Published February 21, 2023 | Version v1
Publication Open

Metal Fractionation and Leaching in Soils from a Gold Mining Area in the Equatorial Rainforest Zone

  • 1. Kwame Nkrumah University of Science and Technology

Description

In this article, a modified BCR procedure and a column leaching test were used to examine the bioavailability and mobility of heavy metals in soils collected from a gold mining area in Ghana. The results for the fractionation of Cd, Cr, Fe, and Mn indicated that high percentages of metals were found in the residual fraction. This implies that the concentrations of metals in the soil are stable under normal environmental conditions. The bioavailability of metals in the soils declined in the following order: Mn (92.4%) > Cd (64.6%) > Cr (46.4%) > Fe (39%). However, the concentrations of labile metals may pose no risk to the environment. In the column test, different rainwater conditions (i.e., natural rainwater and acidified rainwater) were used to imitate the leaching potential of the metals in the actual field. The pH of the soil primarily controlled metal migration into deeper layers. Cumulative metal concentrations in the leachates showed that Fe, Mn, and Cd were high in the tested soils but present at low concentrations, except for Cd. Cadmium showed a higher concentration than the WHO guideline for drinking water, and its seepage into deeper layers may affect the quality of groundwater.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

في هذه المقالة، تم استخدام إجراء BCR المعدل واختبار ترشيح العمود لفحص التوافر البيولوجي وحركة المعادن الثقيلة في التربة التي تم جمعها من منطقة تعدين الذهب في غانا. أشارت نتائج تجزئة Cd و Cr و Fe و Mn إلى العثور على نسب مئوية عالية من المعادن في الكسر المتبقي. وهذا يعني أن تركيزات المعادن في التربة مستقرة في ظل الظروف البيئية العادية. انخفض التوافر الحيوي للمعادن في التربة بالترتيب التالي: Mn (92.4 ٪)> Cd (64.6 ٪)> Cr (46.4 ٪)> Fe (39 ٪). ومع ذلك، قد لا تشكل تركيزات المعادن المرنة أي خطر على البيئة. في اختبار العمود، تم استخدام ظروف مختلفة لمياه الأمطار (أي مياه الأمطار الطبيعية ومياه الأمطار الحمضية) لتقليد إمكانات الرشح للمعادن في الحقل الفعلي. يتحكم الأس الهيدروجيني للتربة في المقام الأول في هجرة المعادن إلى طبقات أعمق. أظهرت التركيزات التراكمية للمعادن في المواد المرتشحة أن الحديد والمنغنيز والكادميوم كانت مرتفعة في التربة التي تم اختبارها ولكنها موجودة بتركيزات منخفضة، باستثناء الكادميوم. أظهر الكادميوم تركيزًا أعلى من إرشادات منظمة الصحة العالمية لمياه الشرب، وقد يؤثر تسربه إلى طبقات أعمق على جودة المياه الجوفية.

Translated Description (French)

Dans cet article, une procédure BCR modifiée et un test de lixiviation sur colonne ont été utilisés pour examiner la biodisponibilité et la mobilité des métaux lourds dans les sols collectés dans une zone d'exploitation aurifère au Ghana. Les résultats du fractionnement du Cd, du Cr, du Fe et du Mn indiquent que des pourcentages élevés de métaux ont été trouvés dans la fraction résiduelle. Cela implique que les concentrations de métaux dans le sol sont stables dans des conditions environnementales normales. La biodisponibilité des métaux dans les sols a diminué dans l'ordre suivant : Mn (92,4 %) > Cd (64,6 %) > Cr (46,4 %) > Fe (39 %). Cependant, les concentrations de métaux labiles peuvent ne présenter aucun risque pour l'environnement. Dans l'essai en colonne, différentes conditions d'eau de pluie (c.-à-d. eau de pluie naturelle et eau de pluie acidifiée) ont été utilisées pour imiter le potentiel de lixiviation des métaux dans le champ réel. Le pH du sol contrôlait principalement la migration des métaux dans les couches plus profondes. Les concentrations cumulées de métaux dans les lixiviats ont montré que Fe, Mn et Cd étaient élevés dans les sols testés mais présents à de faibles concentrations, à l'exception du Cd. Le cadmium a montré une concentration plus élevée que la directive de l'OMS pour l'eau potable, et son infiltration dans les couches plus profondes peut affecter la qualité des eaux souterraines.

Translated Description (Spanish)

En este artículo, se utilizó un procedimiento modificado de BCR y una prueba de lixiviación en columna para examinar la biodisponibilidad y la movilidad de los metales pesados en los suelos recolectados de un área de extracción de oro en Ghana. Los resultados para el fraccionamiento de Cd, Cr, Fe y Mn indicaron que se encontraron altos porcentajes de metales en la fracción residual. Esto implica que las concentraciones de metales en el suelo son estables en condiciones ambientales normales. La biodisponibilidad de metales en los suelos disminuyó en el siguiente orden: Mn (92.4%) > Cd (64.6%) > Cr (46.4%) > Fe (39%). Sin embargo, las concentraciones de metales lábiles pueden no representar ningún riesgo para el medio ambiente. En la prueba de columna, se utilizaron diferentes condiciones de agua de lluvia (es decir, agua de lluvia natural y agua de lluvia acidificada) para imitar el potencial de lixiviación de los metales en el campo real. El pH del suelo controlaba principalmente la migración del metal a las capas más profundas. Las concentraciones metálicas acumuladas en los lixiviados mostraron que Fe, Mn y Cd eran altos en los suelos probados pero estaban presentes en bajas concentraciones, excepto para Cd. El cadmio mostró una concentración más alta QUE la directriz de la OMS para el agua potable, y su filtración en capas más profundas puede afectar la calidad del agua subterránea.

Files

3542165.pdf.pdf

Files (15.9 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:7e84af1d9eff7e2450b930fcc71a6811
15.9 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تجزئة المعادن وترشيحها في التربة من منطقة تعدين الذهب في منطقة الغابات الاستوائية المطيرة
Translated title (French)
Fractionnement des métaux et lixiviation dans les sols d'une zone d'exploitation aurifère dans la zone de la forêt équatoriale
Translated title (Spanish)
Fraccionamiento y lixiviación de metales en suelos de una zona minera de oro en la zona de selva ecuatorial

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4321452260
DOI
10.1155/2023/3542165

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Ghana

References

  • https://openalex.org/W152762770
  • https://openalex.org/W170009586
  • https://openalex.org/W1946722024
  • https://openalex.org/W1968040970
  • https://openalex.org/W1979219564
  • https://openalex.org/W1992510031
  • https://openalex.org/W1996535706
  • https://openalex.org/W1998223024
  • https://openalex.org/W2000264978
  • https://openalex.org/W2020999778
  • https://openalex.org/W2026354299
  • https://openalex.org/W2038565858
  • https://openalex.org/W2044244362
  • https://openalex.org/W2074922120
  • https://openalex.org/W2083475634
  • https://openalex.org/W2086719526
  • https://openalex.org/W2087762787
  • https://openalex.org/W2100684401
  • https://openalex.org/W2107268241
  • https://openalex.org/W2111641049
  • https://openalex.org/W2126164548
  • https://openalex.org/W2136006078
  • https://openalex.org/W2167753136
  • https://openalex.org/W2172534216
  • https://openalex.org/W2181801023
  • https://openalex.org/W2214817795
  • https://openalex.org/W2328100848
  • https://openalex.org/W2505150672
  • https://openalex.org/W2517619806
  • https://openalex.org/W2603543778
  • https://openalex.org/W2604303201
  • https://openalex.org/W2790566258
  • https://openalex.org/W2808074015
  • https://openalex.org/W2885682520
  • https://openalex.org/W2914611456
  • https://openalex.org/W2918541061
  • https://openalex.org/W2921342240
  • https://openalex.org/W2967704503
  • https://openalex.org/W2982504137
  • https://openalex.org/W3016985195
  • https://openalex.org/W3048018541
  • https://openalex.org/W3089545288
  • https://openalex.org/W3095012766
  • https://openalex.org/W3133611812
  • https://openalex.org/W3189252175
  • https://openalex.org/W3194855935
  • https://openalex.org/W3195856817
  • https://openalex.org/W4205416519
  • https://openalex.org/W4206252404
  • https://openalex.org/W4220784550
  • https://openalex.org/W4284686332
  • https://openalex.org/W58850410