Geochemical distribution and mobility of heavy metals in sediments of urban streams affected by combined sewer overflows

Title:

Geochemical distribution and mobility of heavy metals in sediments of urban streams affected by combined sewer overflows
Geochemická distribuce a mobilita těžkých kovů v sedimentech městských toků ovlivněných odlehčovacími komorami jednotné kanalizace

Creator:

Hnaťuková, Petra

Identifier:

https://cdk.lib.cas.cz/client/handle/uuid:a8acb26c-3288-4488-8985-8a8608045d58
uuid:a8acb26c-3288-4488-8985-8a8608045d58
doi:10.2478/v10098-011-0007-7

Subject:

sediments, heavy metals, urban streams, sequential extraction, combined sewer overflows, sedimenty, těžké kovy, městské toky, sekvenční extrakce, and odlehčovací komory jednotné kanalizace

Type:

model:article and TEXT

Format:

bez média and svazek

Description:

This study was undertaken to assess the impact of combined sewer overflows (CSOs) on distribution and potential mobility of heavy metals in sediments of urban streams in Prague, Czech Republic. Contents of total and extractable heavy metals (Cu, Zn, Pb, Cd, Cr and Ni), mineralogical phases and other sediment properties were measured in 44 surficial sediment samples. Total metal concentrations were obtained after microwave-assisted digestion whilst extractable metal contents were obtained following a sequential extraction scheme (acid soluble, reducible, oxidisable and residual fraction). The multivariate statistics of cluster analysis was used to identify specific areas of contamination and to evaluate the impact of CSOs. The observed mobility order of metals was Cd > Zn > Ni > Cu > Pb > Cr. There was a considerable increase in Zn mobility and increase of Cu associated with the oxidisable fraction in the sediments below CSO discharges. Cd was revealed as the most mobile heavy metal with percentages of extraction of approximately 40-60% in acid soluble fraction. Pb was mainly found in reducible fraction associated with Fe/Mn (oxi)hydroxides, which is indicative of anthropogenic pollution. In terms of environmental significance, Cd and Zn can be particularly mobile and bioavailable under acidic conditions, because they are predominantly bound in labile fractions. However, potential changes of redox state and pH may remobilize the metals bound to carbonates, reducible, and/or organic matter. and Práce se zabývá vyhodnocením vlivu odlehčovacích komor jednotné kanalizace (OK) na distribuci a potenciální mobilitu těžkých kovů v sedimentech městských toků v Praze, České republice. Ve vzorcích 44 povrchových sedimentů byl stanoven obsah celkových i extrahovatelných těžkých kovů (Cu, Zn, Pb, Cd, Cr a Ni), mineralogické složení a další fyzikálně-chemické vlastnosti sedimentů. Celkový obsah kovů byl stanoven po mikrovlnném rozkladu, zatímco obsah extrahovatelných kovů byl stanoven metodou sekvenční extrakce (kyselinou extrahovatelná, redukovatelná, oxidovatelná a reziduální frakce). Pomocí mnohorozměrné shlukové analýzy byly identifikovány specifické lokality kontaminace a zhodnocen vliv OK. Zjištěná potenciální mobilita kovů klesala v pořadí Cd > Zn > Ni > Cu > Pb > Cr. V sedimentech nacházejících se na profilech pod zaústěním OK byl naměřen zvýšený obsah Zn vázajícího se na nejmobilnější frakci a zvýšený obsah Cu vázané na oxidovatelnou frakci sedimentu. Cd bylo na všech profilech shledáno nejmobilnějším kovem s vazbou na kyselinou extrahovatelnou frakci v rozmezí cca 40 až 60 %. Pb bylo vázáno převážně na redukovatelnou frakci (hydratované oxidy Fe/Mn), což indikuje antropogenní zatížení tímto kovem. Z hlediska životního prostředí představují nejvýznamnější riziko převážně Cd a Zn, které se mohou za kyselých podmínek vyskytovat v mobilních a biodostupných formách, neboť jsou nejvíce vázány na nejlabilnější složky sedimentů. Při významných změnách redoxního potenciálu a pH pak může dojít k remobilizaci kovů vázaných na karbonáty, redukovatelnou frakci i organickou hmotu.

Language:

Slovak

Rights:

http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
policy:public

Coverage:

85-94

Source:

Journal of hydrology and hydromechanics | 2011 Volume:59 | Number:2

Harvested from:

CDK

Metadata only:

false