Understanding the problems of inland waters: case study

 
Fig.2. trend of major and trace metals in 5 cores 
The value of the enrichment factor (EF) for the main elements in the surface samples is 1 and 
lower because of less human activities and natural entrance. While enrichment factor for 
chromium, lead and zinc in the eastern part of study area (stations 1 to 5) is more than 2 to 4 
times higher. Also, the molybdenum with a different trend is mostly enriched in the western 
parts, and its highest value is related to samples from stations 11, 12 and 13 in the west of the 
Gorgan Bay, that concentration is more than 3 times over the concentration of the element in 
natural samples. Nickel, cobalt, copper and arsenic are also contaminated in most samples, 
upstream sediments of the region and erosion of formations in the south and southeastern 
part of the region by seasonal and permanent rivers is probably the main factor for their 
enrichment in the environment, another factor is that local contaminants are probably due to 
repair of the fishing boats that have been poured into the sediments. The  values of the 
enrichment factor for the main and trace elements in the core samples K1, K3, K5, N1 are 
generally in the range of 1, which indicates the natural source of the elements in the sediment, 
while in the core K7 for zinc, lead, and arsenic, moderate to high enrichment suggests that with 
regard to the Behshahr industrial town and entry of wastewater into this environment could 
cause contamination and pollution (Figure.3). 
338

---

 
Fig 3. Trend of enrichment factor in K7 
 
Finally, the comparison of variations in the concentration of selected elements in the study 
area (surface and core sediments) with the American and Canadian sediment quality guidelines 
showed that the amount of these elements in the sediments of this region is less than 
dangerous and harmful and is in the range between the two guideline but because of 
ecosystem condition, tourism and aquatic resources, this area, must be prevented, managed 
and monitored properly  before they constitute a serious threat to the health of the 
environment and the organisms . 
 
Table 2. Comparison of this study (surface and core sediments) with other studies and quality guidelines 
•
  Alessandro, B., Giovanni, B., Nicola, C., 2006. Heavymetals inmarine sediments of Taranto Gulf 
(Ionian Sea, southern Italy). Mar. Chem. 99, 227–235. 
•
  Harbison, P., 1986. Mangrove muds: a sink and a source for tracemetals. Mar. Pollut. Bull.17 (6), 
246–250. 
•
  Darvish Bastami, K., Bagheri, H., Haghparast, S., Soltani, F., Hamzehpoor, A., Bastami, M. D., 
2012. Geochemical and geo-statistical assessment of selected heavy metals in the surface 
sediments of the Gorgan Bay, Iran. Marine Pollution Bulletin 64, 2877-2884. 
339

---

•
  Darvish Bastami, K., Bagheri, H., Kheirabadi, V., Ghorbanzadeh Zaferani, G., Teymori, M. B., 
Hamzehpoor, A., Soltani, F.,Haghparast, S., Moussavi Harami, S. R., Farzaneh Ghorghani, N., & 
Ganji, S. (2014). Distribution and ecological risk assessment of heavy metals in surface 
sedimentsalong southeast coast of the Caspian Sea. Marine Pollution Bulletin, 81(1), 262–267. 
•
  De Mora, S., Sheikholeslami, M.,Wyse, E., Azemard, S., & Cassi, R. (2004). An assessment of metal 
contamination in coastal sediments of the Caspian Sea. Marine Pollution Bulletin,48(1-2), 61–77. 
•
  Harbison, P., 1986. Mangrove muds: a sink and a source for tracemetals. Mar. Pollut. Bull.17 (6), 
246–250. 
•
  Harikumar, P.S., Nasir, U.P., 2010. Ecotoxicological impact assessment of heavy metals in core 
sediments of a tropical estuary. Ecotoxicol. Environ. Saf. 73, 1742–1747. 
•
  Karbassi, A.R., Nabi-Bidhendi, G.R., Bayati, I., 2005. Environmental geochemistry of heavymetals 
in a sediment core of  Bushehr, Persian Gulf, Iran. J. Environ. Health Sci. Eng. 2(4), 255–260. 
•
  Mohamed, A.W., 2005. Geochemistry and sedimentology of core sediments and the influenceof 
human activities, Qusier, Safaga and Hasighada Harbors, Red sea coast Egypt. Egypt. J. Aquat. 
Res. 31 (1), 92–103. 
•
  Morelli, G., Gasparon, M., Fierro, D., Hu,W.P., Zawadzki, A., 2012. Historical trends in tracemetal 
and sediment accumulation in intertidal sediments of Moreton Bay, southeast Queensland, 
Australia. Chem. Geol. 300–301, 152–164. 
•
  Sun, Q.L., Liu, D.Y., Liu, T., Di, B.P., Wu, F., 2012. Temporal and spatial distribution of trace metals 
in sediments from the northern Yellow Sea coast, China: implications for regional anthropogenic 
processes. Environ. Earth Sci. 66, 697–705. 
•
  Veerasingam, S., Vethamony, P., Mani, M.R., Fernandes, B., 2015. Depositional record of trace 
metals and degree of contamination in core sediments from the Mandovi estuarine mangrove 
ecosystem, west coast of India. Mar. Pollut. Bull. 91, 362–367. 
•
  Szefer, P., Glassby, P., Pempkowiak, J., Kaliszan, R., 1995. Extraction studies of heavy metal 
pollution in surfacial sediments from the southern Baltic Sea off Poland. Chem. Geol.120, 111–
126. 
•
  Vallius, H., 2014. Heavy metal concentrations in sediment cores from the northern Baltic Sea: 
declines over the last two decades. Mar. Pollut. Bull. 79, 359–364. 
 
340

---

Heavy Metal Pollution in Water and Heavy
 
Metal
 
Poisoning
  
 
S.R.Hajieva
1
, H.L.Rafieva
2
, U.N.Abdullaeva
3 
 
1
Baku State University, Faculty of Ecology, Head of the department "Enviromental Chemistry", Doctor of 
Chemistry, Professor 
 
2
Baku State University, Faculty of Ecology, Teacher at the department " Enviromental chemistry", PhD in 
Chemistry 
 
3
Baku State University, Faculty of Ecology, Master student of the department of " Enviromental 
chemistry" 
 
Keywords: Toxic metal , Heavy metals, Pollution 
 
INTRODUCTION 
 
Water pollution is contamination of water by foreign matter that deteriorates the quality of the 
water. Water pollution covers pollutions in liquid forms like ocean pollution and river pollution. As the 
term applies, liquid pollution occurs in the oceans, lakes, streams, rivers, underground water and bays, 
in short liquid-containing areas. 
It involves the release of toxic substances, pathogenic germs, substances that require much oxygen 
to decompose, easy-soluble substances, radioactivity, etc. that becomes deposited upon the bottom 
and their accumulations will interfere with the condition of aquatic ecosystems. For example, the 
eutrophication: lack of oxygen in a water body caused by excessive algae growths because of 
enrichment of pollutants. According to the water cycle, naturally, water around us will be absorbed to 
the land (soil) and rivers will stream from the upstream to the downstream and released to the sea. In 
normal situation organic pollutants are biodegraded by microbes and converted to a form that brings 
benefits to the aquatic life. And for the inorganic pollutants, in the same situation, don't bring to much 
hazards because they are widely dispersed and have almost no effect to the environment which they are 
released to. 
Some of the pollutants like lead (Pb), arsenic (As), mercury (Hg), chromium (Cr) specially hexavalent 
chromium, nickel (Ni), barium (Ba), cadmium (Cd), cobalt (Co), selenium (Se), vanadium (V), oils and 
grease, pesticides, etc are very harmful, toxic and poisonous even in ppb (parts per billion) range. There 
are some minerals which are useful for human and animal health in small doses beyond which these are 
toxic. Zinc (Zn), copper (Cu), iron (Fe), etc fall into this category. For agriculture, some elements like zinc, 
copper, manganese (Mn), sulphur (S), iron, boron (B), together with phosphates, nitrates, urea, 
potassium, etc are useful in prescribed quantities. There are some compounds like cyanides, 
thiocyanides, phenolic compounds, fluorides, radioactive substances, etc which are harmful for humans 
as well as animals. 
 
Methods and materials 
 
       Atomic Absorption Spectrometry (AAS) is a technique for measuring quantities of chemical elements 
present in environmental samples by measuring the absorbed radiation by the chemical element of 
interest. This is done by reading the spectra produced when the sample is excited by radiation. The 
atoms absorb ultraviolet or visible light and make transitions to higher energy levels. Atomic absorption 
methods measure the amount of energy in the form of photons of light that are absorbed by the 
sample. 
      Flame atomic absorption methods are referred to as direct aspiration determinations. They are 
normally completed as single element analyses and are relatively free of interelement  spectral 
interferences.  For some elements, the temperature or type of flame used is critical. If flame and 
analytical conditions are not properly used, chemical and ionization interferences can occur. Different 
341

---