Thesis (MScEng)--University of Stellenbosch, 2008. / Bibliography. Also available via the Internet.

With rapidly urbanizing societies, waste management needs attention. In 2008, EUs Waste Framework Directive (WFD) set new concepts, like reducing usage of natural materials. Thus, the interest for alternative materials increased. In Skellefteå, since the 1970’s, iron sand has often substituted natural gravel in road construction. But, today stricter regulations might forbid iron sand for further use. The issue is whether leachate from iron sand causes heavy metal pollution or not. This thesis tried to provide more knowledge into iron sand’s environmental impact. In order to investigate this, a sediment sample (<53 cm deep) collected in Inre-viken, a lake 50m from a road with iron sand, were analyzed for Zn, Pb and Cu concentrations. Enrichment factor (EF), national benchmarks, and reference data were used to evaluate anthropogenic impact and age-determine the sediment. The results showed: (1) Inre-viken has elevated heavy metal levels compared to pre-industrial levels, with highest Cu (133 mg/kg) and Zn(204 mg/kg) concentrations found in the surface layer. (2) Zn and Cu showed an increase between 41-0 cm depth (1970-2015), but only Cu reaches high concentrations, while Zn and Pb range between low to very low concentrations. (3) The metal enrichment is low compared to the reference lake. The findings show that there are elevated levels in Inre-viken compared to pre-industrial levels. However, identifying the main source of pollution is difficult, because many pollution sources exist in the area. To determine if iron sand is the culprit, further studies are necessary.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / A comparaÃÃo de metodologias de digestÃo total e parcial da fraÃÃo granulomÃtrica (<1mm) de sedimentos da plataforma continental do Cearà foi realizada para verificaÃÃo desses procedimentos sobre a interpretaÃÃo da partiÃÃo geoquÃmica dos metais no ambiente sedimentar. A determinaÃÃo final dos teores dos metais Al, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, V , Ti , Ba, Cr e Zn foi obtida por espectrofotometria de absorÃÃo atÃmica de chama. A anÃlise estatÃstica multivariada (Cluster Analysis) evidenciou dois grupos de suporte geoquÃmico determinantes das deposiÃÃes sedimentares. No primeiro grupo distinguiram-se metais de origem predominantemente continental Al, Fe, Mn, Cr, e Zn enquanto os elementos do segundo grupo foram Ãqueles associados à deposiÃÃo carbonÃtica marinha Ni, Pb, Ba, Cu e matÃria orgÃnica. Embora os valores absolutos sejam distintos entre as medidas realizadas apÃs os dois mÃtodos de digestÃo, nÃo houve distinÃÃo da caracterizaÃÃo geoquÃmica observada para os metais em sedimentos determinada a partir dos resultados obtidos pelos diferentes mÃtodos de digestÃo. Este resultado mostrou que a digestÃo parcial com Ãgua-rÃgia a 50% alÃm de diminuir o tempo de anÃlise, a descarga de efluente laboratorial perigoso, altamente reativo e Ãcido, permite igualmente à digestÃo total, a determinaÃÃo da caracterizaÃÃo geoquÃmica de metais em sedimentos marinhos predominantemente carbonÃticos. AlÃm disso a avaliaÃÃo do uso do (Al e Ti) como normalizadores das concentraÃÃes de metais em sedimentos costeiros foi avaliado em Ãrea vizinha e observado que a fonte continental e/ou antrÃpica (atividade portuÃria) foi distinguida em dois grupos. / A comparison of methods for total and partial digestion of the size fraction (<1mm) of sediments of the continental shelf of Cearà was performed to check these procedures on the interpretation of the partition geochemistry of metals in the sediment environment. The final determination of the levels of the metals Al, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, V, Ti, Ba, Cr and Zn was obtained by atomic absorption spectrophotometry in flame. A multivariate statistical analysis (cluster analysis) showed two groups of supporting geochemical determinants of sedimentary deposition. In the first group is distinguished predominantly continental origin of metals Al, Fe, Mn, Cr, and Zn as the elements of the second group were those associated with marine deposition carbonatic Ni, Pb, Ba, Cu and organic matter. Although the absolute values are different between measurements taken after the two methods of digestion, there was no distinction of Geochemical characterization observed for metals in sediment determined from the results obtained by different methods of digestion. This result showed that the partial digestion with aqua regia and 50% lower than the time of analysis, the discharge of effluent laboratory dangerous, highly reactive, acid, also allows for total digestion, the determination of the geochemical characterization of metals in marine sediments predominantly carbonates. In addition to evaluating the use of (Al and Ti) and standardized concentrations of metals in coastal sediments was evaluated in an area nearby and found that the continental source and / or anthropogenic (port activity) was distinguished into two groups.

This paper introduces the results from a study on the distribution of heavy metals in chemical fractions in tidal sediment cores at four sample stations inside the baby clam breeding plain, inside the harvested clam breeding plain, and on the frontier between the plains in the clam farms in Tan Thanh commune, Go Cong Dong district, Tien Giang province, Vietnam. The partitioning of metals among the compartments of the sediment’s solid phase was investigated indirectly by selective sequential extraction of substances that are water-soluble, exchangeable, bound to carbonates, bound to Mn oxides, bound to amorphous Fe oxides, bound to crystalline Fe oxides, associated with organics and residual. In case of investigated heavy metals (HM), the concentrations of Zn and Hg exceeded the National Technical Regulation on Sediment Quality QCVN 43:2012/BTNMT by 1.12 - 3.53 times and 26.58 - 171.96 times, respectively. The highest HMs concentration was found in the oxidable fraction (more than 60%). The data demonstrates the important role of organic matters in the oxidable condition at the surficial sediment layer. Besides the oxidable fraction, high HMs concentrations were measured also in the residual fraction. The HMs content present in the solid residue also indicates the level of contamination in the river system: the greater the percentage of HMs present in the solid residue, the lesser the pollution in the environment because this solid residue involves components that can not be remobilized. The HMs concentrations depending on the depth of the sediment indicate that clam’s digestive activity or the decomposition of tissue and shell of clams possibly affects the content of HMs. / Bài báo giới thiệu các kết quả nghiên cứu về sự phân bố kim loại nặng dưới các dạng liên kết khác nhau trong các mẫu lõi trầm tích tại các bãi nuôi nghêu giống, bãi nuôi nghêu sau khi đã thu hoạch, và ranh giới giữa các bãi nuôi nghêu tại xã Tân Thành, huyện Gò Công Đông, tỉnh Tiền Giang, Việt Nam. Các dạng pha liên kết bao gồm: 1.pha hòa tan; 2. pha trao đổi; 3.liên kết với các bô nát; 4. liên kết với Man gan ô xít; 5. liên kết với sắt ô xít vô định hình; 6. liên kết với sắt ô xít dạng tinh thể; 7. liên kết với thành phần hữu cơ và; 8. Phần bã rắn. Trong các kim loại nặng (KLN) được phân tích, hàm lượng Zn và Hg vượt quá tiêu chuẩn cho phép QCVN 43:2012/BTNMT lần lượt từ 1,12 – 3,53 và 24,58 – 171,96 lần. Hàm lượng KLN tồn tại nhiều nhất dưới dạng liên kết với các thành phần có khả năng ô xi hóa với tỉ lệ hơn 60% chỉ ra vai trò của thành phần hữu cơ trong điều kiện ô xi hóa tại lớp trầm tích tầng mặt. Sau các thành phần có khả năng ôxi hóa, các KLN hiện diện trong phần bã rắn nhiều hơn trong các pha khác. Sự có mặt của KLN trong phần bã rắn chỉ ra mức độ ô nhiễm của hệ thống sông: càng nhiều phần trăm KLN có mặt trong phần bã rắn, càng ít ô nhiễm trong môi trường bởi phần bã rắn này liên quan đến các thành phần không thể bị rửa tách. Sự phụ thuộc theo độ sâu của hàm lượng kim loại nặng đưa ra khả năng về sự ảnh hưởng của hoạt động tiêu hóa và quá trình phân hủy của nghêu lên hàm lượng kim loại nặng.