagnetycznych cząstek. W odniesieniu do profilu wytworzonego z granitu, magnetyczny i geochemiczny sygnał w wierzchnim poziomie mineralnym (Ah) jest efektem wzbogacenia w technogeniczne cząstki magnetyczne (TMPs).

EN

The primary aim of this study was to characterize the origin and nature of magnetic particles on the example of Lithosol and Ranker. Analyses of the vertical distribution of selected magnetic and geochemical parameters were conducted in three different soil profiles developed on various bedrock to describe the local conditions and factors affecting magnetic enhancement. Examined soil profiles represent two type of soils (one Brown Ranker and two Lithosol) developed from igneous – plutonic (granitoid) and metamorphic (amphibolite and serpentinite) rocks, respectively. The measured magnetic parameters include: volume (κ) and mass magnetic susceptibility (χ) as well as frequencydependent of magnetic susceptibility (χfd). Moreover, magnetic data were supported by geochemical measurement of the selected Potentially Toxic Elements (PTEs: Pb and Zn) and Fe content, and quantification of soil pollution parameter (i.e. Geoaccumulation Index – Igeo). The results show that the vertical variability of χ values in soil profiles results also in a high variability of other presented ‘parameters’. In the case of geogenic magnetic enhancement, the high magnetic susceptibility values measured in mineral (transitional) horizon AC indicated the predominant role of weathering processes together with the redistribution of ferrimagnetic minerals from bedrock (i.e. R horizon) to the topsoil. Whereas, the pedogenic magnetic enhancement was related to organic subhorizon Oea (in soil profile developed on amphibolite) and reflects the occurrence of ultra-fine superparamagnetic particles. Magnetic and geochemical signal in the topsoil horizon (i.e. Ah) of profile developed from granite cause the enhancement of Technogenic Magnetic Particles (TMPs), i.e. the increment of χ is accompanied with the high concentration of iron, lead and zinc.