Ion exchange kinetics in lichen environment

• Autorzy: Kłos A. , Rajfur M. , Wacławek M. , Wacławek W.

Warianty tytułu

PL

Kinetyka wymiany jonowej w otoczeniu porostów

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The kinetics of cation exchange process between a solution and the cationactive layer of Hypogymnia physodes lichens dipped in the solution was examined in laboratory conditions. H, Na, K, Ca and Mg cations naturally found in lichen environment were considered. Copper salts were also used for the kinetics research. Similarly as other heavy metals, copper indicates considerably higher affinity to lichen cationactive layer in comparison with the aforementioned cations. On the basis of conducted research, conclusions relating to ion exchange processes occurring in natural environment were drawn. The described dependences were used to determine the number of mobile hydrogen ions accumulated in lichens and, in consequence, to search for the dependence between the composition of the lichen cationactive layer and the level of atmospheric precipitation acidification level.

PL

Zbadano w warunkach laboratoryjnych kinetykę procesu wymiany kationów między roztworem, a warstwą kationoaktywną zanurzonych w nim porostów Hypogymnia physodes. Pod uwagę brano kationy: H, Na, K, Ca i Mg, które występują w otoczeniu rosnących naturalnie porostów. Do badań kinetyki użyto także roztworów soli miedzi. Kationy miedzi, podobnie jak innych metali ciężkich, wykazują dużo większe, w porównaniu z wymienionymi kationami, powinowactwo do warstwy kationoaktywnej porostów. Na podstawie przeprowadzonych badań wyciągnięto wnioski dotyczące procesów wymiany jonowej zachodzących w środowisku naturalnym. Opisana zależność została przez nas wykorzystana do oznaczania liczby mobilnych jonów wodorowych zakumulowanych w porostach, a w konsekwencji do poszukiwania zależności między składem warstwy kationoaktywnej porostów a poziomem zakwaszenia opadów atmosferycznych.

Słowa kluczowe

EN

lichens; lichenoindication; ion exchange kinetics

PL

porosty; lichenoindykacja; kinetyka wymiany jonowej

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Chemia i Inżynieria Ekologiczna
• Rocznik: 2005
• Tom: Vol. 12, nr 12
• Strony: 1353--1365
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., 7 rys., 4 tab.

Twórcy

autor

Kłos A.

• Chair of Technology, Opole University, ul. Kard. B. Kominka 4, 45-032 Ople, tel. [phone] ext. 162, fax [phone]

autor

Rajfur M.

• Chair of Technology, Opole University, ul. Kard. B. Kominka 4, 45-032 Ople, tel. [phone] ext. 162, fax [phone]

autor

Wacławek M.

• Chair of Technology, Opole University, ul. Kard. B. Kominka 4, 45-032 Ople, tel. [phone] ext. 162, fax [phone]

autor

Wacławek W.

• Chair of Chemical Physics, Institute of Chemistry, Opole University, ul. Oleska 48, 45-052 Opole

• Chair of Technology, Opole University, ul. Kard. B. Kominka 4, 45-032 Opole, tel. [phone] ext. 162; fax [phone],

Bibliografia

• [1] Vitikainen O.: William Nylander (1822-1899) and Lichen Chemotcaonomy, The Bryologist, 2001, 104(2), 263-267.
• [2] Hawksworth D.L. and Rosę F.: Qualitative scalę for estimating sulphur dioxide air pollution in England and Wales using epiphytic lichens, Nature, 1970, 227, 145-148.
• [3] Ktoś A., Ząbkowska-Wacławek M., Olechowska M. and Koźlik K..: "Air Pollution Project Europe" i jego realizacja na terenie Gminy Jaworzyna Śląska ["Air Pollution Project Europe" and its realisation in Jaworzyna Śląska commune], Chem. Inż. Ekol., 2000, 7(5), 499-519.
• [4] Miszalski Z. and Niewiadomska E.: Comparison of sulphite oxidation mechanisms in three lichen species, New Phytol., 1993, 123(2), 2345-349.
• [5] Nimis P.L., Lazzarin A., Lazzarin G. and Gasparo D.: Lichens as bioindicators of air pollution by SO2 in the Veneto region (NE Italy), Stad. Geobot, 1991, 11, 3-76.
• [6] Evcrsman S. and Sigal L.L.: Ejfects of SO2, O3, and SO2 and O3 in combination on photosynthesis and ultrastructure of iwo lichen species, Can. J. Bot., 1987, 65(9), 1806-1818.
• [7] Pagnanelli F., Trifoni M., Beolchini F., Esposito A., Toro L. and Yeglio F.: Equilibrium biosorption studies in single and multi-metal systems, Proc. Biochem., 2001, 37, 115-124.
• [8] Branquinho C., Catarino F., Brown D.H., Pereira M.J. and Soares A.: Improving the use of lichens as biomonitors of atmospheric metal pollution, Sci. Total Environ., 1999, 232(1-2), 67-77.
• [9] Hauck M., Mulack C. and Paul A.: Manganese uptake in the epiphytic lichens Hypogymnia physodes and Lecanora conizaeoides, Environ. Exp. Bot., 2002, 48, 107-116.
• [10] Seaward M.R.D.: Use and abuse ofheavy metal bioassays in environmenta! monitoring, Sci. Total Environ., 1995, 176, 129-134.
• [11] Chibowski S. and Reszka M.: lnvestigation of Lublin town environment contamination by radionuclides and heavy metals with application of Parmeliaceae lichens, J. Radioanal. Nuci. Chem., 2000, 247(2), 443-446.
• [12] Jeran Z., Byrne A.R. and Batic F.: Transplanted epiphytic lichens as biomonitors of air-contamination by natural radionuclides around the Zirovski vrh uranium mine, Slovenia, Lichenologist, 1995, 27(5), 373-385.
• [13] Loppi S., Malfatti A., Sani M. and Whitehead N.E: Lichens as biomonitors ofgeothermal radiomiclide pollution, Geothermics, 1997, 26(4), 535-540.
• [14] Varrica D., Aiuppa A. and Dongarra G.: Volcanic and anthropogenic contribution to heavy metal content in lichens from Mt. Etna and Vulcano island (Sicily), Environ. Pollut., 2000, 108, 153-162.
• [15] Czarnota P.: Porosty jako indykatory zanieczyszczenia środowiska — Przegląd metod lichenoindykacyjnych [Lichens as indicalors of environmenlal pollution - review ofbioindication methods], Przegl. Przyrod., 1998, IX(l/2), 55-72.
• [16] Kłos A., Rajfur M., Waclawek M. and Waclawek W.: Ion equlibrium in lichen siirmunding, Bioelectro-chemistry, 2005, 66, 95-103.
• [17] Kłos A., Waclawek M., Rajfur M. and Wactawek W.: Przyczyny właściwości sorpcyjnych i bioindykacyjnych porostów [Reasons of sorption and bioindicative properties of lichens], Chem. Dydakt. Ekol. Me-trol., 2002, 7(1-2), 49-57.
• [18] Conti M.E. and Cecchetti G.: Biological monitoring: lichens as bioindicator of air pollution assessment - a review, Environ. Pollut., 2001, 114, 471-492.
• [19] Richardson D.H.S.: Metal uptake in lichens, Symbiosis, 1995, 18(2), 119-127.
• [20] Schwartzman D.W., Stieff L., Kasim M., Kombe E., Aung S., Atekwana E., Johnson J.H. Jr. and Schwartzman K.: An ion-exchange model of lead-210 and leaduplake in a foliose lichen; application to quantitative monitoring of airborne lead fallout, Sci. Total Environ., 1991, 100, 319-336.
• [21] Kłos A., Wacławek W. and Wacławek M.: Wykorzystanie pomiarów konduktometrycznych do opisu kinetyki transportu masy w procesie interdyfuzji Donnanowskiej [The application of the conductometric measurements in the Donnan interdiffusion mass transport kinetic], Chem. Dydakt. Ekol. Metrol., 2002, 7(1-2), 73-77.
• [22] Kłos A., Rajfur M., Wacławek M. and Wacławek W.: Assessment ofprecipitation pH value based on the composition of cationactive layer of lichens, Ann. Polish Chem. Soc., 2004, 3(1), 1124-1127.
• [23] Kiczma B., Kłos A. and Wacławek M.: Wykorzystanie pomiarów konduktometrycznych i pehametrycznych do badania kinetyki procesów wymiany jonowej [The pH and conductivitiy measurements application for the ion exchange kinetics investigation]. Proceedings of: XXXV MKM'2003, 8-11 September 2003, Kraków, 71-76.
• [24] Rajfur M., Kłos A., Wacławek W. and Wacławek M.: Heavy metals sorption in lichen Hypogymnia physodes, Ecol. Chem. Eng., 2005, 12(12), 1343-1351.