Streszczenie: Naturalne sorbenty, którymi są osady powstające w środowisku wodnym, pełnią kluczową
rolę w depozycji i obiegu związków organicznych pochodzących ze źródeł naturalnych oraz
antropogenicznych. W artykule określono skład jakościowy osadów pochodzących z miejskiej kanalizacji
deszczowej oraz oceniono ich zdolności sorpcyjne wobec wybranych substancji chemicznych.
Przedmiotowy materiał został poddany analizom fi zykochemicznym obejmującym odczyn, suchą
pozostałość, zawartość frakcji mineralnej i organicznej oraz skład ziarnowy. Osady pobrane bezpośrednio
ze zbiornika oczyszczalni wód deszczowych oraz poddane obróbce termicznej w 850°C poddano
badaniom sorpcji wybranych rozpuszczalników (wody, benzenu, toluenu i p-ksylenu) metodą
dynamicznej sorpcji par (DVS). Osady te charakteryzowały się alkalicznym odczynem, dużym uwodnieniem
oraz przewagą części mineralnych. Zróżnicowany skład ziarnowy wskazuje na duży udział
frakcji pyłowej. Pozostałe frakcje stanowiły piaski średnie, drobne oraz szczątki organiczne. W przypadku
osadów badanych po wysuszeniu do stałej masy, a także po termicznej obróbce w wysokich
temperaturach, wartości adsorpcji dla rozpuszczalników układały się w następujący szereg: benzen
< toluen < woda < p-ksylen.
Abstract: Natural sorbents, which are sediments generated in the aquatic environment, have an important
role in deposition and circulation of organic compounds in the environment, produced in both
natural and anthropogenic activities. This study deals with determination of the qualitative composition
of sediments from urban stormwater drainage and the sorption capacity assessment of sediments as
natural sorbents in relation to selected solvents. Sediment samples were subjected to the physicochemical
analysis including pH, dry residue, content of mineral and organic fractions and the examination
of particle size distribution. Sediment samples were dried to constant weigh and heat-treated at 850°C
before sorption tests. Sorption analysis of selected solvents (water, benzene, toluene and p-xylene) were
performed using the dynamic vapor sorption method (DVS). For the treatment facility of concern, the
evaluated sediments exhibited alkaline pH, high hydration, and prevailing content of mineral particles.
Grain-size distribution analysis indicated that the sediments had varied particle size distribution with
the dust fraction prevailing. The remaining fractions were set up by grains of the sand fraction (fi ne
and medium sand). For the sediments tested after drying and heat-treating at high temperature the
adsorption values for each solvents were arranged in the following series: benzene < toluene < water
< p-xylene.
B I B L I O G R A F I AChiou C.T., 2002. Partition and adsorption of organic contaminants in environmental systems.
John Wiley & Sons, Hoboken, NJ.
Choma J., Zdenkowski J., 2002. Adsorpcja benzenu i chloroformu z fazy gazowej na adsorbentach
mineralnych i węglowych. Ochrona Środowiska, 2, 3–6.
Delle Site A., 2001. Factors Affecting Sorption of Organic Compounds in Natural Sorbent/
Water Systems and Sorption Coeffi cients for Selected Pollutants. A Review. Journal of
Physical and Chemical Reference Data 30, 1, 187–439.
Dyrektywa 2000/60/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 23 października 2000 r.
ustanawiająca ramy wspólnotowego działania w dziedzinie polityki wodnej (Dz.U. UE
L 327/1 z dnia 22 grudnia 2000 r.).
Gdaniec-Pietryka M., 2008. Physical speciation and the mobility of analytes from polycyclic
aromatic hydrocarbons and polychlorinated biphenyls on the bottom sediment-water
phase boundary. Doctoral thesis. Faculty of Chemistry, Gdansk University of Technology,
Department of Analytical Chemistry.
Jlilati A., Jaromin K., Widomski M., Łagód G., 2009. Charakterystyka osadów w wybranym
systemie kanalizacji grawitacyjnej. Proceedings of ECOpole, 3, 1, 147–152.
Kielcew N. W., 1980. Podstawy techniki adsorpcyjnej. WNT, Warszawa.
Lee J.F., Mortland M.M., Chiou C.T., Kile D.E., Boyd S.A., 1990. Adsorption of Benzene,
Toluene, and Xylene by Two Tetramethylammonium-smectites Having Different Charge
Densities. Clays and Clay Minerals, 38, 113–120.
Liu Z., Lee C., 2007. The role of organic matter in the sorption capacity of marine sediments.
Marine Chemistry, 105, 240–257.
Maliszewska-Kordybach B., Mardarowicz M., 1994. Związki organiczne w środowisku i metody
ich oznaczania. Wydawnictwo Biblioteki Monitoringu Środowiska, Warszawa.
Morozov G., Breus V., Nekludov S., Breus I., 2014. Sorption of volatile organic compounds
and their mixtures onmontmorillonite at different humidit. Colloids and Surfaces A:
Physicochemical Engineering Aspects, 454, 159–171.
Oleksy M., Heneczkowski M., 2008. Modyfi kowane bentonity jako adsorbenty par węglowodorów.
Polimery, 53, 219–223.
Operat wodnoprawny na odprowadzanie wód opadowych i roztopowych oczyszczonych na
oczyszczalni „Jarząbek”, 2007. Kielce.
PN-78/C-04541. Woda i ścieki. Oznaczanie suchej pozostałości, pozostałości po prażeniu,
straty przy prażeniu oraz substancji rozpuszczonych, substancji rozpuszczonych mineralnych
i substancji rozpuszczonych lotnych.
PN-EN 12176:2004. Charakterystyka osadów ściekowych. Oznaczanie wartości pH.
PN-EN ISO 5667-15:2009. Jakość wody. Pobieranie próbek. Część 15: Wytyczne dotyczące
utrwalania i postępowania z próbkami osadów ściekowych i osadów dennych.
Sarbak Z., 2000. Adsorpcja i adsorbenty. Teoria i zastosowanie. Wydawnictwo Naukowe
UAM, Poznań.
Szalińska E., 2011. Rola osadów dennych w ocenie jakości środowiska wód kontynentalnych.
Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, Monografi a 396, Kraków.
Wu P.X., Liao Z.W., Zhang H.F., Guo J.G., 2001. Adsorption of phenol on inorganic – organic
pillared montmorilloite in polluted water. Evironment International, 26, 401–407.
Zbytniewski R., Buszewski B., 2000. Sorpcja ksenobiotyków organicznych w glebie. Chemia
i Inżynieria Ekologiczna, 7, 1289–1299. 