The effect of redox potential on the stability of some heavy metals in the bottom sediments of the Gulf of Suez Egypt تأثير الجهد الأكسديالاختزالي على ثبات بعض العناصر الثقيلة في رواسب قاع خليج السويس

Abstract

أوضحت الدراسة التي تمت على 27 عينة من رواسب قاع خليج السويس بالبحر الأحمر، وجود علاقة وثيقة بين كل من الأس الهيدروجيني والجهد الأكسدي الاختزالي من جهة، ودرجة ثبات بعض العناصر الثقيلة في تلك الرواسب تتكون رواسب قاع خليج السويس في الغالب الأعم من الرمال والغرين الكلسي (الرمال والغرين المكونة من كربونات الكالسيوم والمغنيسيوم) وقد تم التوصل إلى أنه هناك ثلاثة عوامل رئيسية تتحكم في ثبات العناصر تحت الدراسة في الرواسب، العامل الأول هو درجة الأس الهيدروجينيوالجهد الأكسدي الاختزالي، وحيث إن معظم رواسب قاع خليج السويس تتكون من الرمال والغرين الكلسي، فإنها لا تذوب تحت معدلات عالية من الأس الهيدروجيني (الوسط القاعدي) والجهد الأكسدي الاختزالي (الوسط المؤكسد) وبما أن هذه الرواسب الكلسية تحتوي على معظم الفلزات، فإن انتقالها إلى الوسط المائي المحيط عن طريق الذوبان المباشر غير وارد على الصعيد الآخر، فإن العلاقة العكسية بين المحتوى العضوي وكل من درجة العضوية في الرواسب يقلل من قلويتها ويستهلك الأكسجين مكسبا الرواسب جهداً اختزالياً أكبر العامل الثاني هو الأس الهيدروجيني، والذي يتحكم في وجود عناصر الحديد والنحاس والزنك والكوبلت، وهو يظهر علاقة هذه العناصر بدرجة قلوية الرواسب، بحيث كلما زادت قلوية الرواسب زادت درجة وجود هذه العناصر وثباتها أما العامل الثالث فهو يوضح وجود العناصر في صورة كربونات، كما هو واضح من علاقة الكادميوم والنيكل والكوبلت والرصاص بالكربونات الكلية في رواسب خليج السويس

The relationship between pH and Eh values and the content of some heavy metals in 27 bottom sediments from the Gulf of Suez has been studied The sediment samples are mainly composed of carbonate sand and silt Three main factors control the behaviour of the examined metals in sediments Factor 1 represents a pHEh factor that reveals the influence of redox potential on these metals in sediment Carbonates are insoluble at high pH and Eh values and hence the metals in the carbonate debris are stable under such redox conditions The strong positive loadings on mud (silt and clay) organic carbon iron and manganese indicate to the close relationship of these components in the marine environment The inverse relationship between these components and pH and Eh indicates that the decay of organic matter tends to lower the pH of the sedimentsbut not far below pH 735and consumes the oxygen and hence lowers the Eh too The process of organic matter decay may release part of the iron and manganese content that is associated with organic debris Factor 2 is a pH factor that clearly reveals the relationship of pH with iron copper zinc and cobalt The increase of pH is associated with similar increases in the content of these metals in sediments This factor shows that these metals are more stable in the solid phase under more alkaline conditions Factor 3 is a metalcarbonate factor where cadmium nickel cobalt and lead are mainly present in the carbonate constituents of the sediments