Assessment of metal pollution in a former mining area in the NW Tunisia: spatial distribution and fraction of Cd, Pb and Zn in soil

Abstract

This study aims to evaluate the impact of the former mining Touiref district (NW Tunisia) on the spatial distribution of metal contamination. In order to characterize the metal content of the tailings and to assess how far the soils from the district could be impacted by metals, a sampling campaign was conducted. According to the spatial distribution concentration maps of potential toxic elements (PTE), the highest concentrations occur near the flotation tailings and in mining facilities and decrease abruptly with distance. These results confirm that wind is the main agent capable of dispersing metals in a W-E direction, with concentrations exceeding the standards of soil quality for Cd, Pb and Zn over several hundred metres away from the source, facilitated by the small-size fraction and low cohesion of tailings particles. Chemical fractionation showed that Pb and Cd were mainly associated with the acid-soluble fraction (carbonates) and Fe-(oxy) hydroxides, while Zn was mainly associated with Fe-(oxy) hydroxides but also with sulphides. Thus, the immobilization of metals in solution may be favoured by the alkaline conditions, promoted by carbonates dissolution. However, being carbonate important-bearing phases of Cd and Pb (but also for Zn), the dissolution facility of these minerals may enhance the release of metals, particularly far away from the mine where the physicochemical conditions can be different. Also, the metal uptake by plants in these alkaline conditions may be favoured, especially if secondary phases with high sorption ability are reduced at this site. A remediation plan to this area is needed, with particularly attention in the confinement of the tailings.

Geographic distribution of cadmium and its interaction with the microbial community in the Longjiang River: risk evaluation after a shocking pollution accident

“…All fractions (except the residual fraction) can become available to biota under changing environmental conditions 8 . Cd also exists in different fractions in different environments, e.g., a significant proportion of the Cd was bound to the exchangeable and carbonate fractions in a slag disposal area 9 , the acid-soluble fraction (carbonates) and Fe oxide bound in a former mining area 10 , the carbonate (Na2EDTA) fraction in sewage sludge-amended soils 11 , the redox-sensitive fractions in wet and anoxic sediment 12 , and the residual fraction in agricultural soils 13 and sediments of a Mexican reservoir 14 . The stability of Cd in different environments differed with its existence form.…”

Avaliação integrada da contaminação por metais potencialmente tóxicos em área de disposição de resíduo de mineração de chumbo - Adrianópolis (PR)

“…A contaminação causada por MPT é um processo irreversível (LIZÁRRAGA-MENDIOLA et al, 2009). Tendo em conta o caráter não biodegradável e bioacumulativo dos MPT, a sua presença e transferência constituem um risco para a saúde humana através da contaminação da cadeia trófica (ZHU et al, 2012;OTHMANI et al, 2015). Desta forma, é fundamental a realização de um estudo detalhado da contaminação nas antigas áreas de mineração e fundição e em seus arredores.…”

“…WIECHULA; KORUS, 2004;RASHED, 2010;WANG et al, 2013;ISLAM;AHMED, HABIBULLAH-AL-MAMUM, 2015;OTHMANI et al, 2015). No entanto, a utilização da concentração total ou pseudo-total de metais para avaliar a contaminação de um sítio implica que todas as formas de um dado metal têm um impacto igual no ambiente (SINGH et al, 2005), o que é incorreto, uma vez que o metal pode se ligar a diferentes componentes do solo e, consequentemente, estar mais ou menos disponível (TESSIER;…”

“…A análise da comunidade microbiana, também é um fator importante na avaliação de solos contaminados com metais. A diversidade da comunidade microbiana é um índice sensível da qualidade do solo, que pode variar com a concentração de MPT (BÅÅTH, 1989;OTHMANI et al, 2015). As técnicas moleculares independentes da cultura, como a reação em cadeia da polimerase (RCP ou PCR) e a eletroforese em gel com gradiente desnaturante (EEGD ou DGGE), podem fornecer informações, como riqueza, diversidade (H') e dominância (D), que podem auxiliar na avaliação da contaminação de um sítio (MÜLLER et al, 2001;LI et al, 2006;WANG et al, 2007;DELL'AMICO et al, 2008;MARTÍNEZ-IÑIGO et al, 2009;QU et al, 2011;AKBARI;PANDYA;SINGH, 2014).…”

“…Portanto, a integração das propriedades físicas, químicas e biológicas de um determinado local é importante na avaliação da contaminação por MPT, especialmente em áreas de mineração abandonadas. No caso da região do Vale do Ribeira, vários estudos foram realizados (MORAES, 1997;PAOLIELLO et al, 2002;CUNHA et al, 2005;SÍGOLO, 2008a;SÍGOLO, 2008b;MAHIQUES et al, 2009;SAKUMA et al, 2010;KUMMER et al, 2011;RODRIGUES et al, 2012;ABESSA et al, 2014;CRUZ, 2014;PIEDADE et al, 2014), sendo que esses não abordaram a contaminação na área de disposição de escória e não foram realizadas investigações para avaliar o solo basal (caracterização geológica e geotécnica), a diversidade biológica, a mobilidade de MPT de forma integrada com índices geoquímicos e risco ecológico, justificando assim esta pesquisa. Nesta área, é comum a presença de moradores locais e animais, por isso é essencial conduzir um estudo para abordar a mobilidade de metais, seus potenciais efeitos e risco ecológico.…”