Sorption of potentially toxic metals and mineralogical characteristics of soil from the Velika Gorica well field area : master's thesis

Predmet istraživanja ovog diplomskog rada je profil tla razvijen na području vodocrpilišta Velika Gorica koje pripada zagrebačkom vodonosniku. Glavni ciljevi ovog istraživanja su: odrediti sorpcijske karakteristike za bakar, kadmij i cink za pojedini horizont tla, izraditi njihove izoterme, napraviti usporedbe sorpcijskih parametara s pojedinim karakteristikama tla, utvrditi sadržaj organske tvari te odrediti mineralne karakteristike tla pomoću rendgenske difrakcije. Sorpcijski eksperiment na uzorcima tla se izvodio u laboratoriju korištenjem multiotopine modre galice (CuSO4*5H2O), cinkovog sulfata (ZnSO4) i kadmijeva klorida (CdCl2) u različitim koncentracijama. Na temelju rezultata eksperimenta utvrđene su nelinearne sorpcijske izoterme za sve horizonte, sa koeficijentima determinacije za Cu iznad 0,98 dok su kod Zn i Cd koeficijenti manji. Srednje vrijednosti mjere intenziteta sorpcije (eksponent a) daju najveću vrijednost za bakar i to 0,87, za kadmij 0,54 te za cink daje vrijednost od 0,5 što čini niz Cu > Cd > Zn. Najbolja sorpcija je na horizontu A koji sadrži najveći udio organske tvari, minerala gline te ima najveću vrijednost CEC-a.The subject of this Master's Thesis is the soil profile developed on the Velika Gorica well field area belonging to the Zagreb aquifer. The main goals of this research are to determine the sorption characteristics of copper, cadmium and zinc for a particular soil horizon, to build their isotherms, make comparisons of sorption parameters with individual soil characteristics, determine the content of organic matter and determine the mineral characteristics of the soil by X-ray diffraction. Sorption experiment on soil samples was made in laboratory using the multi element solution of blue vitriol (CuSO4*5H2O), zinc sulfate (ZnSO4) and cadmium chloride (CdCl2) in various concentrations. Based on the results of the experiment, nonlinear sorption isotherms were created for all the soil horizons, with coefficients of determination for Cu above 0,98 while values for Zn and Cd are slightly lower. The mean values of the sorption intensity measure (exponent a) give the highest value for copper, 0.87, for cadmium 0.54, and for zinc, it gives a value of 0.5, which makes the range Cu> Cd> Zn. The best sorption is on horizon A, which contains the highest content of organic matter, clay minerals and has the highest CEC value