Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Effect of ultrasound on extraction of heavy metals from sewage sludge in the context of a potential ecological risk assessment

Tytła Malwina, Słaby Krzysztof, Widziewicz-Rzońca Kamila, Miszczak Ewa, Kernert Joanna, Klyta Justyna

Zeszyty Naukowe SGSP / Szkoła Główna Służby Pożarniczej

|

2022

|

Nr 83

19--31

EN

The aim of the research was to investigate the effect of ultrasound waves on the recovery of heavy metals (HMs) from sewage sludge. For this purpose, we conducted a three-step sequential extraction process proposed by the Community Bureau of Reference (BCR; presently the Standards, Measurements and Testing Programme). In the experiment use was made of certified reference material ERM-CC144 SEWAGE SLUDGE (Joint Research Centre; JRC). The content of heavy metals (Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, and Zn) in certified material was determined by atomic absorption spectrometry using the Avio 200 ICP-OES apparatus (PerkinElmer Inc.). To reduce the sequential extraction time, ultrasound treatment was used instead of long hours of shaking. Sonication was conducted in an ultrasonic bath (Sonic-5; Polsonic). The sonication time was set at 20, 40 and 70 minutes. The frequency, power and temperature during the ultrasound treatment were kept constant. The recovery values of heavy metals obtained by the modified sequential extraction method were at similar levels to those achieved by the conventional one. Moreover, it has also been shown that after only 20 minutes of sonication, the recovery values can be obtained similarly as for the conventional method. In order to check whether the ultrasound waves have a significant impact on the distribution of heavy metals in the chemical fractions of sewage sludge, the percentage share for each element was calculated and the potential ecological risk analysis was conducted. This was possible thanks to the fact that the material used for production of ERM-CC144 (JRC) is sewage sludge of domestic origin. The obtained results revealed that ultrasound treatment does not significantly influence the distribution of analysed heavy metals in the chemical fractions of sewage sludge, with one exception, i.e., Zn. The assessment of the ecological risk was performed using Risk Assessment Code (RAC) index, which includes the content of metals in the most mobile fraction, i.e., bound to carbonates. The calculated values of RAC indicated that Zn posed the highest ecological risk. However, it can be also confirmed that the application of ultrasound treatment in the sequential extraction procedure does not have a significant impact on the interpretation of results of the ecological risk assessment. What is more, it confirms the legitimacy of using the discussed modification in the sequential extraction of heavy metals from sewage sludge.

PL

Celem pracy było zbadanie wpływu oddziaływania fali ultradźwiękowych na wielkość odzysku metali ciężkich z osadów ściekowych. W tym celu przeprowadzono proces trzystopniowej ekstrakcji sekwencyjnej zaproponowanej przez Community Bureau of Reference (BCR; aktualnie Standards, Measurements and Testing Programme). W badaniach wykorzystano certyfikowany materiał odniesienia ERM-CC144 SEWAGE SLUDGE (Joint Research Centre; JRC). Zawartość metali ciężkich (Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn) oznaczono przy użyciu spektrometru absorpcji atomowej Avio 200 ICP-OES (PerkinElmer Inc.). Aby skrócić czas ekstrakcji sekwencyjnej, w miejsce wielogodzinnego wytrząsania zastosowano obróbkę ultradźwiękami. Proces nadźwiękawiania prowadzono w łaźni ultradźwiękowej (Sonic-5; Polsonic). Czas nadźwiękawiania wynosił: 20, 40 i 70 minut. Częstotliwość, moc oraz temperaturę podczas obróbki ultradźwiękowej utrzymywano na stałym poziomie. Wartości odzysków dla metali ciężkich uzyskane z zastosowaniem zmodyfikowanej metody ekstrakcji sekwencyjnej były zbliżone do tych otrzymanych dzięki metodzie konwencjonalnej. Ponadto wykazano również, że już po 20 minutach nadźwiękawiania można uzyskać wartości odzysków jak dla metody konwencjonalnej. W celu zbadania, czy fale ultradźwiękowe wpływają istotnie na zawartość metali ciężkich w poszczególnych frakcjach chemicznych osadów ściekowych, obliczono udział procentowy dla każdego z pierwiastków, a następnie przeprowadzono ocenę potencjalnego ryzyka ekologicznego. Ocena ta była możliwa dzięki temu, że w skład materiału ERM-CC144 (JRC) wchodzą osady ściekowe pochodzenia komunalnego. Uzyskane wyniki wskazują, że obróbka ultradźwiękowa nie wpływa istotnie na udział analizowanych metali ciężkich we frakcjach chemicznych osadów ściekowych, za wyjątkiem cynku. Ocenę ryzyka ekologicznego przeprowadzono przy pomocy wskaźnika Risk Assessment Code (RAC), który uwzględnia zawartość metali w najbardziej mobilnej frakcji, czyli tej związanej z węglanami. Obliczone wartości RAC wskazują, że największe ryzyko ekologiczne powoduje cynk. Można również stwierdzić, że zastosowanie ultradźwięków w procedurze ekstrakcji sekwencyjnej nie wpływa istotnie na interpretację wyników oceny ryzyka ekologicznego. Jednocześnie potwierdza to zasadność stosowania omawianej modyfikacji w procesie ekstrakcji sekwencyjnej metali ciężkich z osadów ściekowych.

2

Fractional Composition of Organic Matter and Properties of Humic Acids in the Soils of Drained Bogs of the Siedlce Heights in Eastern Poland

Becher Marcin, Tołoczko Wojciech, Godlewska Agnieszka, Pakuła Krzysztof, Żukowski Emil

Journal of Ecological Engineering

|

2022

|

Vol. 23, nr 4

208--222

EN

The studied bogs of the Siedlce Heights in eastern Poland are currently undergoing decession. In the course of pedological studies, a significant modification of the structure of soil profiles caused by the murshing process was found. The total contents of carbon and nitrogen values (TC/TN = 11.1–17.3) obtained in the study, as well as slight acidification (pHKCl 5.42–6.15) indicate the eutrophy of the studied soil environment, high biological activity and a significant degree of organic matter processing as a result of the processes of mineralization and humification. In addition, the upper levels covered by the process of murshing, compared to peat, are characterized by lower carbon content and, most often, similar nitrogen content. In the studied soils, humic substances are mostly represented by the fraction of humic acids. As a consequence, high values of the quotient expressing quantitative relations between soil humus fractions (HAs/FAs) were noted. For all profiles, the highest share of fulvic acids was recorded in turf murshic levels (M1). The occurrence of the most mature humic acids was found in the peat levels not covered by secondary transformation processes after dehydration.

3

Metale ciężkie w osadach dennych - metody stosowane do oceny stopnia ich zanieczyszczenia oraz potencjalnego ryzyka ekologicznego

Tytła Malwina

Laboratorium - Przegląd Ogólnopolski

|

2021

|

nr 4

42--47

PL

Zanieczyszczenie zbiorników wodnych metalami ciężkimi (pierwiastkami potencjalnie toksycznymi) stanowi poważny problem w ujęciu środowiskowym, zarówno w Polsce, jak i na świecie. Metale przenikają do wód wraz ze ściekami przemysłowymi i bytowymi oraz ze spływem powierzchniowym (z pól i dróg). Finalnie pierwiastki te kumulowane są w osadach dennych, które pełnią szereg ważnych funkcji w ekosystemach wodnych, m.in. stanowią siedlisko dla organizmów żywych. Biorąc pod uwagę fakt, że metale nie podlegają degradacji w środowisku naturalnym, nadrzędnym elementem w ocenie stopnia zanieczyszczenia środowiska wodnego tymi pierwiastkami jest analiza składu chemicznego osadów dennych. Obecnie w tym celu stosowane są różne wytyczne i grupy wskaźników. Dla pełnej oceny stanu ekologicznego zbiornika wodnego konieczne jest jednak określenie formy chemicznej występowania metali ciężkich w osadach dennych. Takie podejście pozwoli na ocenę potencjalnego ryzyka, jakie pierwiastki te stwarzają dla środowiska i organizmów żywych. Jedną z metod umożliwiających stwierdzenie, z jakimi składnikami osadów dennych związane są poszczególne metale ciężkie, jest proces 3-stopniowej ekstrakcji sekwencyjnej zaproponowanej przez European Community Bureau of Reference (obecnie Standards, Measurements and Testing Programme).

EN

The problem of water reservoirs contamination with heavy metals (potentially toxic elements) is a serious environmental issue in Poland and all over the world. Metals get into the waters along with industrial and domestic sewage, as well as with surface runoff (from fields and roads). Finally, these elements are accumulated in bottom sediments, which perform a number of important functions in aquatic ecosystems, i.a. they provide a habitat for Iiving organisms. Taking into account the fact that metals are non-degradable in natural environment, the analysis of chemical composition of bottom sediments is the main element in assessing the level of aquatic ecosystem pollution with these elements. Currently, various guidelines and groups of indices a reused for this purpose. However, for a full assessment of the ecological condition of a water reservoir, it is necessary, to determine the chemical form of heavy metals in which they occurred in bottom sediments. This approach will allow for the assessment of the potential risk that these elements pose to the environment and Iiving organisms. One of the methods that make it possible to determine with which components of bottom sediments particular heavy metals are associated is the process of 3-step sequential extraction, proposed by the European Community Bureau of Reference (now Standards, Measurements and Testing Program).

4

Ekstrakcja sekwencyjna metali ciężkich w kompozycie mineralno-organicznym

Mizerna K., Król A.

Inżynieria Ekologiczna

|

2018

|

Vol. 19, nr 3

23--29

PL

W celu rekultywacji terenów zdegradowanych i poeksploatacyjnych, w tym składowisk odpadów komunalnych można stosować określone odpady komunalne, tj. popioły paleniskowe i ustabilizowane osady ściekowe. Zmieszanie tych odpadów w stosunku 1:1 stanowi kompozyt mineralno – organiczny wykorzystywany jako materiał rekultywacyjny. Przy analizie potencjalnego ryzyka jakie mogą stwarzać odpady preferowane jest stosowanie badania wieloetapowej ekstrakcji sekwencyjnej. W pracy dokonano analizy zawartości metali ciężkich w poszczególnych frakcjach kompozytu wydzielonych metodą ekstrakcji sekwencyjnej według procedury Tessiera. Badanie ekstrakcji sekwencyjnej przeprowadzono w celu poznania poszczególnych form i frakcji składających się na całkowitą zawartość danego metalu oraz oceny mobilności pierwiastków w środowisku. Zidentyfikowano pięć form występowania metali ciężkich: wymienną, węglanową, tlenkową, organiczną oraz pozostałościową. Dominującą formą występowania kadmu i cynku były połączenia węglanowe. Najwyższą zawartość ołowiu i miedzi oznaczono we frakcji organicznej, a chromu i niklu we frakcji pozostałościowej. Przeprowadzono także analizę poziomu uwalniania metali ciężkich za pomocą podstawowego testu wymywania według PN-EN 12457-2. Badanie to wykazało niską wymywalność metali ciężkich z kompozytu. Ze względu na niewielki udział form metali rozpuszczalnych w wodzie badany materiał uznano za bezpieczny dla środowiska gruntowo – wodnego.

EN

The specific municipal waste (bottom ash and stabilized sewage sludge) can be applied for reclamation of post-industrial areas and landfill sites. The mixture of this waste in a 1:1 ratio is a mineral-organic composite used as material for reclamation. The multi-stage procedure of sequential extraction constitutes the preferred tool applied in the analysis of the potential hazard that is formed by the waste. The paper presents the analysis of heavy metal contents in particular fractions of composite, separated by sequential extraction according to Tessier’s procedure. The sequential extraction analysis was carried out in order to identify the particular forms and fractions forming the total content of a given metal and assess the mobility of elements into the environment. Five forms of heavy metals were identified: exchangeable, carbonate, oxide, organic and residual. Cadmium and zinc occurred primarily in the carbonate associations. The highest content of lead and copper was determined in the organic fraction. On the other hand, chromium and nickel occurred primarily in the residual fraction. The analysis of heavy metals release using basic leaching test, according to PN-EN 12457-2, was also carried out. The study demonstrated low leachability of heavy metals. Due to the very small ratio of heavy metal forms that are water-soluble, the waste was considered to be safe to the soil and water environment.

5

Sequential extraction of carbonaceous siltstone rock for multielement analysis by ICP OES

Junussov M., Mádai F., Olivér B.

Contemporary Trends in Geoscience

|

2018

|

Vol. 7, iss. 2

145--152

EN

The carbonaceous siltstone rock material is a disseminated sulfide-rich sedimentary rock from a sedimenthosted gold deposit of Bakyrchik. The Bakyrchik deposit is located in Eastern Kazakhstan, which includes in Qalba gold province. The main purpose of this paper is a demonstration on chemical extraction of heavy metals from the carbonaceous siltstone rock and detection of its elemental concentrations. In the work was used a rock sample from the deposit which is a sericizited carbonaceous-siltstone rock. In sequential extraction method was selected four stages such as water soluble fraction (reaction with deionized water) for extraction of water soluble metals, reducible metal fraction (reaction with hydroxyl ammonium chloride) for extracting all reducible metals, organics and sulfides (reaction with hydrogen peroxide) for dissolution of organics and copper sulfide, and extraction of metal oxides and residual fraction (reaction with aqua regia) for extracting of all remaining metals. The paper comprises analytical methods for research outlooks. They are X-Ray Diffraction (determination of mineralogical composition), X-Ray Fluorescence (determination of chemical composition) and Inductively Coupled Plasma - Optical Emission Spectrometry (determination of heavy metal concentrations).

6

Ocena wymywalności i biodostępności metali ciężkich w popiele przemysłowym z biomasy

Koniuszy-Nycz J.

Zeszyty Naukowe. Inżynieria Środowiska / Uniwersytet Zielonogórski

|

2017

|

nr 167 (47)

18--33

PL

W pracy dokonano oceny całkowitej zawartości oraz wymywalności i biodostępności metali: Fe, Zn, Cu, Cr, Cd, Pb, Ni, Co w popiele przemysłowym z biomasy. Stwierdzono, że wymywalność metali z popiołu zależy od pH roztworu wodnego i zmienia się od 1 mg/kg (Cu, Cd, Ni, Fe) do 4 – 5 mg/kg (Cr, Co). Pb nie ulega ekstrakcji z popiołu, za pomocą wody jako ekstrahenta. Nie zaobserwowano regularności we wpływie pH układu na wymywalność metali. Do oceny mobilności oraz biodostępności metali wykorzystano ekstrakcję sekwencyjną wg metody Tessiera z wprowadzeniem etapu wstępnego ługowania wodą, którą przeprowadzono konwencjonalnie oraz z zastosowaniem mineralizacji mikrofalowej. Scharakteryzowano ilościowo frakcje metali: rozpuszczalną w wodzie, wymienną, rozpuszczalną w kwasach, tlenkową, pseudosiarczkową i rezydualną. Stwierdzono, że za-stosowanie mineralizacji mikrofalowej podczas ekstrakcji sekwencyjnej zwiększa efektywność wydzielania większości badanych metali.

EN

The purpose of the study was to evaluate the total content, leachability and bioavailability of Fe, Zn, Cu, Cr, Cd, Pb, Ni, Co in industrial ashes obtained from biomass combustion. It was found that metals occur in the test material as: macronutrient - iron (0,67 %), micronutrients - zinc (335,0 mg/kg), nickel (145,0 mg/kg), lead (110,0 mg/kg), copper (100,0 mg/kg), cobalt (25,0 mg/kg), chrome (15 mg/kg) and trace amount of cadmium (10,0 mg/kg). It was claimed that leachability of metals from ash depends on pH of solution and ranges from 1 mg/kg for (Cu, Cd, Ni, Fe) to 4 – 5 mg/kg for (Cr, Co) respectively. It was also found that lead was not extracted from ash, using water as extractant regardless of solution pH. In all experiments no regularities in the pH effect of metal leachability in the investigated systems were observed. Tessier sequential extraction procedure was used to evaluate the mobility and bioavailability of metals, which was carried out conventionally and with aid of microwave digestion. In all experiments the following metal fractions were characterized: water-soluble, exchangeable, acid-soluble, oxide, pseudosulfide and residual fractions respectively. It has been found that the use of microwave mineralization during sequential extraction increases the efficiency of the release of most of the tested metals.

7

Agricultural use of wastewater sludge from various sources with special emphasis on total and DTPA-extractable heavy metal content

Aşik B. B., Aydinalp C., Şagban F. O. T., Katkat A. V.

Environment Protection Engineering

|

2016

|

Vol. 42, nr 1

45--58

EN

This study was conducted to evaluate wastewater sludge from various sources for agricultural utilization. The results showed that sludge from municipal and food industrial wastewater treatment plants (WWTPs) have high fertilizing value with respect to nutrients and organic matter levels. When the sludge samples were evaluated for their total heavy metal contents, the Pb, Cd and Cu concentrations in all of the sludge samples were found to be below the limit specified by Turkish regulations. However, the Cr, Ni and Zn contents of domestic type, organized industrial zone, food industry sludge samples exceeded these thresholds. Other sludges were found to be suitable for agricultural usage in terms of plant nutrient and heavy metal content. The analysis of the sludge samples from twelve different WWTP’s showed that the agricultural properties and the total and bioavailable (DTPA-extractable) heavy metal fraction varies depending on the sludge samples. Therefore discussed sludges should be evaluated separately for the agricultural utilization potential in terms of soil pollution.

8

Chemical forms of heavy metals in bottom sediments of the Mitręga reservoir

Dąbrowska L.

Civil and Environmental Engineering Reports

|

2016

|

No. 21(2)

15--26

EN

Bottom sediments originating from the Mitręga water reservoir were studied. It was assayed, in what chemical forms heavy metals (zinc, copper, nickel, cadmium and lead) occur in sediments, using the method of sequential extraction BCR. According to the geochemical criteria with respect to the content of Zn, Cu and Ni, the sediments in all measuring points were classified as uncontaminated, however because of the Cd content - as moderately contaminated. The highest Cu and Ni content was found in the sediment collected in the southern part of the reservoir, 15 and 11 mg/kg d.m, respectively. In the case of Zn, Pb and Cd, the sediment collected at the outflow of the Mitręga river was the most contaminated; metal content amounted to 136; 35; 3 mg/kg d.m., respectively. Based on the conducted fractionation of heavy metals, it was found that the potential mobility of metals, hence the possibility of secondary pollution of the reservoir open water, are arranged in the following order: Zn> Cd> Ni> Cu ~ Pb.

PL

Obiektem badań były osady denne pochodzące ze zbiornika wodnego Mitręga (województwo śląskie, powiat zawierciański). Oznaczono, w jakich formach chemicznych występują metale ciężkie (cynk, miedź, nikiel, kadm i ołów) w osadach dennych, wykorzystując metodę ekstrakcji sekwencyjnej BCR. Oceniono potencjalną mobilność metali i możliwość wtórnego zanieczyszczenia wody. Według kryteriów geochemicznych ze względu na zawartość cynku, miedzi oraz niklu osady we wszystkich punktach pomiarowych klasyfikowane były jako niezanieczyszczone, natomiast ze względu na zawartość kadmu jako miernie zanieczyszczone. W przypadku ołowiu osad we wschodniej części zbiornika został sklasyfikowany jako miernie zanieczyszczony, w pozostałych jako niezanieczyszczony. Największą zawartość miedzi i niklu stwierdzono w osadzie pobranym w południowej części zbiornika, odpowiednio 15 i 11 mg/kg suchej masy. W przypadku cynku, ołowiu i kadmu najbardziej zanieczyszczony był osad pobrany na odpływie rzeki Mitręga; zawartość metali wynosiła odpowiednio 136; 35; 3 mg/kg s.m. Zawartość kadmu we wszystkich pobranych osadach przekroczyła wartość TEL (0,6 mg/kg s.m.). Na podstawie przeprowadzonego frakcjonowania metali ciężkich stwierdzono, że potencjalna mobilność metali, a co za tym idzie możliwość wtórnego zanieczyszczenia toni wodnej zbiornika układa się w następującym szeregu: Zn>Cd>Ni>Cu~Pb.

9

The influence of a long-term reclamation on the content of phosphorus forms in soils formed from post-mining lands

Spychalski W., Głowacki A., Mocek-Płóciniak A.

Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering

|

2015

|

Vol. 60, nr 4

84--88

EN

The paper contains the results of the research on the content of phosphorus and its speciation in the soils formed from postmining lands after over thirty years of their reclamation. Experimental factors included two crop rotations: frumentaceousrapeseed and fodder-frumentaceous, and three fertilization levels: 0NPK, 1NPK and 2NPK. Fractioning was conducted with Hedley’s method. Total content of phosphorus oscillated between 397,2 and 935,8 mg P · kg-1of soil. The content of all the analysed forms of phosphorus increased along with the growth of fertilization level and was between 6,27 and 24,6 mg P · kg-1 of soil - for water-soluble phosphorus, 5,5 and 50,8 mg P · kg-1 of soil for 0,5 mole · dm-3 NaHCO3 extracted phosphorus, 5,2 and 44,4 mg P · kg-1of soil for 0,1 mole · dm-3 NaOH extracted phosphorus, 227,0 and 649,2 mg P · kg-1of soil for 1 mole · dm-3 HCl phosphorus and 60,9 and113,5 mg P · kg-1of soil for residual phosphorus. Statistically important differences have arisen between the same combinations of mineral fertilization implemented in the analysed crop rotations. Higher content of phosphorus both in total and the majority of analysed fractions, was found in the samples collected from the fields with fodder-frumentaceous crop rotation.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczące zawartości fosforu oraz jego specjacje w glebach wytworzonych z gruntów pogórniczych po przeszło trzydziestu latach ich rekultywacji. Czynnikami doświadczenia były dwa płodozmiany: zbożowo-rzepakowy oraz paszowo-zbożowy oraz trzy poziomy nawożenia:0NPK, 1NPK oraz 2NPK. Frakcjonowanie przeprowadzono metodą Hedleya. Całkowita zawartość fosforu wahała się od 397,2 do 935,8 mg P · kg-1gleby. Zawartość wszystkich analizowanych form fosforu zwiększała się wraz ze wzrostem poziomu nawożenia i wahała się w przedziale dla fosforu wodnorozpuszczalnego od 6,27do 24,6 mg P · kg-1 gleby, ekstrahowanego 0,5 mol · dm-3 NaHCO3 od 5,5 do 50,8 mg P · kg-1gleby, ekstrahowanego 0,1 mol · dm-3 NaOH od 5,2 do 44,4 mg P · kg-1gleby, ekstrahowanego 1 mol · dm-3 HCl od 227,0 do 649,2 mg P · kg-1gleby, fosforu rezydualnego od 60,9-113,5 mg P · kg-1gleby. Wystąpiły statystycznie istotne różnice pomiędzy tymi samymi kombinacjami nawożenia mineralnego zastosowanymi w analizowanych płodozmianach. Większe ilości fosforu zarówno całkowitego, jak i w większości analizowanych frakcji stwierdzono w próbkach pobranych z poletek płodozmianu zbożowo-rzepakowego. Tylko frakcja fosforu rezydualnego dominowała w glebach pobranych z poletek płodozmianu paszowo- zbożowego.

10

Occurence of Metals in Total Suspended Solids in Urban Waters Determined by Sequential Extraction

Drozdova J., Raclavska H., Skrobankova H.

Inżynieria Mineralna

|

2014

|

R. 15, nr 2

35--39

EN

The binding of metals to total suspended solids (TSS) and their speciation in urban wastewater drastically influences the efficiency of capturing metals in sewage sludge in the framework of wastewater treatment plant technology. In this article, a modified sequential extraction procedure of the Bureau Communautaire de reference (BCR) was applied to TSS from urban wastewater and digested sludge samples. Samples were collected from combined sewer system and the Central Wastewater Treatment Plant in Ostrava, Czech Republic. The collection of wastewater samples and digested sludge was performed April to June 2013. Altogether, 42 samples of urban wastewater and 3 samples of digested sludge were obtained. The sequential extraction of TSS has proven that the highest proportions of As, Cr, Cu, Ni and Fe are associated with the residual fraction (61-75%). Zn and Mn are bound to the reducible fraction (64-65%). Finally, Pb and Cd are bound predominantly to the oxidizable fraction (56%). The results show that general trend proportions of metals from TSS in the oxidizable fraction is Cd ~ Pb > Cu > Zn > Fe > Ni > Cr > As > Mn. The distribution of metals between fractions was highly variable in digested sludge. The smallest amounts of all metals in digested sludge are associated with the exchangeable fraction (Ni 5.8%; other metals < 3.7%). Cadmium, Zn and Mn are predominantly bound within the reducible fraction (68%, 37% and 35%). In the case of the oxidizable fraction, the contents of all metals are relatively low (max 20.3% of Fe). Except Cd, the predominant portions of all metals in digested sludge are bound to residual fraction (45.8-99.7%). The comparison of distribution metals in the individual fractions from TSS and digested sludge shows that the portions of Cd, Cu, Cr, Mn, Pb, Zn and Fe are significantly different. The results indicated that Cu, Cd, Pb, Zn and Mn in digested sludge are bound in silicates well as to the phosphates.

PL

Wiązanie metali we frakcji ciał stałych zawieszonych w wodzie (TSS – Total Suspended Solids) oraz ich specjacji w miejskich ściekach drastycznie wpływa na efektywność wychwytywania metali w osadach ściekowych w ramach technologii oczyszczalni ścieków. W tym artykule, zmodyfikowana procedura ekstrakcji sekwencyjnej biura Bureau Communautaire de Reference (BCR) została zastosowana do zawiesiny ciał stałych ze ścieków komunalnych i przefermentowanych próbek osadu. Próbki pobrano z połączonego systemu kanalizacji i Centralnej Oczyszczalni Ścieków w Ostrawie, Czechy. Pobieranie próbek ścieków i przefermentowanego osadu przeprowadzano od kwietnia do czerwca 2013 roku. Łącznie uzyskano 42 próbki ścieków komunalnych oraz 3 próbki przefermentowanego osadu. Sekwencyjna ekstrakcja TSS dowiodła, że największy odsetek As, Cr, Cu, Ni i Fe jest związany we frakcji pozostałości (61-75%). Zn i Mn są związane we frakcji redukowalnej (64-65%). Wreszcie, Pb i Cd są związane głównie we frakcji utlenialnej (56%). Wyniki pokazują, że ogólny trendu proporcji metali pochodzących z TSS we frakcji utlenialnej przedstawia się następująco: Cd ~ Pb> Cu> Zn> Fe> Ni> Cr> W> Mn. Rozkład metali między frakcjami różnił się znacząco w przefermentowanym osadzie. Najmniejsze ilości wszystkich metali w przefermentowanym osadzie związane są z frakcją wymienną (Ni 5,8%; inne metale <3,7%). Kadm, Zn i Mn są głównie związane we frakcji redukowalnej (68%, 37% i 35%). W przypadku frakcji utlenialnej, zawartość wszystkich metali jest stosunkowo niska (maksymalnie 20,3% Fe). Z wyjątkiem Cd, dominujące porcje wszystkich metali w przefermentowanego osadu są związane z frakcji pozostałości (45.8-99.7%). Porównanie dystrybucji metali w poszczególnych frakcjach z TSS i przefermentowanego osadu wskazuje, że części Cd, Cu, Cr, Mn, Pb, Zn i Fe są znacząco różne. Wyniki wskazują, że Cu, Cd, Pb, Zn i Mn z przefermentowanego osadu związane są z krzemianami a także fosforanami.

11

Frakcje chemiczne metali ciężkich w osadach ściekowych i w stałej pozostałości po ich spaleniu

Dąbrowska L., Nowak R.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2014

|

T. 17, nr 3

403--414

PL

Spalanie osadów ściekowych powoduje, że stężenie metali ciężkich w powstałych stałych pozostałościach jest wyższe niż w osadach, z drugiej jednak strony może przyczynić się do przemian chemicznych w mniej mobilne formy metali. Celem badań było wykazanie, w jakich formach chemicznych występują metale w wybranych osadach ściekowych oraz w stałej pozostałości otrzymanej po ich spaleniu w temperaturze 800°C. Frakcjonowanie metali (Cu, Zn, Cd, Ni, Pb, Cr) w osadach ściekowych i w pozostałości po spaleniu osadów przeprowadzono zgodnie z procedurą ekstrakcji sekwencyjnej BCR. Wykazano, że w osadach ściekowych metale związane były głównie z frakcją organiczno-siarczkową (52÷90% całkowitej ilości). W znaczących ilościach cynk i kadm występowały również we frakcji tlenków żelaza i manganu, nikiel we frakcji wymienno-węglanowej, natomiast ołów we frakcji rezydualnej, uważanej za trudno dostępną i chemicznie stabilną (metale znajdujące się w siatce krystalograficznej minerałów). Potwierdzono, że w stałych pozostałościach po spaleniu osadów stężenia metali we frakcjach rezydualnych były wyższe w odniesieniu do stężeń w tych frakcjach w osadach. Najwyższą zawartość w tej frakcji uzyskano dla chromu (98%), cynku (91÷95%), ołowiu (85÷96%), niklu (82÷92%), miedzi (74÷85%).

EN

Sewage sludge combustion results in increase of heavy metal concentration in obtained ash, however it may contribute to chemical transitions into less mobile forms (heavy metals bond to residual fraction). The aim of this research was to determine whether sewage sludge combustion at temperature of 800°C results in formation of non-mobile forms of heavy metals in obtained ash. Dried sewage sludge samples were collected at two different mechanical-biological wastewater treatment plants. For sewage sludge and residue on ignition (ash) heavy metal speciation analysis according to BCR procedure was conducted. It is shown that in sewage sludge heavy metals are mainly associated with the organic sulfide fraction. The significant amounts of zinc were also present in the fraction of iron and manganese oxides, of nickel and cadmium in the exchangeable-carbonate fraction, and of lead in the residual fraction. In ash obtained after incineration in temperature of 800°C there occurred mainly metal enrichment of nearly insoluble compound fraction (residual fraction). The content of chromium in this fraction was 98%. The residual fraction is considered to be chemically stable and biologically inactive. For other metals: zinc, lead, and nickel, their content in the residual fraction was 91÷95; 85÷96; 82÷92%, respectively. The accumulation of the metals in the residual fraction is beneficial from the perspective of groundwater protection.

12

Analityczne aspekty badania osadów ściekowych

Jastrzębski P.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2014

|

Nr 5

191--194

PL

Powszechnie stosuje się wiele technik analitycznych do analizy metali ciężkich, wykorzystywanych w badaniach próbek stałych. Niewiele jest jednak prac, które dotyczą wyboru optymalnej metodyki badawczej pierwiastków śladowych w matrycy stałej, przykładowo w osadach ściekowych. Z uwagi na różnorodność tych procedur, stosuje się takie zabiegi jak: harmonizacja stosowanych metodyk, standaryzacja, optymalizacja. Celem niniejszej pracy było porównanie dwóch metod ekstrakcji sekwencyjnej - BCR (Community Bureau of Reference) i zoptymalizowanej BCR* do frakcjonowania Zn, Cd i Cr w kompostowanych osadach ściekowych. W pracy analizowano również wpływ czasu mineralizacji na stopień odzysku z próbki takich metali jak: kadm, chrom, i cynk. Procedura mineralizacji polegała na roztworzeniu badanego materiału w roztworze wody królewskiej przy jednoczesnym podgrzewaniu analitu w mineralizatorze mikrofalowym. Zawartość pierwiastków w badanych próbkach oznaczono za pomocą spektrometru absorpcji atomowej z atomizerem płomieniowym (FAAS).

EN

Many analytical techniques are used for the analysis of heavy metals in the solid samples. However, there is little work concerning the optimal choice of research methods of trace elements in a solid matrix, such as in sewage sludge. Due to the variety of these procedures, using such procedures as the harmonization of methodologies used, standardization, optimization. The aim of this study was to compare two methods of sequential extraction - BCR (Community Bureau of Reference) and optimized BCR * to the fractionation of Zn, Cd and Cr in composted sewage sludge. The paper also analyzed the effect of time on the degree of mineralization of the sample recovery of metals such as cadmium, chromium and zinc. The procedure consisted of dissolving the mineralization of the test material in aqua regia solution while heating of the analyte in microwave. Researches the elements content in the test samples was determined by flame atomic absorption spectrometer (FAAS).

13

The use of sequential extraction for assessing environmental risks of waste incineration bottom ash

Wielgosiński G., Wasiak D., Zawadzka A.

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2014

|

Vol. 21, nr 3

413--423

EN

Thermal treatment of waste is one of the ways of their processing. It is commonly used in most developed countries of the European Union. Major by-products of the combustion processes are slag and bottom ash. In the majority of EU countries bottom ash and slag are used as a priming for road construction. In Poland slag and bottom ash from incineration process are stabilized with the addition of cement and some polymers and are landfilled as wastes. In accordance to Polish law, depending on the leaching of heavy metals from fly ash and slag after thermal treatment of waste can be regarded as both hazardous and non-hazardous wastes. At present work sequential extraction methods described in the literature: Tessier’s method, van Herck’s method and BCR method were compared experimentally with the results of using Swiss standard TVA.SA.1991 and European standard EN 12457 and total concentration of metals in sample analyzed after complete digestion of sample. The study sample was bottom ash from the medical waste incineration plant.

PL

Termiczne przekształcanie odpadów jest jednym ze sposobów ich przetwarzania. Głównymi produktami ubocznymi procesu spalania są żużel i popiół paleniskowy. W większości krajów UE są one wykorzystywane gospodarczo. W Polsce żużle i popioły po termicznym przekształcaniu stabilizuje się z dodatkiem cementu i polimerów i składuje jako odpad. Zgodnie z obowiązującym prawem, w zależności od wymywalności metali ciężkich, żużel i popioły po termicznym przekształcaniu odpadów mogą być uznawane zarówno za odpady niebezpieczne, jak i inne niż niebezpieczne. W pracy porównano doświadczalnie metody ekstrakcji sekwencyjnej opisane w literaturze: metodę Tessiera, metodę van Hercka oraz metodę BRC. Badaniu poddano próbkę popiołu pochodzącą ze spalarni odpadów medycznych.

14

Zawartość różnych form metali ciężkich w osadach ściekowych z oczyszczalni ścieków w Staszowie

Długosz J., Gawdzik J

Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska

|

2014

|

Vol. 16, nr 4

77--84

EN

Samples of stabilized sewage sludge from the municipal sewage treatment plant in Staszów were analyzed for the presence of the following heavy metals: zinc, cadmium lead, nickel, chromium , copper and cobalt. The form of heavy metal occurrence was determined by extraction analysis according to the BCR method. The results have revealed that in comparison to other municipal sewage treatment plants, the heavy metal content of the sludge from the Staszów plant was low. The results of sequential extraction have revealed the presence of heavy metal ions in all of the fractions, but metalloorganic compounds and aluminosilicates (fractions III and IV) were found to be the dominant forms of heavy metal occurrence. The study has also demonstrated that the overall heavy metal content of the sewage sludge fails to be a reliable criterion for assessing the potential risk to the soil and water environment. That is why the heavy metal ions belonging to fraction III are likely to pose environmental hazards if the sewage sludge is intended for use in soil recultivation.

PL

Próbki ustabilizowanego osadu ściekowego z oczyszczalni ścieków komunalnych w Staszowie badano na zawartość następujących metali ciężkich: cynku, kadmu ołowiu, niklu, chromu, miedzi oraz kobaltu. Formy występowania tych metali wyznaczono metodą ekstrakcji według metody BCR. Wyniki badań wykazały, że w porównaniu do innych obiektów, zawartość metali ciężkich w osadach ściekowych z oczyszczalni w Staszowie była niska. Wyniki badań uzyskane metodą ekstrakcji sekwencyjnej wykazały obecność jonów metali ciężkich we wszystkich frakcjach, jednak to połączenia metaloorganiczne i glinokrzemiany (frakcje III i IV) okazały się dominującymi formami występowania metali. Badania wykazały, że całkowita zawartość metali ciężkich w osadach ściekowych nie jest wiarygodnym kryterium oceny potencjalnego zagrożenia dla środowiska gruntowo-wodnego. Ponadto jony metali ciężkich należące do frakcji III mogą stwarzać zagrożenie dla środowiska, jeśli osadów ściekowych jest przeznaczony do rekultywacji gruntu.

15

Zawartość metali ciężkich w osadach ściekowych kondycjonowanych CaO

Długosz J., Gawdzik J.

Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska

|

2014

|

Vol. 16, nr 2

49--56

PL

W publikacji dokonano analizy wpływu kondycjonowania osadów ściekowych przy pomocy wapna na zawartość metali ciężkich. Wykazano, że wpływ ten jest niejednoznaczny. Mieszanie osadu z wapnem prowadzi często do spadku zawartości miedzi, przy wzroście zawartości kadmu. Nieznacznie wzrasta również mobilność metali określona metodą BCR. Badane osady po higienizacji wapnem wykorzystywane są jako nawóz, należy jednak pamiętać o deprecjacji azotu amonowego.

EN

The paper analyzes the impact of sewage sludge conditioning, with the use of lime, on heavy metal content. It was shown that this effect is ambiguous. Mixing sludge with lime often leads to a decrease in the copper content, together with an increase in the cadmium content. The mobility of metals, determined with the BCR method, also grows slightly. After disinfection with lime, sewage sludge is used as a fertilizer, however, the depreciation of ammonium nitrogen should be accounted for.

16

Modified Wallschläger Sequential Extraction as a Tool for Evaluating the Mobility of Mercury

Flader A., Gworek B., Kostrzewa-Szulc J.

Archives of Environmental Protection

|

2014

|

Vol. 40, no. 1

23--31

EN

The presented studies were focused on evaluating the utility of one of sequential extraction methods for evaluating the bioavailability of mercury in soils polluted by this element. Soil samples collected from horizons 0-20 cm and 20-80 cm were subject to analysis of the basic physical and chemical properties of soils. Moreover, the total content of mercury was determined and sequential extraction of mercury was conducted using a modified five-stage Wallschläger method. The analyses show that the studied soils are characterized by a variable mercury content, the highest in the surface soil horizons. Sequential extraction of mercury in the analyzed soils has indicated that the highest percentage content in the total content had mercury linked with sulphides. A high content of mercury linked with organic matter was also noted. The content of bioavailable mercury did not exceed 1.5% of the total content.

PL

Celem podjętych badań była ocena przydatności wybranej metody ekstrakcji sekwencyjnej rtęci do oceny biodostępności rtęci w glebach zanieczyszczonych tym pierwiastkiem. Do badań pobrano próbki glebowe z warstw 0-20 cm i 20-80 cm. Przeprowadzono analizę podstawowych właściwości fizycznych i chemicznych badanych gleb, oznaczono całkowitą zawartość rtęci oraz wykonano ekstrakcję sekwencyjną rtęci według zmodyfikowanej pięcioetapowej metody Wallschlägera. Na podstawie dokonanych analiz stwierdzono, że badane gleby charakteryzowały się zróżnicowanymi zawartościami rtęci, przy czym największe jej zawartości stwierdzono w powierzchniowych warstwach gleby. Przeprowadzona ekstrakcja sekwencyjna rtęci w glebach wykazała, że największy procentowy udział w całkowitej zawartości rtęci stanowiła rtęć związana z siarczkami. Zaobserwowano także znaczący udział rtęci związanej z materią organiczną. Zawartość rtęci w formie biodostępnej nie przekraczała 1,5% zawartości ogólnej.

17

Impact of Mining Dump on the Accumulation and Mobility of Metals in the Bytomka River Sediments

Jabłońska-Czapla M, Szopa S., Rosik-Dulewska Cz.

Archives of Environmental Protection

|

2014

|

Vol. 40, no. 2

3--19

EN

The research aim was to determine the long-term impact of the mine waste stored at the coal waste dump Hałda Ruda on the content of heavy metals in the bottom sediments of the Bytomka River. It is a watercourse flowing along this coal waste dump and has been under its influence for over fifty years. The research also attempted to determine the seasonality of changes (2 years) and mobility of selected elements. The article presents total contents of Cr, Mn, Ni, Cu, Zn, As, Cd and Pb in the bottom sediments collected from the Bytomka River. It also focuses on the distribution of these elements in particular geochemical fractions determined with the Tessier’s sequential chemical extraction procedure. Total element contents were determined with an EDPXRF (Energy Dispersive X-ray Fluorescence) technique. The extractants of particular Tessier’s fractions were determined quantitatively with an ICP-MS (Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry) spectrometer. The research results show that the stored waste significantly influences the contents of heavy metals in the Bytomka River bottom sediments. The lowest concentration of heavy metals was observed at the B1 spot (above the dump), while the highest one was measured at the B3 spot (below the dump). Sequential chemical extraction of the bottom sediments indicates that the Zn content in the ion-exchange and carbonate fractions diminished within a year. Nevertheless, Zn bound to Fe and Mn oxides acted in the opposite way. Mn, Zn and Pb are the most dangerous elements from the viewpoint of environmental hazards, as their total concentrations were high. Moreover, their high contents were observed in the most mobile (ion-exchange and carbonate) fractions. Extremely toxic Cd was bound to the oxide fraction to the largest extent. Cu was mainly bound to the organic fraction while environmentally hazardous Cr was bound to the residual fraction.

PL

Celem pracy było określenie długoterminowego wpływu odpadów pogórniczych składowanych na zwale pogórniczym Hałda Ruda na zawartość metali ciężkich w osadach dennych rzeki Bytomki płynącej wzdłuż tego zwału, na którą przez ponad pół wieku hałda wywierała wpływ, ponadto określenie sezonowości (2 lata) tych zmian oraz mobilności wybranych pierwiastków. W pracy przedstawiono zawartość całkowitą pierwiastków: Cr, Mn, Ni, Cu, Zn, As, Cd, Pb w osadach dennych pobranych z rzeki Bytomki, jak również ich dystrybucję w poszczególnych frakcjach geochemicznych z wykorzystaniem sekwencyjnej ekstrakcji chemicznej według Tessiera. Całkowitą zawartość pierwiastków określono wykorzystując technikę EDPXRF natomiast analizy poszczególnych frakcji Tessiera oznaczano ilościowo za pomocą spektrometru ICP-MS. Próbki do badań pobierano comiesięcznie w okresie od grudnia 2009 do listopada 2010, w trzech punktach przed (B1), na wysokości (B2) oraz za zwałowiskiem (B3). Wyniki badań wskazują, że składowane odpady w znacznym stopniu wpływają na wzrost zawartości metali ciężkich w osadach dennych rzeki Bytomki. Najniższe stężenie metali ciężkich zaobserwowano w punkcie pobierania przed zwałem – B1, a najwyższe w punkcie pobierania za zwałem – B3. Należy również zwrócić uwagę na fakt, że wody rzeki Bytomki są bardzo zanieczyszczone, stąd już w punkcie pobierania B1 (przed zwałem) obserwuje się znaczne zawartości metali w osadzie dennym. Sekwencyjna ekstrakcja chemiczna osadów dennych pozwoliła stwierdzić, że stężenie cynku w frakcji jonowymiennej i węglanowej ulegała zmniejszeniu w ciągu roku, odwrotnie zachowywał się cynk związany z tlenkami żelaza i manganu. Z punktu widzenia zagrożenia dla środowiska najbardziej niebezpieczne są Mn, Zn, i Pb, gdyż oprócz wysokiego stężenia całkowitego, zaobserwowano wysoki ich udział w najbardziej mobilnych frakcjach: jonowymiennej i węglanowej. Silnie toksyczny kadm związany był w największym stopniu z frakcją tlenkową. Miedź związana jest głównie z frakcją organiczną, a niebezpieczny dla środowiska chrom z frakcją rezydualną. Oznaczane metale w próbkach osadów dennych w punkcie B3 (za zwałem) były w większym stopniu związane w frakcji rezydualnej, niż w przypadku punktów B1 i B2.

18

Mobilność metali ciężkich w osadach ściekowych na przykładzie wybranego obiektu „N"

Długosz J, Gawdzik J

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2013

|

Nr 7

285--288

PL

Ocena mobilności metali ciężkich w osadach ściekowych z oczyszczalni ścieków w Opatowie (woj. świętokrzyskie).Wyniki badań dla ustabilizowanych tlenowo osadów ściekowych potwierdziły obserwowaną tendencję koncentracji metali ciężkich we frakcjach niemobilnych, tu w połączeniach z glinokrze mianami (chrom - 53,4%; ołów - 80,2%). Wynika z tego, że dominujące formy występowania badanych metali ciężkich są niemobilne. Wykazano, że sumaryczna zawartość metali ciężkich w osadach ściekowych nie jest obiektywnym kryterium oceny zagrożenia środowiska. Mając to na uwadze należy jednak nadmienić, iż immobilizowane we frakcji F-III metale ciężkie mogą stanowić potencjalne niebezpieczeństwo dla gruntu w strefie aeracji.

EN

Evaluate the mobility of heavy metals in sewage sludge from wastewater treatment plants in Opatów (the Świętokrzyskie Province). The results for oxygen stabilized sewage sludge confirmed a trend being observed in heavy metals concentration in the immobile fractions, here in combination with aluminosili cates (chromium - 53.4%, lead - 80.2%). On the basis of the investigations, it can be concluded that the dominant forms of heavy metals are immobile. It was shown that the total content of heavy metals in the sewage sludge does not provide an objective criterion for the environmental risk evaluation. Bearing that in mind, however, it should be noted that heavy metals immobilized in the fraction F-III, may pose a potential hazard to soil in the aeration zone.

19

Solubility of Heavy Metals in Soil Fertilized with Composts with Polymer Supplements

Czech T., Gambuś F., Gorczyca O., Kopeć M., Mierzwa-Hersztek M., Urbańska K., Wieczorek J.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2013

|

Vol. 20, nr 10

1173--1183

EN

Application of composts from municipal waste for fertilization, due to their high content of organic matter and nutrients, generally positively affects crop yield and soil properties. Their production is based on biodegradable fractions of municipal waste, often originating from non-selective collection and therefore they may contain some quantities of pollutants, both organic and mineral, such as heavy metals, which may negatively affect the soil fertility. In the pot experiment was investigated the effect of composts with an admixture of polymer materials modified with starch as biocomponent, on heavy metal solubility in the tested substrata on which oats and mustard were cultivated. Composts were applied to two soils with natural heavy metal contents, as well as to the soil and post-flotation sediment from zinc and lead ores processing polluted with heavy metals. The 5 composts used for fertilization were prepared from a substrate composed of wheat and rape straw and waste from pea cleaning with an eight percent admixture of polymer foils differing with the starch proportion and density. Speciation analysis of selected heavy metals was conducted using sequential extraction method by Zeien and Brümmer. On the basis of conducted analysis it was established that the contents of individual forms of metals to the highest degree depended on the analysed element and applied substratum, whereas a supplement of composts with 8 % admixture of various polymer foils as a rule had no significant effect on the distribution of metal contents in the analysed fractions. The biggest amounts of cadmium in soil were assessed in the exchangeably bound fraction, in manganese oxides bonds and in the residual fraction, most strongly bound to solid soil phase. In the post-floatation sediment the biggest quantities of cadmium were assessed in the residual fraction and bound to crystalline iron oxides. The highest amounts of copper were bound to organic matter and natural minerals. In comparison with mineral fertilization, application of composts with polymer supplement decreased the content of copper mobile forms. Nickel, except the post-floatation sediment, occurred in the analysed substrata mainly in hardly available forms. Much greater nickel mobility was revealed in the post-floatation waste, where this metal, beside the residual fraction, occurred in considerable quantities in the mobile and exchangeable fractions.

PL

Stosowanie kompostów z odpadów komunalnych do celów nawozowych, z uwagi na dużą zawartość materii organicznej oraz składników pokarmowych, na ogół korzystnie wpływa na plon roślin i właściwości gleby. Do ich produkcji są wykorzystywane biodegradowalne frakcje odpadów komunalnych, bardzo często pochodzące ze zbiórki nieselektywnej i w związku z tym mogą zawierać pewne ilości zanieczyszczeń, zarówno organicznych, jak i mineralnych, np. metale ciężkie, które mogą negatywnie oddziaływać na żyzność gleby. W oparciu o doświadczenie wazonowe badano wpływ kompostów z domieszką materiałów polimerowych modyfikowanych skrobią jako biokomponentem na rozpuszczalność metali ciężkich w testowanych podłożach, na których uprawiano owies i gorczycę. Komposty zastosowano do dwóch gleb o naturalnej zawartości metali ciężkich oraz gleby i osadu poflotacyjnego z przeróbki rud cynkowo-ołowiowych zanieczyszczonych metalami ciężkimi. Do nawożenia zastosowano 5 kompostów, do wytworzenia których wykorzystano substrat złożony ze słomy pszennej, rzepakowej i odpadów z czyszczenia grochu z ośmioprocentowym dodatkiem folii polimerowych różniących się między sobą udziałem skrobi oraz gęstością. Analizę specjacyjną wybranych metali ciężkich wykonano metodą sekwencyjnej ekstrakcji według Zeiena i Brümmera. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że zawartość poszczególnych form metali w największym stopniu zależała od analizowanego pierwiastka oraz zastosowanego podłoża. Natomiast dodatek kompostów z 8% domieszką różnych folii polimerowych z reguły nie miał istotnego wpływu na rozkład zawartości metali w badanych frakcjach. Najwięcej kadmu w glebach oznaczono we frakcji związanej wymiennie, w formie połączeń z tlenkami manganu oraz rezydualnej, najsilniej związanej ze stałą fazą gleby. W odpadzie poflotacyjnym najwięcej kadmu oznaczono we frakcji rezydualnej oraz związanej z krystalicznymi tlenkami żelaza. Największe ilości miedzi były związane z materią organiczną oraz minerałami pierwotnymi. Stosowanie kompostów z dodatkiem materiałów polimerowych zmniejszało zawartość ruchliwych form miedzi w porównaniu z nawożeniem mineralnym. Nikiel w badanych podłożach, poza odpadem poflotacyjnym, znajdował się głównie w formach trudnodostępnych. Znacznie większą mobilność niklu wykazano w odpadzie poflotacyjnym, w którym metal ten, oprócz frakcji rezydualnej, w znacznej ilości występował we frakcjach: ruchliwej oraz wymiennej.

20

Mobilność metali ciężkich w osadach ściekowych na przykładzie wybranej oczyszczalni ścieków w miejscowości "N”

Gawdzik J., Długosz J.

Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska

|

2013

|

Vol. 15, nr 3

9--16

EN

Stabilized sewage sludge from the wastewater treatment plant in Ostrowiec Św. was analyzed in accordance with the extraction method proposed by the Community Bureau of Reference (BCR). Zinc, cadmium, lead and nickel were determined by means of the standard addition with the use of the Perkin-Elmer 3100-BG FAAS atomic absorption spectrophotometer (with the background correction function turned on). Chromium and copper were tested using the FAAS technique. In order to determine mercury the CVAAS method was employed. The sequence analysis revealed the presence of heavy metals in all fractions. It should be strongly emphasised that organometallics and aluminosilicates constitute the most prevalent forms of metals under consideration. On the basis of the investigations, it can be concluded that the dominant forms of heavy metals are immobile. It was shown that the total content of heavy metals in the sewage sludge does not provide an objective criterion for the environmental risk evaluation.

PL

Mobilność metali ciężkich w osadach ściekowych z oczyszczalni ścieków w Ostrowcu Świętokrzyskim Ustabilizowane osady ściekowe pochodzące z oczyszczalni ścieków w Ostrowcu Św. poddano analizie ekstrakcyjnej według metodyki proponowanej przez Community Bureau of Reference (BCR). Cynk, kadm, ołów i nikiel oznaczono metodą dodawania wzorca na spektrofotometrze absorpcji atomowej Perkin-Elmer 3100-BG FAAS (przy włączonym korektorze tła BG). Chrom oraz miedź badano techniką FAAS. Oznaczenie rtęci wykonano metodą CVAAS. Analiza sekwencyjna wykazała obecność metali ciężkich we wszystkich frakcjach. Należy stanowczo podkreślić, iż dominującymi formami występowania analizowanych metali są połączenia metaloorganiczne oraz glinokrzemiany. Wykazano, że sumaryczna zawartość metali ciężkich w osadach ściekowych nie jest obiektywnym kryterium oceny zagrożenia środowiska.