Characterisation of geochemical transformations and processes in soils with special focus on the rhizosphere is crucial for assessing metal(loid) bioavailability to plants during in situ immobilisation and phytostabilisation. In this study, the effects of nano zero-valent iron (nZVI) were investigated in terms of the immobilisation of As, Zn, Pb and Cd in two soil types and their potential uptake by plants using rhizobox experiments. Such system allowed monitoring the behaviour of trace elements in rooted and bulk soil compartments separately. Sunflower (Helianthus annuus L.) and ryegrass (Lolium perenne L.) were tested for As-rich (15.9 g As kg-1) and Zn-rich (4.1 g Zn kg-1) soil samples, respectively. The application of nZVI effectively lowered the uptake of all target risk elements into plant tissues. Efficient immobilisation of As was determined in the As-soil without a significant difference between plant and bulk soil compartments. Similarly, a significant decrease was determined for CaCl2-available fractions of Zn, Pb and Cd in nZVI-treated Zn-soil. The behaviour of As corresponded to changes in Eh, while Zn and Cd showed to be mainly pH-dependent. However, despite the observed stabilisation effect of nZVI, high amounts of As and Zn still remained available for plants. Furthermore, the accumulation of the target risk elements in roots and the overall effect of nZVI transformations in the rhizosphere were verified and visualised by SEM/EDS. The following immobilising mechanisms were suggested: (i) sorption onto both existing and newly formed Fe (hydr)oxides, (ii) formation of secondary Fe-As phases, and (iii) sorption onto Mn (hydr)oxides.
- MeSH
- arsen analýza chemie MeSH
- biologická dostupnost MeSH
- Helianthus účinky léků růst a vývoj metabolismus MeSH
- jílek účinky léků růst a vývoj metabolismus MeSH
- kadmium analýza chemie MeSH
- kořeny rostlin chemie MeSH
- látky znečišťující půdu analýza chemie MeSH
- olovo analýza chemie MeSH
- regenerace a remediace životního prostředí * MeSH
- rhizosféra * MeSH
- stopové prvky analýza chemie MeSH
- těžké kovy analýza chemie MeSH
- železo farmakologie MeSH
- zinek analýza chemie MeSH
- znečištění životního prostředí prevence a kontrola MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
Two experiments were carried out to study the competition for adsorption between trace elements (TEs) and nutrients following the application of nano-maghemite (NM) (iron nano-oxide; Fe2O3) to a soil solution (the 0.01molL(-1) CaCl2 extract of a TEs-contaminated soil). In the first, the nutrients K, N, and P were added to create a set of combinations: potential availability of TEs during their interaction with NM and nutrients were studied. In the second, response surface methodology was used to develop predictive models by central composite design (CCD) for competition between TEs and the nutrients K and N for adsorption onto NM. The addition of NM to the soil solution reduced specifically the concentrations of available As and Cd, but the TE-adsorption capacity of NM decreased as the P concentration increased. The CCD provided more concise and valuable information, appropriate to estimate the behavior of NM sequestering TEs: according to the suggested models, K(+) and NH4(+) were important factors for Ca, Fe, Mg, Mn, Na, and Zn adsorption (Radj(2)=95%, except for Zn with Radj(2)=87%). The obtained information and models can be used to predict the effectiveness of NM for the stabilization of TEs, crucial during the phytoremediation of contaminated soils.
V práci je představena část projektu „Systém monitorování zdravotního stavu obyvatelstva ve vztahu k životnímu prostředí“, zaměřená na humánní biologické monitorování. Zdůrazněna je nutnost dodržování striktních pravidel celého preanalytického i analytického procesu z důvodu zaručení kompatibility výsledků během dlouholeté studie. Důležitým bodem při interpretaci je posouzení reálných možností laboratoře i vlastní analytické metody. Na základě dlouhodobého monitorování zdravotního stavu obyvatelstva v České republice byly určeny běžné obsahy vybraných prvků (vyjádřené pomocí mediánů) a navrženy referenční hodnoty (95% kvantily) pro sledované toxické prvky. Celkově bylo v projektu MZSO (do roku 2009) analyzováno okolo 6000 vzorků dospělých dárců krve (20–65 let) a 5300 vzorků školních dětí ve věku 8–10 let. Z nalezených hodnot pro Cd, Pb, Hg, Cu, Se a Zn u české profesionálně nezatížené populace vyplývá, že se významně neodlišuje od ostatních evropských států s podobným životním stylem.
This study summarized results of human biomonitoring in the Czech Republic concerning trace elements in professionally non-exposed population. The problem of compatibility of long-term observations is discussed. “Normal” and reference values were determined for essential and toxic elements respectively. Altogether about 6000 samples of adults (blood donors, 20–65 yrs) and 5300 samples of children (8–10 yrs) were analysed for Cd, Pb, Hg, Cu, Se and Zn. No significant difference between Czech and other European population was found.
- Klíčová slova
- kontrola kvality,
- MeSH
- dítě MeSH
- dospělí MeSH
- lidé MeSH
- monitorování životního prostředí metody MeSH
- řízení kvality MeSH
- stopové prvky analýza chemie krev MeSH
- Check Tag
- dítě MeSH
- dospělí MeSH
- lidé MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Geografické názvy
- Česká republika MeSH
Leachates from two Czech municipal solid waste (MSW) landfills (closed site and active site) were size-fractionated using the cascade frontal filtration/ultrafiltration procedure with filter cut-offs of 3 μm, 0.8 μm, 0.45 μm, 0.1 μm, 10 kDa and 1 kDa. To evaluate the binding of trace elements to colloidal particles, the filtrates were analyzed for major compounds (FAAS, ICP-OES and HPLC) and trace elements (ICP-MS) and the obtained elemental patterns were statistically evaluated. Transmission electron microscopy (TEM) indicated that the colloids were mostly inorganic, mainly composed of carbonates and clays. Characteristic features of the behaviour of trace elements and the main compounds were more pronounced at the active landfill site. Amongst the main compounds, only Fe and Ca decrease significantly and have similar patterns to numerous trace elements, indicating their capture by colloidal particles (at least 25%). Arsenic, Se and Rb exhibit zero or negligible decrease in concentration in the leachate during the filtration procedure. This fact indicates their particularly high mobility, which should be considered in preventing the flux of harmful compounds from landfill systems.
- MeSH
- filtrace MeSH
- koloidy analýza MeSH
- odpadky - odstraňování metody MeSH
- rozpustnost MeSH
- stopové prvky analýza chemie MeSH
- velikost částic MeSH
- velkoměsta MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
- Geografické názvy
- Česká republika MeSH
- velkoměsta MeSH
- MeSH
- jedlá semena * MeSH
- lidé MeSH
- stopové prvky * analýza chemie MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- MeSH
- kojení MeSH
- lidé MeSH
- mateřské mléko chemie MeSH
- minerály chemie MeSH
- mléčné bílkoviny chemie metabolismus MeSH
- mléko chemie MeSH
- nutriční hodnota MeSH
- sacharidy fyziologie chemie MeSH
- stopové prvky chemie MeSH
- tuky chemie metabolismus MeSH
- vitaminy MeSH
- vztahy mezi matkou a dítětem MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Klíčová slova
- Silibinin (Silybin),
- MeSH
- antioxidancia farmakologie MeSH
- finanční podpora výzkumu jako téma MeSH
- glutathion chemie MeSH
- modely u zvířat MeSH
- myši MeSH
- oxidační stres účinky záření MeSH
- peroxidace lipidů účinky záření MeSH
- silymarin farmakologie MeSH
- stopové prvky chemie MeSH
- železo farmakologie chemie MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- myši MeSH
- zvířata MeSH
