Sorption ability of the soil and its impact on environmental contamination

Loading...
Thumbnail Image
Date
2015-03-04
ORCID
Advisor
Referee
Mark
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
SETOX & IEPT, SASc.
Altmetrics
Abstract
From the physical point of view, soil is a heterogenic polydisperse system. It often becomes a place of a secondary contamination during extinguishing uncontrolled areal fires in nature. Foam extinguishing agents (FEAs), used at these events, basically contain surface active substances and perfluorinated compounds. These tend to be captured in the soil matrix due to their specific properties. Contaminants could be partly flushed out with rainwater, which causes several times dilution of contamination and lower ecotoxic activity. However in the dry season, foam solution infiltrates into the bed soil without any dilution. This study deals with the direct influence of soil the sorption complex on ecotoxicity of five selected FEAs, i.e. Expyrol F-15, Finiflam F-15, Moussol-APS F-15, Pyrocool B and Sthamex F-15. The substances tested were prepared in concentration of work solution and then applied on standard soil matrix LUFA 2.3. For experimental purposes, a column infiltration apparatus was designed and compiled. Filtrates were collected and then tested using the plant organisms Sinapis alba and Allium cepa L. The study compared ecotoxicologic effects of filtrates with an original work solution. Moussol-APS F-15 seems to be the least ecotoxic of the FEAs tested. A direct influence of soil sorption complex onto ecotoxicity reduction was also established. This finding demonstrates the sorption ability of soil particles and ion exchange activity of the soil matrix. It is a positive finding for biota of aquatic environment, yet at the expense of those in soil.
Z hlediska fyzikální chemie je půda heterogenní polydisperzní systém. Často dochází k její sekundární kontaminaci během hašení nekontrolovaných rozsáhlých požárů ve volné přírodě. Pěnové hasební prostředky, používané v těchto případech, zpravidla obsahují tenzidy a perfluorované sloučeniny. Tyto mají díky svým specifickým vlastnostem tendenci být zachyceny v půdní matrici. Kontaminace může být částečně vyplavena srážkovými vodami, přičemž dochází k několikanásobnému ředění kontaminace a snížování ekotoxicity. Nicméně v obdobích sucha se roztoky pěnidel infiltrují do půdního lože v nezředěné formě. Tato studie pojednává o přímém vlivu sorpční schopnosti půdního komplexu na ekotoxicitu pěti vybraných pěnidel, a to Expyrol F-15, Finiflam F-15, Moussol-APS F-15, Pyrocool B a Sthamex F-15. Přípravky byly připraveny v koncentraci pracovních roztoků a poté aplikovány na standardní půdní matrici LUFA 2.3. Pro experimentální účely byla navržena a sestavena kolonová infiltrační aparatura. Vystupující filtráty z kolony byly jímány a následně testovány s využitím rostlinných organismů Sinapis alba a Allium cepa L. Studie porovnává ecotoxický účinek filtrátů s ekotoxicitou původních pracovních roztoků. Jako nejméně ekotoxický prostředek z testovaných pěnidel se projevuje Moussol-APS F-15. Rovněž byl pozorován i přímý vliv půdního sorpčního komplexu na snižování ekotoxického účinku pěnidel. Toto zjištění poukazuje na sorpční schopnost půdních částic a iontově výměnnou aktivitu půdy jako takové. Jedná se sice o pozitivní zjištění pro organismy akvatických ekosystémů, avšak na úkor organismů terestrických.
Description
Citation
Document type
Peer-reviewed
Document version
Published version
Date of access to the full text
Language of document
en
Study field
Comittee
Date of acceptance
Defence
Result of defence
Document licence
Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 3.0 Unported
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/
Citace PRO