Wpływ ekstrakcji roztworem EDTA na biodostępność i mobilność metali w glebie

Obecność metali ciężkich w glebach stwarza poważne zagrożenie ze względu na możliwość transportu tych szkodliwych pierwiastków do łańcucha troficznego. Celem prezentowanych badań była ocena wpływu ekstrakcji gleby za pomocą 0,1 M wodnego roztworu EDTA na formy chemiczne (w tym mobilne) metali oraz ich biodostępność. Próbkę gleby pobraną na obszarze przemysłowym poddano ekstrakcji, a następnie w obu typach gleby – przed i po ekstrakcji – oznaczono całkowitą zawartość wybranych metali ciężkich (Zn, Cd, Cu, Ni, Pb), ich formy chemiczne (metodą ekstrakcji sekwencyjnej według procedury BCR) i biodostępne (metodą jednoetapowej ekstrakcji 1 M HCl). Analizowana gleba zawierała znaczne ilości badanych metali, a ich ilości można uszeregować w następującej kolejności: Pb ≥ Zn > Cu ≥ Cd > Ni. Największe zagrożenie dla środowiska związane jest z obecnością w badanej glebie kadmu i ołowiu, których zawartość przekracza limity ustalone dla gleb obszarów przemysłowych. Dodatkowo oznaczono znaczne udziały metali ciężkich w formach biodostępnych oraz chemicznych uznawanych za mobilne. Nie zaobserwowano jednoznacznej korelacji między zawartością analizowanych metali w formach mobilnych i biodostępnych. Proces ekstrakcji roztworem EDTA spowodował zmniejszenie zawartości wszystkich metali, a efektywność procesu układała się w kolejności: Zn ≥ Pb > Ni > Cd > Cu i wynosiła odpowiednio 40, 39, 32, 21 i 13%. Proces ekstrakcji powodował zmniejszenie zawartości metali we wszystkich frakcjach biodostępnych oraz chemicznych. Udziały metali we frakcjach mobilnych zmniejszały się na korzyść frakcji unieruchomionych i bardziej stabilnych w środowisku. Po procesie wymywania metali z gleby zaobserwowano wyraźną tendencję do wyrównywania zawartości badanych metali ciężkich we frakcjach mobilnych i biodostępnych.

The occurrence of heavy metals in soli is serious environmental risk, because of possibility of harmful elements transport to the trophic chain. The aim of presented report was estimation of extraction with 0.1 M aqueous EDTA solution impact on chemical forms (including mobile form) and bioavailability of metals in soil. The soil sample collected in the industrial area was subjected to extraction. Then total content of the selected heavy metals (Zn, Cd, Cu, Ni, Pb), their chemical forms (by sequential extraction method according to the BCR procedure) and bioavailable (by single-step 1 M HCl extraction method) were determined in both soil types: before and after extraction. The tested soil contained significant amounts of the tested metals, and their amounts can be arranged in the following order: Pb ≥ Zn > Cu ≥ Cd > Ni. The greatest risk to the environment is related to the presence of cadmium and lead in the tested soil. The content of them exceeds the limits established for soils in the industrial areas. Furthermore, the share of heavy metals in the fractions regarded as mobile and bioavailable was significant. There was no clear correlation between the content of the analyzed metals in mobile and bioavailable forms. The extraction process with EDTA solution reduced the content of all metals, and the efficiency of the process was as follows: Zn ≥ Pb > Ni > Cd > Cu and amounted to 40, 39, 32, 21 and 13%, respectively. The extraction process reduced the metal content in all bioavailable and chemical fractions. The shares of analyzed heavy metals in mobile fractions decreased in favor of immobilized and more stable fractions in the environment. After the process of leaching metals from the soil, there was observed a clear tendency to equalize the content of metals in mobile and bioavailable fractions.