Dendrochemie letokruhů v blízkosti Cu huti

Abstract

Huť Nkana náležela k hlavním zdrojům kontaminace stopovými prvky (zejména Cu a Co) v oblasti afrického města Kitwe (Copperbelt, Zambie). Předmětem této práce bylo srovnat prvkové a izotopické složení zambijských půd a letokruhů a pochopit biogeochemické procesy probíhající mezi rostlinou a půdou v kontaminovaném a nekontaminovaném prostředí. Prvkové složení (Cu, Co, Cr, Mn, Fe, Zn, Pb, Cd, Tl a Hg) a izotopové složení Cu (63 Cu/65 Cu) bylo stanoveno v půdách a letokruzích borovic (Pinus latteri, Pinus kesiya) pomocí ICP-MS, AMA a MC ICP-MS. Z výsledků vyplývá, že důlní a hutnická činnost ovlivnila složení půd i letokruhů. Rostoucí obsah prvků s hloubkou je výsledek mobility prvků v nekontaminovaném půdním profilu. Půda z kontaminované lokality vykazovala největší obsah kovů zejména ve svrchní části půdního profilu jako důsledek soustavného přínosu sloučenin sledovaných prvků během dlouhodobého hutního provozu. Frakcionace izotopů Cu v půdách je způsobená především interakcí s rostlinami. V jednotlivých letokruzích se u některých prvků projevily změny koncentrací, které by mohly být považovány za důsledek proměnlivé intenzity znečištění v dané lokalitě. V případě Cu však výrazné rozdíly naměřených hodnot v jednotlivých letokruzích pozorovány nebyly, pouze kontinuální nárůst koncentrací směrem od středu kmene...

Nkana smelter belonged to the main sources of contamination by trace elements (especially Cu and Co) in the area of African city Kitwe (Copperbelt, Zambia). The main objective of this study was to compare elemental and isotopic composition of Zambian soils and tree rings, and to investigate biogeochemical processes between plants and soils in contaminated and uncontaminated environment. Elemental composition (Cu, Co, Cr, Mn, Fe, Zn, Pb, Cd, Hg and Tl) and isotopic composition of Cu (63 Cu/65 Cu) were determined in soils and tree rings of pine trees (Pinus latteri, Pinus kesiya) using ICP-MS , AMA and MC ICP-MS. Our results demonstrated that soils and tree rings were both affected by mining and metallurgical activity. Increasing content of elements with depth is the result of the mobility of the elements in uncontaminated soil profile. Soil from contaminated site had the highest metal contents especially in the upper part of the soil profile as a result of continuous contribution of metallurgical components during long-term smelter operation. Fractionations of Cu isotopes in soils were caused primarily by interactions with plants. Concentration changes that some elements showed in the individual tree rings could be the effect of variable intensity of pollution in the area. In the case of Cu, however,...