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Exploring distribution of potentially toxic elements in soil profiles to assess the geochemical background and contamination extent in soils of a metallurgical and industrial area in Kosovo
Environmental Earth Sciences ( IF 2.8 ) Pub Date : 2021-07-21 , DOI: 10.1007/s12665-021-09771-8
Giuseppe Protano 1 , Luigi Antonello Di Lella 1 , Francesco Nannoni 1
Affiliation  

This geochemical study explored the distribution of potentially toxic elements (PTEs), such as As, Cd, Co, Cr, Cu, Ni, Pb, Sb, Tl, U, and Zn, along soil profiles of a metallurgical and industrial area in Kosovo, with the aim of assessing geochemical background and contamination threshold of PTEs in soil, and defining surface and vertical level and extent of soil contamination by PTEs. The geochemical background was assessed by exploratory data analysis of PTE concentrations in soil profiles. The upper limit of geochemical background (contamination threshold) was used as reference value to calculate the single pollution index and establish the PTE contamination level. Cadmium, Pb, Sb, Zn were the primary soil contaminants and As, Cu, Tl the secondary ones. The main sources of soil contaminants were the Zvecan smelter for Pb, Sb, As, Cu, Tl, and the Trepca industrial complex for Cd and Zn. The highest levels of Pb and Sb contamination were found up to depths between 30 and 60 cm in soil profiles within 5 km north and south-east of the Zvecan smelter. Contamination by Pb and Sb decreased with depth and affected the whole thickness of soil profiles closer the smelter. Cadmium and Zn contamination declined with distance from the Trepca industrial complex and decreased with depth, extending down to depths of 40–90 cm and 30–70 cm, respectively. Anomalous natural concentrations of Co, Cr, and Ni were found in soils collected in the northern part of the study area, where the geology consists mainly of ultrabasic and basic magmatic rocks.



中文翻译:

探索土壤剖面中潜在有毒元素的分布,以评估科索沃冶金和工业区土壤的地球化学背景和污染程度

这项地球化学研究探索了潜在有毒元素 (PTE) 的分布,例如 As、Cd、Co、Cr、Cu、Ni、Pb、Sb、Tl、U 和 Zn,沿科索沃冶金和工业区的土壤剖面分布,旨在评估土壤中 PTE 的地球化学背景和污染阈值,并定义 PTE 污染土壤的表面和垂直水平和范围。通过对土壤剖面中 PTE 浓度的探索性数据分析来评估地球化学背景。以地球化学背景上限(污染阈值)为参考值,计算单一污染指数,建立PTE污染水平。镉、铅、锑、锌是主要的土壤污染物,砷、铜、铊是次要的。土壤污染物的主要来源是 Zvecan 冶炼厂的 Pb、Sb、As、Cu、Tl、以及用于 Cd 和 Zn 的 Trepca 工业综合体。在 Zvecan 冶炼厂北部和东南部 5 公里范围内的土壤剖面中,在 30 至 60 厘米深度范围内发现了最高水平的 Pb 和 Sb 污染。Pb 和 Sb 的污染随着深度的增加而减少,并影响靠近冶炼厂的土壤剖面的整个厚度。镉和锌污染随着距 Trepca 工业综合体的距离而下降,并随着深度下降,分别向下延伸至 40-90 厘米和 30-70 厘米的深度。在研究区北部采集的土壤中发现了 Co、Cr 和 Ni 的异常天然浓度,该地区的地质主要由超基性和基性岩浆岩组成。在 Zvecan 冶炼厂北部和东南部 5 公里范围内的土壤剖面中,在 30 至 60 厘米深度范围内发现了最高水平的 Pb 和 Sb 污染。Pb 和 Sb 的污染随着深度的增加而减少,并影响靠近冶炼厂的土壤剖面的整个厚度。镉和锌污染随着距 Trepca 工业综合体的距离而下降,并随着深度下降,分别向下延伸至 40-90 厘米和 30-70 厘米的深度。在研究区北部采集的土壤中发现了 Co、Cr 和 Ni 的异常天然浓度,该地区的地质主要由超基性和基性岩浆岩组成。在 Zvecan 冶炼厂北部和东南部 5 公里范围内的土壤剖面中,在 30 至 60 厘米深度范围内发现了最高水平的 Pb 和 Sb 污染。Pb 和 Sb 的污染随着深度的增加而减少,并影响靠近冶炼厂的土壤剖面的整个厚度。镉和锌污染随着距 Trepca 工业综合体的距离而下降,并随着深度下降,分别向下延伸至 40-90 厘米和 30-70 厘米的深度。在研究区北部采集的土壤中发现了 Co、Cr 和 Ni 的异常天然浓度,该地区的地质主要由超基性和基性岩浆岩组成。镉和锌污染随着距 Trepca 工业综合体的距离而下降,并随着深度下降,分别向下延伸至 40-90 厘米和 30-70 厘米的深度。在研究区北部采集的土壤中发现了 Co、Cr 和 Ni 的异常天然浓度,该地区的地质主要由超基性和基性岩浆岩组成。镉和锌污染随着距 Trepca 工业综合体的距离而下降,并随着深度下降,分别向下延伸至 40-90 厘米和 30-70 厘米的深度。在研究区北部采集的土壤中发现了 Co、Cr 和 Ni 的异常天然浓度,该地区的地质主要由超基性和基性岩浆岩组成。

更新日期:2021-07-22
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