The impoundment located near the village of Poša in eastern Slovakia is a significant source of arsenic. Waters penetrating the impoundment become enriched in As and other potentially toxic elements. As a consequence, the Kyjov brook and the Ondava River have been extensively polluted by arsenic. Although, zinc is of minor environmental significance regarding pollution in the area, it was also monitored to compare its behaviour with that of arsenic. The mobility and solid-state distribution of As and Zn in the impoundment materials and stream sediments have been investigated using a five-step sequential extraction procedure. Moreover, to investigate the bioavailability of As and Zn, two native plant species (Typha latifolia and Phragmites australis) growing at the site were collected and analyzed. The As concentrations in representative sediment and water samples ranged from 36.28 to 3208.35 mg kg-1 and from 4.05 to 612.8 μg l-1, respectively, both being many times above the background levels. The Zn concentrations of environmental importance were found to be high only in the impoundment materials (up to 3390 mg kg-1). Although a part of As was present in a readily soluble form (6.62%), the majority of As was mainly associated with Fe/Mn oxides (37.30%) and residual phases (51%). Similarly, the most dominant fractions for zinc distribution were Fe/Mn oxides (38.5%), residual (34%) and exchangeable (18%). Combined results of the sequential extraction tests as well as chemical and mineralogical analysis indicated that As mobilisation potential from the sediments is likely controlled by Fe/Mn oxyhydroxide mineral phases. Plants growing in the impoundment had As concentrations 10 to 100 times higher than the same plants growing in a relatively nonpolluted area, indicating an enhanced bioavailability of arsenic in the area with high total As contents in the impoundment materials. and Odkalisko, ktoré sa nachádza pri obci Poša (východné Slovensko), je významným zdrojom arzénu. Vody presakujúce cez materiál uložený v odkalisku sa tak obohacujú o As a ďalšie potenciálne toxické prvky. Dôsledkom je výrazné znečistenie toku Kyjov a rieky Ondava arzénom. Aj keď v tejto oblasti zinok nepredstavuje až tak veľký environmentálny problém, je zahrnutý v tejto štúdii s cieľom porovnať správanie sa týchto dvoch potenciálne toxických prvkov. Na štúdium pohyblivosti a distribúcie As a Zn v materiáloch odkaliska a v riečnych sedimentoch sa použila päťkroková sekvenčná extrakcia. Okrem toho sme skúmali bioprístupnosť As a Zn v dvoch typoch rastlín (Typha latifolia a Phragmites australis), ktoré prednostne rastú na odkalisku. Koncentrácie As v odobratých vzorkách sedimentov boli v intervale od 36,28 do 3208,35 mg kg-1 a v povrchových vodách od 4,05 do 612,8 μg l-1. Tieto koncentrácie sú oveľa vyššie ako pozaďové hodnoty pre danú oblasť. Bolo zistené, že koncentrácie Zn významné z hľadiska znečistenia sú vysoké len v odkaliskových materiáloch (až 3390 mg kg-1). Aj keď určitý podiel As v sedimentoch bol prítomný v ľahko rozpustnej forme (6,62 %), väčšina As bola viazaná na oxidy Fe a Mn (37,30 %) a reziduálne fázy (51 %). Podobné to bolo pri Zn, pričom najdôležitejšie pre jeho distribúciu boli oxidy Fe a Mn (38,5 %), reziduálne fázy (34 %) a vymeniteľné pozície (18 %). Kombinované výsledky sekvenčných extrakcií ako aj chemickej a mineralogickej analýzy ukázali, že mobilizácia As zo sedimentov úzko súvisí s prítomnými minerálmi zo skupiny oxyhydroxidov Fe a Mn. Rastliny vyskytujúce sa na odkalisku obsahovali 10- až 100-násobne vyššie koncentrácie As ako tie isté rastliny odobraté z relatívne neznečistenej oblasti. Táto skutočnosť poukazuje na zvýšenú bioprístupnosť arzénu na skúmanom odkalisku, ktoré je typické vysokými obsahmi celkového As v uložených materiáloch.
Bottom sediments can be significant sinks for a variety of heavy metals and metalloids coming from various anthropogenic sources. When these sediments are dredged and disposed of to land, drying and oxidation can lead to several changes in their physico-chemical properties, such as redox potential and pH, and hence to changes in metal mobility. Therefore, this work was conducted to study the adsorptiondesorption behaviour of one selected heavy metal - copper - in three bottom sediment samples before and after drying. Moreover, possible geochemical associations of As, Cd, Co, Cu, Hg, Ni, Pb and Zn in the airdried sediments were studied using a modified BCR sequential extraction protocol. Generally, redox state of the sediments changed from the highly anoxic to oxic and adsorption of Cu2+ decreased when the originally anoxic sediments were dried. On the other hand, the enhanced release of Cu2+ was observed from the air-dried sediments. The adsorption-desorption data showed that the changes in metal leachability occurred between originally anoxic and air dried sediments. In terms of water and soil pollution by Cu and likely other heavy metals, it appears that the dredged, air-dried sediments could represent somewhat greater contamination risks when compared with the originally anoxic sediments. Using the sequential extraction data, leaching potential of heavy metals and arsenic in the air-dried sediments was possible to evaluate with Cd, Co, Zn as the most mobile heavy metals, followed by Cu, Ni, As, Pb and Hg, respectively. and Dnové sedimenty sú významnými adsorbentmi celej rady ťažkých kovov a polokovov, ktoré pochádzajú z rôznych antropogénnych zdrojov. Po vyťažení týchto sedimentov z vodných nádrží na zemský povrch prechádzajú procesmi sušenia a oxidácie, ktoré menia niektoré ich vlastnosti, ako oxidačno-redukčný potenciál a pH, a teda môžu ovplyvňovať pohyblivosť potenciálne toxických kovov prítomných v sedimentoch. Z tohto dôvodu cieľom práce bolo štúdium adsorpcie a desorpcie jedného vybraného ťažkého kovu - medi - v troch vzorkách dnových sedimentov pred vysušením a po ňom. Okrem toho sme pomocou modifikovanej BCR metódy sekvenčnej extrakcie študovali možné geochemické interakcie ťažkých kovov (Cd, Co, Cu, Hg, Ni, Pb, Zn) a arzénu s jednotlivými zložkami dnových sedimentov. Ako ukázali experimentálne výsledky, počas sušenia sa zmenili redukčné podmienky v sedimentoch na oxidačné a adsorpčná kapacita vysušených sedimentov vzhľadom k Cu2+ bola výrazne nižšia ako u pôvodných sedimentov. Na druhej strane, množstvo uvoľneného Cu2+ z vysušených sedimentov bolo vyššie ako z pôvodných sedimentov. Uvedené zistenia teda poukazujú na zmenu v správaní a pohyblivosti potenciálne toxických prvkov medzi pôvodnými, redukčnými sedimentmi a tými, ktoré prešli procesom sušenia a oxidácie. Z hľadiska znečistenia prírodných vôd a pôd meďou a pravdepodobne aj ďalšími ťažkými kovmi sa zdá, že v porovnaní s pôvodnými kontaminovanými sedimentmi vyťažené a na vzduchu vysušené sedimenty môžu predstavovať vyššie riziko pre životné prostredie. Podľa výsledkov sekvenčnej extrakcie sa ukázalo, že Cd, Co a Zn sú po vysušení v skúmaných sedimentoch veľmi mobilnými prvkami, pričom pohyblivosť ostatných prvkov klesá v poradí Cu > Ni > As > Pb >> Hg.