Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Các nguyên tố trong nước, chất lơ lửng và trầm tích của sông Sava
Tóm tắt
Các hệ sinh thái sông đang chịu áp lực từ nhiều tác nhân khác nhau. Trong số này, các chất ô nhiễm vô cơ góp phần tạo ra nhiều tình huống ô nhiễm tổng hợp và sự suy giảm chung của tình trạng sinh thái của môi trường nước. Nguồn gốc chính của ô nhiễm bao gồm các hoạt động công nghiệp khác nhau, nước thải chưa qua xử lý từ nước thải đô thị và nông nghiệpintensive. Trong nghiên cứu hiện tại, nước, vật chất lơ lửng (SPM) và trầm tích của sông Sava được nghiên cứu nhằm đánh giá trạng thái ô nhiễm của hệ thống sông này. Việc lấy mẫu đã được thực hiện trong chiến dịch lấy mẫu đầu tiên của dự án GLOBAQUA do EU tài trợ vào tháng 9 năm 2014, tại 18 điểm lấy mẫu được lựa chọn dọc theo sông Sava. Năm 2014, lũ lụt chiếm ưu thế từ mùa xuân đến mùa thu. Mẫu nước được thu thập để xác định nồng độ nguyên tố tổng thể, phần hòa tan (0,45 μm) và nồng độ nguyên tố trong SPM. Để đảm bảo kết quả so sánh với các lưu vực sông khác, phần nhỏ hơn 63 μm đã được phân tích trong trầm tích. Mức độ ô nhiễm được ước tính bằng cách xác định nồng độ nguyên tố tổng thể và bằng cách xác định các phần nguyên tố di động cao có nguy cơ nguy hiểm nhất (chiết xuất 0,11 mol L−1 axit axetic) và các nguồn đầu vào nguyên tố nhân tạo vào trầm tích (chuẩn hóa với nồng độ nhôm (Al)). Nồng độ của các nguyên tố được chọn đã được xác định bằng phương pháp quang phổ khối plasma cảm ứng (ICP-MS). Vì trong chiến dịch lấy mẫu, mực nước cực kỳ cao, nên các mẫu nước chứa một lượng SPM cao (nói chung từ 80 đến 100 mg L−1). Dữ liệu phân tích hóa học cho thấy nồng độ của các nguyên tố trong nước, SPM và trầm tích nói chung tăng dần dọc theo sông Sava từ nguồn gốc của nó đến nơi hợp lưu với sông Danube. Nồng độ cao của crom (Cr) và niken (Ni) trong SPM và trầm tích đã được quan sát thấy tại các địa điểm chịu tác động công nghiệp. Nồng độ Cr và Ni trong trầm tích lên đến 320 và 250 mg kg−1, tương ứng. Tuy nhiên, các nguyên tố này có mặt dưới dạng ít tan và do đó không định hình mối đe dọa môi trường. Phospho (P) được tìm thấy với nồng độ cao (lên đến 1500 mg kg−1) ở những khu vực có hoạt động nông nghiệpintensive và các thành phố đông dân. Với nồng độ nguyên tố, ô nhiễm của sông Sava tương tự như các sông châu Âu ô nhiễm vừa phải khác. Dữ liệu từ nghiên cứu hiện tại rất có lợi cho các cơ quan quản lý nước và có thể góp phần vào việc sử dụng bền vững, quản lý và bảo vệ tài nguyên nước của sông Sava.
Từ khóa
#sông Sava #ô nhiễm nước #nguyên tố #trầm tích #chất lơ lửng #phân tích hóa họcTài liệu tham khảo
Alvarez-Guerra M, Viguri JR, Casado-Martínez MC, DelValls TÁ (2007) Sediment quality assessment and dredged material management in Spain: part I, application of sediment quality guidelines in the Bay of Santander. Integr Environ Assess Manag 3:529–538
Bakke T, Källqvist T, Ruus A, Breedveld GD, Hylland K (2010) Development of sediment quality criteria in Norway. J Soils Sediments 10:172–178
Bird G, Brewer PA, Macklin MG, Nikolova M, Kotsev T, Mollov M, Swain C (2010) Dispersal of contaminant metals in the mining-affected Danube and Maritsa drainage basins, Bulgaria, Eastern Europe. Water Air Soil Pollut 206:105–127
Bouche J, Gaillardet J, France-Lanord C, Maurice L, Dutra-Maia P (2011) Grain size control of river suspended sediment geochemistry: clues from Amazon River depth profiles. Geochem Geophys Geosyst 12:1–24
CCME - Canadian Council of Ministers of the Environment (2001) Canadian sediment quality guidelines for the protection of aquatic life
Dundar MS, Altundag H, Eyupoglu V, Keskin SC, Tutunoglu C (2012) Determination of heavy metals in lower Sakarya river sediments using BCR-sequential extraction procedure. Environ Monit Assess 184:33–41
European Communities Environmental Objectives (2009) (Surface waters) regulations S.I. no. 272/2009
European Communities Technical Report 2010-041 (2010) Common implementation strategy for the water framework directive (2000/60/EC), guidance document No. 25 on chemical monitoring of sediment and biota under the water framework directive
Comero S, Vaccaro S, Locoro G, De Capitani L, Gawlik BM (2014) Characterization of the Danube River sediments using the PMF multivariate approach. Chemosphere 95:329–335
Dragun Z, Roje V, Mikac N, Raspor B (2009) Preliminary assessment of total dissolved trace metal concentrations in Sava River water. Environ Monit Assess 159:99–110
Dragun Z, Kapetanović D, Raspor B, Teskeredžić E (2011) Water quality of medium size watercourse under baseflow conditions: the case study of river Sutla in Croatia. Ambio 40:391–407
Grosbois C, Meybeck M, Horowitz A, Ficht A (2006) The spatial and temporal trends of Cd, Cu, Hg, Pb and Zn in Seine River floodplain deposits (1994-2000). Sci Total Environ 356:22–37
Gottler RA (2012) Part 3000 metals. In: Rice EW, Braid RB, Eaton AD, Clesce LS (eds) Standard methods for the examination of water and waste water, 22nd edn. Port City press, Baltimore, pp. 3-1–3-11
Giusti I, Taylor A (2007) Natural and antrophogenic contamination of the Fratta-Gorzone River (Veneto, Italy). Environ Monit Assess 134:211–231
House WA, Denison FH (2002) Total phosphorus content of river sediments in relationship to calcium, iron and organic matter concentrations. Sci Total Environ 282-283:341–351
Howell J-A (2010) The distribution of phosphorus in sediment and water downstream from a sewage treatment works. Biosci Horiz 3:113–123
ICPDR (International Commission for the Protection of the Danube River) Joint Danube Survey 2 (2008) Final Scientific report of the International Commission for the protection of the Danube River. Vienna, Austria. https://www.icpdr.org/jds/files/ICPDR_Technical_Report_for_web_low_corrected.pdf. Last Accessed June 2016
International Sava River Basin Commission (2002) Protocol on sediment management to the framework agreement on the Sava River Basin http://www.savacommission.org/dms/docs/dokumenti/documents_publications/basic_documents/protocols/protokol_nanos.pdf. Last Accessed June 2016
International Sava River Basin Commission (2013) Sava River Basin management plan, background paper no.2: groundwater bodies in the Sava River Basin—Annex 1 http://www.savacommission.org/dms/docs/dokumenti/srbmp_micro_web/backgroundpapers_final/nnno_2_background_paper_gwbs_in_the_sava_rb.pdf. Last Accessed June 2016
ISO 15586 (2003) Water quality—determination of trace elements using atomic absorption spectrometry with graphite furnace
ISO 5667-3 (2012) Water quality—sampling—part 3: preservation and handling of water samples
Karadede-Akin H, Ünlü E (2007) Heavy metal concentrations in water, sediment, fish and some benthic organisms from Tigris River, Turkey. Environ Monit Assess 131:323–337
Kohušová K, Havle L, Vlasák P, Tonika J (2011) A long-term survey of heavy metals and specific organic compounds in biofilms, sediments, and surface water in a heavily affected river in the Czech Republic. Environ Monit Assess 174:555–572
Kotnik J, Horvat M, Milačič R, Ščančar J, Fajon V, Kryžanovski A (2003) Heavy metals in the sediments of the Sava River, Slovenia. Geologija 46:263–272
Kwok KWH, Batley GE, Wenning RJ, Zhu L, Vangheluwe M, Lee S (2014) Sediment quality guidelines: challenges and opportunities for improving sediment management. Environ Sci Pollut Res Int 21:17–27
Long ER, Ingersoll CG, MacDonald DD (2006) Calculation and uses of mean sediment quality guideline quotients: a critical review. Environ Sci Technol 40:1726–1736
Loring DH, Rantala RRT (1992) Manual for the geochemical analysis of marine sediments and suspended particulate matter. Earth Sci Rev 32:325–238
MacDonald DD, Ingersoll CG, Berger TA (2000) Development and evaluation of consensus-based sediment quality guidelines for freshwater ecosystems. Arch Environ Contam Toxicol 39:20–31
McCready S, Birch GF, Long ER, Spyrakis G, Greely CR (2006) An evaluation of Australian sediment quality guidelines. Arch Environ Contam Toxicol 50:306–315
Meybeck M, Lestel L, Bonté P, Moilleron R, Colin J-L, Rousselot O, Hervé D, de Pontèves C, Grosbois C, Thevénot DR (2007) Historical perspective of heavy metals contamination (Cd, Cr, Cu, Hg, Pb, Zn) in the Seine River basin (France) following a DPISIR approach (1950-2005). Sci Total Environ 375:204–231
Merrington G, Sprang P (2014) Deriving environmental quality standards in European surface waters: when are there too few data? Environ Sci Pollut Res 21:67–76
Milačič R, Ščančar J, Murko S, Kocman D, Horvat M (2010) A complex investigation of the extent of pollution in sediments of the Sava River. Part 1. Selected elements. Environ Monit Assess 163:263–275
Mohiuddin KM, Otomo K, Ogawa Y, Shikazano N (2012) Seasonal and spatial distribution of trace elements in the water and sediments of the Tsurumi River in Japan. Environ Monit Assess 184:265–279
Navarro-Ortega A, Acuña V, Bellin A, Burek P, Cassiani G, Choukr-Allah R, Dolédec S, Elosegi A, Ferrari F, Ginebreda A, Grathwohl P, Jones C, Ker Rault P, Kok K, Koundouri P, Ludwig RP, Milacic R, Muñoz I, Paniconi C, Paunović M, Petrovic M, Sabater S, Skoulikidis NT, Slob A, Teutsch G, Voulvoulis N, Barceló D (2015) Managing the effects of multiple stressors on aquatic ecosystems under water scarcity. Sci Total Environ 503/504:3–9
Novotnik B, Zuliani T, Ščančar J, Milačič R (2015) Content of trace elements and chromium speciation in neem powder and tea infusions. J Trace Elem Med Biol 31:98–106
Official Journal of the European Communities (2000) Directive 2000/60/EC of the European parliament and of the council establishing a framework for community action in the field of water policy L 327/1
Official Journal of the European Union (2009) Commission Directive 2009/90/EC laying down, pursuant to Directive 2000/60/EC of the European Parliament and of the Council, technical specifications for chemical analysis and monitoring of water status. L 201:36–38
Quevauviller P, Rauret G, López-Sánchez JF, Rubio R, Ure A, Muntau H (1997) Certification of trace metal extractable contents in a sediment reference material (CRM 601) following a three-step sequential extraction procedure. Sci Total Environ 205:223–234
Sakan SM, Ðorđević DS, Manojlović DD (2010) Trace elements at traces of environmental pollution in the canal sediments (alluvial formation of the Danube River, Serbia). Environ Monit Assess 167:219–233
Svete P, Milačič R, Pihlar B (2001) Partitioning of Zn, Pb, and Cd in river sediments from lead and zinc mining area using the BCR three-step extraction procedure. J Environ Monit 3:586–590
Šajn R, Gosar M (2007) Soil pollution in surroundings of Litija as a reflection of mining, metallurgy and natural conditions. Geologija 50:131–145
Šömen Joksič A, Katz SA, Horvat M, Milačič R (2005) Comparison of single and sequential extraction procedures for assessing metal leaching from dredged costal sediments. Water Air Soil Pollut 162:265–283
Tessier A, Campbell PGC, Bisson M (1979) Sequential extraction procedure for the speciation of particulated metals. Anal Chem 51:844–851
Vasile GD, Nicolau M, Vlădescu L (2010) Zinc speciation in sediments from a polluted river, as an estimate of its bioaccesibility. Environ Monit Assess 160:71–81
Vignati D, Pardos M, Diserens J, Ugazio G, Thomas R, Dominik J (2003) Characterisation of bed sediments and suspension of the river Po (Italy) during normal and high flow conditions. Water Res 37:2847–2864
Vignati DAL, Secrieru D, Bogatova YI, Dominik J, Céréghino R, Berlinsky NA, Oaie G, Szobotka S, Stanica A (2013) Trace element contamination in the arms of the Danube Delta (Romania/Ukraine): current state of knowledge and future needs. J Environ Manag 125:169–178
Writer JH, Keefe SK, Ryan JN, Ferrer I, Thurman ME, Barber LB (2011) Methods for evaluating in-stream attenuation of trace organic compounds. Appl Geochem 26:S344–S345
Zuliani T, Mladenovič A, Ščančar J, Milačič R (2016) Chemical characterisation of dredged sediments in relation to their potential use in civil engineering. Environ Monit Assess 188:234