Copper and other trace elements in sediments of lakes near Konin (Poland)

• Autorzy: Bojakowska B. , Krasuska J.

Warianty tytułu

PL

Miedź i inne pierwiastki śladowe w osadach jezior w rejonie Konina (Polska)

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

High concentrations heavy metals accumulate in sediments of some lakes, possibly excerting adverse effects on lake-dwelling organisms. Sediment samples were collected from the surface layer of the profundal zone in 14 lakes located near Konin, in the southern part of the Gniezno Lake District, in order to determine the content of Ag, As, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, Sr, V, Zn, Ca, Fe, Mg, Mn, P, S and TOC. Significant differences in the content of trace elements in sediments of the lakes were observed. A very high copper content was found in sediment of the lakes included in the cooling system of the Konin-Pątnów power plant, esepecially in comparison with its content in sediments of the lakes outside that system. The lake sediment samples from lakes within the power plant cooling system are also characterized by higher levels of barium, mercury, manganese, strontium and zinc, but lower concentrations of lead, sulfur and organic matter. In the sediments of lakes within the power plant cooling system, the geometric means of the content of elements were as follows: 385 mg kg-1 Cu, 309 mg kg-1 Ba, 20 mg kg-1 Pb, 613 mg kg-1 Sr, 129 mg kg-1 Zn and 0.152 mg kg-1 Hg; and in sediments of the lakes whose water was not used by the power plant cooling system: 14 mg kg-1 Cu, 93 mg kg-1 Ba, 33 mg kg-1 Pb, 193 mg kg-1 Sr and 63 mg kg-1 Zn. The copper pollution of sediments of the lakes Licheńskie, Gosławskie, Pątnowskie, Wąsowsko-Mikorzyńskie and Ślesińskie is most likely created by passing the lake water through the Konin-Pątnów power plant cooling system. Copper brought to the lakes in water discharged from the cooling system probably originates from corroded heat exchangers made of copper or copper alloys.

PL

Wysokie stężenia metali ciężkich akumulowanych w osadach niektórych jezior mogą szkodliwe oddziaływać na organizmy bytujące w tych jeziorach. Ze strefy profundalnej 14 jezior położonych w rejonie Konina, w południowej części Pojezierza Gnieźnieńskiego, pobrano próbki 5 cm powierzchniowej warstwy osadów. W próbkach określono zawartość Ag, As, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, Sr, V i Zn oraz Ca, Fe, Mg, Mn, P, S i TOC. Zaobserwowano duże zróżnicowanie w zawartości pierwiastków śladowych w osadach jeziornych. W osadach jezior, których wody wykorzystywane są w systemie chłodzącym elektrowni Konin-Pątnów, stwierdzono bardzo wysoką zawartość miedzi w porównaniu z jej zawartością w osadach jezior, których wody nie są wykorzystywane przez elektrownię. W osadach jezior, których wody włączono w system chłodzący, zawierają również więcej baru, rtęci, manganu, strontu i cynku, a jednocześnie mniej ołowiu, siarki i materii organicznej. W osadach jezior antropogenicznie zmienionych średnie geometryczne zawartości wynosiły: 385 mg kg-1 Cu, 309 mg kg-1 Ba, 20 mg kg-1 Pb, 613 mg kg-1 Sr, 129 mg kg-1 Zn i 0,152 mg kg-1 Hg, a w osadach jezior antropogenicznie niezmienionych: 14 mg kg-1 Cu, 93 mg kg-1 Ba, 33 mg kg-1 Pb, 193 mg kg-1 Sr, 63 mg kg-1 Zn i 0,084 mg kg-1 Hg. Na zanieczyszczenie miedzią osadów jezior Licheńskiego, Gosławskiego, Pątnowskiego, Wąsowsko- Mikorzyńskiego oraz Ślesińskiego ma najprawdopodobniej wpływ wykorzystywanie wody jezior w systemie chłodzącym elektrowni Konin-Pątnów. Miedź wnoszona do jezior przez wody wykorzystane w obiegu chłodzącym elektrowni najprawdopodobniej pochodzi z korozji wymienników ciepła wykonanych z miedzi lub jej stopów.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Journal of Elementology
• Rocznik: 2014
• Tom: 19
• Numer: 1
• Opis fizyczny: p.31-40,fig.,ref.

Twórcy

autor

Bojakowska B.

• Polish Geological Institute-National Research Institute

autor

Krasuska J.

• Polish Geological Institute-National Research Institute

Bibliografia

• Beaumont M.W., Buttler P.J., Taylor E.W. 2000. Exposure of brown trout, Salmo trutta to a sub-lethal concentration of copper in soft acidic water: effects upon muscle metabolism and membrane potential. Aquat. Toxicol., 51: 259-272.
• Birch G., Siaka M., Owens C. 2001. The source of anthropogenic heavy metals in fluvial sediments of a rural catchment: Coxs River, Australia. Water Air Soil Poll., 126(1-2): 13-35.
• Bojakowska I., Gliwicz T. 2009a. Geochemical characteristics of the Biebrza river catchment lake sediments. In: Problems of water protection in the Bug and Narew Rivers catchments. pp. 57-66. ISBN 978-83-62057-08-5.
• Bojakowska I., Gliwicz T. 2009b. Trace elements in lake sediments in the Suwałki Region. Pr. Stud. Geogr., 44: 57-60. (in Polish)
• Carvalho C.S., Fernandes M.N. 2006. Effect of temperature on copper toxicity and hematological responses in the neotropical fish Prochilodus scrofa at low and high pH. Aquaculture, 251(1): 109-117.
• Cerqueira C.C.C., Fernandes M.N. 2002. Gill tissue recovery after copper exposure and blood parameter responses in the tropical fish Prochilodus scrofa. Ecotoxicol. Environ. Safety, 52: 83-89.
• De Boeck G., Hattink J., Franklin N.M., Bucking C.P., Wood S., Walsh P.J., Wood C.M. 2007. Copper toxicity in the spiny dogfish (Squalus acanthias): Urea loss contributes to the osmoregulatory disturbance. Aquat. Toxicol., 84: 133-14.
• Dethloff G.M., Bailey H.C., Maier K.J. 2001. Effects of dissolved copper on select hematological, biochemical, and immunological parameters of wild rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). Arch. Environ. Contam. Toxicol., 40: 371-380.
• Grosell M., Mcdonald M.D., Walsh P.J., Wood C.M. 2004. Effects of prolonged copper exposure on the marine gulf toadfish (Opsanus beta). II. Copper accumulation, drinking rate, and Na+/K+-ATPase activity. Aquat. Toxicol., 68 263-275.
• Grosell M., Nielsen C., Bianchini A. 2002. Sodium turnover rate determines sensitivity to acute copper and silver exposure in freshwater animals. Comp. Biochem. Physiol. C, 133: 287-303.
• Guseva V. P., Chebotina M. YA . 2000. Changes in plankton abundance, biomass, and chemical composition under the influence of the cooling system of the Beloyarsk Nuclear Power Plant. Rus. J. Ecol., 31(1): 24-31.
• Królak E., Pyka J., Zdanowski B. 2007. Heavy metals in the Konin lakes system. Arch. Pol. Fish., 15(4): 273-286.
• Lindström M. 2001. Urban land use influences on heavy metal fluxes and surface sediment concentrations of small lakes. Water Air Soil Poll., 126 (3-4): 363-383.
• MacDonald D., Ingersoll C., Berger T. 2000. Development and evaluation of consensus-based sediment development and evaluation of consensus-based sediment quality guidelines for freshwater ecosystems. Arch. Environ. Contam. Toxicol., 39: 20-31.
• Mecray E. L., King J. W., Appleby P. G., Hunt A. S. 2001. Historical trace metal accumulation in the sediments of an urbanized region of the Lake Champlain Watershed, Burlington, Vermont. Water Air Soil Poll., 125(1-4): 201-230.
• Reed-Judkins D.K., Farris J.L., Cherry D.S., Cairns JR. J. 1997. Foodborne uptake and sublethal effects of copper and zinc to freshwater snails. Hydrobiology, 364(2-3): 105-118.
• Reiss D., Rihm B., Thöni C., Faller M. 2004. Mapping stock at risk and release of zinc and copper in Switzerland – dose response functions for runoff rates derived from corrosion rate data. Water Air Soil Poll., 159: 101-113.
• Rocher V., Azimi S., Gasperi J., Beuvin L., Muller M., Moilleron R., Chebbo G. 2004. Hydrocarbons and metals in atmospheric deposition and roof runoff in Central Paris. Water Air Soil Poll., 159: 67-86.
• Šmejkalová M., Mikanová o., Borůvka L. 2003. Effects of heavy metal concentrations on biological activity of soil micro-organisms. Plant Soil Environ., 49(7): 321-326.
• Sorour J. , Harbey D. 2012. Histological and ultrastructural changes in gills of tilapia fish from Wadi Hanifah Stream, Riyadh, Saudi Arabia. J. Am. Sci., 8(2):180-186.
• Takasusuki J., Araujo M.R.R., Fernandes M.N. 2004. Effect of water pH on copper toxicity in the neotropical fish, Prochilodus scrofa (Prochilodondidae). Bull. Environ. Contam. Toxicol.,72: 1075-1082.
• Vink J. 2009. The origin of speciation: trace metal kinetics over natural water/sediment interfaces and the consequences for bioaccumulation. Environ. Pollut., 157: 519-527.
• Wildi W., Dominik J., Loizeau J., Thomas R. Favarger P. Haller L., Perroud A., Peytremann C. 2004. River, reservoir and lake sediment contamination by heavy metals downstream from urban areas of Switzerland. Lake Reserv. Manage, 9(1): 75-87.

Uwagi

PL

Rekord w opracowaniu

Identyfikatory

DOI

10.5601/jelem.2014.19.1.589