The role of indicator malacofauna in pollution assessment of inland waters exposed to anthropopressure: the case of the Kielce Lake

• Autorzy: Jóźwiak M. , Jóźwiak M. , Kozłowski R. , Rabajczyk A.

Warianty tytułu

PL

Rola malakofauny wskaźnikowej w ocenie zanieczyszczenia wód śródlądowych podlegających antropopresji na przykładzie zalewu kieleckiego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Organisms showing the properties of bioindicators respond to changes in the biotope in a specific way. Those organisms are susceptible to toxic substances or on the contrary they are tolerant to toxins brought into the biotope. Such tolerance means that bioindicators are able to accumulate the pollutants to such extent that is lethal to other living organisms. Using molluscs and their abilities to accumulate heavy metals in amounts higher than those in the environment makes it possible to use this group of organisms as bioindicators of water biotopes. The diversity of types of nutrition and variety of nourishment (deposit-feeding, filtration of suspension and phytophagous properties) allow to indicate differences in concentration of heavy metals despite the origin of species in the same water area. In case of malacofauna preying on bottom deposits it is possible to detect the relation of migration of elements in a water - plant - bottom deposit - malacofauna system. The research was carried out in the Kielce Lagoon - a reservoir formed within the borders of the city of Kielce by closing the Silnica River valley with a weir at 8 km. There are recreational, residential and industrial areas surrounding the reservoir. The trunk road in direction to Lodz being the source of transportation-related pollution is located in the close neighbourhood. The municipal swimming pool from which chlorinated water is discharged to the reservoir is also located nearby. The lagoon is fed by a watercourse collecting the municipal pollutants from the Masłow Village located near the city of Kielce. The water of the Kielce Lagoon is highly polluted because of wide range of organic and inorganic compounds brought into the reservoir. The obtained results of chemical analyses allow to evaluate the cleanliness of the reservoir, form a warning system against danger and show malacofauna response to changes in the biotope.

PL

Organizmy wykazujące cechy bioindykatorów w charakterystyczny dla siebie sposób reagują na zmiany w biotopie. Są to najczęściej organizmy o dużej wrażliwości na substancje toksyczne lub odwrotnie, tzn. wykazujące wysoki stopień tolerancji względem wprowadzanych do biotopu toksyn. Tolerancja ta polega na zdolności bioindykatorów do kumulowania zanieczyszczeń w ilościach, które dla innych form życia stanowią wartości letalne. Wykorzystanie mięczaków i ich zdolności do koncentracji metali ciężkich w ilościach wyższych niż w środowisku stwarza możliwość użycia tej grupy organizmów jako bioindykatorów biotopów wodnych. Różnorodność sposobów odżywiania i rodzaj pobieranego pokarmu (żerowanie na osadach, filtracja zawiesiny, roślinożerność) pozwalają na wskazanie różnic w koncentracji metali ciężkich mimo pochodzenia gatunków z tego samego akwenu. W przypadku malakofauny żerującej na osadach dennych możliwe jest uchwycenie zależności migracji pierwiastków w układzie: woda - roślina - osad denny - malakofauna. Badaniami objęto Zalew Kielecki, zbiornik utworzony w granicach miasta Kielce poprzez zamknięcie doliny rzeki Silnicy jazem, na jej 8 km. Tereny wokół zbiornika zagospodarowane są zarówno na cele rekreacyjne, mieszkaniowe, jak i gospodarcze. Dodatkowo w bezpośrednim sąsiedztwie przebiega droga krajowa w kierunku Łodzi, będąca źródłem zanieczyszczeń komunikacyjnych, oraz zlokalizowany jest basen miejski, z którego wprowadzana jest do zbiornika woda chlorowana. Zalew zasilany jest ciekiem wodnym stanowiącym odbiornik zanieczyszczeń komunalnych z miejscowości Masłów, położonej w pobliżu Kielc. Ilość oraz różnorodność związków zarówno organicznych, jak i nieorganicznych, dostających się do zbiornika, powoduje, że wody zalewu są bardzo zanieczyszczone. Uzyskane wyniki analiz chemicznych oraz biologicznych pozwalają na ocenę stanu czystości zbiornika, stwarzają system ostrzegania przed zagrożeniem oraz pokazują reakcje malakofauny na zmiany zachodzące w biotopie.

Słowa kluczowe

EN

invertebrate malacofauna; bottom deposit; bioindication; detritus

PL

malakofauna bezkręgowa; osad denny; bioindykacja; detrytus

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Ecological Chemistry and Engineering. S
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 17, nr 4
• Strony: 485--495
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Jóźwiak M.

autor

Jóźwiak M.

autor

Kozłowski R.

autor

Rabajczyk A.

• Wydział Matematyczno-Przyrodniczy Uniwersytet Humanistyczno-Przyrodniczy Jana Kochanowskiego w Kielcach,

Bibliografia

• [1] Kajak Z.: Hydrobiology - Limnology. Inland waters ecosystems. WN PWN, Warsaw 1998 (In Polish).
• [2] Kołodziejczyk A., Koperski P. and Kamiński M.: The key to mark freshwater invertebrate malacofauna. National Environmental Protection Institute, Warsaw 1998 (In Polish).
• [3] Kownacki A., Soszka H., Gołub M. and Fleituch T.: Pollution impact on benthic macroinvertebrates in different types of Polish rivers. Verh. Int. Verein. Limnol., 2004, 29, 2177-2180.
• [4] Jóźwiak M.A. and Jóźwiak M.: Influence of cement industry on accumulation of heavy metals in bioindicators. Ecol. Chem. Eng. S, 2008, 15, 323-335.
• [5] De Wit T.: Lichens as indicators for air quality. Environ. Monit. Assess., 1983, 3, 273-282.
• [6] Puckett K.J.: Bryophytes and lichens as monitors as metal deposition, Lichens, bryophytes and air quality. Bibl. Lichenol., 1988, 30, 231-267.
• [7] Van Hattum B., Timmermans K. and Govers H.A.: Abiotic and biotic factors influencing in situ trace metal levels in macroinvertebrates in freshwater ecosystems. Environ. Toxical. Chem., 1991, 10, 175-292.
• [8] Bojakowska J., Gliwicz T. and Młecka K.: Results of geological research of sediments of Poland in the years 2003-2003. Biomonitoring of Environment. BMŚ, IOŚ, Warsaw 2006 (In Polish).
• [9] Reichardt W.: Ecotoxicity of certain heavy metals affecting bacteria - mediated biogeochemical pathways in sediments, [in:] Sediments and toxic substances. Springer-Verlag, Berlin 1996, 159-178.
• [10] Hansen P.: Bioassaus on sediment toxicity, [in:] Sediments and toxic substances. Springer-Verlag, Berlin 1996, 179-196.
• [11] Rabajczyk A. and Jóźwiak M.A.: The possibilities of using macrophytes as bioindicators of heavy metals occurring in sediments. Natural Environment Monitoring, 2008, 9(08), 19-26 (In Polish with English summary).
• [12] Beran L: Vodni Mekki Česke Republiky, Rozšiřeni a jeho znastanovište, šiřeni, ohroženi a ochrana, červeny seznam. Sbornik Prieodovědneho Klubu v Uherskem Hradišti, Suplement 2002, 1-29.
• [13] Yildirim M.Z., Gümüs B.A., Kebapci Ü. Bahadir and Kaca S: The Basommataphoran Puhmonate species (Mollusca; Gastropoda) Turkey. Turkey Journal Zoology, 2006, 30, 121-135
• [14] Strzelec M. and Serafiński W.: Biology and gastropoda ecology in antropogenical water reservoirs. Centre of Nature Succession of Silesia 2004, 1-91 (In Polish).
• [15] Strzelec M.: The effects of elevated water temperature on occurence of freshwater snails in Rybnik dam reservois (Upper Silesia). Polish Folia Malacologica, 1999, 7, 93-98.
• [16] Reavell P.E.: A study of the oilers of some British freshwater gastropods. J. Conchol., 1980, 30, 253-271.
• [17] Serafiński W., Rembecka J. and Strzelec M.: Biometrics and life Physa acuta Draparnaud 1805 (gastropoda: Basommatophora: Physidae) under human impact. Folia Malacologica, 1989, 8, 139-147.
• [18] Imlay M.J.: Use of shells of freshwater mussels in monitoring heavy metals and environmental stresses, A review. Malacol. Rev., 1982, 15, 1-14.
• [19] Mouthon J. and Charvet S.: Compared sensitivity of species, gene familie of Molluscs to biodegradable pollution. Ann. Limnol., 1999, 35, 31-89.
• [20] Bias R. and Karbe J.: Bioaccumulation and partitioning of cadmium within the freshwater mussel Dreissena polymorpha Pallas. Int. Rev. Gesamten Hydrobiol., 1985, 70, 113-125.
• [21] Jurkiewicz-Karnkowska E: Acumulation of zinc and copper in molluscs from the Zegrzyński Reservoir and the Narew River. Ekol. Pol., 1989, 37, 347-357.
• [22] Stuerson V.: Cadmium enrichment in shells of Mytilus edulis. Ambio, 1978, 7, 122-125.
• [23] Bertine K.K. and Goldberg E.D.: Trace elements in clams, mussels and shrimp. Limnol. Oceanogr., 1972, 17, 877-884.
• [24] Onuman N., Masuda F., Hirano M. and Wadak K.: Crystal structure control on trace element partition in molluscans shell formation. Geochem. J., 1979, 13, 187-189.
• [25] Bolognani Fantin A.M., Benedetti L., Bolognani J. and Ottaviani E.: The effects of lead pollution on the freshwater gastropod Viviparus viviparous L. biochemical and histochemical features. Malacologia, 1982, 22, 19-21.
• [26] Piotrowski S.: Correlation of concentration of heavy metals and organic carbon in shells freshwater molluscs: Lymnea peregra (Müller 1774) Lymnea stagnalis (L.) and Dreissena polymorpha (Pallas, 1771) with their size. Przegl. Geol., 2006, 54, 501-508 (In Polish with English summary).
• [27] Van-Balognah K., Fernandez D.S. and Salanki J.: Heavy metal concentrations of Lymnea stagnalis L. in the environs of lake Balaton (Hungary). Water Res., 1988, 22, 1205-1210.