Spatial Distribution of Various Forms of Iron in Heavy Metal Polluted Soils

The paper aimed to determine the content of total and soluble iron forms in the top soil horizon (0–10 cm) and present their spatial diversification in the area of zinc and lead ores presence in the vicinity of ZGH “Boleslaw” Mining and Metallurgical Plant in Bukowno near Olkusz. In 139 soil samples total iron content was determined after sample digesting in concentrated mineral acids (HNO₃ + HClO₄) and soluble forms were extracted with 1 mol dm^–3 HCl and with 1 mol dm^–3 NH₄NO₃ solutions. Fe content in the obtained extracts was assessed by means of atomic absorption spectrometer with flame atomizer. A considerable accumulation of iron, seriously exceeding the amounts most frequently noted in the soils of Poland was determined in the analyzed samples. Extractant solutions used for iron dissolving in the investigated soils were characterized by different abilities to release this element. Diluted hydrochloric acid dissolved on average 21.5 % and ammonium nitrate solution on average only below 0.1 % iron in soil. The highest contents of iron soluble in diluted hydrochloric acid were assessed in the areas with the highest total content of this metal to the north and north-west of ZGH “Boleslaw” and in the vicinity of post-flotation wastes settlement tanks. On the other hand, the greatest quantities of iron released with ammonium nitrate solution were found in the vicinity of Pomorzany Mine and on the most acidified soils of the analyzed area.

Celem pracy było określenie całkowitej zawartości i rozpuszczalnych form żelaza w wierzchniej warstwie gleby (0–10 cm) oraz przedstawienie ich przestrzennego zróżnicowania, na obszarze występowania rud cynku i ołowiu, w sąsiedztwie Zakładów Górniczo-Hutniczych „Bolesław” w Bukownie koło Olkusza. W 139 próbkach gleby określono całkowitą zawartość żelaza po trawieniu próbki w stężonych kwasach mineralnych (HNO₃ + HClO₄), a rozpuszczalne formy ekstrahowano roztworem 1 mol dm^–3 HCl oraz roztworem 1 mol dm^–3 NH₄NO₃. Zawartość Fe w uzyskanych ekstraktach oznaczono spektrometrem absorpcji atomowej z atomizerem płomieniowym. W przebadanych próbkach gleby stwierdzono duże naturalne i antropogenne nagromadzenie żelaza, znacznie przekraczające ilości najczęściej spotykane w glebach Polski. Roztwory ekstrakcyjne użyte do rozpuszczania żelaza w badanych glebach, charakteryzowały się odmiennymi możliwościami uwalniania tego pierwiastka. Rozcieńczony kwas solny rozpuszczał średnio 21,5%, a roztwór azotanu amonu przeciętnie tylko mniej niż 0,1% całkowitej ilości żelaza zawartego w glebie. Największe zawartości żelaza rozpuszczalnego rozcieńczonym kwasem solnym oznaczono w terenach z największą całkowitą zawartością tego metalu na północ i północny zachód od ZGH „Bolesław” oraz w pobliżu osadników odpadów poflotacyjnych. Natomiast największe ilości żelaza ekstrahowanego roztworem azotanu amonu stwierdzono w sąsiedztwie Kopalni Pomorzany i na najbardziej zakwaszonych glebach badanego obszaru.