Novi pristup u ispitivanju mobilnosti metala i metaloida u sedimentima primenom sekvencijalne ekstrakcije
A new approach to study the mobility of metals and metalloids in sediments using sequential extraction
Author
Relić, Dubravka J.Mentor
Popović, Aleksandar R.Committee members
Đorđević, DraganaRoglić, Goran
Onjia, Antonije
Metadata
Show full item recordAbstract
Cilj ove doktorske disertacije je određivanje sadržaja metala i metaloida u uzorcima sedimenata i
muljeva iz otpadnog kanala industrijske zone Pančeva i okoline, ustanovljavanje njihovih
asocijacija sa različitim supstratima, procena potencijalne mobilnosti ispitivanih elemenata u
uslovima koji vladaju u ispitivanoj sredini, kao i identifikacija eventualnog antropogenog
zagađenja, korišćenjem metode standardizovane sekvencijalne ekstracije. Primenjene su tri
tehnike ekstrahovanja za prva tri koraka standardizovane BCR sekvencijalne ekstrakcije i to:
mućkanje uzoraka na rotacionoj mućkalici u trajanju od šesnaest sati u okviru konvencionalne
sekvencijalne ekstrakcije (KSE); dvominutno izlaganje uzoraka mikrotalasima snage 90 W u
okviru mikrotalasne sekvencijalne ekstrakcije (MTSE); i tridesetominutno izlaganje uzoraka
ultrazvučnim talasima u okviru ultrazvučne sekvencijalne ekstrakcije (UZSE). Četvrti korak u
primeni sve tri tehnike je bio isti, kuvanje uzoraka sa carskom vodom na voden...om kupatilu.
Tačnost i preciznost sve tri primenjene tehnike ekstrahovanja je utvrđen pomoću referentnog
materijala, BCR 701. Pored sekvencijalne ekstrakcije, uzorci su rastvarani u mikrotalasnom
digestoru pomoću carske vode i carske vode sa HF. Nakon svih primenjenih ekstrakcionih
koraka, u rastvorima je određivan sadržaj Al, Ba, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, Ni, Pb,
Si, Sn, Sr, V, Ti, Zn, As, Se i Hg metodom induktivno spregnute plazme sa optičkom emisionom
spektrometrijom (ICP/OES). Računanjem osnovnih (baseline) geohemijskih koncentracija i
primenom multivarijantnih statističkih metoda, određeni su antropogeno poreklo elemenata i/ili
kvantifikovan njihov antropogeni udeo, kao mogući izvori zagađivanja na ovim lokalitetu.
Poređenje rezultata ekstrakcije sertifikovanog materijala, dobijenih različitim tehnikama,
pokazalo je da je KSE najpreciznija metoda dok se primenom ultrazvučne sekvencijalne
ekstrakcija (UZSE) dobijaju zadovoljavajuće tačnosti za polovinu sertifikovanih metala u prvom
i trećem koraku BCR ekstrakcije, za razliku od MTSE koja daje najnepreciznije rezultate.
Na osnovu procentualne zastupljenosti ekstrahovanih koncentracija elemenata nakon prve faze
BCR ekstrakcije, može se konstatovati da, na osnovu ekstrahovanih koncentracija Cd, Cu i Zn uzorci sedimenata uzeti sa lokaliteta Dekantera imaju povišen i visok rizik po životnu sredinu,
dok, na osnovu koncentracija esktrahovanih Ba, Cd, Cu, Zn i Se, sedimenti sa lokaliteta
Elektrolize imaju nizak i srednji rizik po životnu sredinu...
The goal of this dissertation is to determine the c
ontent of heavy metals and metalloids, in
sediments and mud samples from the waste canals of
the industrial zone of Pan
č
evo and its
surroundings, to establish their associations with
different substrates, the evaluation examined
the potential mobility of elements in the condition
s prevailing in the environment of investigated
study, and the identification of possible anthropog
enic pollution using the method of
standardized sequential extraction. We used three t
echniques to extract the first three steps of the
standardized BCR sequential extraction as follows:
sample agitation on a rotary shaker for a
period of sixteen hours in the conventional sequent
ial extraction (CSE), two-minute exposure of
microwaves under 90 W in the microwave sequential e
xtraction (MWSE), and thirty-minute
exposure of ultrasound waves in the ultrasonic sequ
ent...ial extraction (USSE). The fourth step for
all three techniques was the same, digestion of sam
ples with
aqua regia
on a water bath.
Accuracy and precision of the three extraction tech
niques were determined with the reference
material, BCR 701. In addition to sequential extrac
tion, samples were digested in a microwave
digestor with
aqua regia
and
aqua regia
with HF. In extracts, the content of Al, Ba, Ca, C
d, Co,
Cr, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, Ni, Pb, Si, Sn, Sr, V, T
i, Zn, As, Se and Hg were determined by
inductively coupled plasma with optical emission sp
ectrometry (ICP/OES). After chemical
analysis of sediments and mud samples, based on the
calculation of basic (
baseline
) geochemical
concentrations and application of multivariate stat
istical methods, we defined anthropogenic
origin of elements and quantify their anthropogenic
share, as well as the possible sources of
contamination at investigated sites. Comparing the
results of the extraction of certified material,
obtained by different techniques, showed that the m
ost accurate technique is CSE, while after the
ultrasonic extraction (USSE) satisfactory accuracy
were obtained for half of certified metals in
the first and third step of BCR extraction, unlike
MWSE which gives less accurate results.
Based on the percentage of the extracted elements c
oncentrations after the first phase of the BCR
extraction, it can be concluded that based on the e
xtracted concentrations of Cd, Cu and Zn,
sediment samples taken from the site Decanter are h
aving an increased and a high risk to the environment, while sediments from Electrolysis are
having a low to medium risk based on
concentrations of Ba, Cd, Cu, Zn...
Faculty:
Универзитет у Београду, Хемијски факултетDate:
28-12-2012Projects:
- Studying climate change and its influence on environment: impacts, adaptation and mitigation (RS-43007)
- The study of physicochemical and biochemical processes in living environment that have impacts on pollution and the investigation of possibilities for minimizing the consequences (RS-172001)