Mobilita prvků vázaných v říčních sedimentech ovlivněných těžbou uhlí

CAHOVÁ, Marcela, Eva GERŠLOVÁ and Jan KUTA. Mobilita prvků vázaných v říčních sedimentech ovlivněných těžbou uhlí (Mobility of elements bound in river sediments affected by coal mining). Geoscience Research Reports. Czech Geological Survey, 2021, vol. 54, No 2, p. 93-97. ISSN 0514-8057. Available from: https://dx.doi.org/10.3140/zpravy.geol.2021.10.

Basic information

• Original name: Mobilita prvků vázaných v říčních sedimentech ovlivněných těžbou uhlí
• Name (in English): Mobility of elements bound in river sediments affected by coal mining
• Authors: CAHOVÁ, Marcela (203 Czech Republic, belonging to the institution), Eva GERŠLOVÁ (203 Czech Republic, belonging to the institution) and Jan KUTA (203 Czech Republic, belonging to the institution).
• Edition: Geoscience Research Reports, Czech Geological Survey, 2021, 0514-8057.

Other information

• Original language: Czech
• Type of outcome: Article in a journal
• Field of Study: 10505 Geology
• Country of publisher: Czech Republic
• Confidentiality degree: is not subject to a state or trade secret
• WWW: URL
• RIV identification code: RIV/00216224:14310/21:00125017
• Organization unit: Faculty of Science
• Doi: http://dx.doi.org/10.3140/zpravy.geol.2021.10
• Keywords in English: brown coal; trace elements; river sediment; mobility; Most Basin
• Tags: Reviewed

Abstract

Stopové prvky jsou přirozenou součástí životního prostředí; ovšem antropogenní aktivity mohou významně přispět k jejich nadbytku a mobilitě v životním prostředí. Tato studie se zaměřuje na mobilitu stopových prvků v říčních sedimentech (řeka Bílina, Česká republika) ovlivněných těžbou uhlí. Následuje předchozí výzkum mobility stopových prvků v hnědém uhlí z hlavní uhelné sloje lomu Bílina (Cahová et al. 2019). K zhodnocení změn v obsahu As, Cr, Ni a V bylo podél toku řeky Bíliny odebráno 8 vzorků říčního sedimentu. Ke stanovení mobility studovaných prvků za podmínek blízkých přírodním, byla použita sekvenční extrakční analýza upravená podle Querol et al. (1996) a Feng et al. (2000). Množství studovaných prvků obsažených v každém extraktu bylo stanoveno hmotnostní spektrometrií s indukčně vázaným plazmatem (ICP-MS). Vodou extrahovatelné specie toxických prvků mohou představovat riziko pro životní prostředí díky jejich vysoké mobilitě a biodostupnosti. Bylo zjištěno, že uvolnění sloučenin z říčního sedimentu do prostředí je podmíněno kyselými podmínkami. Zatímco se celkový obsah kovů v říčním sedimentu pohybuje od desítek do stovek μg/g, množství kovů extrahovaných v každém kroku extrakce (deionizovaná voda a 1 M octanu amonného při pH 5 a 7) dosahuje pouze desítek až stovek ng/g, a tak je množství snadno mobilizovatelných prvků minimální.

Abstract (in English)

Trace elements are a natural part of the environment; however, anthropogenic activities can significantly contribute to their abundance and mobility in the environment. This study is focused on trace element mobility in sediments of a river system (the Bílina River, Czech Republic) affected by coal mining. It follows the previous research of trace element mobility in lignite from the Main Coal Seam in Bílina Quarry (Cahová et al. 2019). Eight samples of river sediment were taken along the Bílina River flow to evaluate the changes in As, Cr, Ni and V contents. Sequential extraction analysis modified according to Querol et al. (1996) and Feng et al. (2000) was used to determine the mobility of the studied elements under conditions close to natural. The amount of studied elements contained in each extract was determined by inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS). Water-extractable species of toxic elements may pose a risk to the environment due to their high mobility and bioavailability. It has been found that the release of compounds from the river sediment into the environment is conditioned by acidic conditions. While total metal contents in the river sediment ranges from tens to hundreds of μg/g, the amounts of metals extracted in each extraction step (deionised water and 1 M ammonium acetate at pH 5 and 7), typically reaches only tens to hundreds of ng/g, therefore the amount of easily mobilized elements is minimal.

Links

• EF17_043/0009632, research and development project: Name: CETOCOEN Excellence
• LM2018121, research and development project: Name: Výzkumná infrastruktura RECETOX (Acronym: RECETOX RI)

Investor: Ministry of Education, Youth and Sports of the CR, RECETOX RI

• 857560, interní kód MU(CEP code: EF17_043/0009632): Name: CETOCOEN Excellence (Acronym: CETOCOEN Excellence)

Investor: European Union, Spreading excellence and widening participation