2013
Distribution of heavy-metal contamination in regulated river-channel deposits: a magnetic susceptibility and grain-size approach; River Morava, Czech Republic
FAMĚRA, Martin; Ondřej BÁBEK; Tomáš MATYS GRYGAR a Tereza NOVÁKOVÁZákladní údaje
Originální název
Distribution of heavy-metal contamination in regulated river-channel deposits: a magnetic susceptibility and grain-size approach; River Morava, Czech Republic
Název česky
Znečištění sedimentu regulovaného koryta řeky Moravy těžkými kovy: vztah k magnetické susceptibilitě a zrnitosti
Autoři
FAMĚRA, Martin; Ondřej BÁBEK; Tomáš MATYS GRYGAR a Tereza NOVÁKOVÁ
Vydání
Water, Air and Soil Polution, Amsterdam, Springer, 2013, 0049-6979
Další údaje
Jazyk
angličtina
Typ výsledku
Článek v odborném periodiku
Obor
10500 1.5. Earth and related environmental sciences
Stát vydavatele
Nizozemské království
Utajení
není předmětem státního či obchodního tajemství
Impakt faktor
Impact factor: 1.685
Označené pro přenos do RIV
Ano
Kód RIV
RIV/00216224:14310/13:00080568
Organizační jednotka
Přírodovědecká fakulta
UT WoS
Klíčová slova česky
litologie; těžké kovy; Geochemické pozadí; Magnetická susceptibilita; Sférule; Říční transport;
Klíčová slova anglicky
Lithology; Heavy metals; Geochemical background; Magnetic susceptibility; Fly-ash spherules; Fluvial transport
Změněno: 28. 4. 2016 12:51, Ing. Andrea Mikešková
V originále
Anthropogenic contamination by heavy metals in fluvial systems is mostly bound to fine-grained clay minerals and organic substances, which accumulate by vertical accretion in sediment traps along river courses (oxbow lakes, dams and floodplains). These environmental settings are considered as good archives of historical changes in contamination. Much less attention, however, is paid to deposits of river channels, which act as sourcing transport paths for these archives and/or build archives of their own. In order to provide a better insight into the spatio-temporal distribution of pollutants in channel deposits, we investigated contamination levels of Cu, Pb and Zn in a series of sediment cores along the River Morava, a left-hand tributary of the Danube River, Czech Republic. In particular, the relationships between metal concentrations, sediment lithology (facies), grain-size, magnetic susceptibility and mineralogy and chemistry of fly-ash particles were investigated. Element chemistry and lithology of channel deposits were compared with those of the nearby floodplain deposits in the same catchment. Four river-channel facies were defined, ranging from sandy-gravels to clayey silts, and confronted with the floodplain sediments. Al/Si ratios were found to be useful proxies of grain size and Al was utilized as an excellent normalizing element for heavy metals, which filters out much of the grain size effects on contamination. The floodplain deposits are significantly less contaminated than their river-channel counterparts. Heavy-metal contamination of river-bed sediments (expressed as enrichment factors, EFs) is not simply bound to fine-grained particles and much of the contamination was found in coarse-grained, sandy facies. Elevated EFs of Zn, Cu and Pb in several sediment layers, which show high magnetic susceptibility (MS), high values of MS normalized to Fe and a high proportion of magnetic fly-ash spherules and their chemistry suggest that significant part of the heavy-metal contamination can be carried by magnetic fly-ash spherules. A part of this contamination is bound to coarse-grained fluvial facies, indicating that the magnetic spherules can be transported as bed load sediments. Magnetic pollution and heavy-metal pollution can therefore coincide in river bed deposits. It is suggested that most of this contamination can be related to local point sources of pollutants (fly-ash deposit spills).
Česky
Mezi důležitá uložiště sedimentu transportovaného řekou, patří vedle sedimentárních archívů povodňových plošin, slepých ramen a přehradních nádrží i korytové sedimenty. Těžké kovy a perzistentní organické polutanty (polutanty) jsou zde obvykle vázány na jílové minerály nebo organickou hmotu. Cílem práce je vysvětlit časoprostorové vztahy mezi faciemi, obsahy těžkých kovů (TK: Cu, Pb, Zn) a magnetickou susceptibilitou (MS) korytových sedimentů. Dále jsme zkoumali jejich možné ovlivnění bodovými zdroji kontaminace a vzájemné porovnávali kontaminace povodňových a korytových sedimentů. Z hodnoty aktivity 137Cs (11 Bqxkg1) a stratigrafické distribuce magnetických “sférulí” byla určena lokální rychlost sedimentace v korytě řeky na 1,6 až 2 cm/rok. Hodnoty MS neukazují na jednoduchou funkční závislost mezi MS a zrnitostí sedimentu (paramagnetické jílové minerály prachové a jílové frakce vs. diamagnetický křemen a živce pískové frakce). MS je částečně kontrolována zrnitostí a částečně antropogenní kontaminací v podobě “sférulí”. Také vertikální distribuce Pb/Al, Cu/Al a Zn/Al ukázala částečnou závislost na faciích, zvláště ve svrchní části vrtu KV1 a OT4, i když normalizace na Al kompletně odfiltrovala efekt zrnitosti sedimentu. Lokální zvýšení hodnot Pb/Al a Cu/Al je doprovázeno magnetickým znečištěním, které je představováno zvýšenými hodnotami MS, MS/Fe a obohacením sedimentu o magnetické sférule. Poměry Cu/Al, Zn/Al a Pb/Al jemnozrnných sedimentů povodňových niv dosahují výrazně nižších hodnot než v sedimentech korytových. Z tohoto důvodu lze korytové sedimenty řeky Moravy označit jako více antropogenně znečištěné než povodňové sedimenty stejného povodí.
Návaznosti
| GAP210/12/0573, projekt VaV |
|