Zeitschrift für Hydrogeologie und Hydrotechnik

Vorhersage der Metallremobilisierung aus Sedimenten unter verschiedenen physikalischen/chemischen Bedingungen „Design of Experiments Cd, Co and Pb“

Eid A Alkhatib, Trey Chabot und Danielle Grunzke

Der Metallverteilungskoeffizient Kd (l/kg) ist das Verhältnis der Konzentration absorbierter Metalle in der festen Phase m (mg/kg) zur Konzentration gelöster Metalle im Gleichgewicht. Das Verhalten von Metallen in Oberflächenwasser ist komplex, und ihre Verteilungskoeffizienten können von zahlreichen Faktoren beeinflusst werden. Der Gehalt an organischer Substanz (OM) in Sedimenten sowie der pH-Wert und der Salzgehalt sind Faktoren, die die Speziation und Verteilung von Metallen beeinflussen können. In dieser Studie wurden die Verteilungskoeffizienten von drei Metallen (Cd, Co und Pb) bei unterschiedlichen Salzgehalten , pH-Werten und OM-Gehalten untersucht. Es wurde eine Reihe von faktoriellen Experimenten ausgewertet, in denen jedes Mal drei OM-Stufen gegen jeweils fünf Salzgehalte und pH-Werte getestet wurden; das Experimentdesign wurde mit dem statistischen Softwareprogramm MiniTab16® erstellt. Alle getesteten Metalle zeigten eine Tendenz zu steigendem Kd-Wert bei einem Anstieg des OM von 0,36 % auf 4,36 %. Experimente zur Salinität haben gezeigt, dass die niedrigsten Kd-Werte alle in Süßwasser und die höchsten Kd-Werte in Salzwasser aufgezeichnet wurden . Das Metall Pb wies die höchsten Kd-Werte auf. Die durchschnittlichen Kd-Werte unter sauren Bedingungen betragen für Cd, Co und Pb 234, 83 bzw. 5.618 l/kg. Der relativ höhere Kd-Wert für Pb im Vergleich zu dem von Cd und Co kann auf den niedrigeren pH-Wert der Ausfällung zurückgeführt werden. Es wurden mehrere Regressionsgleichungen erstellt, um den Kd-Wert jedes Metalls beim gleichzeitigen Vergleich mehrerer Faktoren ( Salzgehalt /OM und pH/OM) vorherzusagen. Die Studie zeigte für alle drei Metalle keine signifikanten Wechselwirkungen zwischen Salzgehalt /OM und pH/OM. Dies unterstützt die Annahme, dass die getesteten Faktoren alle den Kd-Wert beeinflussen, aber unabhängig voneinander wirken.