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 transplantowanego porostu na depozycję pierwiastków z atmosfery

• Konferencja: Środkowo-europejska Konferencja ECOpole '07 (18-20.10.2007 ; Duszniki Zdrój, Polska)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Samples of Flavoparmelia caperata (L.) Hale thalli, from a clean area in northern Portugal (Baiao), were transplanted into an exposure location at the south-western Atlantic toast, 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 Bite 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 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 poludniowo-zachodnic wybrzeże Atlantyku, zanieczyszczone przez emisje miejsko-przemysłowe z m. Sines, transplantowano próbki plech porostów Flavoparmelia caperate (L.) z czystego obszaru w północnej Portugalii Zastosowano nowe procedury transplantowania porostów. Podczas eksperymentu badano całkowity opad atmosferyczny. Próbki porostów, eksponowano przez dziesięć miesięcy w pięciu etapach, po dwa miesiące każdy. Plechy porostów były oddzielane od kory sosny (Pinus pinaster (Ait.) Sol), oczyszczane i sortowane, cięte na małe regularne kawałki i umieszczane w szalkach Petriego o średnicy 47 nim. 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. Do 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 interesujących 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

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

PL

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

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Chemia i Inżynieria Ekologiczna
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 14, nr 7
• Strony: 631--644
• Opis fizyczny: Bibliogr. 53 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Freitas M.

autor

Pacheco A.M.G.

autor

Baptista M.S.

autor

Dionisio I.

autor

Vasconcelos M.T.S.D.

autor

Cabral J.P.

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

Bibliografia

• [1] Král'ová K. and Masarovičová E.: Ecol. Chem. Eng. 2006, 13, 1179-1207.
• [2] Grindon L.H.: The Manchester Flora, William White, London 1859.
• [3] Nylander W.: Bull. Soc. Bot. Fr. 1866, 13, 364-372.
• [4] 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.
• [5] Burton M.A.S.: Biological Monitoring of Environmental Contaminants (Plants) - A Technical Report (MARC Report No. 32), Monitoring and Assessment Research Centre (MARC), University of London (King’s College), London 1986.
• [6] Nimis P.L.: Air quality indicators and indices: the use of plants as bioindicators for monitoring air pollution, [in:] Indicators and Indices for Environmental Impact Assessment and Risk Analysis (EUR 13060 EN Report). Colombo A.G., Premazzi G. (eds.), Commission of the European Communities, Luxembourg 1990, pp. 93-126.
• [7] Mulgrew A. and Williams P.: Biomonitoring of Air Quality Using Plants, Monitoring and Assessment Research Centre (MARC; London) and Federal Environmental Agency (FEA, Berlin), Berlin 2000.
• [8] Semander J.R.: Stockholms Natur, Almquist & Wiksells, Uppsala and Stockholm 1926.
• [9] Hawksworth D.L. and Rose F.: Nature 1970, 227, 145-148.
• [10] 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.
• [11] Hawksworth D.L. and Rose F.: Lichens as Air Pollution Monitors, Arnold, London 1976.
• [12] Conti M.E. and Cecchetti G.: Environ. Pollut. 2001, 114, 471-492.
• [13] Garty J.: Crit. Rev. Plant Sci. 2001, 20, 309-371.
• [14] Nieboer E., Richardson D.H.S. and Tomassini F.D.: Bryologist 1978, 81, 226-246.
• [15] Andersen A., Hovmand M.F. and Johnam I.: Environ. Pollut. 1978, 17, 133-151.
• [16] Pilegaard K.: Water Air and Soil Pollut. 1979, 11, 77-91.
• [17] Herzig R., Liebendürfer L., Urech M., Ammann K., Cuecheva M. and Landolt W.: Int. J. Environ. Anal. Chem. 1989, 35, 43-57.
• [18] Sloof J.E.: Atmos. Environ. 1995, 29, 11-20.
• [19] Berg T. and Steinnes E.: Environ. Pollut. 1997, 98, 61-71.
• [20] Bari A., Rosso A., Minciardi M.R., Troiani F. and Piervittori R.: Environ. Monit. Assess. 2001, 69, 205-220.
• [21] Cercasov V., Pantelica A., Salagean M., Caniglia G. and Scarlat A.: Environ. Pollut. 2002, 119, 129-139.
• [22] Bargagli R., Monaci F., Borghini F., Bravi F. and Agnorelli C.: Environ. Pollut. 2002, 116, 279-287.
• [23] Culicov O.A. and Yurukova L.: J. Atmos. Chem. 2006, 55, 1-12.
• [24] Wannaz E.D. and Pignata M.L.: J. Atmos. Chem. 2006, 53, 185-209.
• [25] Reimann C., Koller F., Kashulina G., Niskavaara H. and Enghnaier P.: Environ. Pollut. 2001, 115, 239-252.
• [26] Pacheco A.M.G., Barros L.I.C., Freitas M.C., Reis M.A., Hipólito C. and Oliveira O.R.: Environ. Pollut. 2002, 120, 79-86.
• [27] Santitoro A., Aprile G.G., Baldantoni D., Bartoli G. and Alfani A.: Environ. Monit. Assess. 2004, 98, 59-67.
• [28] Pacheco A.M.G. and Freitas M.C.: J. Radioanal. Nucl. Chem. 2004, 259, 27-33.
• [29] Rusu A.-M., Jones G.C., Chimonides P.D.J. and Purvis O.W.: Environ. Pollut. 2006, 143, 81-88.
• [30] Chiarenzelli J.R., Aspler L.B., Ozarko D.L., Hall G.E.M., Powis K.B. and Donaldson J.A.: Chemosphere 1997, 35, 1329-1341.
• [31] Vieira B.J., Freitas M.C., Rodrigues A.F., Pacheco A.M.G., Soares P.M. and Correia N.: J. Atmos. Chem. 2004, 49, 231-249.
• [32] Gjengedal E. and Steinnes E.: Environ. Monit. Assess. 1990, 14, 77-87.
• [33] Bargagli R.: Sci. Total Environ. 1995, 176, 121-128.
• [34] Bargagli R., Brown D.H. and Nelli L.: Environ. Pollut. 1995, 89, 169-175.
• [35] Berg T., Rřyset O. and Steinnes E.: Atmos. Environ. 1995, 29, 353-360.
• [36] Loppi S., Nelli L., Ancora S. and Bargagli R.: Environ. Monit. Assess. 1997, 45, 81-88.
• [37] Reimann C., Niskavaara H., Kashulina G., Filzmoser P., Boyd R., Volden T., Tomilina O. and Bogatyrev I.: Environ. Pollut. 2001, 113, 41-57.
• [38] Carreras H.A. and Pignata M.L.: Environ. Pollut. 2001, 111, 45-52.
• [39] Pacheco A.M.G., Freitas M.C., Sarmento S., Baptista M.S., Dionisio L, Vasconcelos M.T.S.D. and Cabral J.P.: J. Radioanal. NucL Chem. 2007, 276(I), in press (DOI: 10.1007/s10967-008-0422-3).
• [40] 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.
• [41] Machado A., Freitas M.C. and Pacheco A.M.G.: J. Atmos. Chem. 2004, 49, 161-173.
• [42] Frcitas M.C., Reis M.A., Marques A.P. and Wolterbeek H.Th.: J. Radioanal. Nucl. Chem. 2000, 244, 109-113.
• [43] Freitas M.C., Reis M.A., Alves L.C., Wolterbeek H.Th., Verburg T. and Gouveia M.A.: J. Radioanal. Nucl. Chem. 1997, 217, 21-30.
• [44] Freitas M.C., Reis M.A., Alves L.C. and Wolterbeek H.Th.: Environ. Pollut. 1999, 106, 229-235.
• [45] 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, Markert B.A., Friese K. (eds.), Elsevier Science B.V., Amsterdam 2000, pp. 187-213.
• [46] Freitas M.C., Pacheco A.M.G., Dionisio I., Sarmento S., Baptista M.S., Vasconcelos M.T.S.D. and Cabral J.P.: Nucl. Instr. Meth. A 2006, 564, 733-742.
• [47] Mingorance M.D. and Rossini Oliva S.: Environ. Monit. Assess. 2006, 119, 57-68.
• [48] Pais I. and Jones, Jr. J.B.: The Handbook of Trace Elements, St. Lucie Press, Boca Raton, FL 1997.
• [49] Cao L., Tian W., Ni B., Zhang Y. and Wang P.: Atmos. Environ. 2002, 36, 1951-1956.
• [50] Lantzy R.J. and Mackenzie F.T.: Geochim. Cosmochim. Acta 1979, 43, 511-525.
• [51] Chiarenzelli J.R., Aspler L.B., Dunn C., Cousens B., Ozarko D.L. and Powis K.B.: Appl. Geochem. 2001, 16, 245-270.
• [52] Snedecor G.W. and Cochran W.G.: Statistical Methods, Iowa State University Press, Ames, IA 1989.
• [53] Freitas M.C. and Pacheco A.M.G.: J. Atmos. Chem. 2004, 49, 67-82.