PrzeglÄd metod oznaczania biodostÄpnoÅci i mobilnoÅci metali ...

More documents

Recommendations

Info

Agnieszka Jeske, Barbara Gworek [Tessier i in. 1979, Škvarla 1998, Kalembkiewicz i Sočo 2005, Everhart i in. 2006, Rogan i in. 2008] o czym świadczy ilość publikowanych wyników badań ekstrakcji sekwencyjnej, przez co możliwe jest szczegółowe porównanie wyników pomiędzy metodami. Z powodu różnorodności stosowanych metod, odczynników i procedury podjęto próbę ujednolicenia metod analizy sekwencyjnej oraz skrócenia często wieloetapowej czasochłonnej procedury. W 1987 r. Measurements and Testing Programme Komisji Europejskiej dawniej BCR (Środowiskowe Biuro Normalizacji) rozpoczęła projekt mający na celu zharmonizowanie metod używanych w badaniach gleb i osadów. Projekt rozpoczął się badaniami międzylaboratoryjnymi w celu rozwinięcia 3-etapowej metody. Stosowanie metody BCR ma także aspekt ekonomiczny – możliwość zastosowania mniejszej ilości odczynników, a także skrócenie czasu trwania procedury analitycznej. Metody ekstrakcji sekwencyjnej wykorzystuje się najczęściej do badań gleb [Tessier i in. 1979, Fujikawa i Fukui 2000, Karczewska 2002, Charlesworth i in. 2011], osadów dennych, wody czy osadów ściekowych [Pérez-Cid i in. 1999, Carapeto i Purchase 2000, Szumska i Gworek 2009]. 2. ZARYS METODYKI W opracowaniu porównano dwie metody: Tessiera i in. [1979] i BCR. Metodyka Tessiera pozwala na wyodrębnienie pięciu frakcji: 1) wymiennej F1 (ekstrahowana chlorkiem magnezu); 2) związanej z węglanami F2 (ekstrahowana octanem sodu); 3) związanej z tlenkami żelaza i manganu F3 (ekstrahowana chlorowodorkiem hydroksyloaminy rozpuszczonym w kwasie octowym); 4) związanej z materią organiczną F4 (ekstrahowana nadtlenkiem wodoru w obecności kwasu azotowego); 5) pozostałości (residuum) F5 [HCl+HNO 3 (1:3)]. Metodyka BCR pozwala na wyodrębnienie trzech frakcji oraz frakcji pozostałości (sposób jej oznaczenia nie jest jednoznacznie sprecyzowany): 1) łatwo rozpuszczalnej w środowisku kwaśnym F1 (ekstrahowana kwasem octowym) (odpowiadająca w metodzie Tessiera frakcji jonowymiennej i związanej z węglanami); 2) podatną na redukcję F2 (ekstrahowana chlorowodorkiem hydroksyloaminy) (odpowiadająca w metodzie Tessiera frakcji związanej z tlenkami żelaza i manganu); 3) podatną na utlenianie F3 (ekstrahowana nadtlenkiem wodoru w obecności octanu amonu) (odpowiadająca w metodzie Tessiera frakcji związanej z materią organiczną); 4) pozostałości F4 (6M HCl+14M HNO 3 ) (odpowiadająca w metodzie Tessiera frakcji rezydualnej) [Ure i in. 1995, Fernandez i in. 2000, Tokalioğlu i in. 2003, Davidson i in. 1998, Quevauviller 2003, Rao i in. 2008,]. Szczegółowe porównanie obu metod przedstawiono w tabeli. 210
Przegląd metod oznaczania biodostępności i mobilności metali ciężkich w glebach Tabela. Schemat ekstrakcji sekwencyjnej metodą BCR i Tessiera i in. [1979] Table. Scheme of sequential extraction BCR and Tessier methods [1979] BCR F1 Frakcja jonowymienna i węglanowa 16 godz. 22°C±5°C Ciągłe mieszanie 40 ml 0,11 M CH 3 COOH F2 Frakcja tlenkowa 16 godz. 22°C ± 5°C Ciągłe mieszanie 40 ml 0,1 M NH 2 OH . HCl pH=2 (pH=2, doprowadzano HNO 3 ) F3 Frakcja organiczna 1) 2 godz. łaźnia wodna 85 ± 2°C 10 ml H 2 O 2 (8,8 mol/dm 3 ) (x2) pH=2 lub pH=3 2) 16 h 22°C ± 5°C Ciągłe mieszanie 50 ml 1 M NH 4 OAc pH=2 (pH=2, doprowadzane HNO 3 ) F4 Frakcja rezydualna np.: mineralizacja mieszaniną stężonych kwasów HF, HNO 3 , HClO 4 1 g próbka gleby Tessier i wsp. F1 Frakcja jonowymienna 2 x 0,5 godz. ciągłe mieszanie 8 ml 0,1 M MgCl 2 pH=7 F2 Frakcja węglanowa ciągłe mieszanie 5 godz. 8 ml 1 M NaOAc pH=5 F3 Frakcja związana z tlenkami żelaza i manganu ogrzewano 96 ± 3°C przez 5 godz. 20 ml 0,04 M NH 2 OH . HCl w 25%NOAc pH=2 F4 Frakcja organiczna 1) 2 godz. łaźnia wodna 85 ± 2°C 3 ml 0,02 M HNO 3 +5 ml 30% H 2 O 2 pH=2 2) 3h łaźnia wodna 85 ± 2°C 3 ml 30%H 2 O 2 3) po schłodzeniu 0,5 godz. ciągłe mieszanie 5 ml 3,2 M NH 4 OAc rozpuszczonego w 20% HNO 3 F5 Frakcja rezydualna HCl+HNO 3 (1:3) 3. FRAKCJE METALI CIĘŻKICH OZNACZANE METODĄ ANALIZY SEKWENCYJNEJ Pierwiastki śladowe nie występują w glebach, wodach czy osadach w tylko jednej formie chemicznej. Wiadomo, że w wymienionych komponentach środowiska mogą one występować, w tym samym czasie, w różnych fizykochemicznych połączeniach. W zależności od występowania w poszczególnych formach są one mniej lub bardziej mobilne a zatem biodostępne. Ocena zachowania metali ciężkich w glebach nie jest już oparta jedynie na całkowitej zawartości metali ciężkich, a na rozpoznaniu i charakterystyce poszczególnych form/ frakcji danego pierwiastka. Większość norm dotyczących granicznych zawartości dla metali ciężkich zarówno w glebach, jak i wodach nadal ujmuje jedynie ich całkowitą zawartość, co jednak z punktu widzenia oceny ich aktywności, a także toksyczności nie jest wystarczające. Do oznaczenia frakcji metali ciężkich i pierwiastków śladowych w glebach od mniej więcej trzech dekad używa się metod ekstrakcji sekwencyjnej. Najogólniej metody badań spe- 211
Page 1: Ochrona Środowiska i Zasobów Natu
Page 5 and 6: Przegląd metod oznaczania biodost

PrzeglÄ d metod oznaczania biodostÄpnoÅci i mobilnoÅci metali ...

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?

PrzeglÄd metod oznaczania biodostÄpnoÅci i mobilnoÅci metali ...