Effect of the cement and limestone industry on the chemical properties of water beneath tree canopies

• Autorzy: Sporek Monika

Identyfikatory

DOI

10.2428/ecea.2018.25(2)17

Warianty tytułu

PL

Wpływ przemysłu cementowo-wapienniczego na właściwości chemiczne opadów podokapowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This study is a continuation of earlier research aimed at determining the changes in the quality of precipitation beneath the canopy in pine stands affected by the emission of alkaline pollutants. This study was conducted in the Gorazdze Forest District, in a forest complex in south-western Poland affected by the cement and limestone industry. The rainwater measurements under the canopy of Scots pine were made according to the methodology of the environmental monitoring. Wet and dry deposits, thus the total pollution load brought into the forest ecosystem, were analysed. The pH and electrical conductivity was measured in collected water samples. The results showed differences between precipitation in winter (1.10–31.03 next year; fourth and first quarters), and in the growth season (during the second and third quarters – 1.04–30.09). Precipitation sampled beneath tree canopies in the winter half year had higher pH than those from the growth season half year (Table 2).

PL

Prowadzone badania są kontynuacją wcześniejszych prac, których celem jest określenie dynamiki zmian jakości wód opadowych pod okapem drzewostanów sosnowych, znajdujących się pod wpływem imisji zanieczyszczeń alkalicznych. W pracy przedstawiono wyniki trzyletniego okresu badawczego, obejmującego lata 2015–2017. Badania prowadzono w kompleksie leśnym w południowo-zachodniej części Polski (Leśnictwo Górażdże), będącym pod wpływem przemysłu cementowo-wapienniczego. Pomiary wody deszczowej pod okapem sosny zwyczajnej wykonano zgodnie z metodologią monitoringu środowiska Analizie podlegał zarówno depozyt mokry jak i suchy, czyli łączny ładunek zanieczyszczeń jaki wnoszony jest do ekosystemów leśnych. W pobranych próbach wody oznaczono odczyn (pH) oraz przewodnośæ elektrolityczną. Trzyletnie badania wykazały znaczne zróżnicowanie odczynu i przewodności elektrolitycznej opadów atmosferycznych. Uzyskane wartości pH mieściły się w przedziale 3,54–7,97 (tab. 1). Wyniki badań wskazują na różnicę między opadami zimowymi (1.10–31.03 następnego roku IV i I kwartał) a opadami w okresie wegetacyjnym (1.04–30.09; II i III kwartał). Opady podokapowe półrocza zimowego miały wyższy odczyn niż w miesiącach przypadających na okres wegetacyjny (tab. 2).

Słowa kluczowe

EN

alkalization; precipitation; deposition; pine stand

PL

alkalizacja; opady atmosferyczne; depozycja; drzewostan sosnowy

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Ecological Chemistry and Engineering. A
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 25, nr 2
• Strony: 207--214
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., wykr., tab.

Twórcy

autor

Sporek Monika

• University of Opole, Institute of Biotechnology, ul. kard. B. Kominka 6A, 45-035 Opole, Poland, phone: [phone]

Bibliografia

• [1] Levia DF, Shiklomanov AN, Van Stan JT, Inmandar MJ, Mitchell MJ, McHale PJ. Calcium and aluminum cycling in a temperate broadleaved deciduous forest of the eastern USA: relative impacts of tree species, canopy state, and flux type. Environ Monit Assess. 2015;187(7): 458. https://doi.org/10.1007/s10661-015-4675-3.
• [2] Kondrat’ev II, Mezentsev LI, Semykina GI. Tendencies in precipitation pH dynamics in the Russian Far East. Russ Meteorol Hydrol. 2007;32(4):275-282. DOI: 10.3103/S1068373907040085
• [3] Han G, Wu Q, Tang Y. Acid rain and alkalization in southwestern China: chemical and strontium isotope evidence in rainwater from Guiyang. J Atmos Chem. 2011;68:139-155. DOI: 10.1007/s10874-012-9213-x.
• [4] Shi L, Zhang H, Liu T, Mao P, Zhang W. An increase in precipitation exacerbates negative effects of nitrogen deposition on soil cations and soil microbial communities in a temperate forest. Environ Pollut. 2018;235:293-301. DOI: 10.1016/j.envpol.2017.12.083.
• [5] Mutlu S, Atici ?, Gülen Y. Cement dust pollution induces toxicity or deficiency of some essential elements in wild plants growing around a cement factory. Toxicol Ind Health. 2012;29(5): 474-480. DOI: 10.1177/0748233712442727.
• [6] Kloeti P, Keller HM, Guecheva M. Effects of forest canopy on throughfall precipitation chemistry. Atmos Depos. 1989;179:203-209. http://hydrologie.org/redbooks/a179/iahs_179_0203.pdf
• [7] Forti M.C, Moreira-Nordemann LM. Rainwater and throughfall chemistry in a “terra firme” rain forest: Central Amazonia. JGR Atmospheres. 1991;96(D4):7415-7421. https:// doi.org/10.1029/90JD02170.
• [8] Kozłowski R, Jóźwiak M. Chemical denudation in a geoecosystem in acid immision conditions. Ecol Chem Eng S. 2013;20(1):45-54. DOI: 10.2478/eces-2013-0003.
• [9] Eisalou HK, Sengonul K, Gokbulak F, Serengil Y, Uygur B. Effects of forest canopy cover and floor on chemical quality of water in broad leaved and coniferous forests of Istanbul, Turkey. Forest Ecol Manage. 2013; 289:371–377. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2012.10.031
• [10] Sporek M. Monitoring of precipitation water from under canopies of the scotch pine (Pinus sylvestris L.). Ecol Chem Eng A. 2007;14(2): 171-179.
• [11] Jansen W, Block A, Knaack J. Kwaśne deszcze – historia, powstanie, skutki (Acid rains – history, origins, effects) In: Malzahm E, Rachwald H. Analiza kwasowości opadów atmosferycznych w Puszczy Białowieskiej w latach 1986-1992 [An analysis of acidity of atmospheric precipitation the Białowieża forest in 1986-1992]. Pr. IBL, 1995;792: 68-85.
• [12] Greszta J. The effect of acid rains on mountain forests. Sylwan 1996;(2): 49-57.
• [13] Kowalska A, Astel A, Boczoń A, Polkowska Ż. Atmospheric deposition in coniferous and deciduous tree stands in Poland. Atmos Environ. 2016;133:145-155. DOI:10.1016/j.atmosenv.2016.03.033.
• [14] Kozłowski R. Wpływ przemysłu cementowo-wapienniczego na właściwości fizyczno-chemiczne opadów atmosferycznych na terenie “Białego Zagłębia” (Influence of cement-lime industry on the physico-chemical properties of precipitation in a “Białe Zagłębie” region). Monitoring Środowiska Przyrodniczego. 2012;13:63-70.
• [15] Sporek M. Powierzchnia listowia sosny zwyczajnej jako funkcja struktury populacji (The leaf area of Scots pine as a function of the population structure). PWN. 2018. Warszawa. ISBN:9788301203665
• [16] Kolander R. Stan geosystemów Polski w latach 1994-1997 (The state of the geosystem of Poland in 1994-1997). In: Kostrzewski A. (ed.). Zintegrowany Monitoring Środowiska Przyrodniczego – stan geoekosystemów Polski w latach 1994-1997 (Integrated monitoring of the natural environment – state of the geo-ecosystems of Poland in 1994-1997). Biblioteka Monitoringu Środowiska, PIOŚ: Warszawa; 1998:225-244.
• [17] Krzysztofiak L. Raport Stacji Bazowej Zintegrowanego Monitoringu Środowiska Przyrodniczego Wigierskiego Parku Narodowego (Krzywe) za lata hydrologiczne 1994-1997 (Report of the base station for the integrated monitoring of the natural environment in Wigry National Park (Krzywe) in the hydrological years 1994-1997). In: Kostrzewski A. (ed.). Zintegrowany Monitoring Środowiska Przyrodniczego – stan geosystemów Polski w latach 1994-1997 (Integrated monitoring of the natural environment – state of the geo-ecosystems of Poland in 1994-1997). Biblioteka Monitoringu Środowiska. Warszawa; 1998:111-116.
• [18] Kozłowski R, Jóźwiak A. Transformacja opadów atmosferycznych w strefie drzew wybranych ekosystemów leśnych w Górach Świętokrzyskich (The transformation of precipitation in the tree canopy in selected forest ecosystems of Poland’s Świetokrzyskie Mountains). Przegląd Geograficzny 2017;89(1):133-153. http://rcin.org.pl/Content/61805/WA51_81102_r2017-t89-z1_Przeg-Geogr-Kozlowsk.pdf

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).