- Tytuł:
-
Fractionation of heavy metals in bottom sediments and sewage sludges using sequential extraction
Frakcjonowanie metali ciężkich w osadach dennych i ściekowych z użyciem ekstrakcji sekwencyjnej - Autorzy:
- Dąbrowska, L.
- Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/953647.pdf
- Data publikacji:
- 2016
- Wydawca:
- Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
- Tematy:
-
heavy metals
sequential extraction procedure
bottom sediment
sewage sludge
metale ciężkie
procedury ekstrakcji sekwencyjnej
osad denny
osad ściekowy - Opis:
-
In order to determine the forms of heavy metals in bottom sediment or sewage sludge the speciation analysis is performed. The analysis is based on the sequential extraction of metals with increasingly aggressive solvents. The five steps extraction proposed by Tessier et al gained wide recognition. It extracts metals in following groups: exchangeable, associated with carbonates, with hydrated iron oxides and manganese oxides, with organic matter and metals that can be found in the residual fraction. Metals that can be found in the two first fractions (exchangeable and carbonate) are believed to be mobile. As a result of research carried out by the Standards, Measurements and Testing Programme of the European Commission, formerly the Community Bureau of Reference, a shorter, three-stage extraction procedure known as the BCR procedure was accepted. Comparison of heavy metal (Zn, Cu, Ni, Pb, Cd, Cr) fractionation methods was done. Two different sequential extraction methods were investigated: Tessier, and BCR method. For the experiment following materials were used: certified reference material LGC6181, sewage sludge were collected from mechanical biological municipal wastewater treatment plant located in Czestochowa, and bottom sediment from the Poraj Reservoir. After results comparison, it was stated that content of particular chemical forms of heavy metals in total amount in certified material, sewage sludge and bottom sediment vary depending on used extraction method. In case of certified material differences referred to cadmium concentrations in exchangeablecarbonate, iron and manganese oxides, and zinc in residual (insoluble compounds) fractions. Also in sewage sludge and bottom sediment cadmium concentrations measured in exchangeable-carbonate, in organic-sulfide, and in residual (insoluble compounds) fractions after extraction according to Tessier method, did not equal to values obtained after use of BCR extraction method. This also applied to zinc and lead concentrations in iron and manganese oxides fraction. The discrepancy between the results could be explained with both: used extractants, and extraction conditions (different reagents, temperature, and time). The results point out how important is the choice of a proper extraction method depending on the aim of speciation analysis but also depending on the analyzed chemical forms of heavy metals.
W celu określenia form chemicznych metali ciężkich w osadach dennych, czy też w osadach ściekowych wykonuje się analizę specjacyjną opartą na ekstrakcji sekwencyjnej, która polega na stopniowym wydzielaniu metali z osadów roztworami o wzrastającej agresywności. Szerokie uznanie zdobyła pięciostopniowa ekstrakcja zaproponowana przez Tessiera i współpracowników, której zastosowanie umożliwia wydzielenie metali wymienialnych, związanych z węglanami, z uwodnionymi tlenkami żelaza i manganu, z materią organiczną oraz pozostałych. Za mobilne uważa się metale występujące w dwóch pierwszych frakcjach (wymiennej i węglanowej). W wyniku prowadzonych prac w ramach Programu Pomiarów i Testowania w Komisji Unii Europejskiej przyjęto skróconą, trzy etapową ekstrakcję, znaną jako procedura BCR. Przeprowadzono porównawcze badania frakcjonowania metali ciężkich (Zn, Cu, Ni, Pb, Cd, Cr), wykorzystuj ąc ekstrakcję sekwencyjną stosowaną przez Tessiera oraz procedurę BCR. Materiałem badawczym były: materiał certyfikowany LGC 6181, osad ściekowy pochodzący z mechaniczno-biologicznej oczyszczalni ścieków komunalnych w Częstochowie oraz osad denny pobrany ze zbiornika zaporowego Poraj. Porównując wyniki, stwierdzono różny udział określonych form chemicznych metali ciężkich w całkowitej ich zawartości w badanych próbkach w zależności od zastosowanej procedury ekstrakcji. Dla materiału certyfikowanego rozbieżności dotyczyły głównie zawartości kadmu we frakcji wymienno-węglanowej oraz tlenków żelaza i manganu, cynku we frakcji pozostałościowej (związków praktycznie nierozpuszczalnych). Również w osadzie ściekowym i osadzie dennym zawartość kadmu oznaczona we frakcjach wymienno-węglanowej, organiczno-siarczkowej oraz związków praktycznie nierozpuszczalnych po ekstrakcji metodą Tessiera nie pokryła się z wartościami uzyskanymi po ekstrakcji metodą BCR. Dotyczyło to także zawartości cynku i ołowiu we frakcji tlenków żelaza i manganu. Przyczynami rozbieżności uzyskanych wyników mogły być zarówno użyte ekstrahenty, jak i warunki prowadzenia ekstrakcji (różne reagenty, temperatura i czas). Potwierdza to, jak ważny jest dobór odpowiedniej metody ekstrakcji w zależności od celu prowadzonej analizy specjacyjnej i analizowanych form chemicznych metali ciężkich. - Źródło:
-
Ecological Chemistry and Engineering. A; 2016, 23, 1; 63-75
1898-6188
2084-4530 - Pojawia się w:
- Ecological Chemistry and Engineering. A
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł