Rapp. Comm. int. Mer Médit., 36,2001

161

Introduction

Piraeus port is considered as the third most frequent passenger port in the

world and the leading container hub in the Eastern Mediterranean. Its main

port areas are a central passenger port, a container terminal, a commercial

port, and a ship repair and maintenance site. Previous studies of Piraeus port

have shown high values of dissolved metals (Fe, Zn, Pb, Cu, Ni, Mn) indi-

cating the relatively poor seawater quality in the area studied [1].

In the present paper metal partitioning among the various geochemical

phases of the sediments is examined by sequential chemical ex 

traction

which, although a time consuming technique, can provide detailed infor-

mation concerning the source, mode of occurrence, biological and phy 

sico-

chemical ava 

ilability, mobilization and uptake of metals in sediments [2].

Methodology

Twenty-five surface sediment samples from various locations of the

Piraeus port (Fig.1) were collected during three annual cruises (1997,1998,

1999). The total metal content (Pb, Fe, Cu, Zn) was measured after treat-

ment of the samples by a mixture of concentrated HNO3, HClO4, HF at

high temperature [3]. The partitioning of the metals was examined follow-

ing the Tessieret al(1979) procedure [4] with some modifications [5]. Pb,

Fe, Cu and Zn were examined within five fractions, the following:

exchangeable (E), (1M NH

4

OAc, pH 8.2) ; carbonate associated (C), (1M

NaOAc, pH 5) ; reducible (Red), (0.04M NH

2

OH.HCl, pH 2) ; organic

matter-sulphide bound (Ox+Sul), (HNO

3

, 30% H

2

O

2

, NH

4

OAc) and resid-

ual (Res). 

All metal concentrations were measured by Atomic A 

b 

s 

o 

r 

p 

t 

i 

o 

n

Spectrophotometry.The relative standard deviation of the measurements,

which was obtained from the analysis of five discrete subsamples of select-

ed samples was <5%. 

Figure 1 : The Piraeus port with the studied areas.

Results and

Discussion

From the results of Table 1 the following conclusions are drawn: 

?The total metal content shows an enrichment in area C that can be

attributed to the presence of the ship repair and maintenance site of the

port.

?Cu and Zn show significant percentages in the exchangeable fraction,

indicating that they can be easily released.

?All metals show very small percentages present in the carbonate bound

fraction, which represents sedimentary carbonates, mainly calcium car-

bonate.

?Pb, Fe and Zn show significant percentages in the reducible fraction,

which represents metals bound to ferromanganese oxides.

?Pb, Fe, Zn and especially Cu show significant percentages in the organ-

ic/sulphide fraction indicating their association with the organic matter

and/or sulphide minerals.

?The major percentages of Pb, Fe and Zn and a significant percentage of

Cu are found to the residual fraction as they are bound in the lattice struc-

ture of aluminosilicate minerals.

?In area D, some extreme values (Fe >200,000 µg/g, Zn >6,000 µg/g) ,

not included in the Table 1, were found in restricted areas in the vicinity of

industrialized sites (cement and fertilizer manufacturing).

References

1 - Sakellariadou F., Dassenakis M., Michailidou L., Haralambides L., 1999.

Metal pollution in Piraeus port, a major Mediterranean port. 10

th

International

Symposium of MESAEP Alicante, Spain, Abstracts , p. 120.

2 - Quevauviller P., Rauret G., Griepink B., 1993. Conclusions of the

workshop: Single and sequential extraction in sediments. Int. J. Env.Anal.

Chem., 51, 1–4, 231–235

3 - UNEP, 1985. Reference Methods for Marine Pollution Studies, No 31-39.

4 - Tessier A., Campbell, P.G.C. and Bisson M., 1979. Sequential extraction

procedure of the speciation of particulate trace metals. Anal. Chem., 51, 7,

844-850.

5 - Sakellariadou F., 1987. Geochemistry of nearshore sediments from the

North Aegean Sea, Greece. Ph.D. Thesis, Imperial College, London, p. 376.

METAL PARTITIONING IN PIRAEUS PORT SEDIMENTS

F.Sakellariadou

1*

, L.Haralambides

1

, M.Dassenakis

2

1

Department of Maritime Studies, University of Piraeus, Greece - fsakelar@unipi.gr

2

Department of Chemistry, University of Athens, Greece - edasenak@cc.uoa.gr

Abstract

The metal partitioning among the geochemical phases of sediment samples from the Piraeus port was studied. It shows a total metal

enrichment close to the ship repair and maintenance site of the port. Copper and Zn show significant bioavailability. Significant proportions

of Pb, Fe and Zn are bound to ferromanganese oxides. Lead, Fe, Zn and especially Cu are highly associated with the organic and sulphide

fraction. The major percentages of Pb, Fe and Zn are found to the residual fraction as they are bound in the lattice structure of

aluminosilicate minerals.

Keywords : sediment, metals, zinc, lead. 

AreaA

Pb

Fe

Cu

Zn

Total (µg/g)56-37412619-1805587-270720-925

E (%)

<1

<112-336-20

C (%)

0-7

<1

1-4

0-4

Red (%)18-449-15

1-412-22

Ox+Sul (%)5-2017-2438-583-10

Res (%)35-7064-7424-4445-74

Area B

Total (µg/g)217-46414175-20541173-305700-1090

E (%)

0-1

<117-259-16

C (%)

1-3

<1

1-3

1-4

Red (%)13-489-15

0-310-20

Ox+Sul (%)4-1717-3443-594-10

Res (%)33-8156-7019-3453-75

Area C

Total (µg/g)449-74924869-64429291-8671059-2403

E (%)

0-1

<115-2310-14

C (%)

1-5

<1

1-5

2-4

Red (%)24-398-12

0-313-20

Ox+Sul (%)11-208-2649-656-10

Res (%)39-6362-8415-2556-66

Area d

Total (µg/g)279-39011600-20250160-4081200-1605

E (%)

<1

0-115-256-18

C (%)

1-3

<1

1-2

1-4

Red (%)18-4214-180-311-31

Ox+Sul (%)9-4219-4050-725-14

Res %

25-7246-6412-2239-73

Table 1. Metal content in total sediment and percentages in