Deposition of selected metals in the Świętokrzyskie mountains and their influence on changes of soil pH

• Autorzy: Jóźwiak M. , Kozłowski R.

Warianty tytułu

PL

Depozycja wybranych metali w Górach Świętokrzyskich i ich wpływ na zmiany pH gleb

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The research was performed in the central part of the Świętokrzyskie mountains in the sylvan ecosystem between 2000 and 2006. The results indicate growing acidification of rainwaters enriched with metals which results in the increase of acidifica-tion rate (Ma %) and decrease of pH. In the research period (2000--2006) an average amount of Ma % in precipitation amounted to 9.26 (weak acidic solution), after penetrating tree-crowns it is enriched with metals, mainly with Mn (fivefold increase of the load) and with Al (fourfold increase of the load). In the Świętokrzyskie mountains in 2000-2006 in total, the load of tested metals amounted to: 1.314 kg ź ha-1 in precipitation, 4.61 kg ź ha-1 in throughfall in fir-stand and 1.638 kg ź ha-1 in beech-stand.

PL

Na tle zróżnicowania przyrodniczego geoekosystemy górskie różnią się od niżowych nadwyżkami doprowadzanej energii i materii, przy jednoczesnym przyspieszonym ich odprowadzaniu. Dodatkowo wyniesienie tych geoekosystemów ponad otaczające tereny powoduje ich ekspozycję na osadzanie emisji zarówno lokalnego pochodzenia, jak i mas powietrza pochodzących ze zdalnego transportu. Wzrost stężeń w powietrzu atmosferycznym składników o działaniu kwasowym powoduje ukierunkowanie głównego nurtu przemian na postępujące, sięgające głęboko w glebach zakwaszenie środowiska całego geoekosystemu. Opady atmosferyczne, niosące ze sobą składniki zakwaszające, m.in. metale, ulegają dodatkowemu wzbogaceniu po przejściu przez strefę koron i pni drzew. Efektem jest mikromozaikowatość wierzchnich poziomów gleb oraz zmiany pH w profilu glebowym. O stopniu zakwaszenia decyduje procentowy udział kationów o charakterze kwasowym (Ma %) i H+ w całkowitej sumie kationów. Wśród kationów ważne miejsce zajmują metale: Fe, Mn, Al. Badania przeprowadzono w centralnej części Gór Świętokrzyskich w ekosystemie leśnym w latach 2000-2006. Wyniki wskazują na postępujące zakwaszenie wód opadowych, wzbogaconych w metale, czego efektem jest wzrost stopnia zakwaszenia (Ma %) oraz spadek wartości pR. Średnia wartość Ma % w opadzie atmosferycznym dla okresu przyjętego do badań (lata 2000-2006) wynosiła 9,26 (roztwór słabo kwaśny), po przejściu przez strefę koron oraz pni drzew uległa wzbogaceniu w metale, głównie Mn (pięciokrotny wzrost ładunku) i Al (czterokrotny wzrost ładunku). Łącznie w Górach Świętokrzyskich wartość ładunku analizowanych metali w latach 2000-2006 wynosiła średnio: w opadzie atmosferycznym 1,314 kg ź ha-1, w opadzie podkoronowym w drzewostanie jodłowym 4,61 kg . ha-I, w drzewostanie bukowym 1,638 kg ź ha-1.

Słowa kluczowe

EN

air pollution; heavy metals; precipitation; throughfall; soil acidity

PL

zanieczyszczenie powietrza; metale ciężkie; opad atmosferyczny; opad podkoronowy; kwasowość gleb

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Ecological Chemistry and Engineering. A
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 15, nr 11
• Strony: 1239--1256
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Jóźwiak M.

autor

Kozłowski R.

• Department of Management and Protection Environment, The Jan Kochanowski University in Kielce, 25-406 Kielce, ul. Świętokrzyska 15, tel. [phone],

Bibliografia

• [1] Ulrich B.: Ökochemische Kennwerte des Bodens. Z. Pflern. Bodenkde, 1988, 151, 171-176.
• [2] Kłysik K.: Thermal conditions in the Świętokrzyski Region, Zesz. Nauk. UŁ, 1976, pp. 63 [in Polish].
• [3] Olszewski J.L., Szałach G. and Żarnowiecki G.: Climate, Monograph or the Świętokrzyski National Park, (eds.) S. Cieśliński and A. Kowalkowski, Kraków-Bodzentyn 2000, pp. 129-146 [in Polish].
• [4] Jóźwiak M., Kozłowski R. and Wróblewski H.: Święty Krzyż Monitoring Station, Integrated Natura Environment Monitoring, Environment Monitoring Library, Warszawa 2006, 213-258 [in Polish].
• [5] Jansen W., Block A. and Knaack J.: Saurer Regen - Ursachen - Analytik - Beurteilung. J. B. Metzlersche Verlagbuchhandlung, Stuttgart 1987, pp. 155.
• [6] Jóźwiak M.: The role of acid rain of the destabilization of sylvan ecosytem at the Świętokrzyski National Park. Europejskie Forum Ekologiczne (EFE'98), 1998, XVI(I-2), 182-189 [in Polish].
• [7] Kowalkowski A. and Jóźwiak M.: The chemical composition of precipitation waters, Monograph of the Świętokrzyski National Park, (eds.) S. Cieśliński and A. Kowalkowski, Kraków-Bodzentyn 2000, 407-414 [in Polish).
• [8] Kowalkowski A., Jóźwiak M. and Kozłowski R.: Changes in the quality of precipitation in forest ecosystem in the Świętokrzyski National Park, Czasopis. Techn. Inż. Środow., 2002, (4), 97-110 [inPolish].
• [9] Reuss J.O. and Johnson D.W.: Acid deposition and the acidification of soils and water. Ecological studies 59. Springer Verlag, New York etc 1986, 1-120.
• [10] Kozłowski R.: Conditions and changes of precipitation chemist and their results on chosen geoecosystems in the Swietokrzyskie Mountains, Akademia Świętokrzyska, Kielce 2003, pp. 212 [in Polish).
• [11] Jóźwiak M. and Kozłowski R.: The physico-chemical and chemistry of rainwaters in the Swietokrzyskie Mountains, Przegl. Geolog., 2005, 53(11), 1059-1060 [in Polish).
• [12] Kowalkowski A.: Ecochemical indicators of forest soil condition damaged by acidification, Regional Monitoring of Natural Environment, 2002, 3(02), 31-44 [in Polish].
• [13] Grodzińska K. and Laskowski R.: Environmental assessment and biogeochemistry of a moderatem polluted Ratanica catchment (southem Poland), PIOŚ, Biblioteka Monitoringu Środowiska, Warszawa 1996, 1-139 [in Polish].
• [14] Walna B. and Siepak J.: Research on the variability of physico-chemical parameters characterising acid precipitation at the Jeziory Ecological Station in the Wielkopolski National / Park Poland, Sci. Total Environ., 1999, 239, 173-187.
• [15] Hruska P., Moldan F. and Kram J.: Recovery from acidification in central Europe - observed and predicted changes of soil and streamwater chemistry in the Łysina catchment, Czech Republic, Environ. Pollut., 2002, 120, 261-274.
• [16] Ukonmaanaho L. and Starr M.: Major nutrients and acidity: budgets and trends at four remote borealstands in Finland dyring the 1990s, Sci. Total Environ., 2002, 297, 21--41.
• [17] Lorz C., Kowalkowski A., Jóźwiak M., Kozłowski R. and Schneider B.: Zur Regenerierung von versauerten Fließgewässern - Eine vergleichende Fallstudie GUS dem Westerzgebirge und dem Świętokrzyskie Gebirge, Hercynia N.F. 2005, 38, 41-58.
• [18] Larsen J.B.: Ecological stability of forests and sustainable sylviculture. Forest Ecol. Manage., 1975,73, 85-96.