Influence of cement industry on accumulation of heavy metals in bioindicators

• Autorzy: Jóźwiak M.

Warianty tytułu

PL

Wpływ przemysłu cementowego na kumulację metali ciężkich w organizmach bioindykatorów

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Biomonitoring which is more and more widely used and data from measurements enables comprehensive tracking of hazards and positive changes in areas under anthropopressure. Among many diverse bioindicators the lichens are commonly used. The lichens arę used to detect heavy metals, radionuclides, air pollutants, polynuclear aroraatic hydrocarbons (PAH) and polychlorinated biophenyls (PCB). Because of high air pollution in urban areas, occurrence of the lichens is very limited. These bioindicators can be used by transplantation method. The purpose of the study was to determine accumulation of heavy metals coming from cement dust and morphological changes of lichen thalli transplanted in Kielce. The lichens were transported on branches from Borecka Forest. The branches were hanged in three points of the city. After 3-month exposure, the lichens were prepared for chemical analysis to determine Cd, Pb, Fe and Zn which was conducted with DL 251 atomic absorption spectrophotometer (AAS). Metals were determined at the following wavelengths: cadmium - lambda = 228.8 nm, lead - lambda = 217 nm, copper - lambda = 324.7 nm, iron - lambda = 248.3 nm, zinc - lambda = 213.9 nm. The highest average concentrations of Zn, Cd, Cu and Pb were observed during cold period of 2006 - I quarter (41.69 mg-kg^-1 d.m.) and IV quarter (41.77 mg-kg^-1 d.m.) whereas in warm period (II and III quarter) the concentration of metals was less and amounted to 39.92 mg-kg^-1 d.m. and 37.80 mg-kg^-1 d.m. respectively. Penetration of heavy metals and cement dust particles together with water into thallus results in die-back of algae layer cells what causes necrotic changes visible in outside structure of thallus.

PL

Coraz szerzej stosowany biomonitoring wraz z danymi uzyskanymi z pomiarów instrumentalnych daje pełną możliwość śledzenia zarówno zagrożeń, jak i pozytywnych zmian zachodzących na terenach będących pod wpływem antropopresji. Spośród wielu różnorodnych biowskaźników powszechnie stosowane są porosty. Wykorzystuje się je do wykrywania stężeń metali ciężkich, radionuklidów, zanieczyszczeń gazowych, wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA) i polichlorowanego bifenolu (PCB). Ze względu na duże zanieczyszczenia powietrza w obszarach aglomeracji miejskich występowanie bioty porostowej jest bardzo ograniczone. Istnieje możliwość wykorzystania tych biowskaźników metodą transplantacji. Celem niniejszego opracowania było określenie poziomu kumulacji metali ciężkich pochodzących z pyłów cementowych oraz zmian morfologicznych w plechach porostów transplantowanych w Kielcach. Porosty przywożono z Puszczy Boreckiej na gałązkach, które rozwieszano w trzech punktach w mieście. Po trzymiesięcznej ekspozycji porosty przygotowywano do analizy chemicznej na zawartość Cd, Pb, Cu, Fe i Zn, którą wykonywano z użyciem spektrofotometru absorpcji atomowej IL 251 (AAS). Metale oznaczono przy następujących długościach fal: kadm - lambda = 228,8 nm, ołów - lambda = 217 nm, miedź - lambda = 324,7 nm, żelazo - lambda = 248,3 nm, cynk - lambda = 213,9 nm. Największe średnie stężenia Zn, Cd, Cu i Pb występowały w zimnym okresie 2006 roku - I kwartał (41,69 mg-kg^-1 s.m.) i IV kwartał (41,77 mg-kg^-1 s.m.), podczas gdy w okresie ciepłym (II i III kwartał) stężenie metali było mniejsze, odpowiednio 39,92 i 37,80 mg-kg^-1 s.m. Efektem wnikających wraz z wodą do wnętrza plechy metali ciężkich oraz cząstek pyłu cementowego jest obumieranie komórek warstwy algowej, co powoduje nekrotyczne zmiany widoczne w budowie zewnętrznej plechy.

Słowa kluczowe

EN

air pollution; heavy metals; bioindicators; lichens

PL

zanieczyszczenie powietrza; metale ciężkie; bioindykator; porosty

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Ecological Chemistry and Engineering. S
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 16, nr 3
• Strony: 323--334
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Jóźwiak M.

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

Bibliografia

• [1] Burton M.A.S.: Biological monitoring of environmental contaminants, MARC Rep. 32. Monitoring and Assessment Research Centre, King's College London, University of London, London 1986.
• [2] Conti M.E. and Cecchetti G.: Environ. Pollut., 2001,114,471-492.
• [3] Ruhling A. and Tyler G.: Water, Air, Soil Pollut., 1973,2, 445-455.
• [4] Pilegaard K., Rasmussen L. and Gyddesen H.: J. Appl. Ecol., 1979,16,843-853.
• [5] Kondracki J.: Physiogeographical regions in Poland. PWN Warsaw 1998 (in Polish).
• [6] Jóźwiak M.: Accumulation of heavy metals and morphological changes In halli of Hypogymnia physodes (L.) Nyl. Lichen. Natural Environ. Monit., 2007, 8/07, 51-56 (in Polish with English summary).
• [7] Gołuchowska B. and Strzyszcz Z.: Ecol. Chem. Eng., 1999, 6(2-3), 217-227.
• [8] Żarnowiecki G.: The occurrence of fog and glazed frost against the background of synoptic situations and circulation types by the example of Kielce, Kielce Studies 1998, 3, 51-65 (in Polish with English summary).
• [9] Garty J., Levin T., Lehr H., Tomer S. and Hochman A.: J. Atm. Chem., 2004, 49, 267-289.
• [10] Sawicka-Kapusta K., Zakrzewska M., Gdula-Argasińska J.: Air Pollution 2005, 82, 465-475.