Assessment of the Content and Solubility of Heavy Metals in Bottom Sediments of the Chancza Reservoir

The investigations aimed at an assessment of the content and solubility of heavy metals in bottom sediments of the Chancza water reservoir. The bottom sediments were sampled from previously identified cross-sections characteristic for individual reservoir zones: inlet – section 8; middle – section 5; the dam-side – section 1. Bottom sediment was sampled along each section, in three points in the vicinity of the right and left bank and in the middle of the cross-section. In order to average the collected material, the samples were collected from 6 points within the radius of 5–8 meters from the appointed location. The sediment was sampled using Ekman’s sampler. Total contents of heavy metals (Zn, Cu, Ni, Cr, Pb and Cd) and their forms soluble in 1 mol HCl, in 0.01 mol CaCl2 dm–3 and in distilled water were assessed in air-dried samples of the sediments. Metal concentrations in the obtained solutions were assessed using ICP-AES method. The highest concentrations of heavy metals were assessed in the sediment samples collected on the reservoir inlet, then at the dam-side, whereas the lowest amounts were found in the samples from the middle part of the reservoir. Solubility of heavy metals depended on the extracting solution used and their total concentrations in the analyzed sediment. The best average solubility in 1 mol HCl dm–3 characterized Pb, followed by Cd > Zn > Cu > Ni > Cr, whereas in 0.01 mol CaCl2 dm–3: Cu > Pb > Ni > Cr > Zn. Strong linear correlations were demonstrated between individual pairs of heavy metals in bottom deposits, which indicates their identical origin, most frequently connected with the natural content.

Celem badań była ocena zawartości i rozpuszczalności metali ciężkich w osadach dennych zbiornika Chańcza, zlokalizowanego na rzece Czarnej Staszowskiej (woj. świętokrzyskie). Próbki osadu dennego pobrano z wyznaczonych przekroi będących charakterystycznymi dla danej strefy zbiornika: wlotowej – przekrój 8, środkowej – przekrój 5, przy zaporowej – przekrój 1. Wzdłuż każdego z przekrojów pobrano osad denny w trzech punktach w okolicach brzegów (prawego, lewego) oraz w oerodku przekroju. W celu uśrednienia pobieranego materiału próbki pobrane były z 6 miejsc w promieniu 5–8 metrów od wyznaczonej lokalizacji. Pobranie osadu wykonano za pomocą próbnika Ekmana. W powietrznie suchych próbkach osadów oznaczono ogólną zawartosci metali ciężkich (Zn, Cu, Ni, Cr, Pb, Cd) oraz ich formy rozpuszczalne w 1 mol HCl, w 0,01 mol CaCl2 dm–3 i w wodzie destylowanej metodą ICP-AES. Największą zawartość metali ciężkich wykazano w próbkach osadów pobranych na wlocie zbiornika, następnie przy zaporze, a najmniejszą w srodkowej części zbiornika. Rozpuszczalność metali ciężkich była uzależniona od użytego roztworu ekstrahującego oraz całkowitej ich zawartości w badanym osadzie. Spośród badanych metali największą oerednią rozpuszczalnością w 1 mol HCl dm–3 charakteryzował się Pb, następnie Cd > Zn > Cu > Ni > Cr, natomiast w 0,01 mol CaCl2 dm–3: Cu > Pb > Ni > Cr > Zn. Wykazano silne korelacje liniowe pomiędzy poszczególnymi parami metali ciężkich w osadach dennych, co wskazuje na jednakowe ich pochodzenie, najczęściej związane z zawartoscią naturalną.