Zanieczyszczenie metalami ciężkimi osadów dennych małych zbiorników wodnych Wyżyny Kieleckiej (Południowo-Wschodnia Polska)

The aim of the study was to evaluate the degree of pollution of bottom sediments from small water reservoirs with heavy metals on the basis of geochemical criteria: the enrichment factor and the geo-accumulation index. The investigations concerned sediment from eight small water reservoirs located in the Kielce Highland. Selected heavy metals, including cadmium, chromium, copper, lead and zinc, were determined using inductively coupled plasma-atomic emission spectrometry method. Additionally, particle size distribution and the content of organic matter expressed as loss of ignition were designated. The concentration of heavy metals in sediments was characterized by a great variety. The sediments of Morawica and Rejów show very high and extremely high enrichment in Cr, Zn, Pb and Cd. The values of EF>20 indicate also an extremely high enrichment in Cd of sediments in Mostki. In addition, over 50% of the samples of sediment from Suchedniów, Kaniów, Mostki and Jaśle reservoirs (the value of EF for Cr exceeded 5) indicate a moderately high enrichment of this element. Results of the analysis of the Igeo values indicate that the tested sediments are characterized by moderately high [formula] or high [formula] pollution. The differences in individual enrichment factor and geoaccumulation index values may result in the nature of heavy metals, their pollution loads, as well as speciation forms of trace elements occurrence in sediment-water complex. These findings indicate that the integration of geochemical methods is necessary for an appropriate ecological risk assessment of heavy metals in bottom sediments.Celem niniejszej pracy było określenie stopnia zanieczyszczenia osadów dennych pochodzących z małych zbiorników wodnych metalami ciężkimi. Do oceny zanieczyszczenia osadów zastosowano następujące wskaźniki: współczynnik wzbogacenia (EF) oraz indeks geoakumulacji (Igeo). Badaniom poddano osady z ośmiu małych zbiorników zaporowych zlokalizowanych na terenie Wyżyny Kieleckiej. Zawartość wybranych metali ciężkich (kadmu, miedzi, chromu, ołowiu i cynku) określono metodą atomowej spektrometrii emisyjnej ze wzbudzeniem w plazmie indukowanej (ICP-OES). Dodatkowo określono skład granulometryczny osadów oraz zawartość materii organicznej – wyrażonej jako straty po prażeniu (LOI). Stężenie poszczególnych metali ciężkich w badanych zbiornikach było zróżnicowane. Osady zbiorników Morawica oraz Rejów charakteryzowały się bardzo dużym wzbogaceniem w chrom, cynk, ołów i kadm. Wyliczone wartości EF>20 wskazywały również na bardzo wysokie wzbogacenie w kadm osadów zbiornika Mostki. Ponadto, przeszło 50% przebadanych próbek osadów pochodzących ze zbiorników Suchedniów, Kaniów, Mostki i Jaśle odznaczało się umiarkowanie wysokim wzbogaceniem w chrom (EF>5). Natomiast wyniki analizy wartości indeksu Igeo wskazywały na umiarkowanie wysokie [formuła] lub wysokie [formuła] zanieczyszczenie osadów badanych zbiorników pierwiastkami śladowymi. Różnice w ocenie stopnia zanieczyszczenia osadów w oparciu o wyliczone wartości EF i Igeo mogą wynikać z samej natury pierwiastków śladowych, ładunku zanieczyszczeń wprowadzanych do środowiska wodnego jak również form specjacyjnych metali występujących w kompleksie woda–osad. Spostrzeżenie to implikuje konieczność integracji metod geochemicznych w ocenie ryzyka ekologicznego oraz stopnia zanieczyszczenia osadów dennych metalami ciężkimi