Zanieczyszczenie metalami ciężkimi kory sosny zwyczajnej Załęczańskiego Parku Krajobrazowego – ocena zagrożenia

• Autorzy: Bąbelewska A. , Musielińska R. , Ciesielski W.

Identyfikatory

DOI

10.16926/tiib.2016.04.03

Warianty tytułu

EN

Pollution of scots pine bark with heavy metals in the Załęcze Landscape Park- assessment of the risk

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem badań było określenie poziomu zanieczyszczenia metalami ciężkimi: Cd, Cu, Cr, Co, Mn, Ni, Pb, Zn, Fe zbiorowisk leśnych Załęczańskiego Parku Krajobrazowego oraz próba określenia stanu ich zagrożenia. Na terenie parku wyznaczono 10 równomiernie rozmieszczonych stanowisk zbioru prób bioindykatora typu kumulującego - kory sosny zwyczajnej Pinus sylvestris (L.). Zawartość wybranych pierwiastków oznaczono metodą atomowej spektrometrii absorpcyjnej (ASA) z wykorzystaniem aparatu VARIAN AA 240. Analizy zawartości metali ciężkich: Zn, Mn, Cu, Pb, Ni, Cd, Fe, Cr, Co w korze sosny zwyczajnej wykazały niskie stężenia badanych metali ciężkich. Najwięcej kora sosny zgromadziła żelaza (18,5–22,9 µg/g s.m.), najmniej kobaltu (0,003-0,007 µg/g s.m.), chromu (0,008-0,010 µg/g s.m.), kadmu (0,027–0,059 µg/g s.m.) i miedzi (0,013–0,048 µg/g s.m.). Kumulacja niebezpiecznego dla organizmów ołowiu na wszystkich stanowiskach badawczych była zbliżona i wynosiła: 1,154–1,458 µg/g s.m. Analiza stężeń dziewięciu badanych pierwiastków w korze P. sylvestris na 10 stanowiskach parku, przedstawiona jako sumaryczny indeks obciążenia metalami ciężkimi, wykazała najwyższe jego wartości w północnej części ZPK, co oznacza, że ten obszar jest silniej obciążony metalami ciężkimi w porównaniu do jego części południowej. Powyższy fakt jest związany z napływem zanieczyszczeń wraz z wiatrami z kierunków zachodniego i południowo-zachodniego, głównie z aglomeracji opolskiej. Odczyn pH kory martwicowej z ZPK wahał się w granicach 2,51–3,05. Najniższą wartość odnotowano dla kory pobranej na stanowisku 3, a wartość największą na stanowiskach 10 i 6 (odpowiednio 3,05; 3,02).

EN

The aim of this study was to determine the level of contamination of forest communities in the Załęcze Landscape Park with heavy metals Cd, Cu, Cr, Co, Mn, Ni, Pb, Zn, Fe and an attempt to determine the level of risk. In the park there were chosen 10 evenly spaced positions from which samples of the accumulation bioindicator - the bark of Pinussylvestris (L.) pine- were collected . The content of the selected elements was determined by atomic absorption spectrometry (AAS) using the camera VARIAN AA 240. Analyses of the heavy metals: Zn, Mn, Cu, Pb, Ni, Cd, Fe, Cr, Co in the pine bark showed low concentrations of heavy metals. The pine bark accumulated the biggest amounts of iron (18,5–22,9 µg/g s.m.), the smallest amounts of cobalt (0,003–0,007 µg/g s.m.), chromium (0,008–0,010 µg/g s.m.), cadmium (0,027–0,059 µg/g s.m.) and copper (0,013– 0,048 µg/g s.m.). Accumulation of dangerous for organisms lead in the all study positions was similar and amounted to: 1,154–1,458 µg/g s.m. The analysis of concentrations of the tested nine elements in P. sylvestris bark in the 10 positions, presented as the summary index of heavy metals, showed the highest values in the northern part of the ZPK, which means that this area is more exposed to the pollution with heavy metals compared to its southern part. This fact is associated with the influx of contaminants along with winds from the south-west, mainly from the Opole agglomeration. Reaction of necrotic bark of the ZPK ranged from 2,51–3,05. The lowest value was recorded for the bark taken from the position 3, and the greatest value in the positions 10 and 6 (3.02; 3.05).

Słowa kluczowe

PL

bioindykacja; metale ciężkie; kora sosny Pinus sylvestris; pH kory sosny; Załęczański Park Krajobrazowy

EN

bioindication; heavy metals; bark of the pine Pinus sylvestris; pH bark pine; Załęcze Landscape Park

• Wydawca: Wydawnictwo Uniwersytetu Humanistyczno-Przyrodniczego im. Jana Długosza w Częstochowie
• Czasopismo: Prace Naukowe Akademii im. Jana Długosza w Częstochowie. Technika, Informatyka, Inżynieria Bezpieczeństwa
• Rocznik: 2016
• Tom: T. 4
• Strony: 33--48
• Opis fizyczny: Bibliogr. 32 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Bąbelewska A.

• Instytut Chemii, Ochrony Środowiska i Biotechnologii Akademia im. Jana Długosza w Częstochowie al. Armii Krajowej 13/15, 42-200 Częstochowa

autor

Musielińska R.

• Instytut Chemii, Ochrony Środowiska i Biotechnologii Akademia im. Jana Długosza w Częstochowie al. Armii Krajowej 13/15, 42-200 Częstochowa

autor

Ciesielski W.

• Instytut Chemii, Ochrony Środowiska i Biotechnologii Akademia im. Jana Długosza w Częstochowie al. Armii Krajowej 13/15, 42-200 Częstochowa

Bibliografia

• [1] Alloway B.J., Ayres D. C. Chemiczne podstawy zanieczyszczenia środowiska, PWN, Warszawa 1999.
• [2] Bąbelewska A., Zakwaszenie kory drzew jako metoda bioindykacyjna oceny zanieczyszczenia środowiska, [w:] Prace Naukowe Akademii im. Jana Długosza w Częstochowie, Seria: Chemia I Ochrona Środowiska, XII, 2008, p.175–181.
• [3] Bąbelewska A., Zanieczyszczenie parków krajobrazowych ziemi częstochowskiej metalami ciężkimi (monografia), Wyd. Akademii im. J. Długosza w Częstochowie, Częstochowa 2011.
• [4] Bell J.N.B., Treshow M., Zanieczyszczenie powietrza a życie roślin, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa 2004.
• [5] Chrzan A., Marko-Worłowska M., Łaciak T., Zanieczyszczenie gleby i kory sosny metalami ciężkimi w Parku Krajobrazowym Skałki Twardowskiego w Krakowie, [w:] Proceedings of ECOpole, Vol. 4(1), 2010, p. 116–119.
• [6] Chrzan A., Zawartość wybranych metali ciężkich w glebie i korze sosny, [w:] Proceedings of ECOpole, Vol. 7(2), 2013, p. 547–552.
• [7] Greszta J., Gruszka A., Kowalkowska M., Wpływ imisji na ekosystem, Wydawnictwo Naukowe „Śląsk”, Katowice 2002, p. 1–412.
• [8] Grodzińska K., Acidity of bark as a bioindicator of forest pollution in southern Poland. First International Symposium on Acid Precipitation and Forest Ecosystem USDA, [w:] Forest Service General Technical Report NE, Vol. 23, 1976, p. 905–911.
• [9] Grodzińska K., Bioindykacja skażeń środowiska Legnicko-Głogowskiego Okręgu Miedziowego związkami siarki i metalami ciężkimi, [w:] Komisja Nauk o Ziemi, Oddz. we Wrocławiu, 1979, p. 299–308.
• [10] Grodzińska K., Zanieczyszczenie polskich parków narodowych metalami ciężkimi, [w:] Ochrona Przyrody, Vol. 43, 1980, p. 9–27.
• [11] Grodzińska K., Zakwaszenie korowiny drzew Puszczy Niepołomickiej, [w:] Studia Ośrodka Dokumentacji Fizjograficznej, Vol. 9, 1981, p. 303– 312.
• [12] Gworek B., Degórski M., Borówka (Vaccinium myrtillus) oraz igły sosny (Pinus silvestris) wskaźnikami zanieczyszczeń środowiska metalami cięż- kimi w wybranych siedliskach borowych na obszarze Polski, [in:] Roczn. Gleb., 51(1/2), 2000, p. 79–86.
• [13] Kabata-Pendias A., Pendias H., Biogeochemia pierwiastków śladowych, PWN, Warszawa 1999.
• [14] Łukasik I., Palowski B., Ciepał R., Correlation bet heavy metals contents and chlorophyll pigments concentration in plant tissues around power plant “Elektrownia Jaworzno SA”, [w:] Chemia i Inżynieria, Vol. 11, 2004, p. 201–208.
• [15] Malzahn E., Niedzielska U., Zakwaszenie kory sosny zwyczajnej w Puszczy Białowieskiej jako wskaźnik zanieczyszczenia środowiska leśnego, [w:] Parki Narodowe i Rezerwaty Przyrody, Vol. 7, 1986, p. 77–84.
• [16] Malzahn E., Bioindykacja środowiska leśnego Puszczy Białowieskiej, [w:] Siwecki R.(red.), Reakcje biologiczne drzew na zanieczyszczenia przemysłowe, SORUS, Poznań, 1996, p. 75–86.
• [17] Marko-Worłowska M., Wątor G., Kozik R., Łaciak T., Zawartość związków zakwaszających i metali ciężkich w korze martwicowej sosny pospolitej (Pinus sylvestris L.) oraz w glebie małych lasów w Skawinie i Krakowie, [w:] Proceedings of ECOpole, Vol. 4(2), 2010, p. 459–463.
• [18] Matuszkiewicz W., Przewodnik do oznaczania zbiorowisk roślinnych Polski, PWN, Warszawa 2001.
• [19] Medwecka-Kornaś A., Kozłowska H., Gawroński S., Matysiak E., Wła- ściwości wyciągów kory (Pinus sylvestris L.) jako wskaźniki zanieczyszczenia atmosfery w Ojcowskim Parku Narodowym, [w:] Fragmenta Floristica et Geobotanica, Vol. 34, 1989, p. 425–444.
• [20] Palowski B., Ciepał R., Łukasik I., Moczurad M., Ocena stanu ekosystemów wybranych rezerwatów przyrody województwa śląskiego (na podstawie badań bioindykacyjnych), [w:] German K., Balon J. (red.), Przemiany środowiska przyrodniczego Polski a jego funkcjonowanie, IGiGP UJ, Kraków, 2001, p. 454–459.
• [21] Pacheco A.M.G., Freitas M.C., Reis M.A., Trace – element measurements in atmospheric biomonitor - A look at the relative performance of INAA and PIXE on olive – tree bark, [in:] Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A., Vol. 505, 2003, p. 425–429, DOI: http://dx.doi.org/10.1016/S0168-9002(03)01113-6.
• [22] Rusu A.-M., Jones G.C., Chimonides P.D.J., Purvis O.W., Biomonitoring using the lichen Hypogymnia physodes and bark samples near Zlatna, Romania immediately following closure of a copper ore-processing plant, [in:] Environmental Pollution, Vol. 143, 2006, p. 81–88.
• [23] Sawicka-Kapusta K., Reakcja roślin na dwutlenek siarki i metale ciężkie w środowisku – bioindykacja, [w:] Wiadomości ekologiczne, Vol. 36, 1990, p. 95–109.
• [24] Sawicka-Kapusta K., Zakrzewska M., Idzi G., Jasińska K., Ocena skażenia polskich parków narodowych metalami ciężkimi przy pomocy porostu Hypogymnia physodes jako biowskaźnika. [w:] Ogólnopolskie Sympozjum Zintegrowanego Monitoringu Środowiska Przyrodniczego, Kampinoski Park Narodowy, Wojskowa Akademia Techniczna, 1999, p. 66–68.
• [25] Sawicka-Kapusta K., Zakrzewska M., Gdula-Argasińska J., Stochmal M., Zanieczyszczenie metalami i SO2 parków narodowych. Ocena narażenia środowiska obszarów chronionych, [w:] Centrum Doskonałości Unii Europejskiej IBAES, Instytut Nauk o Środowisku UJ, Kraków, 2005, p. 1–110.
• [26] Skalska B., Gierymska M., Zakwaszenie kory sosny zwyczajnej Pinus sylvestris L. na terenie Parku Krajobrazowego „Orle Gniazda” i jego otuliny, [w:] Ziemia Częstochowska, Vol. 18, 1992, p. 159–170.
• [27] Strzałko J., Mossor-Pietraszewska T., Kompendium wiedzy o ekologii, Warszawa 2001.
• [28] Szczepanowicz B., Gawroński S., 1999, Wyciągi kory sosny jako wskaź- nik zanieczyszczenia atmosfery, [w:] Aura, 1, 1999, p. 27–28.
• [29] Świeboda M., Kalemba A., Zastosowanie wybranych testów biologicznych do oceny poziomu skażenia powietrza atmosferycznego związkami fluoru i dwutlenkiem siarki, [w:] Bioindykacja skażeń przemysłowych i rolniczych, 1983, p. 87–105.
• [30] van Dobben H.F., Wolterbeek H.Th., Wamelink G.W.W., Braak C.J.F., Relationship between epiphytic lichens, trace elements and gaseous atmospheric pollutants, [in:] Environmental Pollution, Vol. 112, 2001, p. 163–169.
• [31] van Herk C.M., Bark pH and susceptibility to toxic air pollutants as independent causes of changes in epiphytic lichen composition in space and time, [in:] Lichenologist, vol. 33, 2001, p. 419–441.
• [32] Wojewódzki Inspektorat Ochrony Środowiska w Łodzi, Raport o stanie środowiska w województwie łódzkim. Powietrze, Biblioteka Monitoringu Środowiska, Łódź 2014.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).