Trace metal assessment in soils in a small city and its rural surroundings, Pensacola, FL, USA

Abstract

This study assesses the origin and pollution of trace metals in surface soils in a region with contrasting land uses (urban vs. rural). Principal component analysis (PCA) reveals that Cr and Ni are predominantly of geogenic origin. These two trace metals are also the only ones with statistically significant correlations with soil particle size and organic matter content. Copper, Pb and Zn, and possibly Hg, are of anthropogenic origin, but their concentrations rarely reach levels described as strongly polluted by pollution indexes. The concentrations of these anthropogenic trace metals are statistically not different in urban and rural areas, except for Pb that is higher in the urban area. This general lack of a difference between the two land uses indicates that the influence of this small urban area on trace metal concentrations in soils is minor. Lead and Zn have the most, but still a modest number, of strongly polluted sites, mainly in an industrial part of the city. GIS analysis shows that, based on the pollution load index (PLI), overall concentrations of trace metals also reach their highest levels in that industrial area. These observations indicate that the influence of industry on trace metal pollution in soil exceeds that of other urban activities in the region. Local background concentrations were found to be very different from general crustal background concentrations. This demonstrates the importance of the careful selection of a background type in studies like this.

Nehézfémek környezeti viselkedése antropogén hatásokra módosult kerti talajokban, Szeged példáján

“…A kutatások eredményei azt mutatják, hogy bár a városok nehézfém szennyezettsége városonként változik és függ a helyi körülményektől, az Pb, Zn és a Cu azok a fémek, melyek csaknem minden városi talajban feldúsulnak. A nehézfémterheltség mértékét és az egyes fémek feldúsulását számos tényező befolyásolja (Adriano, 2001), mint például a város mérete és lakosságszáma (Mielke, Reagan, 1998;Madrid et al, 2002;Liebens et al, 2012), a nehézipar jelenléte illetve hiánya (Kelly et al, 1996;Douay et al, 2008) vagy a gépjárműforgalom intenzitása és sűrűsége. Mielke és Reagan (1998) szerint a városi hősziget jelenségével analóg módon a nagyvárosokban a "városi fém sziget" (urban metal island) jelensége is megfigyelhető, és a nehézfém-koncentrációk a központi részektől kifelé haladva fokozatosan csökkenő tendenciát mutatnak.…”

“…Az utóbbi években a földrajzi információs rendszerek (GIS) alkalmazása a városi talajszennyezettség vizsgálatokban egyre inkább terjed (Imperato et al, 2003;Li et al, 2004;Banat et al, 2005;Lee et al, 2006;Farsang, Puskás, 2007;Maas et al, 2010;Liebens et al, 2012;Bidló et al, 2012b;Horváth et al, 2013b), mivel a fémek térbeli eloszlását vizuálisan megjelenítve és ily módon elemezve fontos információk nyerhetők egyes szennyező forrásokról (pl. forgalmas csomópontok, ipari üzemek), vagy például a talajhasználat és az egyes fémek kapcsolatáról (Wong et al, 2006).…”