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Freisetzung von Schwermetallen aus dem bodenbildenden Tonmineral Illit durch Aminosäuren

Zusammenfassung

Lohrheimer Kaolin W (51% Illit, 31% Kaolinit, 18% Quarz, kein Kohlenstoff) wurde mit unterschiedlichen Mengen Schwermetallionen (0,11–6,0 mmol/100 g Cu, Ni, Cd) aus den entsprechenden Nitratlösungen belegt. In einem anschließenden Versuchsschritt wurde die Freisetzung der aufgenommenen Metalle in aminosäurehaltigen (Penicillamin und Histidin) und- freien Lösungen im schwach sauren und alkalischen Milieu getestet. In Abhängigkeit von der Metallbelegung, dem Metall-Aminosäure-Verhältnis und dem Versuchs-pH konnte eine deutliche Beeinflussung der Metallfreisetzung durch die Aminosäuren festgestellt werden. Besonders im basischen Milieu kam es bei beiden Aminosäuren zu einer Vervielfachung der Kupferionenfreisetzung (bis zum Faktor 39 (Pen) bzw. 27 (His)) gegenüber der Kontrollösung und bei Histidin auch zu einer Erhöhung der Nickel- (Faktor 53) und Cadmiumfreisetzung (Faktor 4, 5). In diesen Fällen wurden die Schwermetalle zu 80 bis nahezu 100% von der Tonmineraloberfläche abgelöst.

Abstract

Kaolin W from Lohrheim (51% Illite, 31% Kaolinite, 18% Quarz, no Carbon) was loaded with various amounts of heavy metal ions (0.11–6.0 mmol/100g Cu, Ni, Cd) from their nitrate solutions. In the next step the release of the bound metals was tested with or without aminoacids (penicillamine and histidine) in solutions of weak acidity or alkalinity. It was found an evident influence of the aminoacids to the metal release in dependence of metalcoating, metal-aminoacid-ratio and experimental pH. Especially in alkali environment a multiplication of the copper release (to a factor of 39 (pen) or 27 (his)) was observed. An increased nickel (factor 53) and cadmium release (factor 4.5) was found with histidine. In this cases 80 to 100% of the heavy metals were removed from the clay-mineral-surface.

Literatur

  1. Thome-Kozmiensky, K.J.: Altlasten, Bd. 3, 9–12, Berlin, EF-Verlag (1989)

    Google Scholar 

  2. Bieniek, D.; Fischer, K.: Dekontamination schwermetallbelasteter Böden mit organischen Komplexbildner . In: Jessberger, H.L. (Hrsg.): Erkundung und Sanierung von Altlasten (1991) 37–45, Rotterdam (Balkema)

  3. Fischer, K.; Rainer, C.; Kettrup, A.: Removal of heavy metals from soil components under the influence of amino acids. In: Farmer, J.G. (Hrsg.): Proc. 8th Int. Conf. Heavy Metals in the Environment, 1 (1991) 395–398, Edinburgh

  4. Fischer, K.;Rainer, C.;Kettrup, A.: Desorption of heavy metals from typical soil components (clay, peat) with glycine. Intern. J. Environ. Anal. Chem. 46 (1–3) (1992) 53–62

    CAS  Google Scholar 

  5. Heim, D.: Tone und Tonminerale, Stuttgart, F. Enke Verlag (1990)

    Google Scholar 

  6. Hofmann, U.: Clays and clay minerals, Washington (1956) 273–287

  7. Wagner, V.: Über den Einfluß der Aminosäuren Histidin und Penicillamin auf das Austauschverhalten von Schwermetallen (Cu, Ni, Cd) am Tonmineral Illit, Diplomarbeit am Institut für anorganische Chemie, LMU München (1991)

  8. Chodura, A.: Über das Adsorptionsverhalten von Zn(II), Pb(II), Cr(III) und Hg(II) an Illit und die Freisetzung der genannten Schwermetalle aus ihren adsorptiven Bindungen unter Einwirken der Komplexbildner L-Glycin und L-Histidin, Diplomarbeit am Institut für anorganische Chemie, LMU München (1993)

  9. Laurie, S.: Comprehensive coordination chemistry, Amino acids, peptides and proteins, Pergamon Press, New York 2 (1987)

    Google Scholar 

  10. Sigel, H.: Metal Ions in biological systems, Amino acids 9 (1979)

  11. Steger, H.F.: On the mechanism of the adsorption of trace copper by bentonite, Clay and Clay Minerals, 21 (1973) 429–436

    Article  CAS  Google Scholar 

  12. Bodek, J.; Lyman, W.J.; Reehl, W.F.; Rosenblatt, D.H.: Environmental inorganic chemistry, Pergamon Press (1988)

  13. Rai, D.; Zachara, J.; Schwab, A.; Schmidt, R.; Girzin, D.; Rogers, J.: Chemical attenuation rates, coefficients and constants in leachate migration, Report EA-3356 to EPRI by Pacific northwest Laboratories (Battelle Institute), Richland, Washington 1, 2 (1984)

  14. Marteli, A.E.: Critical stability costants, 1, Plenum Press, New York (1980)

    Google Scholar 

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Wagner, V., Fischer, K., Weiss, A. et al. Freisetzung von Schwermetallen aus dem bodenbildenden Tonmineral Illit durch Aminosäuren. UWSF - Z Umweltchem Ökotox 7, 63–68 (1995). https://doi.org/10.1007/BF02938769

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