Binding of heavy metals and arsenic in soil with N1-(trimethoxysilylpropyl)diethylenetriamine. Wiązanie metali ciężkich i arsenu w glebie za pomocą N1-(3-trimetoksysililopropylo)dietylenotriaminy
Soil samples collected from the area of Copper Smelter
and Refinery impact zone were mixed with nanoparticles
of (MeO)3Si(CH2)3NH(CH2)2NH(CH2)2NH2 and extd. with 5
acidic media of increasing acidity to follow the removal
of Cu, Pb, Zn, Cd and As of various binding strength. The
highest removal degree was achieved for Cd (73.57%), the
lowest for As (37.61%). Powszechnie stosowaną techniką glebowej
stabilizacji metali ciężkich (MC) na dużych obszarach
objętych oddziaływaniem przemysłu
jest zmiana kwasowości gleby, jednak technika
ta nie gwarantuje trwałego ich zablokowania
w kompleksie sorpcyjnym. Przedstawiono
wyniki badań trwałego wiązania metali ciężkich
i arsenu z krzemionką w glebie za pomocą
N1-(3-trimetoksysililopropylo)dietylenotriaminy.
Badania przeprowadzono na glebie pobranej
z obszarów oddziaływania Huty Miedzi Głogów
zawierającej znaczne ilości metali, takich jak
miedź (Cu), ołów (Pb), cynk (Zn), kadm (Cd)
i arsen (As).
Gleby objęte oddziaływaniem przemysłu charakteryzują się bardzo
często podwyższoną zawartością metali ciężkich (MC) i arsenu.
Zanieczyszczenia te są zazwyczaj silnie wiązane przez kompleks
sorpcyjny gleby, dlatego mogą przebywać w środowisku bardzo długo,
nawet po zlikwidowaniu źródeł zanieczyszczeń. Problem ekologiczny
z tym związany wynika z faktu, że MC i arsen mogą stanowić
zagrożenie dla roślin oraz wód podziemnych poprzez włączenie się
do łańcucha pokarmowego. Obecnie powszechnie stosowaną techniką
glebowej stabilizacji MC na dużych obszarach objętych oddziaływaniem
przemysłu jest zmiana kwasowości gleby. Jednak technika ta nie
gwarantuje trwałego zablokowania metali w kompleksie sorpcyjnym,
utrudniając jednocześnie uprawę niektórych roślin.
Ustawa Prawo Ochrony Środowiska definiuje pojęcie standardów
gleb i ziemi oraz określa dopuszczalne zawartości zanieczyszczeń
w glebach dla różnych form użytkowania gruntów, co stanowi punkt
[...]
Use of functionalized silica for immobilization of toxic elements in soils from industrial areas Zastosowanie funkcjonalizowanej krzemionki do immobilizacji pierwiastków toksycznych w glebach z obszarów przemysłowych DOI:10.12916/przemchem.2014.1181
SiO2 was functionalized with (MeO)3Si(CH2)3NH(CH2)2NH(CH2)NH2
and (MeO)3Si(CH2)3SH and used for removal of Cu, Pb, Zn,
Cd and As from soil. The functionalized SiO2 showed high
efficiency in binding the removed elements.
Przedstawiono wyniki badań trwałego wiązania
miedzi, ołowiu, cynku, kadmu i arsenu w glebie
za pomocą funkcjonalizowanej silanami krzemionki
pod kątem poprawy stanu środowiska.
Współczynniki związania kationów określono
na podstawie ich zawartości w ekstraktach
glebowych uzyskanych sekwencyjną metodą
Tessiera. Badania wykazały dużą skuteczność
wiązania kationów metali w zależności od dawki
stosowanej funkcjonalizowanej krzemionki.
Źródłem zanieczyszczenia gleb pierwiastkami toksycznymi (PT)
w Polsce jest przede wszystkim działalność przemysłu wydobywczego
i przetwórczego rud metali nieżelaznych, energetyki oraz przemysłu
chemicznego. Zanieczyszczenie gleb PT może powodować zagrożenie
zarówno dla człowieka, jak i dla funkcjonowania ekosystemu. Obecność
w glebie zwiększonych stężeń PT powoduje wymywanie ich do wód
powierzchniowych i podziemnych, fitotoksyczność, ekotoksyczność oraz,
w wyniku erozji wietrznej, zanieczyszczenie pyłowe. Zagrożenie dla
człowieka obecnością PT w glebie wiąże się z włączaniem tych pierwiastków
do łańcucha pokarmowego w wyniku pobierania ich przez rośliny,a następnie przez zwierzęta, co w konsekwencji prowadzi do wzrostu
zawartości PT w żywności. Na rozpuszczalność i ruchliwość jonów metali
(bioprzyswajalność) w glebie wpływa m.in. odczyn gleby. Zależność ta
jest wykorzystywana do chemicznej stabilizacji PT poprzez wapnowanie
gleby. Przy pH powyżej 6,5 mobilność pierwiastków maleje, natomiast
poniżej tej wartości wzrasta. Dlatego metoda ta nie daje gwarancji bezpieczeństwa
żywności uprawianej na tych terenach.
Opracowanie technologii trwałego wiązania PT nabiera szczególnego
znaczenia w świetle obowiązującego ustawodawstwa. Innym argumentem
przemawiającym za podjęciem badań nad immobi[...]
Study on the use of waste silica functionalized with silanes as solidifying agent of harmful element-contaminated soils on industrial areas Zastosowanie odpadowej krzemionki funkcjonalizowanej silanami do solidyfikacji pierwiastków toksycznych w glebach na terenach przemysłowych DOI:10.12916/przemchem.2014.1991
Cu, Pb, Zn, Cd and As ions were adsorbed from aq. soil exts.
on silane-functionalized SiO2 made of a spent V catalyst.
(MeO)3Si(CH2)3NH4(CH2)2NH(CH2)2NH2 and (MeO)3Si(CH2)3SH
were used for functionalization of SiO2. The 5-step sequential
extn. was used for dissoln. of the soil-contained ions.
The waste SiO2 was efficient in solidification of the harmful
elements. The effectiveness of permanent binding of the
ions depended on the amt. of org. ligands attached to the
SiO2 surface and the amt. of the sorbent used for the reclamation
of soils.
Przedstawiono wyniki badań procesu solidyfikacji
miedzi, ołowiu, cynku, kadmu i arsenu
w glebie na terenach przemysłowych za pomocą
funkcjonalizowanej silanami krzemionki
odpadowej ze zużytych katalizatorów wanadowych.
Do oznaczenia skuteczności związania
badanych pierwiastków w ekstraktach
glebowych zastosowano sekwencyjną metodę Tessiera. Badania wykazały przydatność funkcjonalizowanej
krzemionki odpadowej w procesie
otrzymywania preparatów zdolnych do
solidyfikacji pierwiastków toksycznych w glebie,
przy czym skuteczność związania metali
zależy zarówno od stopnia pokrycia silanami
powierzchni krzemionki, jak i od ilości użytego
preparatu w procesie rekultywacji.
Wzrasta zainteresowanie zatrzymaniem postępującej degradacji
środowiska przyrodniczego wywołanej czynnikami antropogenicznymi.
Jest to m.in. spowodowane zmniejszaniem się powierzchni
gruntów użytkowych. Konieczność przywracania gleb do produkcji
żywności z obszarów objętych oddziaływaniem przemysłowym
wynika również z przepisów prawnych w zakresie ochrony środowiska1-
3). Grunty położone w sąsiedztwie zakładów przemysłowych
narażone są na oddziaływanie emisji przemysłowych zawierających
pierwiastki toksyczne (PT) bez względu na sposób ich użytkowania.
Głównym emiterem do atmosfery tych zanieczyszczeń jest prze1992
93/11(2014)
Dr Joanna KURCZEWSKA - notkę biograficzną i fotografię Autorki wydrukowaliśmy
w nr 7/2014, str. 118[...]