Charakterystyka stężeń wybranych metali ciężkich w osadach dennych jeziora Byszyno oraz określenie ich potencjalnego zagrożenia środowiskowego

• Autorzy: Podlasińska J. , Szydłowski K.

Warianty tytułu

EN

Characteristics of selected heavy metals concentrations in bottom sediments of the lake Byszyno and determination of their potential environmental risk

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Badano osady denne jeziora Byszyno, zlokalizowanego w powiecie Białogardzkim. Jezioro Byszyno jest zbiornikiem polodowcowym o powierzchni 10 ha. Zbiornik położony jest wśród lasu sosnowego (starodrzew). Próbki osadów dennych pobierano zimą 2016 r. z warstwy 0-30 cm. Łącznie pobrano 13 próbek osadów dennych. Miejsce pobierania próbek osadów ustalono w zależności od głębokość zalegania osadów od powierzchni lustra wody. Celem pracy było określenie stężeń wybranych metali ciężkich w osadach dennych oraz określenie potencjalnego zagrożenia środowiskowego metalami ciężkimi na podstawie dostępnych ocen oraz klasyfikacji osadów dennych. Osady denne jeziora Byszyno charakteryzują się dużym zróżnicowaniem przestrzennym stężeń badanych metali ciężkich. Badania wykazały, że stężenia metali ciężkich w badanych osadach dennych były wyższe niż odpowiadające im wartości tła podane przez BOJAKOWSKĄ i SOKOŁOWSKĄ [1998] w osadach wodnych Polski. Na podstawie średniego potencjalnego wskaźnika ryzyka ekologicznego (Er), podanego przez HÅKANSONA [1980], można ułożyć w następujący szereg: Cd > Pb > Cu > Ni > Cr > Zn. Przekroczenie granicznej wartości PEL (stężenia progowego, powyżej którego można obserwować szkodliwe oddziaływanie na ekosystem wodny), wystąpiło jedynie w przypadku ołowiu. Średnie wzbogacenie osadów dennych metalami ciężkimi względem tła geochemicznego dla osadów wodnych Polski zmniejszały się następująco: Pb > Cr > Cu > Zn > Ni. Średnio 2,7-razy więcej ołowiu zakumulowane było w osadach niż wynosi wartość tła geochemicznego.

EN

The lake sediments of Byszyno located in the district of Białogard have been examined. Lake Byszyno is a glacial reservoir with about 10 hectares area. The reservoir is located among pine forest. Samples of sediments were collected in winter 2016 year from a layer of 0-30 cm. In total, 13 samples of bottom sediments were collected. Sediments sampling was determined depending on the depth of sediments location from the water surface. The aim of the study was to determine the concentrations of selected heavy metals in sediments and to identify the potential environmental risks of heavy metals content basing on available assessments and classification of bottom sediments. Lake Byszyno sediments are characterized by a large diversity of spatial concentrations of heavy metals. Studies indicate that concentrations of heavy metals in the examined sediments were higher than the corresponding background values given by Bojakowska and Sokołowska in aquatic sediments of Poland. On the basis of the potential ecological risk index (Er) averages created by HÅKANSON [1980], one can arrange following series: Cd > Pb > Cu > Ni > Cr > Zn. The exceeding of the limit values PEL, where a negative impact on aquatic organisms can be observed occurred in the case of lead. Average enrichment of bottom sediments with heavy metals relative to the geochemical background of the Polish water sediments decreased as follows: Pb > Cr > Cu > Zn > Ni. The highest average enrichment of sediments in relation to the geochemical background has been recorded for lead (2.7 fold enrichment).

Słowa kluczowe

PL

jezioro Byszyno; metale ciężkie; osady denne; zlewnia leśna

EN

bottom sediments; catchment forest; heavy metals; Lake Byszyno

• Wydawca: Wydawnictwo ITP
• Czasopismo: Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie
• Rocznik: 2017
• Tom: T. 17, z. 3
• Strony: 85--99
• Opis fizyczny: Bibliogr. 39 poz., rys.

Twórcy

autor

Podlasińska J.

• Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie, Wydział Kształtowania Środowiska i Rolnictwa

autor

Szydłowski K.

• Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie, Wydział Kształtowania Środowiska i Rolnictwa, ul. Słowackiego 17, 71-434 Szczecin

Bibliografia

• BAI J., CUI B., CHEN B., ZHANG K., DENG W., GAO H., XIAO R. 2011. Spatial distribution and ecological risk assessment of heavy metals in surface sediments from a typical plateau lake wetland, China. Ecological Modelling. Vol. 222 s. 301-306.
• BĄK Ł., GÓRSKI J., RABAJCZYK A., SZWED M. 2013. Zawartość związków metali ciężkich w osadach dennych zbiornika Suchedniów [The content of heavy metal in the sediments of the Suchedniów reservoir]. Proceedings of ECOpole. Nr 7(1) s. 287-294.
• BĄK Ł., GÓRSKI J., SZELĄG B. 2014. Koncentracja metali ciężkich w wodzie i osadach dennych małego zbiornika wodnego w Kaniowie [The concentration of heavy metals in water and bottom sediments of small water reservoir in the Kaniowo]. Proceedings of ECOpole. Nr 8(1) s. 120-125.
• BING H. J., WU Y. H., SUNZ. B., YAO S.C. 2011. Historical trends of heavy metal contamination and their sources in lacustrine sediment from Xijiu Lake, Taihu Lake Catchment, China. Journal of Environmental Sciences. Vol. 23 s. 1671-1678.
• BIRCH G., TAYLOR S. 1999. Source of heavy metals in sediments of the Port Jackson estuary, Australia. Science of the Total Environment. Vol. 227 s. 123-38.
• BOJAKOWSKA I. 2001. Kryteria oceny zanieczyszczenia osadów wodnych [The criteria for the assessment of water sediments contamination]. Przegląd Geologiczny. Vol. 49. Nr 3 s. 213-218.
• BOJAKOWSKA I., KOZŁOWSKA O., STEC B. 2015.Trace elements in Lake sediments of the Brda River catchment area. Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych. Vol. 26. No 4(66) s. 40-47.
• BOJAKOWSKA I., KRASUSKA J. 2014. Copper and other trace elements in sediments of lakes near Konin (Poland). Journal of Elementology. T. 19(1) s. 31-40.
• BOJAKOWSKA I., SOKOŁOWSKA G. 1997. Akumulacja pierwiastków śladowych w osadach jeziornych w zależności od strefy ich sedymentacji [Accumulation of trace elements in lake sediments depending on the zone of their sedimentation]. Przegląd Geologiczny. Vol. 45. Nr 5 s. 505-508.
• BOJAKOWSKA I., SOKOŁOWSKA G. 1998. Geochemiczne klasy czystości osadów wodnych [Geochemical classes of water sediments purity]. Przegląd Geologiczny. Vol. 46. Nr 1 s. 49-54.
• CAEIRO S., COSTA M.N., RAMOS T.B., FERNANDES F., SILVEIRA N., COIMBRA A., Medeiros G., PAINHO M. 2005. Assessing heavy metal contamination in Sado Estuary sediment: an index analysis approach. Ecological Indicators. Vol. 5 s. 151-169.
• FU J., XIN H., TAO X., YU H., ZHANG X. 2013. Risk and toxicity assessments of heavy metals in sediments and fishes from the Yangtze River and Taihu Lake, China. Chemosphere. Vol. 93 s. 1887-1895.
• GAUR V. K., GUPTA S. K., PANDEY S. D., GOPAL K., MISRA V. 2005. Distribution of heavy metals in sediment and water of River Gomti. Environmental Monitoring Assessment. Vol. 102 s. 419-433.
• HAHLADAKIS J., SMARAGDAKI E., VASILAKI G., GIDARAKOS E. 2013. Use of sediment quality guidelines and pollution indicators for the assessment of heavy metal and PAH contamination in Greek surficial sea and lake sediments. Environmental Monitoring Assessment. Vol. 185 s. 2843–2853.
• HÅKANSON L. 1980. An ecological risk index for aquatic pollution control of sediment ecological approach. Water Research. Vol. 14 s. 975-1000.
• HOU D., HE J., LU CH., REN L., FAN Q., WANG J., XIE Z. 2013. Distribution characteristics and potential ecological risk assessment of heavy metals (Cu, Pb, Zn, Cd) in water and sediments from Lake Dalinouer, China. Ecotoxicology and Environmental Safety. Vol. 93 s. 135-144.
• JIANG X., WANG W.W., WANG S.H., ZHANG B., HU J.C. 2012. Initial identification of heavy metals contamination in Taihu Lake, euthrophic lake in China. Journal of Environmental Sciences. Vol. 24 s. 1539-1548.
• KISHE M.A., MACHIWA J.F. 2003. Distribution of heavy metals in sediments of Mwanza Gulf of Lake Victoria, Tanzania. Environment International. Vol. 28 s. 619-625.
• KONDRACKI J. 1976. Podstawy regionalizacji fizyczno-geograficznej. Warszawa. PWN. ISBN 978-83-7513-876-4 ss. 168.
• KONSTANTINOS S., EFSTRATIOS K., DIMITRIOS K., PANAGIOTA P., DIMITRIOS V. 2015. Assessment of nutrients and heavy metals in the surface sediments of the artificial lake water reservoir Karla, Thessaly, Greece. Environmental Earth Sciences. Vol. 73 s. 4483-4493.
• LALAH J.O., OCHIENG E.Z., WANDIGA S.O. 2008. Sources of heavy metal input into Winam Gulf, Kenya. Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology. Vol. 81 s. 277-284.
• LI F., HUANG J., ZENG G., YUAN X., LI X., LIANG J., WANG X., TANG X., BAI B. 2013. Spatial risk assessment and sources identification of heavy metals in surface sediments from the Dongting Lake, Middle China. Journal of Geochemical Exploration. Vol. 132 s. 75–83.
• LONG E.R., Field L.J., MacDonald D.D. 1998. Predicting toxicity in marine sediments with numerical sediment quality guidelines. Environmental Toxicology Chemistry. Vol. 17 s. 714-27.
• MACDONALD D.D., INGERSOLL C.G., BERGER T.A. 2000. Development and evaluation of consensus based sediment quality guidelines for freshwater ecosystems. Archives of Environmental Contamination and Toxicology. Vol. 39 s. 20-31.
• MIGASZEWSKI Z.M., GAŁUSZKA A. 2007. Podstawy geochemii środowiska. Warszawa. WNT. ISBN 978-83-204-3223-7 ss. 574.
• MÜLLER G. 1981. Die Schwermetallbelastung der Sedimenten des Neckers und seiner Nebenflüsse. Chemiker Zeitung. Vol. 6 s. 157-164.
• NIU H., DENG W., WU Q., CHEN X. 2009. Potential toxic risk of heavy metals from sediment of the Pearl River. Journal of Environmental Sciences. Vol. 21 s. 1053-1058.
• ÖSMEN H., KÜLAHCI F., ÇUKUROVALI A., DOĞRU M. 2004. Concentrations of heavy metal and radioactivity in surface water and sediment of Hazar Lake (Elazig, Turkey). Chemosphere. Vol. 55 s. 401-408.
• PRADIT S., WATTAYAKORN G., ANGSUPANICH S., BAEYENS W., LEEMAKERS M. 2010. Distribution of trace elements in sediments and biota of Songkhla Lake, Southern Thailand. Water Air Soil Pollution. Vol. 206 s. 155-174.
• RAJKOWSKA M., PROTASOWICKI M. 2011. Distribution of selected metals in bottom sediments of lakes Insko and Wisla (Poland). Ecological Chemistry and Engineering. Vol. 18(5–6) s. 806-812.
• SCHEIBYE K., WEISSER J., BORGGAARD O.K., LARSEN M.M., HOLM P.E., VAMMEN K., CHRISTENSEN J.H. 2014. Sediment baseline study of levels and sources of polycyclic aromatic hydrocarbons and heavy metals in Lake Nicaragua. Chemosphere. Vol. 95 s. 556-565.
• SMITH S.L., MACDONALD D.D., KEENLEYSIDE K.A., INGERSOLL C.G., FIELD J. 1996. A preliminary evaluation of sediment quality assessment values for freshwater ecosystems. Journal of Great Lakes Research. Vol. 22 s. 624-638.
• SU G.Y., ZHANG X.W., LIU H.L., GIESY J.P., LAM M.H.W., LAM P.K.S., SIDDIQUI M.A., MUSARRAT J., AL-KHEDHAIRY A., YU H.X. 2012. Toxic genomic Mechanisms of 6-HO-BDE-47, 6-MeO-BDE-47, and BDE-47 in E. coli. Environmental of Science. Technology. Vol. 46 s. 1185-1191.
• SURESH G., SUTHARSAN P., RAMASAMY V., VENKATACHALAPATHY R. 2012. Assessment of spatial distribution and potential ecological risk of the heavy metals in relation to granulometric contents of Veeranam lake sediments, India. Ecotoxicology and Environmental Safety. Vol. 84 s. 117-124.
• VIOLINTZIS C., ARDITSOGLOU A., VOUTSA D. 2009. Elemental composition of suspended particulate matter and sediments in the coastal environment of Thermaikos Bay, Greece: delineating the impact of inland waters and wastewaters. Journal of Hazardous Materials. Vol. 166 s. 1250-1260.
• Uchwała Nr XXXVIII/247/2014 Rady Gminy Białogard z dnia 12 lutego 2014 r. w sprawie zmiany studium uwarunkowań i kierunków zagospodarowania przestrzennego Gminy Białogard w obrębach ewidencyjnych: Buczek, Byszyno, Kamosowo, Nasutowo, Nosówko, Pomianowo, Rarwino, Rogowo, Rościno, Rychówko, Stanomino, Zagórze i Żelimuch – Zmiany studiów uwarunkowań i kierunków zagospodarowania przestrzennego Gm. Białogard.
• YOHANNES Y.B., IKENAKA Y., SAENGTIENCHAI A., WATANABE K.P., NAKAYAMA S.M.M., ISHIZUKA M. 2013. Occurrence, distribution, and ecological risk assessment of DDTs and heavy metals in surface sediments from Lake Awassa-Ethiopian Rift Valley Lake. Environmental Science. Pollution. Research. Vol. 20 s. 8663-8671.
• YUAN H-Z., SHEN J., LIU E-F., WANG J-J., MENG X-H. 2011. Assessment of nutrients and heavy metals enrichment in surface sediments from Taihu Lake, a eutrophic shallow lake in China. Environmental Geochemistry and Health. Vol. 33 s. 67-81.
• ZHANG X.W., WISEMAN S., YU H.X., LIU H.L., GIESY J.P., HECKER M. 2011. Assessing the toxicity of naphthenic acids using a microbial genome wide live cell reporter array system. Environmental Science Technology Vol. 45 s. 1984-1991.