sequential extraction
در نشریات گروه محیط زیست-
زمینه و هدف
بررسی تغییر رفتار فلزات سنگین در خاک به عنوان یکی از چالش های زیست محیطی، موضوع بحث برانگیزی می باشد که توجه محققین زیادی را به خود جلب کرده است. تحقیق حاضر به منظور بررسی تغییر شکل های شیمیایی عناصر سنگین کادمیوم و سرب تحت تاثیر دو گونه باکتری حل کننده فسفات Pseudomonas sp. P169 و Pseudomonas koreensis P56 انجام پذیرفت.
روش بررسیدو خاک با درصد رس متفاوت انتخاب و همزمان با فسفر(منبع نمک پتاسیم دی هیدروژن فسفات)، کادمیوم و سرب (منبع نمک نیترات کادمیوم و سرب) جهت تشکیل کانی های فسفره این فلزات و آلوده سازی مصنوعی خاک، تیمار گردیدند. پس از گذشت دو ماه، خاک ها با دو گونه ی سودوموناس (با جمعیت 108 باکتری در هر میلی لیتر) تلقیح یافتند. پس از گذشت 5، 25، 60 و 90 روز از تلقیح، شکل های شیمیایی کادمیوم و سرب، با روش عصاره گیری متوالی و دستگاه جذب اتمی اندازه گیری شد.
یافته هانتایج نشان داد استفاده از باکتری باعث تغییر شکل های شیمیایی کادمیوم و سرب شد. باکتری کادمیوم محلول و تبادلی را نسبت به شاهد به طور معنی دار کاهش و جزء همراه با مواد آلی را به طور معنی دار افزایش داد. همچنین کاربرد باکتری، سرب کربناتی را به طور معنی دار افزایش و سرب همراه با اکسیدهای آهن و منگنز و همراه با مواد آلی را به طور معنی دار کاهش داد. به عبارت دیگر استفاده از باکتری باعث کاهش ترکیبات کادمیوم با حلالیت بیشتر و افزایش ترکیبات سرب با حلالیت بیشتر شد.
بحث و نتیجه گیریواکنش کادمیوم و سرب نسبت به باکتری های حل کننده فسفر در دو خاک متفاوت بود. رفتار فلزات سنگین تحت تاثیر باکتری حل کننده فسفر بسته نوع فلز و خصوصیات خاک متفاوت است. باکتری های مورد استفاده در این تحقیق باعث تثبیت کادمیوم و تحرک مجدد سرب شدند.
کلید واژگان: عصاره گیری متوالی، سودوموناس، سرب، کادمیومBackground and ObjectiveThe behavior of heavy metals in the soil as one of the environmental challenges has attracted the attention of many researchers. The present study was conducted to evaluate the phosphorus solubilizing bacteria on remobilization of cadmium (Cd) and lead (Pb) in two calcareous soils.
Material and MethodologyPhosphorus, cadmium and lead in the forms of KH2PO4, Cd(NO3)2 and Pb(NO3)2 simultaneously were introduced to the soils to promote the formation of phosphate minerals of added metals in two selected soils. Ater two months the soils were inoculated with two Pseudomonas species and incubated for 3 months. Sequential extraction scheme were applied to determine the chemical forms of Cd and Pb 5, 25, 60 and 90 days after incubation.
FindingsThe results showed that application of phosphorus solubilizing bacteria changed chemical forms of Cd and Pb. Inoculation with Pseudomonas decreased the soluble and exchangeable cadmium while increased organic matter-bound Cd concentration. Inoculation by Pseudomonas increased carbonate-bound Pb and decreased Fe-Mn oxide and organic matter bound Pb. In the other hand, phosphate solubilizing bacteria (Pseudomonas) decreased mobility and bio-availability of cadmium and immobilization of lead.
Discussion and ConclusionIn fact, the behavior of heavy metals in the presence of phosphorus solubilizing bacteria was different and depends on the type of metal and soil properties. In present study, bacteria cause immobilization of cadmium and remobilization of lead.
Keywords: Pseudomonas, Lead, Cadmium, sequential extraction -
زمینه و هدف
یکی از روش های ارزیابی زیست فراهمی آلاینده های فلزی در خاک، آگاهی از توزیع شکل های شیمیایی این فلزات است. تحقیق حاضر به منظور بررسی تغییر شکل های شیمیایی کادمیم و سرب تحت تاثیر باکتری حل کننده ی فسفات انجام پذیرفت.
روش بررسیدو خاک با درصد رس متفاوت انتخاب و تیمار فسفر از منبع نمک KH2PO4 و سرب از منبع نمک Pb(NO3)2 جهت تشکیل کانی های فسفره و آلوده سازی خاک ها اعمال گردید. بعد از 2 ماه، خاک ها با دو گونه ی انتروباکتر تلقیح و پس از گذشت 5، 25، 60 و 90 روز، شکل های شیمیایی کادمیم و سرب به روش متوالی و قابل استخراج با DTPA استخراج و اندازه گیری شد.
یافته ها:
نتایج نشان داد باکتری حل کننده فسفر میزان کادمیم و سرب قابل استخراج با DTPA را کاهش داد. در خاک های تلقیح یافته با باکتری، کادمیم محلول و تبادلی به طور معنی دار کاهش و شکل همراه با موادآلی و اکسیدهای آهن و منگنز افزایش یافت، همچنین سرب محلولی و تبادلی و کربناتی افزایش و سرب همراه با اکسید آهن و منگنز و مواد آلی کاهش یافت. بیش ترین غلظت کادمیم و سرب، به ترتیب به شکل های کربناتی و اکسیدهای آهن و منگنز و کم ترین غلظت به شکل های محلول و تبادلی اختصاص داشت.
بحث و نتیجه گیری:
شکل های شیمیایی کادمیم و سرب تحت تاثیر باکتری حل کننده فسفر قرار گرفت اما رفتار کادمیم و سرب در این مورد متفاوت و عکس هم بود. می توان نتیجه گرفت تغییر شکل فلزات توسط باکتری ها به نوع فلز و خصوصیات خاک بستگی دارد.
کلید واژگان: باکتری حل کننده فسفر، سرب، کادمیم، عصاره گیری متوالیBackground and ObjectiveOne of the promising tools for evaluating heavy metals bioavailability in the environment is the knowledge of their partitioning among the various soil constituents. The present study was conducted in order to investigate the changes of chemical forms of cadmium (Cd) and lead (Pb) under the influence of phosphorus solubilizing bacteria in the soil.
Material and MethodologyPhosphorus (KH2PO4), Cd(NO3)2 and Pb(NO3)2 simultaneously were introduced into the soil to promote the contamination and formation of phosphate minerals of added metals in two selected soils. After two months the soils were inoculated with two Enterobacter species and incubated for 3 months. A single (DTPA) and sequential extraction scheme were applied to determine the chemical forms of Cd and Pb 5, 25, 60 and 90 days after incubation.
FindingsThe results revealed that DTPA extractable Cd and Pb were decreased in the presence of the phosphorus solubilizing bacteria. Soluble+ exchangeable Cd fraction was decreased whereas, the fractions associated with organic matter and oxides were increased in inoculated soils during the incubation time. In the other hand Soluble+ exchangeable and carbonate fractions of Pb were increased and organic matter and oxides associated Pb fractions were decreased in the presence of phosphorus solubilizing bacteria. Carbonate and oxides associated are the abundant Cd and Pb fractions in studied soil.
Discussion and ConclusionAlthough the Cd and Pb chemical fractions were affected in the presence of phosphorus solubilizing bacteria, but two metals contradictory were differ in behavior in the studied soils. Indeed, the destination of added metals in the soil in the presence of microbes may be different.
Keywords: Cadmium, Lead, Phosphorus Solubilizing Bacteria, sequential extraction -
هدف این مطالعه تعیین غلظت فلزات سنگین در رسوبات و صدف دوکفه ای Solen dactylus در خورهای پوشیده از درختان مانگرو غرب (خور خمیر) و شرق (خور شهرنو-جاسک) استان هرمزگان و هم چنین ارزیابی آلودگی، تجمع زیستی و تعیین سمیت فلزات سنگین (آهن، نیکل، مس و سرب)، در این مناطق می باشد. رسوبات بستر جهت تعیین دانه بندی، کربن آلی، مواد آلی، غلظت کل، غلظت جزیی و دسترسی زیستی فلزات، مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که عوامل محیطی مانند مواد آلی و اندازه دانه بندی رسوبات بر توزیع فلزات سنگین تاثیر گذارند. با توجه به نتایج به دست آمده هیچ اختلاف معنی داری در تجمع فلزات در رسوبات بین دو ایستگاه مشاهده نگردید (0/05<P). نتایج شاخص های فاکتور آلودگی و غنی شدگی نشان دادکه فلزات نیکل و سرب دارای درجه آلودگی و غنی شدگی متوسط می باشند. شکل ژیوشیمیایی فلزات مورد مطالعه بیانگر دسترسی زیستی بیش تر فلزات مس و سرب بود. شاخص کد ارزیابی ریسک و جدول SQRT نشانگر درجه ریسک بالا برای فلز مس در خور شهرنو و فلز سرب در خور خمیر بوده و هر دو فلز بالاتر از حد آستانه (TEL) برای صدف ها در منطقه قرار دارد. نتایج فاکتور تجمع زیستی صدف S. dactylus نشان داد که در هر دو منطقه، تجمع فلز مس بیش تر از بقیه فلزات مورد مطالعه می باشد. به طور کلی مطالعه حاضر نشان داد که رسوبات این مناطق از نظر فلزات مس و سرب آلوده کننده می باشند.
کلید واژگان: استخراج متوالی، غلظت جزیی، ارزیابی آلودگی، سمیت فلز، مانگروThe aim of this study was to determine the concentration of heavy metals in the sediments and the bivalve molluscs, Solen dactylus, in the estuaries covered by mangrove trees of west (Khamir estuary) and east (Shahrno estuary-Jask) of Hormozgan province and also to assess the pollution, bioaccumulation and toxicity of heavy metals (Fe, Ni, Cu and Pb), in these areas. Sediments were studied to determine the grain size, organic carbon, organic matter, total and partial concentration and bioavailability of metals. The results showed that the environmental factors such as organic matter and grain size of sediments affect the distribution of heavy metals. According to the results, there was no significant difference between the sediments of two stations in the accumulation of metals (P>0.05). contamination and enrichment factors for Ni and Pb showed a moderate degree of contamination and enrichment. The geochemical speciation of the studied metals indicated more bioavailability for Cu and Pb. The Risk Assessment Code and the screening quick reference table (SQRT) indicate the high risk in Cu for Shahrno estuary and in Pb for Khamir estuary, and both metals are above the threshold effect level (TEL) for the clam in the area. The results of S. dactylus's bioaccumulation factor showed that Cu accumulated more than other metals in both regions. In general, the present study showed that the sediments of the studied areas are contaminating in terms of Cu and Pb.
Keywords: Sequential extraction, Partial concentration, Pollution assessment, Metal toxicity, Mangrove -
سابقه و هدف
اکسیداسیون زون های کانی سازی شده سولفیددار طی فرآیند هوازدگی در اثر واکنش های بیولوژیکی و شیمیایی تشدید شده و زهاب اسیدی (AMD) حاصله باعث آزادسازی و تحرک عناصر فلزی سمی و سنگین از سنگ مادر و تمرکز آن ها در محیط خاک یا آب می شود. در این پژوهش نمونه های خاک برداشته شده از اطراف روستای دوست بگلو (شمال غرب مشگین شهر) که یک منطقه کانه زایی و دگرسانی است، مورد بررسی قرار گرفت و گونه های شیمیایی، میزان مسمومیت زایی و منشا عناصر سنگین As، Cd، Cu، Cr، Pb، Sb، Ni و Zn تعیین گردید.
مواد و روش هادر این پژوهش غلظت کل و زیست دسترس پذیری عناصر سنگین As، Cd، Cu، Cr، Pb، Sb، Ni و Zn در 5 نمونه خاک سطحی توسط گونه بندی به روش استخراج ترتیبی (تسیر) در پنج فاز (تبادل پذیر، متصل به کربنات، متصل به اکسیدهای آهن و منگنز، متصل به مواد آلی و فاز باقیمانده) و نرم افزار ترمودینامیکی Visual Minteq مورد ارزیابی واقع شد.
نتایج و بحثنتایج حاصل از روش استخراج ترتیبی معلوم می کند که بیش ترین غلظت از مجموع غلظت کل هر 8 عنصر سنگین مورد مطالعه در فاز باقی مانده (تثبیت شده در ساختار کانی ها) قرار دارد. این مساله نشان دهنده منشا زمین زاد این عناصر بوده و می تواند حاصل فرسایش و هوازدگی سنگ های منطقه در نظر گرفته شود. عنصر Sb در قیاس با سایر عناصر مورد بررسی غلظت بیش تری در فازهای بالقوه دسترس پذیر (تبادل پذیر، متصل به کربنات، متصل به اکسیدهای آهن و منگنز و متصل به مواد آلی) داشته و احتمال مسمومیت زایی این عنصر بیش تر است. خروجی نرم افزار نشان داد که در نمونه های مذکور گونه های غالب سرب بصورت Pb (SO4) 22- ، Pb2+ و PbSO4 (aq)، مس بصورت CuSO4 (aq) وCu2+ نیکل بصورت NiSO4 (aq) ، Ni2+ و NiSO4، آنتیموان بصورت Sb (OH)3 ، Sb (OH2+ و Sb (OH)61- ، بصورت روی Zn (SO4)22-، ZnSO4 (aq) و Zn2+ ، آرسنیک بصورت H3AsO3 و H2AsO4- کادمیوم بصورت Cd (SO4) 22- و Cd2+ و گونه های غالب کروم بصورت CrSO4+ ،CrOHSO4 (aq) و HCrO4- حضور داشتند. عموما گونه های آبگین آزاد عناصر مذکور قابلیت تحرک بیشتری نسبت به گونه های دیگر دارند، در عوض غلظت این گونه ها در مقایسه بسیار اندک است و اغلب این عناصر، بیشتر در قالب کمپلکس هایی با تحرک پذیری کم حضور دارند.
نتیجه گیریبر اساس نتایج استخراج ترتیبی؛ هر 8 عنصر مورد مطالعه، پتانسیل ریسک اکولوژیکی بالا و رخداد آلودگی قابل توجه در رسوب آبراهه و افق های سطحی خاک زراعی منطقه دوست بگلو را نشان می دهد. تحلیل یافته های نرم افزار Visual Minteq حاکی از آنست که فعال ترین گونه های این عناصر و غلظت مربوطه بین تمام انواع گونه های محتمل به ترتیب شامل: Cd2+ (49/1%)، CrOHSO4 (aq) (20/25%)، Cu2+ (38/%10)، Pb2+ (37/%1)، ZnSO4 (aq (83/18%) می باشد. از آنجاییکه گونه های متحرک تر، غلظت پایینی داشته و از طرفی طبق نتایج استخراج ترتیبی بیشترین مقدار عناصر مورد مطالعه در فاز باقیمانده حضور دارند، لذا میزان زیست دسترس پذیری و مسمومیت زایی این عناصر ناچیز برآورد می شود. در حالت کلی می توان نتیجه گیری نمود که تنها درصد اندکی از عناصر در فازهای زیست دسترس پذیر حضور دارند و نگرانی درباره احتمال تحرک عناصر با تغییر شرایط محیطی و دسترس پذیری برای گیاهان را از بین می برد.
کلید واژگان: استخراج ترتیبی، زیست دسترس پذیری، فلزات سنگین، Visual Minteq، دوست بگلوIntroductionOxidation of sulfide mineralized zones during the weathering processes is intensified by biological and chemical reactions and the resulting acid mine drainage (AMD) causes the release and mobility of toxic and heavy metals from the parent rock and their concentration in soil or water. In this study, soil samples taken from around the village of Doustbaglu (northwest of Meshginshahr), which is considered a typical mineralization and alteration area, were studied and chemical species, toxicity and origin of heavy elements such as As, Cd, Cu, Cr, Pb, Sb, Ni and Zn were determined.
Materials and MethodsIn this study, total concentration and bioavailability of heavy elements (i.e. As, Cd, Cu, Cr, Pb, Sb, Ni and Zn) in five surface soil samples were evaluated by Tessier sequential extraction method in five phases (exchangeable, bound to carbonate, bound to iron and manganese oxides, bound to organic matter and residual phase) and using of the Visual Minteq thermodynamic software.
Results and discussionThe results of the sequential extraction method show that the highest concentration of the total concentration of all 8 heavy elements studied were retained in the residual fraction (stabilized in the mineral structure). This indicates the geogenic origin of these elements and can be considered the result of erosion and weathering of rocks in the region. Compared to other elements, Sb has a higher concentration in potentially available fractions (e.g. exchangeable, carbonate-bound, bound to Fe-and Mn-oxides, and/or organic matter) and can be readily available to plants and toxic. The software output delineates that the predominant species in the examined samples were lead (Pb) as Pb (SO4)22-, Pb2+ and PbSO4(aq); copper as CuSO4 (aq) and Cu2+; nickel as NiSO4 (aq), Ni2+ and NiSO4; antimony as Sb(OH)3, Sb(OH)2+ and Sb(OH)61-; zinc as Zn(SO4)22-, ZnSO4(aq) and Zn2+; Arsenic as H3AsO3 and H2AsO4-; Cadmium as Cd(SO4)22-; and Cd2+ The predominant species of chromium were CrSO4+, CrOHSO4(aq) and HCrO4-. In general, the free water-soluble species of these elements are more mobile than other species; instead, the concentration of these species is very low in comparison, and most of these elements are more present in the form of complexes with low mobility.
ConclusionBased on sequential extraction results; all 8 studied elements show high ecological risk potential and significant pollution in the sediment of waterways and surface soil horizons of the Doustbaglu area. Analysis of the findings of Visual Minteq software indicates that the most active types of elements and related concentrations, among all possible types, include: Cd2+(1.49%), CrOHSO4(aq)(25.20%), Cu2+(10/38%), Pb2+(1/37%), ZnSO4(aq) (18.83%), respectively. Since more mobile species have low concentrations and on the other hand, according to the results of sequential extraction, most of the studied elements are present in the remaining phase, so the bioavailability and toxicity of these elements are estimated to be negligible. In general, it can be concluded that only a small percentage of elements are present in bioavailable fractions, and this can alleviate concerns about the possibility of element release by changing environmental conditions and thus accessibility to plants.
Keywords: Sequential Extraction, Bioavailability, Heavy Metals, Visual Minteq, Doustbaglu -
بررسی نتایج آنالیز عناصر سنگین در نمونه های خاک منطقه مورد مطالعه نشان از غلظت بالای برخی عناصر از قبیل کروم، نیکل و کبالت در بخش های جنوبی منطقه دارد. ارزیابی فلزات سنگین در خاک های منطقه جغتای توسط روش های آماری چند متغیره (ضریب همبستگی پیرسون، آنالیز خوشه ای و تحلیل مولفه اصلی) نشان دهنده همبستگی مثبت و قوی عناصر کبالت، نیکل، کروم، آهن، منگنز و منیزیم می باشد که ناشی از منشا یکسان آنها (واحدهای افیولیتی و الترامافیکی منطقه) می باشد. محاسبه شاخص های آلودگی (فاکتور زمین انباشتگی، فاکتور غنی شدگی، فاکتور آلودگی و درجه آلودگی اصلاح شده) نشان می دهد که خاک های منطقه نسبت به عناصر کروم و نیکل آلودگی شدید و نسبت به عنصر کبالت آلودگی متوسط دارند. آزمایش استخراج ترتیبی بر روی نمونه های آلوده نشان داد که عناصر نیکل و کروم با غلظت بیش از 50 درصد در فاز تبادل پذیرتمرکز یافته اند. به عبارت دیگر وجود واحد های افیولیتی و معدنکاری بر روی واحدهای کرومیتی در منطقه سبب آزاد شدن این عناصر گردیده است ، به طوری که با دور شدن از واحدهای افیولیتی، غلظت این عناصر کاهش می یابد. همچنین گونه سازی عناصر در فاز های مختلف نشان داد که سایر عناصر اغلب در فازهای باقی مانده تمرکز یافته و منشا لیتوژنیک دارند.
کلید واژگان: آلودگی خاک، عناصر سنگین، ارزیابی زیست محیطی، استخراج ترتیبی، افیولیت های سبزوارBackground and ObjectiveJoghatay plain is located in Sabezvar Ophiolitic Zone and next to the chromite mine. In this research, the soil pollution by heavy metals have been investigated with respect to geochemical, statistical and environmental indicators in Joghatay plain.Material and
MethodologySamples were collected seasonally from soil in Joghatay plain within May 2014, and the concentration of heavy metals were measured using ICP-MS method. To the geochemical phases of metals in soil were determined using BCR sequential extraction method.
FindingThe result of the analysis of heavy metals in soil samples has shown high concentrations of some elements such as Chromium, Nickel and Cobalt in the southern part of the region. Assessment and correlation of heavy metals in Joghatay region soils by multivariate statistical methods (Pearson correlation, cluster analysis and principal component analysis) show a strong positive correlation between Cobalt, Nickel, Chromium, Iron, Manganese and Magnesium due to the same source (ophiolitic unit area).
Discussion and ConclusionThe pollution index (geoaccumulation index, enrichment factor, contamination factor and modified contamination degree) indicates that soil has strongly polluted with regard to Chromium and Nickel and moderately polluted to Cobalt. Sequential extraction method has indicated that more than 50% of Nickel and Chromium concentration in intercahnageable phase. On the other hand ophiolitic rocks and Chromit mining leads releasing of these elements in the area. Though, as far as it gets away from ophiolitic rocks these elements concentration will be decreased. Also element speciation in different phases reveals that the rest elements have concentrated in residual phases and have a lithogenic source.
Keywords: Soil pollution, Heavy metal, Environmental assessment, sequential extraction, Sabzevar ophiolite -
Pollution, Volume:6 Issue: 3, Summer 2020, PP 555 -568The present study deals with sequential extraction of fine particulate matter (PM2.5) bound trace metals in an industrial area of Firozabad, India. During the study period, daily PM2.5 concentration ranged between 73.49 μg/m3 and 113.26 μg/m3 with poor air quality index of 196.37. In the present study, Ca recorded the highest while Co had the lowest concentration among all analysed metals. Mn, Ni, Pb, Co, and Cu had high bioavailability (34.80%-65.80%) than other elements. Cd, Pb, and Cu were found to be highly enriched (EF> 289-6516) by varied anthropogenic activities. Hazard Quotient (HQ) for Ni, Mn, and Cr and Excess Lifetime Cancer Risk (ELCR) of Cr(VI) and Ni exceeded the respective safer limit (HQ>1 and ELCR≥ 10-6), thus implying serious risk to the receptors. All the metals had the highest concentration in less mobile and residual fraction except for Ni and Co, which inferred greater risk due to their high toxicity. Overall, the results present exposure and risk assessment of metal associated particles; that provides in-depth knowledge of the risk factors through inhalation exposure pathway of particles associated with industrial environment.Keywords: Air quality index, bioavailability index, fine particulate, Sequential extraction, Health risk
-
Mining landfills and open dumpsites is associated with (40-70% by mass) fine fraction of particle sizes less than 20 or 10 mm. Soil and trace elements of considerable concentrations typically dominate the composition of this fraction. In the present paper, a modified three steps sequential extraction procedure was used to fractionate Cu, Zn and Cr in the fine fraction of waste sampled from Högbytorp (Sweden) and Torma (Estonia) landfills. The results showed that the major concentrations of Cu (98.8 and 98.6 wt%) and Cr (98.5% and 98.4 wt %) in fines from Högbytorp and Torma landfills, respectively. These data were found associated to the residual fraction. Noticeable concentrations of Cu and Cr were also found associated within the water -soluble fraction, which could be regarded as a potential risk. The Zn displayed different behavior by distributing in all the sequential extraction fractions in the fine fractions from the two landfills. Specifying the metals content using this method is essential to explore the valorization as well as the potential environmental risks by these fines fractions.Keywords: Metals speciation, Metals fractionation, Sequential extraction, Metals mobility, Fine fraction
-
در این مطالعه خاک های سرپنتینی در منطقه افیولیتی رباط سفید واقع در 60 کیلومتری جنوب مشهد از نظر آلودگی فلزات سنگین مورد ارزیابی قرار گرفتند. پارامترهای مهم فیزیکو شیمیایی از قبیل بافت خاک، EC، pH، درصد ماده آلی و کربنات کلسیم معادل خاک تعیین شدند. غلظت کل عناصر ،Mn ،Co ،Ni ،Cr Zn و همچنین غلظت این عناصر در فازهای مختلف خاک از طریق استخراج ترتیبی (روش تسیر) و با استفاده از روش جذب اتمی (AAS) اندازه گیری شد. خاک های منطقه سبک (لوم ماسه ای، لوم سیلتی و لوم) و قلیایی ضعیف ارزیابی شدند. غلظت این عناصر در خاک های منطقه بالاتر از مقادیر ارایه شده توسط EPA برای خاک های طبیعی است. ارزیابی آلودگی خاک با شاخص زمین انباشت (Igeo) و فاکتور غنی شدگی (EF)، نشان دهنده رده های متفاوتی از آلودگی و غنی شدگی در خاک های منطقه است. شاخص ارزیابی پتانسیل بوم شناختی (RI)نیز در مقایسه با ماده مرجع خاک های طبیعی درجه خطر بوم شناختیبالا را نشان داد. همچنین شاخص بار آلودگی (LPI) بالاتر از یک به دست آمد و خاک ها آلوده ارزیابی شدند. همبستگی بالا و معنی دار عناصر Cr، Ni و Co با مقادیر ماسه در خاک حاکی از آن است که این عناصر در کانی های سنگین مانند کرومیت در حد اندازه ماسه حضور دارند. با توجه به فاکتور تحرک (Mf) و مقادیر کد ارزیابی خطر (RAC)، عناصر Ni، Co و Mn در رده خطر کم تا متوسط قرار دارند. از بین عناصر مطالعه شده فقط Mn و Ni پتانسیل آلایندگی محیط زیستی در منطقه دارند.کلید واژگان: فلزات سنگین، آلودگی خاک، استخراج ترتیبی، سرپانتین، افیولیتThe serpentinite soils in ophiolitic zone of Robat Sefid in 60km south of Mashhad (Khorasan-e-Razavi) were examined to evaluate the pollution potential of heavy elements in the area soils. Main parameters of soil texture, EC, pH, organic matter (OM%) and calcium carbonate equivalent (CCE%) were determined in geochemical lab of geology department in the Ferdowsi University of Mashhad. Total concentration of Cr, Ni, Co, Mn and Zn in soil samples were measured by using AAS analysis method. Selective sequential extraction (SSE) was conducted to determine those heavy metals concentration in 5 different soil phases based on Tessier method. Correlation coefficient of geochemical parameters, and also geo-accumulation index (Igeo) and enrichment factor (EF) were computed to assess the pollution level in the soil samples. Those calculated indices represented different levels of heavy metals enrichment and soil pollution in studied area. According to potential ecological risk index (RI), the risk was high. Also, pollution load index (PLI) value was more than 1, which indicates polluted soils. The correlation was significant between Cr, Ni and Co to sand (%), which indicate sand-size heavy metals bearing minerals such as chromites are abundant in the soils. Concerning the mobility factor (Mf) and risk assessment code (RAC), Co, Ni and Mn categorized in low to moderate levels. The Mn and Ni element with high activity and bio-accessibility could be considered as pollutant elements in the area.Keywords: Heavy metals, Soil contamination, Sequential extraction, Serpentine, Ophiolite
-
زمینه و هدفرفتار فلزات در خاک ها مثل تحرک و دسترسی زیستی، براساس مجموع غلظت فلزات سنگین، قابل پیش بینی نمی باشد. جذب و سمیت فلزات به فرم شیمیایی فلزات، وابسته می باشد بنابراین بررسی تحرک و دسترسی زیستی فلزات سنگین موجود در خاک برای مطالعات زیست محیطی از اهمیت زیاد برخوردار می باشد.روش بررسیدر این تحقیق با استفاده از تکنیک استخراج ترتیبی BCRاصلاحی، فرم های مختلف فلز مس در خاک مزارع برنج آبیاری شده با فاضلاب شهرک صنعتی آمل تعیین شدند. آنالیز نمونه ها با استفاده از دستگاه جذب اتمی GBC مدل Sens AA انجام گرفت.یافته هانتایج نشان داد که فرم باقیمانده و فرم قابل حل در اسید-تبادلی-کربنات به ترتیب بیشترین و کمترین میزان (17/77 و 2/7) را تشکیل می دهند. همچنین ضریب تحرک و درصد بازیابی به ترتیب 39/2 و 6/96 بدست آمد.نتیجه گیریتحرک و دسترسی زیستی فلز مس در خاک شالیزارهای این منطقه پایین است. بنابراین احتمال آلودگی این فلز در منطقه پایین است.کلید واژگان: خاک، فاضلاب، تحرک، دسترسی زیستی، استخراج ترتیبیBackground And ObjectiveBehavior of metals in soils, such as mobility and bioavailability based on the total concentration of heavy metals, is not predictable. Absorption and toxicity of metals are dependent on their chemical fraction. Therefore, investigation of mobility and bioavailability of heavy metals are very important in the environmental studies.MethodUsing BCR modified sequential extraction procedure, different forms Cu in the soil of rice fields irriggated by Amol industrial wastewater were determined in this study. Samples were analyzed by the Atomic Absorption Sens AA model.ResultsThe results showed that the residual form and the acid soluble, exchangeable, carbonate form were at their maximuum and minimum amounts (77.17 and 2.7), respectively. Moreover, mobility factor and recovery percent were obtained to be 2.39 and 96.6, respectively.ConclusionMobility and bioavailability of copper in soil of rice farms in this area are low. Therefore, the possibility of pollution by this metal is low.Keywords: Soil, wastewater, mobility, bioavailability, sequential extraction
-
Pollution, Volume:1 Issue: 3, Summer 2015, PP 257 -264This study was carried out to 1. determine spatial variations of heavy metal deposition in agricultural soils of two rural communities (OuledBouAicha and Tazakourte) of about 5790 ha in a mining area near Marrakech city in Morocco; 2. to assess the extent of metallic pollution generated by the mining activity and; 3. to identify the key mechanism responsible for this contamination and its relation to mining activity. Soil pollution assessment was carried out on one hand by measurement of the total metal concentration and on the other hand by studying four heavy metals speciation of the studied soils. The chemical forms of four heavy metals in soils around DraaLasfar mine were studied by determining soil Cd, Cu, Pb and Zn species using standard solvent extraction and Atomic Absorption Spectrophotometric techniques. The chemical pools of the metals indicated that the metals were distributed into six fractions with most of them residing in the non-residual fractions thus suggesting how readily the metals are released into the environment. Considering that the metals occur in the most available forms, we suggested that it is most likely that the metals must have been derived from anthropogenic sources especially from the mining activity in the studied region.Keywords: heavy metal contamination, mining activity, sequential extraction, soils, tailings, speciation
-
Fifty street dust samples were collected from Southern and Eastern parts of Tehran, the capital of Iran. Samples were collected during summer under dry and stable weather conditions. Total concentrations of copper (Cu), cadmium (Cd), lead (Pb), chromium (Cr), nickel (Ni), zinc (Zn), iron (Fe), manganese (Mn) and lithium (Li) were determined. Ten samples were then selected for characterization, metals fractionation and single stage extraction studies. X-ray diffraction (XRD) and X-ray fluorescence (XRF) were utilized to study the crystalline forms of metals and chemical compositions. In addition, sequential and single extraction procedures were used to determine the concentrations of six heavy metals (i.e. Cu, Cd, Pb, Cr, Ni and Zn), and also the mobility and bioavailability of elements. The risk assessment code (RAC) and IPOLLwere employed for the risk assessment and pollution intensity of metals, respectively. Results showed that the single extraction procedure could be used to estimate the total concentrations of most metals as an appropriate alternative for total digestion. The mobility and potential availability of metals in Tehran street dust followed the order of Cd > Zn > Pb > Cu > Ni > Cr. The risk assessment code results showed high risk for Pb, Cd and Zn and lowmedium risk for Ni, Cr and Cu, and correlated positively with IPOLL result.Keywords: Heavy metals, Risk, Sequential extraction, Single extraction, IPOLL, Dust, Tehran
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.