Response of exposed detached lichens to atmospheric elemental deposition

• Autorzy: Freitas M. , Pacheco A.M.G. , Baptista M.S. , Dionisio I. , Vasconcelos M.T.S.D. , Cabral J.P.

Warianty tytułu

PL

Odpowiedź transplantowanych porostów na depozycję pierwiastków chemicznych z atmosfery

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Samples of Flavoparmelia caperala (L.) Hale thalli, from a clean area in northern Portugal (Baião), were transplanted into an exposure location at the south-western Atlantic coast, impacted by urban-industrial emissions (Sines), for a ten-month long experiment split into five terms of assessment (two months each). Through the experiment, the site was also monitored for atmospheric bulk deposition, and a novel transplantation procedure has been implemented. Lichen thalli were detached from their bark substrate (phorophyte: Pinus pinaster (Ait.) Sol.), cleansed and sorted, cut into small regular pieces, and then confined into 47-mm (diameter) petrislides. The former procedure enables an accurate measurement of the effective lichen area - thus avoiding the common practice of expressing lichen-biomonitoring data on a dry-weight basis - and contributes to abating some variability in the starting (unexposed) material. Every two months, the whole set of samples (four field replicates) was brought back into the laboratory, together with the collected deposition, and replaced by a fresh batch of biological and physical samplers. Analytical techniques for determinations in lichens and deposition were INAA, AAS and ICP-MS. The results indicate that: 1) the biological signals of detached lichens are compatible with sources in the area; 2) there is an appreciable number of airborne elements significantly enriched in (exposed) lichen samples, including some of great environmental interest; and 3) the cumulative contents per unit area of detached-lichen material are likely to provide an acceptable estimate of the atmospheric availability of enriched elements, as measured by their cumulative contents in the dry residues of bulk deposition.

PL

Na południowo-zachodnic wybrzeże Atlantyku, zanieczyszczone przez emisje miejsko-przemyslowc z m. Sines, transplantowano próbki plech porostów Flavoparmelia caperata (L) z czystego obszaru w północnej Portugalii (Baião). Zastosowano nowe procedury transplantowania porostów. Podczas eksperymentu badano całkowity opad atmosferyczny. Próbki porostów eksponowano przez dziesięć miesięcy w pięciu etapach, po dwa miesiące każdy. Piechy porostów byty oddzielane od kory sosny (Pinus pinaster (Ait.) Sol), oczyszczane i sortowane, cięte na maté regularne kawałki i umieszczane w szalkach Petriego o średnicy 47 mm. Procedura ta umożliwia dokładny pomiar efektywnej powierzchni porostu (unikając w ten sposób powszechnej praktyki wyrażania danych biomonitoringowych w odniesieniu do masy suchej próbki w stanie suchym), co przyczynia się do lepszego scharakteryzowania pierwotnego (nieeksponowanego) materiału. Co dwa miesiące komplet próbek (4 powtórzenia) był przenoszony do laboratorium wraz z zebranym opadem i zastąpiony przez nowy zestaw próbników biologicznych i fizycznych Dla badania porostów i opadów wykorzystano następujące techniki analityczne: INAA, AAS i ICP-MS. Wyniki wskazują, że: 1) zmiany biologiczne w transplantowanych porostach są spowodowane przez lokalne źródła, 2) eksponowane próbki porostów zakumulowały znaczną liczbę pierwiastków, w tym bardzo interesujące z punktu widzenia badań środowiskowych, 3) zawartość pierwiastków zakumulowanych w jednostce powierzchni transplantowanego porostu jest dobrym wskaźnikiem ilości badanych pierwiastków w atmosferze, na co wskazuje porównanie tych danych z wartościami oznaczonymi w suchych pozostałościach całej depozycji.

Słowa kluczowe

EN

aiborne elements; biological monitoring; detached lichens; enrichment factors; Flavoparmelia caperata; mixed environments; pollution sources; transplantation procedure

PL

pierwiastki przenoszone drogą powietrzną; monitoring biologiczny; porosty transplantowane; współczynniki wzbogacenia; Flavoparmelia caperata; źródła zanieczyszczeń; procedura transplantacji; różne środowiska

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Proceedings of ECOpole
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 1, No. 1/2
• Strony: 15--21
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Freitas M.

• ITN-Reactor, Technological and Nuclear Institute, E.N. 10, 2686-953 Sacavem, Portugal

autor

Pacheco A.M.G.

• CERENA-IST, Technical University of Lisbon, Av. Rovisco Pais 1, 1049-001 Lisboa, Portugal

autor

Baptista M.S.

• CIMAR, University of Porto, R. Bragas 289, 4050-123 Porto, Portugal

autor

Dionisio I.

• ITN-Reactor, Technological and Nuclear Institute, E.N. 10, 2686-953 Sacavem, Portugal

autor

Vasconcelos M.T.S.D.

• CIMAR, University of Porto, R. Bragas 289, 4050-123 Porto, Portugal
• Chemistry Department, University of Porto, R. Campo Alegre 687, 4169-071 Porto, Portugal

autor

Cabral J.P.

• CIMAR, University of Porto, R. Bragas 289, 4050-123 Porto, Portugal
• Botany Department, University of Porto, R. Campo Alegre 1191, 4150-181 Porto, Portugal

Bibliografia

• [1] Grindon L.H.: The Manchester Flora. William White. London 1859.
• [2] Nylander W.: Bull. Soc. Bot. Fr., 1866, 13, 364-372.
• [3] Arnold F.C.G.: Ber. Bayer. Bot. Ges., 1891, 1, 1-147; 1892, 2, 1-76; 1897,5, 1-45; 1898,6, 1-82; 1900, 7(2), 1-100.
• [4] Hawksworth D.L., and Rose F.: Lichens as Air Pollution Monitors, Arnold, London 1976.
• [5] Conti M.E. and CecchettiG.: Environ. Pollut., 2001, 114, 471-492.
• [6] Garty J.: Crit. Rev. Plant Sci., 2001, 20, 309-371.
• [7] Wolterbeek H.Th., Garty J., Reis M.A. and Freitas M.C.: Biomonitors in use: lichens and metal air pollution, [in:] Bioindicators and Biomonitors, Markert B.A., Breure A.M., Zechmeister H.G. (eds). Elsevier Science B.V., Amsterdam 2003, pp. 377-419.
• [8] Baptista M.S., Vasconcelos M.T.S.D., Cabral J.P., Freitas M.C. and Pacheco A.M.G.: .J Environ. Monit., 2006, 8, 147-152.
• [9] Machado A., Freitas M.C., and Pacheco A.M.C.: J. Atmos. Chem., 2004,49, 161-173.
• [10] Freitas M.C., Reis M.A., Marques A.P. and Wolterbeek H.Th.: J. Radioanal. Nucl. Chem., 2000 244, 109-113.
• [11] Freitas M.C., Reis M.A., Alves L.C., Wolterbeek H.Th., Verbürg T. and Gouveia M.A.: J. Radioanal. Nucl. Chem., 1997, 217, 21-30.
• [12] Freitas M.C., Reis M.A., Alves L.C. and Wolterbeek H.Th.: Environ. Pollut., 1999, 106, 229-235.
• [13] Freitas M.C., Reis M.A., Alves L.C. and Wolterbeek H.Th.: Nuclear analytical techniques in atmospheric trace element studies in Portugal, [in:] Trace Elements - Their Distribution and Effects in the Environment, Marken B.A., Friese K. (eds), Elsevier Science B.V., Amsterdam 2000, 187-213.
• [14] Freitas M.C., Pacheco A.M.G., Dionisio L., Sarmento S., Baptista M.S., Vasconcelos M.T.S.D. and Cabral J.P.: Nucl. Instr. Meth. A, 2006, 564, 733-742.
• [15] Pacheco A.M.C., Freitas M.C., Baptista M.S., Vasconcelos M.T.S.D., and Cabral J.P.: J. Radioanal. Nucl. Chem., 2007, 276, in press (DOI: 10.1007/s 10967-007-0422-8).
• [16] Cao L., Tian W., Ni B., Zhang Y. and Wang P.: Atmos. Environ., 2002, 36, 1951-1956.
• [17] Lantzy R.J. and Mackenzie F.T.: Geochim. Cosmochim. Acta, 1979, 43, 511-525
• [18] Chiaranzelli J.R., AsplerL.B., Dunn C., Cousens B., Ozarko D.L. and Powis K.B: Appl. Geochem., 2001, 16, 245-270.
• [19] Snedecor G.W. and Cochram W.G.: Statistical Methods. Iowa State University Press, Ames, IA 1989.