Токсични и потенцијално токсични микроелементи као показатељи различитих извора загађења у земљишту

Abstract

У оквиру ове дисертације дефинисана је метода за диференцијацију различитих изворазагађења токсичним и потенцијално токсичним елементима у земљишту. Применомминералошких, хемијских и статистичких метода, препоручен је нови приступ у проценипорекла, врсте и степена контаминације елементима (Аs, B, Cd, Co, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn, Mo,V, Ba, Be, Sb и Hg), као и ризика од загађења и употребне вредности земљишта.Комплексна метода, примењена у овом раду, обухватала је употребу референтнихвредности - максимално дозвољених садржаја (МДК) и фонских вредности (BG), податкео просторној расподели и саставу геолошке подлоге на којој је формирано земљиште,методу секвенцијалне екстракције и минералошку анализу узорака; употребукоефицијената за процену степена мобилности и потенцијалног ризика од контаминацијеживотне средине токсичним микроелементима и статистичку анализу резултата добијенихсеквенцијалном екстракцијом (АNOVA тест, Студентов t-тест, мултикомпонентну анализу- РСА, кластерску анализу - СА).Применом наведених метода је извршена процена степена контаминације, потенцијалногризика, као и био/геодоступности и порекла токсичних елемената у земљишту на просторуСрема, Средњег Баната и Бачке (Војводина, Србија). Земљиште које је испитивано уоквиру ове дисертације се налази у близини индустријских објеката, аутопута, а значајносе користи и у пољопривредној производњи.Показано је да, на испитиваном подручју, антропогене активности имају значајан утицајна повишен садржај Cr и Ni у земљишту. Уочен је највећи утицај цементаре, кожаре, а наједном локалитету је показан и утицај непосредне близине аутопута на њихов садржај.Пољопривредна производња није много утицала на контаминацију овим елементима, докје показан утицај употребе фунгицида и стајњака на садржај Cu и Co. На садржај бакраутицај има и непосредна близина аутопута, као и рударење у области Апузена и јужнихКарпата у оквиру индустријског комплекса у Румунији. Загађење из Румуније је утицало ина садржај Mo, Hg, Pb, Zn и Sb у испитиваном земљишту. Извори олова и цинка су, још исаобраћај, сагоревање фосилних горива, употреба агрохемије, ђубрива, као и хабање гумеу саобраћају и њено складиштење. Арсен највећим делом потиче од сагоревања горива ипримене агрохемије, на појединим локалитетима. Кадмијум је елемент који се, наодређеним локалитетима, обрадивог земљишта, испитиване области, јавља у повишенимсадржајима, услед употребе ђубрива, највероватније фосфатног типа. Други извори могубити саобраћај и то углавном као последица корозије банкина или сагоревања горива ихабања гума. Жива са специфичним начином везивања, односно различитим јачинама везау адсорпционом комплексу земљишта, поред активности у урбаној средини и сагоревањафосилних горива, може потицати од производње целулозе, као и из цементаре. Антимонможе потицати из саобраћаја, а додатно је и загађење из индустрије текстила, утицало наповишен садржај овог елемента. Ванадијум, баријум и берилијум су елементи који су уземљишту испитиваног подручја првенствено природног порекла (V је у асоцијацији саCr, Ni, Co и Fe, те се јавља у производима распадања ултрабазита; Ве је највероватније изК-фелдспата, а Ва је везан у биотиту, фелдспатима и амфиболима и евентуалнокарбонититу, као ђубриву).Бор је елемент чији је садржај и расподела по локалитетима детаљно испитана у оквируове дисертације...

The Dissertation presents a method for the differentiation of various sources of pollution by toxicand potentially toxic elements within the soil. By applying the mineralogical, chemical andstatistical methods, the thesis yields a new approach in the characterization of the source, risk,and degree of pollution affecting the soil.The complex method presented in this study includes the reference values (the maximumallowed concentrations-MAC and background values (BG); spatial distribution and content ofthe underlying geological data (bedrock underneath the soil layer); sequential extraction andmineralogical analyses; the application of the coefficients for the assessment of the elementsmobility levels and potential environmental contamination risk. Additionally, includes statisticalanalyses of the results, derived by the sequential extraction (ANOVA-test, Student t-test,Multicomponent Analysis – RCA, Cluster analysis – CA). These methods characterize theevaluation of the contamination level, potential pollution risk, and the bio- and geo-availabilityand the origin of toxic elements in soil distributed in Srem, Central Banat, and Bačka(Vojvodina, Serbia).The examined soil is located near industrial facilities, highway, and has asignificant role in agriculture.The results suggest that soils within the investigated area have a significant impact on theincreased content of Cr and Ni. The highest impact is registered near the cement, leather factory,whereas in the particular samples illustrates the effect of the immediate highway vicinity.Agricultural production has no significant impact on the aforementioned elevated content.However, the study exhibits that the impact of the use of fungicide and manure effectsencreasing of the Cu and Co content. The highway vicinity, mining activities in the Apuseni andSouth Carpathian Mts. area (Romania), also affect the elevated content of Cu. Pollution sourcedfrom Romania affected increased contents of Mo, Hg, Pb, Zn and Sb, as well. The other sourcesof Pb and Zn can be traffic, combustion of fossil fuels, use of agrochemicals, fertilizers,including the wear of tires of vehicles in traffic (highway). The sources of higher As contentvalues can be fuel combustion and use of agrochemicals in certain localities. Cd contents iselevated on certain locations in agricultural soil. The use of phosphate fertilizer, tire wears,corrosion of highway bumpers are potential Cd sources. Hg with its distinctive bounding in thesoil is sourced by the activity in urban areas, combustion of fossil fuels, cellulose, and cementproduction. Elevated Sb originates from the traffic, local textile industry. V, Ba and Be in thesoil are those of natural geogenic origin (V is associated with Cr, Ni, Co and Fe within theproduction of the weathering of ultrabasic rocks; Be originates from K-feldspar, Ba is boundedin biotite, feldspars and carbonatites as fertilizers)B is an element meticulously examined within this dissertation study (content and localitydistribution). This element is enriched within the surface of most layers and has no regularspatial distribution pattern within the investigated area...