view in publisher's site

Behavior of metallurgical zinc contamination in coastal environments: A survey of Zn from electroplating wastes and partitioning in sediments

Highlights•Anthropogenic Zn biogeochemistry in aquatic systems is complex.•Zn redistribution from electroplating wastes in mangrove sediment was investigated.•Geochemical processes in the mangrove promoted Zn isotope redistribution.•Isotope data allowed tracing transfer of anthropogenic Zn from waste to biota.•Most of anthropogenic Zn occurs in sediment as exchangeable/carbonates.AbstractThe contamination of coastal environments by metallurgical wastes involves multiple biogeochemical processes; accordingly, understanding metal behavior and risk evaluation of contaminated areas, such as Sepetiba Bay (Rio de Janeiro, Brazil), remains challenging. This study coupled Zn isotopic analyses with sequential extractions (BCR) to investigate the mechanisms of Zn transfer between legacy electroplating waste and the main environments in Sepetiba Bay. This metallurgical waste showed a light bulk isotopic signature (δ66/64ZnbulkJMC = +0.30 ± 0.01‰, 2 s, n = 3) that was not distinct from the lithogenic geochemical baseline, but was different from signature of mangrove sediment considered as anthropogenic end member (δ66/64ZnJMC = +0.86 ± 0.15‰) in a previous isotopic study in this area. Zn isotopic compositions of sediment samples (ranging from +0.20 to +0.98‰) throughout the bay fit a mixing model involving multiple sources, consistent with previous studies. In the metallurgic zone, the exchangeable/carbonate fraction (ZnF1) exhibited high Zn concentrations (ZnF1 = 9840 μg g−1) and a heavy isotopic composition (δ66/64ZnF1JMC = +1.10 ± 0.01‰). This finding showed that, in some cases, the bulk isotopic signature of waste is not the most relevant criterion for evaluating trace metal dispersion in the environment. Indeed, based on the BCR, it was observed that part of the anthropogenic metallurgical Zn was redistributed from the exchangeable/carbonate fraction in the waste to the surrounding mangrove sediment. Then, this contaminated sediment with heavy δ66/64Zn values was exported to other coastal environments. In Sepetiba Bay, contaminated sediments revealed a large concentration of ZnF1 fraction (up to 400 μg g−1) with a heavy Zn isotopic signature. This signature also matched the Zn isotopic signature of oysters in Sepetiba Bay reported by other studies; hence, measurement of the isotopic exchangeable/carbonate fraction has important implications for tracing the transfer of anthropogenic Zn to biota.Graphical abstractDownload : Download high-res image (338KB)Download : Download full-size image

رفتار آلودگی فلزات روی در محیط‌های ساحلی: بررسی عنصر روی از ضایعات صنایع آبکاری و تفکیک آن در رسوبات

نقاط برجسته شیمی زیستی نیتروژن انسانی در سیستم‌های آبی پیچیده است. توزیع مجدد Zn از پسماندهای صنایع آبکاری در رسوبات مانگرو مورد بررسی قرار گرفت. فرآیندهای ژئوشیمیایی در مرداب‌ها توزیع دوباره ایزوتوپ Zn را ارتقا می‌دهد. داده‌های Isotope امکان ردیابی انتقال Zn انسانی از زباله به بیوتا را فراهم می‌کنند. بیشتر Zn انسانی در رسوبات به عنوان کربن / تبادلی رخ می‌دهد. غیر اشباع آلودگی محیط‌های ساحلی با پسماندهای فلزی شامل فرآیندهای بیوژئوشیمیایی متعدد است؛ بر این اساس، درک رفتار فلز و ارزیابی خطر مناطق آلوده مانند خلیج سیپتی با (ریو دو ژانیرو، برزیل)، همچنان چالش برانگیز است. این مطالعه تجزیه و تحلیل ایزوتوپی Zn را با عصاره گیری متوالی (BCR)برای بررسی مکانیسم‌های انتقال Zn بین پسماند حاصل از آبکاری الکتریکی و محیط‌های اصلی در خلیج سیپتی با جفت می‌کند. این پسماند متالوژیکی یک نشان ایزوتوپی حجم سبک را نشان داد (δ ۶۶ / ۶۴ ZnbulkJMC = +۰.۳۰ ± ۰.۰۱ %، ۲ s، n = ۳)که از اساس ژئوشیمیایی لیتوژنیک متمایز نبود، اما متفاوت از امضای رسوبات مانگرو بود که به عنوان عضو نهایی انسان‌ساخت در نظر گرفته شد (δ ۶۶ / ۶۴ JMC = +۰.۸۶ ± ۰.۱۵ %). ترکیب ایزوتوپی Zn نمونه‌های رسوب (با محدوده ۰.۲۰ تا ۰.۹۸ درصد)در طول خلیج مناسب مدل اختلاط شامل منابع متعدد، مطابق با مطالعات قبلی است. در منطقه متالوژییک، بخش تبادلی / کربنات (ZnF۱)غلظت‌های بالای Zn (ZnF۱ = ۹۸۴۰ μgg - ۱)و ترکیب ایزوتوپی سنگین (δ ۶۶ / ۶۴ ZnF۱JMC = +۱.۱۰ ± ۰.۰۱ %)را نشان داد. این یافته نشان داد که در برخی موارد، امضای ایزوتوپی توده زباله، مناسب‌ترین معیار برای ارزیابی پراکندگی فلزات کمیاب در محیط‌زیست نیست. در واقع، براساس BCR، مشاهده شد که بخشی از Zn متالورژی انسانی از بخش کربنات / تبادلی در ضایعات به رسوبات مردابی اطراف توزیع مجدد یافته‌است. سپس، این رسوب آلوده با مقادیر بسیار زیاد δ ۶۶ / ۶۴ Zn به دیگر محیط‌های ساحلی صادر شد. در خلیج سپتبا، رسوبات آلوده غلظت زیادی از کسر ZnF۱ (تا ۴۰۰ μgg - ۱)را با امضای ایزوتوپی Zn سنگین نشان دادند. این امضا همچنین با امضای ایزوتوپی Zn صدف در خلیج سیپتی با که توسط مطالعات دیگر گزارش شده‌است، مطابقت دارد؛ از این رو، اندازه‌گیری کسر ایزوتوپی / کربنات، مفاهیم مهمی برای ردیابی انتقال Zn انسانی به چکیده فیزیک زیستی دارد: دانلود تصویر بالا - رس (۳۳۸ کیلوبایت)دانلود: دانلود تصویر تمام اندازه
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Waste Management and Disposal
  • ترجمه مقاله Waste Management and Disposal
  • مقاله مدیریت پسماند و دفع زباله
  • ترجمه مقاله مدیریت پسماند و دفع زباله
  • مقاله Pollution
  • ترجمه مقاله Pollution
  • مقاله آلودگی
  • ترجمه مقاله آلودگی
  • مقاله Environmental Chemistry
  • ترجمه مقاله Environmental Chemistry
  • مقاله شیمی محیط‌‌ زیست
  • ترجمه مقاله شیمی محیط‌‌ زیست
  • مقاله Environmental Engineering
  • ترجمه مقاله Environmental Engineering
  • مقاله مهندسی محیط‌ زیست
  • ترجمه مقاله مهندسی محیط‌ زیست
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.