The effect of bottom sediments on the content of heavy metals in meadow soils

Katarzyna Kabzińska, Małgorzata Szczesio, Jacek Świętosławski, Anna Turek

Abstract


The objects of the study were grasslands situated along the watercourse that collect matter directly from surface runoff from the surrounding fields and ditches. Therefore, the chemical composition of the bottom sediments can be varied. The aim of the study was to determine the content of anthropogenic fractions of selected heavy metals in meadow soils where the material from the watercourse maintenance was stored. Soil
samples were collected along the banks of the Witonia “A” Channel (soil with sediment), and 30 meters from the watercourse (soil without sediment). The pH of soils without sediment was in the range 6.2–6.6, whereas the soil
with sediment had a pH >7.0. The content of organic matter was 5.7–31.5%. The concentration of anthropogenic fractions of elements was determined by atomic absorption spectrometry after extraction with a (1 + 4) HCl solution. The anthropogenic enrichment coefficients (AEC) calculated in relation to the geochemical background level, were within the range: 0.9–2.8 for Zn, 1.2–3.5 for Cu, 0.7–3.1 for Pb, 1.0–2.8 for Ni and 0.3–0.9 for Cd. The AEC values for lead, copper, cadmium and nickel were usually higher in samples without sediment. A significant correlation between the metal and organic content (R2 =0.7–0.9) was found. On two sites, the level of heavy metals under investigation shows a significant local influence from anthropogenic pressure.


Keywords


soil, anthropogenic forms of metals, bottom sediment, AAS method

Full Text:

PDF

References


Baran A. & Tarnawski M., 2012. Zawartość metali ciężkich w wyciągach wodnych sporządzonych z osadów dennych Zbiornika Rzeszowskiego. Proceedings of ECOpole, 6, 2, 671–675.

Centralny Ośrodek Dokumentacji Geodezyjnej i Kartograficznej – www.codgik.gov.pl.

Dauvalter V. & Roqnerud S., 2001. Heavy metal pollution in sediments of the Pasvik River drainage. Chemosphere, 42, 1, 9–18.

Dzidowska K. & Noga L., 2008. Ocena warunków geotechnicznych i standardów jakości osadów dennych dla potrzeb modernizacji kanału miejskiego we Wrocławiu. Górnictwo i Geoinżynieria, 32, 2, 99–104.

Gałka B., 2010. Ocena stopnia zanieczyszczenia i możliwości zagospodarowania osadów dennych z małych obiektów wodnych w parku we Wrocławiu-Pawłowicach. Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych, 42, 233–239.

Głosińska G. & Siepak J., 2006. Metale ciężkie w obszarze równin zalewowych. Ekologia, 35, 3, 36–39.

Ibragimow A., Głosińska G., Siepak M. & Walna B., 2010. Heavy metals in fluvial sediments of the Odra River flood plains – introductory research. Quaestiones Geographicae, 29, 1, 37–47.

Kozak L., Skolasińska K. & Niedzielski P., 2012. Environmental impact of flood: The study of arsenic speciation in exchangeable fraction of flood deposits of Warta River (Poland) in determination of „finger prints” of the pollutants origin and the ways of the migration. Chemosphere, 89, 3, 257–261.

Lis J. & Pasieczna A., 1998. Atlas geochemiczny aglomeracji łódzkiej. Część I . Wydawnictwo Kartograficzne Polskiej Agencji Ekologicznej S.A., Warszawa.

Madeyski M., Michalec B. & Tarnawski M., 2008. Zamulanie małych zbiorników wodnych i jakość osadów dennych . Series: Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich, 11, Komisja Technicznej Infrastruktury Wsi PA N, K r a k ów.

Middelkoop H., 2000. Heavy-metal pollution of the river Rhine and Meuse floodplains in the Netherlands. Netherlands Journal of Geoscience, 79, 4, 411–428.

Ostrowska A., Gawliński S. & Szczubiałka Z., 1991. Metody analizy i oceny właściwości gleb i roślin. Katalog. Instytut Ochrony Środowiska, Warszawa.

Pasieczna A., 2003. Atlas zanieczyszczeń gleb miejskich w Polsce. Państwowy Instytut Geologiczny, Warszawa.

Pietrzak S., 2012. Odczyn i zasobność gleb łąkowych w Polsce. Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie, 12, 1, 105–117.

Pisarek I., 2008. Antropogeniczne wzbogacenie w metale ciężkie gleb obszarów zalewowych na terenie miasta Opola. Rocznik Ochrona Środowiska, 10, 645–656.

PN-92/R-04016. Analiza chemiczno-rolnicza gleby. Oznaczanie zawartości przyswajalnego cynku . Polski Komitet Normalizacyjny, Warszawa 1992.

PN-92/R-04017. Analiza chemiczno-rolnicza gleby. Oznaczanie zawartości przyswajalnej miedzi. Polski Komitet Normalizacyjny, Warszawa 1992.

PN-ISO 10390:1997. Jakość gleby – Oznaczanie pH. Polski Komitet Normalizacyjny, Warszawa 1997.

PN-R-04031:1997. Analiza chemiczno-rolnicza gleby – Pobieranie próbek. Polski Komitet Normalizacyjny, Warszawa 1997.

QGIS 2012 – http://quantum-gis.pl.

Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 16 kwietnia 2002 r. w sprawie rodzajów oraz stężeń substancji, które powodują, że urobek jest zanieczyszczony. Dz. U. 2002 nr 55, poz. 498.

Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 9 września 2002 r. w sprawie standardów jakości gleby oraz standardów jakości ziemi. Dz. U. 200 2 nr 165 poz. 1359.

Snape I., Scouller R.C., Stark J., Riddle M.J. & Gore D.B., 2004. Characterization of the dilute HCl extraction method for the identification of metal contamination in Antarctic marine sediments. Chemosphere, 57, 6, 491–504.

Świetlik R., Rabajczyk A. & Trojanowska M., 2009. Chemiczne frakcjonowanie cynku w osadach rzecznych dorzecza południowej i środkowej Wisły. Przegląd Geologiczny, 57, 12, 1101–1105.

Ustawa z dnia 14 grudnia 2012 r. o odpadach. Dz. U. 2013, poz. 21.

Wojtkowska M., 2014. Heavy metals in water, sediments and plants of Zegrzyński Lake. Progress in Plant Protection, 54, 1, 95–101.




DOI: https://doi.org/10.7494/geol.2015.41.1.25

Refbacks

  • There are currently no refbacks.