Effect of drying on the sorption and desorption of copper in bottom sediments from water reservoirs and geochemical partitioning of heavy metals and arsenic

Title:

Effect of drying on the sorption and desorption of copper in bottom sediments from water reservoirs and geochemical partitioning of heavy metals and arsenic
Vplyv sušenia na sorpciu a desorpciu medi v dnových sedimentoch z vodných nádrží a geochemické asociácie ťažkých kovov a arzénu

Creator:

Hiller, Edgar and Šutriepka, Michal

Identifier:

https://cdk.lib.cas.cz/client/handle/uuid:c8a1f1aa-3716-4be3-85a7-bd827c932753
uuid:c8a1f1aa-3716-4be3-85a7-bd827c932753

Subject:

heavy metals, sorption, desorption, mobility, sequential extraction, dredged sediments, ťažké kovy, sorpcia, desorpcia, mobilita, sekvenčná extrakcia, and vyťažené sedimenty

Type:

model:article and TEXT

Format:

bez média and svazek

Description:

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.

Language:

Slovak

Rights:

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

Coverage:

45-58

Source:

Journal of hydrology and hydromechanics | 2008 Volume:56 | Number:1

Harvested from:

CDK

Metadata only:

false