Rola specjacji w ocenie mobilności metali ciężkich w płynących wodach powierzchniowych

Małgorzata Wojtkowska

Zeszyt 62

Przedmiotem niniejszej pracy było opisanie występowania form metali ciężkich w ekosystemie rzeki Utraty i określenie form mobilnych i biodostępności metali oraz określenie czynników, które wpływają na występujące formy. Wykazano, że w badanych wodach ilość i biodostępność metali ciężkich w toni wodnej i osadach dennych była zróżnicowana; duże różnice w zawartości metali ciężkich występowały w osadach, na wytypowanych stanowiskach. W pracy oceniono wpływ wskaźników jakości wody i osadów na rozdział metali między formy rozpuszczone i związane w fazie stałej (w zawiesinie i osadach). Czynnikami, które wpływały na występowanie metali w postaci biodostępnej były: zawartość jonów wapnia i magnezu w wodzie, alkaliczny odczyn, przewodnictwo elektrolityczne oraz twardość i zasadowość wody. Z wykorzystaniem analizy korelacyjnej, analizy czynników głównych i analizy skupień określono współwystępowanie analizowanych metali w elementach środowiska wodnego i na stanowiskach. Zastosowano model matematyczny PHREEQC2 do wyodrębnienia rozpuszczonych form metali w wodzie Utraty. W wodach rzeki obserwowano wysoki udział procentowy form mobilnych i ekotoksycznych cynku, kadmu i ołowiu. Miedź w wodzie występowała w 90% w postaci kompleksów hydroksylowych. Wykorzystano sekwencyjny schemat ekstrakcji wg Tessiera do wyznaczenia form występowania metali w osadach dennych. Badania wykazały duży udział metali w formach labilnych i biodostępnych. Dla potwierdzenia labilnego wiązania metali w osadach dennych zastosowano analizę pojedynczej ekstracji z wykorzystaniem różnych ekstrahentów. Ekstrakcja wodą, 1M roztworem MgCl2 i roztworami EDTA wykazała dużą mobilność metali zdeponowanych w osadach. Do oceny stopnia zanieczyszczenia osadów dennych Utraty wykorzystano wskaźniki geochemiczne (indeks geochemiczny i współczynnik wzbogacenia) oraz wskaźniki ekotoksyczności. Wskaźniki geochemiczne potwierdziły, że osady rzeki Utraty najsilniej zanieczyszczone były kadmem, słabiej ołowiem i miedzią, a najsłabiej cynkiem. Analiza jakości osadów pod względem kryteriów ekotoksykologicznych wykazała silne zanieczyszczenie kadmem i miedzią, a słabsze ołowiem i cynkiem.