Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

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).

2

Determination of petroleum compounds in bottom sediments

Galer-Tatarowicz K., Pazikowska-Sapota G., Dembska G., Stasiek K.

Biuletyn Instytutu Morskiego w Gdańsku

|

2015

|

Vol. 30, No. 1

174--179

EN

The following study was a theoretical base for selection, development and validation of the analytical procedure for determination of petroleum hydrocarbons in bottom sediments to be used in a commercial research laboratory. Crude oil and petroleum products belong to the group of pollutants that are easily accumulated in sediments. The process of accumulation of petroleum substances is due to the large sorption capacity. Having accumulated in sediments, the substances may constitute a secondary source of pollution which, despite being cut-off from the primary sources, may yet cause environmental pollution for a number of years. Recognition of the level of contamination in sediments, and monitoring of changes in the environment require employment of appropriate analytical procedures, which would ensure that the work is less laborious and time-consuming.

PL

Niniejsza praca stanowiła podstawę teoretyczną do wyboru i opracowania właściwej procedury analitycznej oznaczania węglowodorów ropopochodnych w osadach dennych do zastosowania w komercyjnym laboratorium badawczym. Ropa naftowa i produkty ropopochodne należą do tych zanieczyszczeń, które mogą gromadzić się w osadach dennych. Proces kumulacji substancji ropopochodnych spowodowany jest dużą pojemnością sorpcyjną. Kumulując się w osadach substancje te mogą stanowić wtórne źródło zanieczyszczeń, które mimo odcięcia źródeł pierwotnych jeszcze długie lata będą przyczyną zanieczyszczenia środowiska. Poznanie stopnia skażenia osadów dennych jak i monitorowanie zmian w środowisku, wymaga posiadania odpowiednich procedur analitycznych, które zapewnią małą czaso- i pracochłonność.

3

Rola specjacji w ocenie mobilności metali ciężkich w płynących wodach powierzchniowych

Wojtkowska M.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Inżynieria Środowiska

|

2013

|

z. 62

3--119

PL

Przedmiotem niniejszej pracy było opisanie występowania form metali ciężkich w ekosystemie rzeki Utraty i określenie form mobilnych i biodostępności metali oraz określenie czynników, które wpływają na występujące formy. Wykazano, że w badanych wodach ilość i biodostępność metali ciężkich w toni wodnej i osadach dennych była zróżnicowana; duże różnice w zawartości metali ciężkich występowały w osadach, na wytypowanych stanowiskach. W pracy oceniono wpływ wskaźników jakości wody i osadów na rozdział metali między formy rozpuszczone i związane w fazie stałej (w zawiesinie i osadach). Czynnikami, które wpływały na występowanie metali w postaci biodostępnej były: zawartość jonów wapnia i magnezu w wodzie, alkaliczny odczyn, przewodnictwo elektrolityczne oraz twardość i zasadowość wody. Z wykorzystaniem analizy korelacyjnej, analizy czynników głównych i analizy skupień określono współwystępowanie analizowanych metali w elementach środowiska wodnego i na stanowiskach. Zastosowano model matematyczny PHREEQC2 do wyodrębnienia rozpuszczonych form metali w wodzie Utraty. W wodach rzeki obserwowano wysoki udział procentowy form mobilnych i ekotoksycznych cynku, kadmu i ołowiu. Miedź w wodzie występowała w 90% w postaci kompleksów hydroksylowych. Wykorzystano sekwencyjny schemat ekstrakcji wg Tessiera do wyznaczenia form występowania metali w osadach dennych. Badania wykazały duży udział metali w formach labilnych i biodostępnych. Dla potwierdzenia labilnego wiązania metali w osadach dennych zastosowano analizę pojedynczej ekstracji z wykorzystaniem różnych ekstrahentów. Ekstrakcja wodą, 1M roztworem MgCl2 i roztworami EDTA wykazała dużą mobilność metali zdeponowanych w osadach. Do oceny stopnia zanieczyszczenia osadów dennych Utraty wykorzystano wskaźniki geochemiczne (indeks geochemiczny i współczynnik wzbogacenia) oraz wskaźniki ekotoksyczności. Wskaźniki geochemiczne potwierdziły, że osady rzeki Utraty najsilniej zanieczyszczone były kadmem, słabiej ołowiem i miedzią, a najsłabiej cynkiem. Analiza jakości osadów pod względem kryteriów ekotoksykologicznych wykazała silne zanieczyszczenie kadmem i miedzią, a słabsze ołowiem i cynkiem.

EN

The aim of this study was to describe the occurrence of heavy metals forms in the Utrata river ecosystem and to determine the forms of mobility and bioavailability of metals, and to identify factors that affect the occurring forms. It was shown that the amount and bioavailability of heavy metals in sediments and in the tested water varied; large differences in the content of heavy metals occurred in the sediment at selected sites. The paper evaluated the redound quality of the water and sediments on metals separation between dissolved and bound forms in the solid phase (in particular matter and sediment). The factors which affected the presence of bioavailable form of metals were: the content of calcium and magnesium ions in water, pH, electrolytic conductivity and hardness. With the use of correlation analysis, principal component analysis and cluster analysis, the coexistence of analyzed metals in the aquatic environment and the positions was identified. With the use of mathematical model PHREEQC2, soluble forms of metals in Utrata’s water were isolated. A high percentage of mobile and eco-toxic forms of zinc, copper and lead were observed in the river water. 90% copper forms which occurred in the water were hydroxyl complexes forms. Tessier sequential extraction scheme was used to determine the form of the presence of metals in the sediments. Studies showed a large share of metals in labile and bioavailable forms. To confirm the labile binding of metals in sediments single speciation was performed using different extractants. Water extraction, 1M MgCl2 and EDTA solutions showed a high mobility of metals in deposited sediments. Geochemical indicators (geochemical index and enrichment factor) and indicators of ecotoxicity were used to assess the degree of contamination of Utrata bottom sediments. Geochemical indicators have shown that the Utrata river sediments were most contaminated with cadmium, less with lead and copper and the least with zinc. Analysis of sediments in terms of ecotoxicological criteria showed heavy contamination with cadmium and copper, and smaller with lead.