Variation in the content of different forms of mercury in river catchments of the southern Baltic Sea – case study

Gębka, Karolina; Bełdowska, Magdalena

doi:10.2478/phr-2020-0018

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Variation in the content of different forms of mercury in river catchments of the southern Baltic Sea – case study

Autorzy

Gębka Karolina , Bełdowska Magdalena

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

Pobierz

Pobierz

Identyfikatory

DOI

10.2478/phr-2020-0018

Warianty tytułu

Zmienność udziału różnych form rtęci w zlewniach rzek południowego Bałtyku – case study

Języki publikacji

EN PL

Abstrakty

Mercury (Hg) is recognised as a global environmental pollutant. Despite numerous studies being conducted around the world, the transformation of mercury in natural environments is still not fully understood. In addition, increasing droughts and heavy rains are currently observed to contribute to changes in the circulation of Hg. The purpose of this study was to recognise the influence of extreme meteorological and hydrological conditions on the inflow of various forms of mercury to the coastal zone of the Bay of Puck. The studies were carried out at estuarial stations of four rivers belonging to the southern Baltic Sea catchment: Reda, Zagorska Struga, Gizdepka and Płutnica. The results showed that meteorological and hydrological parameters affect mercury speciation in river catchments, which translates into inflow of labile mercury to the southern Baltic Sea.

Rtęć (Hg) uznawana jest za globalne zanieczyszczenie środowiska. Pomimo przeprowadzenia licznych badań na całym świecie transformacje rtęci w środowisku naturalnym nie są ciągle do końca poznane. Dodatkowo obecnie obserwowane są coraz częściej występujące susze oraz intensywne deszcze, ktore przyczyniają się do zmian w obiegu Hg. Tym samym celem przeprowadzonych badań było rozpoznanie wpływu skrajnych warunkow meteorologiczno-hydrologicznych na dopływ rożnych form rtęci do strefy brzegowej Zatoki Puckiej. Badania zostały przeprowadzone na stacjach ujściowych czterech rzek należących do zlewiska południowego Bałtyku: Reda, Zagorska Struga, Gizdepka i Płutnica. Uzyskane wyniki wykazały, że parametry meteorologiczno-hydrologiczne wpływają na specjację rtęci w zlewniach rzek, co przekłada się na dopływ labilnej rtęci do południowego Bałtyku.

Słowa kluczowe

Hg Hg transformations river catchments Baltic Sea

Hg transformacje Hg zlewnie rzek Morze Bałtyckie

Wydawca

Polskie Towarzystwo Medycyny i Techniki Hiperbarycznej

Czasopismo

Polish Hyperbaric Research

Rocznik

2020

Tom

nr 3(72)

Strony

63--72

Opis fizyczny

Bibliogr. 41 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Gębka Karolina

karolinagebka@o2.pl

Institute of Oceanography, University of Gdańsk, Poland

autor

Bełdowska Magdalena

Institute of Oceanography, University of Gdańsk, Poland

Bibliografia

1. Boening, DW., 2000. Ecological effects, transport, and fate of mercury: a general review. Chemosphere 40 (12):1335-1351;
2. Bose-O’Reilly, S., McCarty, KM., Steckling, N., Lettmeier, B., 2010. Mercury exposure and children’s heath. Curr Probl Pediatr Adolesc Health Care 40:186–215. https://doi.org/10.1016/j.cppeds.2010.07.002;
3. Hong, Y.S., Kim, Y.M., Lee, K.E., 2012. Methylmercury Exposure and Health Effects. J Prev Med Public Health, 45, 353-363. DOI: 10.3961/jpmph.2012.45.6.353;
4. Kibria, G., 2014. Trace/heavy metals and its impact on environment, biodiversity and human health – a short review. Technical report 1-5. DOI: 10.13140/RG.2.1.3102.2568/1;
5. Jędruch, A., Bełdowska, M., Kwasigroch, U., Normant-Saremba, M., Saniewska, D., 2018. Mercury fractionation in marine macrofauna using thermodesorption technique: Method and its application. Talanta 189. DOI: 10.1016/j.talanta.2018.07.047;
6. Jędruch, A., Bełdowska, M., 2020. Mercury forms in the benthic food web of a temperate coastal lagoon (southern Baltic Sea). Mar Pollut Bull 153, 110968. DOI: 10.1016/j.marpolbul.2020.110968;
7. HELCOM, 2013. Climate change in the Baltic Sea area: HELCOM thematic assessments in 2013 Balt sea Environ Proc 137, 66;
8. Wang D, Shi X, Wei S (2003) Accumulation and transformation of atmospheric mercury in soil. Sci Total Environ 304:209–214;
9. Pacyna, E.G., Pacyna, J.M., Steenhuisen, F., Wilson, S., 2006. Global anthropogenic mercury emission inventory for 2000. Atmos Environ 40, 4048–4063. DOI: 10.1016/j.atmosenv.2006.03.041;
10. Pacyna, E.G., Pacyna, J.M., Sundseth, K., Munthe, J., Kindbom, K., Wilson, S.,Steenhuisen, F., Maxson, P., 2010. Global emission of mercury to the atmospherefrom anthropogenic sources in 2005 and projections to 2020. Atmos Environ 44,2487–2499;
11. Pirrone, N., Cinnirella, S., Feng, X., Finkelman, R.B., Friedli, H.R., Leaner, J., Mason, R.,Mukherjee, A.B., Stracher, G.B., Streets, D.G., Telmer, K., 2010. Global mercury emission to the atmosphere from anthropogenic and natural sources. Atmos Chem Phys 10, 5951–5964. https://doi.org/10.5194/acp-10-5951-2010
12. Bełdowska, M., Saniewska, S., Falkowska, L., Lewandowska, A., 2012. Mercury in particulate matter over Polish zone of the southern Baltic Sea. Atmos Environ 46, 397-404. DOI: 10.1016/j.atmosenv.2011.09.046;
13. Saniewska, D., Bełdowska, M., Bełdowski, J., Saniewski, M., Szubska, M., Romanowski, A., Falkowska, L., 2014. The impact of land use and season on the riverine transport of mercury into the marine coastal zone. Environ Monit Assess 186, 7593–7604. DOI:10.1007/s10661-014-3950-z;
14. Gębka, K., Bełdowska, M., Saniewska, D., Kuliński, K., Bełdowski, J., 2018. Watershed characteristics and climate factors effects on the temporal variability of mercury inthe southern Baltic Sea rivers. J. Environ. Sci. 68, 55–64. https://doi.org/10.1016/j;
15. Gębka K., Bełdowska M., Saniewska D., Korejwo E., Saniewski M., 2020a. Meteorological phenomenon as a key factor controlling variability of labile particulate mercury in rivers and its inflow into coastal zone of the sea. Environmental Research 184, 109355. https://doi.org/10.1016/j.envres.2020.109355;
16. Gębka, K., Saniewska, D., Bełdowska, M., 2020b. Mobility of mercury in soil and itstransport into the sea. Environ. Sci. Pollut. Res. https://doi.org/10.1007/s11356-019-06790-8;
17. Svoray, T., Ben-Said, S., 2010. Soil loss, water ponding and sediment deposition variations as a consequence of rainfall intensity and land use: a multi-criteria analysis. Earth Surf Process Landforms 35, 202–216. DOI:10.1002/esp.1901;
18. Gębka, K., Beldowska, M., Szymczak, E., Saniewska, D., 2019. Temporal changes in the content of labile and stabile mercury forms in soil and their inflow to the southernBaltic Sea. Ecotoxicol Environ Saf 182. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2019.109434.jes.2017.11.030;
19. Hurley, J.P., Benoit, J.M., Babiarz, C.L., Shafer, M.M., Andren, A.W., Sullivan, J.R., i in., 1995. Influences of watershed characteristics on mercury levels in Wisconsin rivers. Int J Environ Sci Technol 29, 1867–1875. DOI: 10.1021/es00007a026;
20. Lacerda, L.D., Bastos, W.R., Almeida, M.D., 2012. The impacts of land use changes in the mercury flux in the Madeira River. Western Amazon. Earth Sciences. DOI: 10.1590/S0001-37652012000100007;
21. Lechler, P.J., Milller, J.R., Hsu, L.C., Desilets, M.O., 1997. Mercury mobility at the Carson River superfund site, west-central Nevada, USA – interpretation of mercury speciation data in mill tailing, soils, and sediments. J Geochem Explor 58, 259-67. DOI: 10.1016/S0375-6742(96)00071-4;
22. Bełdowski, J., Pempkowiak, J., 2003. Horizontal and vertical variabilities of mercury concentration and speciation in sediments of the GdańskBasin, Southern Baltic Sea. Chemosphere 52:645–654. https://doi.org/10.1016/S0045-6535(03)00246-7;
23. Bełdowska, M., Kobos, J., 2016. Mercury concentration in phytoplankton in response to warming of an autumn – winter season. Environ Pollut 215, 38–47;
24. Korzeniewski, K., 1993. The Puck Bay, FRUG: Gdańsk, Poland;
25. U.S. Environmental Protection Agency (US EPA), 1996. Method 1669. Sampling Ambient Water for determination of Metals at EPA Water Quality Criteria Levels. (Washington);
26. U.S. Environmental Protection Agency (US EPA), 2002. Method 1631. Revision E: Mercury in Water by Oxidation Purge and Trap, and Cold Vapor Atomic Fluorescence Spectrometry. (Washington);
27. Bełdowska, M., Saniewska, D., Gębka, K., Kwasigroch, U., Korejwo, E., Kobos, J., 2018. Simple screening technique for determination of adsorbed and absorbed mercury in particulate matter in atmospheric and aquatic environment. Talanta 182, 340–347. DOI: 10.1016/j.talanta.2018.01.082;
28. Pemkowiak, J., 1997. Zarys geochemii morskiej. Wydawnictwo Uniwersytetu Gdańskiego. ISBN: 83-7017-717-4;
29. Pasieczna, A., 2003. Atlas zanieczyszczeń gleb miejskich w Polsce. Państwowy Instytut Geologiczny, Warszawa. ISBN: 83-7372-636-5;
30. Korejwo, E., Saniewska, D., Bełdowska, M., 2020. Fractionation of mercury in aerosols of the southern Baltic coastal zone. Atmospheric Environment 235:117623. DOI: 10.1016/j.atmosenv.2020.117623;
31. Saniewska, D., Gębka, K., Bełdowska, M., Siedlewicz, G., Bełdowski, J., Wilman, B., 2019. Impact of hydrotechnical works on outflow of mercury from the riparian zone to a river and input to the sea. Mar Pollut Bull 142, 361-376. DOI:10.1016/j.marpolbul.2019.03.059;
32. Inglett, P.W., Reddy, K.R., Corstanje, R., 2005. Anaerobic Soils. In: Encyclopedia of Soils in the Environment. Gainesville, FL, USA: Elsevier;
33. Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2019/1009 z dnia 5 czerwca 2019 r. ustanawiające przepisy dotyczące udostępniania na rynku produktów nawozowych UE, zmieniające rozporządzenia (WE) nr 1069/2009 i (WE) nr 1107/2009 oraz uchylające rozporządzenie (WE) nr 2003/2003;
34. Shanley, J.B., Mast, M.A., Campbell, D.H., Aiken, G.R., Krabbenhoft, D.P., i in., 2008.Comparison of total mercury and methylmercury cycling at five sites using the smallwatershed approach. USGS Staff – Published Research, US Geology Survey. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2007.12.031;
35. Shuster, P.F.,Shanley, J.B., Reddy, M.M., Aiken, G.R., Marvin-DiPasquale, M., Roth, D.A., Taylor, H.E., Krabbenhoft, D.P., Dewild, J.F., 2008. Mercury and organic carbon dynamics during runoff episodes from a northeastern USA watershed. Water Air Soil Pollut 187, 89–108. DOI:10.1007/s11270-007-9500-3;
36. Fryirs, K.A., Brierley, G.J., 2012. Sediment movement and deposition in river systems. In:Geomorphic Analysis of River Systems: an Approach to Reading the Landscape. A John Wiley & Sons, Ltd., Publication, pp. 81–115;
37. Murray Hicks, D., Gomez, B., 2016. Sediment transport. In: Mathias Kondolf, G., Piégay, Hervé (Eds.), Tools in Fluvial Geomorphology. John Wiley & Sons Ltd, pp. 324–356;
38. Saniewska, D., Bełdowska, M., Bełdowski, J., Saniewski, M., Gębka, K., Szubska, M.,Wochna, A., 2018a. Impact of intense rains and flooding on mercury riverine input to the coastal zone. Mar. Pollut. Bull. 127, 593–602. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2017.12.058;
39. Bełdowski, J., Bełdowska, M., 2008. Mercury partitioning between solid and suspended phases in the southern Baltic Sea. Rocz. Ochrony Środowska 10, 123–133;
40. Bełdowska, M., Mudrak-Cegiołka, S., 2017. Mercury concentration variability in the zooplankton of the southern Baltic coastal zone. Progress in Oceanography 159, doi:10.1016/j.pocean.2017.09.009;
41. Bernard, S., Enayati, A., Redwood, L., Roger, H., Binstock, T., 2001. Autism: a novel form of mercury poisoning. Med Hypotheses 56, 462–471.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-2c017951-2a34-4b38-b412-a21dbe341150