Effect of Heavy Metals on the Chlorophyll Concentration in Some Plants Around Steelworks KH "Huta Katowice"

• Autorzy: Łukasik I.

Warianty tytułu

PL

Oddziaływanie metali ciężkich na zawartość chlorofilu w tkankach roślin wokół KH "Huta Katowice"

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Chlorophyll content (a + b) was measured to indicate the physiological effects of heavy metal deposition and heavy metal soil concentration on following plants species: Pinus sylvestris L, Betula pendula Roth, Fragaria vesca L. The leaves of investigated plants were collected at distances of 1000, 4500 and 6000 m from the steelworks KH "Huta Katowice" (Upper Silesia, Southern Poland). Generally, close to the steelworks chlorophyll contents in the leaves was about 10-13% lower. This result suggests that the smelter emissions have a negative effect on the physiology of investigated plants. However, a significant positive correlation was found between the chlorophyll (a + b) content and lead and cadmium content in leaves of Pinus sylvestris. That can explain a specific stress reaction - it means on increase of chlorophyll a and b synthesis in older needles (2-years old) under intensive heavy metaIs pollution.

PL

Zbadano oddziaływanie metali ciężkich pochodzących z emisji "Huty Katowice" na zawartość chlorofilu (a + b) w liściach wybranych gatunków roślin: Pinus sylvestris L, Betula pendula Roth i Fragaria vesca L, dominujących w ekosystemach wokół huty. Liście zbierano z powierzchni badawczych wyznaczonych w odległości 1000,4500 i 6000 m od emitora. Wykazano, że zawartość barwników asymilacyjnych była 010-13% mniejsza w liściach roślin występujących na powierzchni usytuowanej najbliżej źródła emisji. Jednocześnie w przypadku szpilek Pinus sylvestris stwierdzono istotną korelację dodatnią pomiędzy zawartością ołowiu i kadmu a koncentracją chlorofilu (a + b). Przypadek ten można tłumaczyć specyficzną reakcją na stres środowiskowy, która przejawia się wzmożoną syntezą barwników asymilacyjnych w starszych szpilkach (Z-letnich) pod wpływem intensywnej emisji pyłów zawierających metale ciężkie [18].

Słowa kluczowe

EN

chlorophyll; heavy metals; air pollution; Betula pendula; Pinus sylvestris; Fragaria vesca

PL

chlorofil; metale ciężkie; zanieczyszczenie powietrza; Betula pendula; Pinus sylvestris; Fragaria vesca

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Chemia i Inżynieria Ekologiczna
• Rocznik: 2003
• Tom: Vol. 10, nr 3-4
• Strony: 265--273
• Opis fizyczny: 8 rys., 4 tabele, bibliogr. 21 poz.

Twórcy

autor

Łukasik I.

• Department of Ecology, Silesia University, ul. Bankowa 9, 40-007 Katowice, tel. 0/.../32/359 11 18

• Department of Ecology, Silesia University, ul. Bankowa 9, 40-007 Katowice, tel.: 0/.../32/359 11 18

Bibliografia

• [1] Krochmal D.: An assessment of air pollution monitoring system in Katowice Agglomeration, Chem. Inż. Ekol., 1997, 4(1), 49-63.
• [2] Chang A.C., Page A.L., Foster K.W. and Jones T.E.: Comparison of cadmium and zinc accumulation by four cultivars of barley grown in sludge amended soils, J. Environ. Qual., 1982, 11, 409-417.
• [3] Kisku G.C., Barman S.C. and Bhargava S.K.: Contamination of soil and plants with potentially toxic elements irrigated with mixed industrial effluent, Water, Air Soil Pollut., 2000, 120, 121-137.
• [4] Roberts R.D. and Johnson M.S.: Dispersal of heavy metals from abandoned mine workings and their transference through terrestrial food chains, Environ. Pollut., 1978, 16, 293-308.
• [5] Barman S.C. and Lal M.M.: Accumulation of heavy metals (Zn, Cu, Cd and Pb) in soils and cultivated vegetables and weeds grown in industrially polluted fields, Indian J. Environ. Biol., 1994, 15(2), 107-114.
• [6] Monni S., Uhlig C., Hansen E. and Magel E.: Ecophysiological responses of Empetrum nigrum to heavy metal pollution, Environ. Pollut., 2001, 112, 121-129.
• [7] Linder S.: A proposal for the use of standarized methods for chlorophyll determinations in ecological and ecophysiological investigations, Physiol. Plant., 1974, 32, 154-156.
• [8] Azcue J. and Murdoch A.: Comparison of different washing, ashing and digestion methods for analysis of trace elements in vegetation, Intern. J. Environ. Chem., 1994, 57, 151-162.
• [9] Ostrowska A., Gawliński S. and Szczubiałka Z.: Metody analizy i oceny właściwości gleb i roślin. Katalog Instytutu Ochrony Środ., Warszawa, 1991, p. 334.
• [10] Kabata-Pendias A. and Pendias H.: Biogeochemia pierwiastków śladowych, Wyd. Nauk. PWN, Wyd. II zmienione, Warszawa 1999, p 385.
• [11] Barman S.C. and Bhargava S.K.: Accumulation of heavy metals in soil and plants in industrial polluted fields, Ecol. Issues Environ. Impact Assess., 1997, 289-314.
• [12] Angelov M., Tsonev T., Uzunova A. and Gaidardjieva K.: Cu2+ effect upon photosynthesis, chloroplast structure, RNA and protein synthesis of pea plants, Photosynthetica 1993, 28, 341-350.
• [13] Bishnoi N.R., Sheoran I.S. and Singh R.: Influence of cadmium and nickel on photosynthesis and water relation in wheat leaves of different insertion level, Photosynthetica 1993, 28, 473-479.
• [14] Shevtsova A.: Responses of subarctic dwarf shrubs to climat change and air pollution, Ann. Univer. Turku, 1998, Ser AII.113, Doctoral thesis.
• [15] Uhlig C., Salemaa M. and Vanha-Majamaa I.: Element distribution in Empetrum nigrum microsites at heavy metal contaminated sites in Harjavalta, Western Finland, [in:] Kopponen P., Karenlampi S., Rekila R., Karenlampi L. (eds.), Bio- and Ecotechnological Methods in Restoration. Abstracts of an International Advanced Course, 16-18 December, Kuopio, Finland 1996. p 21.
• [16] Nieminen T.M., Derome J. and Helmisaari H.S.: Interactions between precipitation and Scots pine canopies along a heavy metal pollution gradient, Environ. Pollut., 1999, 105, 129-137.
• [17] Łukasik W.: The changes of pigments content in selected species of the pine forest herb layer under influence of pollution, Acta Biol. Silesia., 1990, 16(33), 191-202.
• [18] Stiborova M., Doubravova M., Brezinova A. and Friedrich A.: Effects of heavy metal ions on growth and biochemical characteristics of photosynthesis of barley (Hordeum vulgare L.), Photosynthetica, 1986, 20(4), 418-425.
• [19] Tolgyessy J., Harangozo M. and Dillinger P.: Determination of Cu, Ni, Zn and Pb contents in Taraxacum officinale near the highway D-61 Bratislava – Trnava (SR) by radionuclide X-ray fluorescence analysis, J. Radioanal. Nucl. Chem. Letts., 1993, 176, 451-455.
• [20] Ouzounidou G.: Cu-ions mediated changes in growth, chlorophyll and other ion contents in Cu-tolerant Koeleria splendens, Biol. Plant., 1995, 37, 71-78.
• [21] Abdelbasset R., Issa A. and Adam M.S.: Chlorophyllase activity – effect of heavy metals and calcium, Photosynthetica, 1995, 31, 421-425.