Specjacja węgla organicznego i wybranych metali ciężkich w glebie torfowo-murszowej

Celem pracy było określenie zasobów metali ciężkich w glebie organicznej pochodzącej z doliny górnego biegu rzeki Liwiec oraz ich aktualnego i potencjalnego zagrożenia dla środowiska na podstawie analizy sekwencyjnej metali i węgla organicznego. Przeprowadzono sekwencyjną ekstrakcję i wydzielono następujące frakcje operacyjne metali: rozpuszczalna w wodzie (H₂O); wymienna (1 mol KNO₃·dm-³); metale związane kompleksowe z substancjami humusowymi, z podziałem na kwasy fulwowe i huminowe (0,1 mol Na₄P₂O₇·dm-³); metale mocniej związane przez substancje humusowe, z podziałem na kwasy fulwowe i huminowe (0,1 mol NaOH·dm-³); metale silnie związane z organiczną i mineralną fazą stałą gleby (4 mol HNO₃·dm-³); rezydualna (woda królewska). W uzyskanych roztworach oznaczono zawartość węgla (metodą oksydacyjno-miareczkową) oraz zawartość wybranych metali (Fe, Ni, Mn, Cr, Pb, Zn - za pomocą ICP-AES). W poziomach murszu, w stosunku do torfu badanej gleby torfowo-murszowej, stwierdzono mniejszą zawartość materii organicznej i większy jej stopień humifikacji, większą zawartość azotu i mniejszą wartość C:N oraz większą akumulację metali ciężkich. Zawartość analizowanych metali ciężkich uznano za "naturalną" dla gleb organicznych. Analizą sekwencyjną wykazano, że największe ilości metali ciężkich w badanej glebie organicznej występują we frakcji związków kompleksowych z substancjami humusowymi (F3) oraz silnie związanych z organiczną i mineralną fazą stałą gleby (F5); w przypadku chromu we frakcji rezydualnej.

The aim of the work was to study the organic carbon and heavy metal speciation in the Hemic Sapric Histosol from the upper Liwiec River Valley. Sequential analysis distinguished the following fractions: water soluble metals (H₂O); exchangeable metals (KNO₃); metals complexed with humic and fulvic acid (Na₄P₂O₇) fractions; organically bound metals divided into those bound with humic and fulvic acids (NaOH); metals strongly bound with soil solids (HNO₃); and residual fraction. In resulting solutions the content of carbon was determined with the oxidation-titration method and the content of Fe, Ni, Mn, Cr, Pb, Zn - using ICP-AES. Smaller content of organic matter, higher degree of humification, higher content of nitrogen and lower C:N ratio and higher accumulation of heavy metals were found in muck horizons as compared with peat horizons. The total content of analysed metals was "natural" for organic soils. Most heavy metals were found in humic complexes and in fractions strongly bound with soil solids. Most of chromium was found in residual fraction.