Zastosowanie badań biomonitoringowych do oceny zanieczyszczenia metalami ciężkimi wybranych ekosystemów

• Autorzy: Świsłowski P. , Marciniak M. , Rajfur M.

Identyfikatory

DOI

10.2429/proc.2016.10(1)033

Warianty tytułu

EN

The use of biomonitoring studies in the assessment of heavy metal contamination of selected ecosystems

• Konferencja: ECOpole’16 Conference (5-8.10.2016, Zakopane, Poland)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem przeprowadzonych badań był biomonitoring zanieczyszczenia wybranymi metalami ciężkimi: Mn, Fe, Cu, Zn, Cd, Ni i Pb terenu w pobliżu zbiornika Janów (woj. świętokrzyskie) oraz wody w niecce zbiornika. Metale ciężkie w matrycach środowiskowych, takich jak glony Palmaria palmata, mchy Pleurozium schreberi i gleba, oznaczano metodą absorpcyjnej spektrometrii atomowej. Na podstawie przeprowadzonych badań i wyznaczonych współczynników akumulacji względnej (RAF) dla eksponowanych próbek glonów wykazano niejednorodne zanieczyszczenie wód zbiornika, szczególnie miedzią i kadmem. Wartości RAF dla tych metali wynosiły odpowiednio od 0,08 do 0,51 i od 0,17 do 0,91. W nielicznych miejscach pomiarowych odnotowano duże stężenia ołowiu i niklu zakumulowanych w mchach, odpowiednio powyżej 6,39 i 3,33 mg/kg s.m. (s.m. - sucha masa). Największe stężenie kadmu i ołowiu w glebie oznaczono w próbce pobranej z punktu położonego w pobliżu stanowiska biwakowo-wędkarskiego (cCd = 2,10 mg/kg s.m., cPb = 256 mg/kg s.m.). Dopuszczalne stężenie ołowiu w powierzchniowych warstwach gleby na terenach zurbanizowanych wynosi 100 mg/kg s.m. Wyniki badań wskazują, iż glony, mchy i gleba mogą być istotnym źródłem informacji o zanieczyszczeniu środowiska metalami ciężkimi.

EN

The aim of the study was the biomonitoring of contamination with selected heavy metals: Mn, Fe, Cu, Zn, Cd, Ni and Pb of an area near the Janow water reservoir (Swietokrzyskie Province) and the water in the basin of the reservoir. Heavy metals in environmental matrices such as algae Palmaria palmata, moss Pleurozium schreberi and soil were determined using atomic absorption spectrometry. The determined relative accumulation factors (RAF) of heavy metals in algae indicate a heterogeneous contamination of the reservoir, particularly with copper and cadmium. RAF values for these metals ranged from 0.08 to 0.51, and from 0.17 to 0.91. In a few measurement sites were recorded high concentrations of lead and nickel accumulated in mosses, respectively above 6.39 mg/kg d.m. and 3.33 mg/kg d.m. (d.m. - dry mass). The highest concentrations of cadmium and lead in the soil were determined in a sample collected near camping-fishing site (cCd = 2.10 mg/kg d.m., cPb = 256 mg/kg d.m.). It should be noted that the allowable concentration of lead in the surface layers of soil in urbanized areas is 100 mg/kg d.m. The results show that algae, moss and soil can be an important source of information about environmental contamination with heavy metals.

Słowa kluczowe

PL

glony morskie Palmaria palmata; mchy Pleurozium schreberi; gleba; metale ciężkie; zbiornik Janów; biomonitoring; współczynnik akumulacji względnej RAF

EN

marine algae Palmaria palmata; Pleurozium schreberi mosses; soil; heavy metals; Janow water reservoir; biomonitoring; relative accumulation factors RAF

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Proceedings of ECOpole
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 10, No. 1
• Strony: 299--314
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys., wykr., tab.

Twórcy

autor

Świsłowski P.

• Samodzielna Katedra Inżynierii Procesowej, Uniwersytet Opolski, ul. R. Dmowskiego 7-9, 45-365 Opole, tel. [phone], fax [phone]

autor

Marciniak M.

• Samodzielna Katedra Biotechnologii i Biologii Molekularnej, Uniwersytet Opolski, ul. kard. B. Kominka 6, 45-032 Opole, tel. [phone], fax [phone]

autor

Rajfur M.

• Samodzielna Katedra Biotechnologii i Biologii Molekularnej, Uniwersytet Opolski, ul. kard. B. Kominka 6, 45-032 Opole, tel. [phone], fax [phone]

Bibliografia

• [1] Zhou Q, Zhang J, Fu J, Shi J, Jiang G. Biomonitoring: An appealing tool for assessment of metal pollution in the aquatic ecosystem. Anal Chim Acta. 2008;606:135-150. DOI: 10.1016/j.aca.2007.11.018.
• [2] Wardencki W, Dymowska A, Namieśnik J. Organizmy żywe w ocenie stopnia zanieczyszczenia ekosystemów morskich. Chem Inż Ekol. 2001;8(6):559-571.
• [3] Urbańska M. Biosorpcja z wykorzystaniem biomasy alg jako metoda usuwania jonów Cr(VI) i Cr(III) ze ścieków przemysłowych. Przeg Nauk Inż Kszt Środ. 2013;(61):323-335. http://iks_pn.sggw.pl/PN61/A9/art9.pdf.
• [4] Bellinger GE, Sigee CD. Freshwater Algae. Identification and Use as Bioindicators. Chichester, UK: John Wiley & Sons; 2010. http://www.dbbe.fcen.uba.ar/contenido/objetos/2010BellingerySigeeIndicadorescap3.pdf
• [5] Świsłowski P, Rajfur M, Kłos A. Biomonitoring aktywny rzeki Czarnej Koneckiej (woj. świętokrzyskie) z wykorzystaniem glonów Palmaria palmata. Proc ECOpole. 2015;9(1):339-345. DOI: 0.2429/proc.2015.9(1)043
• [6] Turner A, Turner D, Braungardt C. Biomonitoring of thallium availability in two estuaries of southwest England. Marine Pollut Bull. 2013;69(1-2):172-177. DOI: 10.1016/j.marpolbul.2013.01.030.
• [7] Schneider S, Lindstrøm EA. Bioindication in Norwegian rivers using non-diatomaceous benthic algae: The acidification index periphyton (AIP). Ecol Indicat. 2009;9(6):1206-1211. DOI: 10.1016/j.ecolind.2009.02.008.
• [8] Beaugggeard M. Biosorption of Heavy Metals by Red Alga (Palmaria palmata). Canada: National Library of Canada; 2001.
• [9] Jerz D, Rajfur M, Kłos A. Biomonitoring wybranych obszarów leśnych. W: Interdyscyplinarne zagadnienia w inżynierii i ochronie środowiska. Wrocław: Ofic Wyd Politechniki Wrocławskiej; 2015;5:164-175. http://www.eko-dok.pl/2015/15.pdf.
• [10] Niemelä M, Piispanen J, Poikolainen J, Perämäki P. Preliminary Study of the use of terrestrial moss (Pleurozium schreberi) for biomonitoring traffic-related Pt and Rh deposition. Archives Environ Contamin Toxicol. 2007;52(3):347-354. DOI: 10.1007/s00244-006-0028-0.
• [11] Poikolainen J, Kubin E, Piispanen J, Karhu J. Atmospheric heavy metal deposition in Finland during 1985-2000 using mosses as bioindicators. Sci Total Environ. 2004;318(1-3):171-185. http://ac.els-cdn.com/S0048969703003966/1-s2.0-S0048969703003966-main.pdf?_tid=65477948-2016-11e6-a5f7-00000aacb362&acdnat=1463919304_bbd022a4642a9a9168871ea55944181c.
• [12] Fernandez JA, Ederra A, Nunez E, Martınez-Abaigar J, Infante M, Heras P, et al. Biomonitoring of metal deposition in northern Spain by moss analysis. Sci Total Environ. 2002;300:115-127. DOI: 10.1016/S0048-9697(02)00230-9.
• [13] Frontasyeva MV, Steinnes E, Lyapunov SM, Cherchintsev VD, Smirnov LI. Biomonitoring of heavy metal deposition in the South Ural region: Some preliminary results obtained by nuclear and related techniques. J Radioanal Nuclear Chem. 2000;245(2):415-420. DOI: 10.1023/A:1006799513736.
• [14] Kosior G, Samecka-Cymerman A, Kolon K, Kempers AJ. Bioindication capacity of metal pollution of native and transplanted Pleurozium schreberi under various levels of pollution. Chemosphere. 2010;81:321-326. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2010.07.029.
• [15] Szarek-Łukaszewska G, Grodzińska K, Braniewski S. Heavy metal concentration in the moss Pleurozium schreberi in the Niepołomice Forest, Poland: Changes during 20 years. Environ Monit Assess. 2002;79(3):231-237. http://link.springer.com/article/10.1023%2FA%3A1020226526451.
• [16] Rajfur M, Kłos A, Dorota Gawlik D, Hyšplerova L, Wacławek M. Akumulacja metali ciężkich w mchach Pleurozium schreberi eksponowanych w pobliżu toru wyścigów samochodowych w Kamieniu Śląskim. Proc ECOpole. 2010;4(2):477-482. http://tchie.uni.opole.pl/PECO10_2/PECO_2010_2_p1.pdf.
• [17] Długości i powierzchnie wód wchodzących w skład obwodów rybackich dla Okręgu Polskiego Związku Wędkarstwa w Kielcach. http://www.pzw.org.pl/pliki/prezentacje/26/cms/szablony/10404/pliki/dlugosci_i_powierzchnie_wod_wchodzacych_w_sklad_obwodu_rzeki_nidzica_nr_1.pdf.
• [18] Nadleśnictwo Barycz - Lasy Nadleśnictwa. http://www.barycz.radom.lasy.gov.pl/lasy-nadlesnictwa#.VsmdP0AwGhw.
• [19] Instrukcja obsługi aparatu AAS iCE 3000 firmy Thermo Scientific. Warszawa: Spectro-Lab; 2013. http://photos.labwrench.com/equipmentManuals/9291-6306.pdf.
• [20] Goryainova Z, Vuković G, Urošević AM, Vergel K, Ostrovnaya T, Frontasyeva M, et al. Assessment of vertical element distribution in street canyons using the moss Sphagnum girgensohnii: A case study in Belgrade and Moscow cities. Atmos Pollut Res. 2016;7(4):690-697. DOI: 10.1016/j.apr.2016.02.013.