Poprawa metody pomiaru podatności magnetycznej miernikiem MS2D Bartigton w lasach iglastych, po usunięciu podpoziomu organicznego ściółki

• Autorzy: Fabijańczyk P. , Zawadzki J.

Warianty tytułu

EN

Improvement of soil magnetic susceptibility measurements performed with MS2D Bartington sensor by removing organic litter subhorizon

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Na wyniki pomiarów podatności magnetycznej wykonywanych za pomocą miernika MS2D Bartington może mieć wpływ wiele czynników środowiskowych, a w szczególności miąższość podpoziomu organicznego gleby Ol. Wcześniejsze badania wskazywały, że różny stopień rozwoju profilu glebowego oraz różna miąższość poszczególnych podpoziomów glebowych może mieć istotny wpływ na pomiar miernikiem MS2D. Celem pracy było zbadanie różnic między wartościami podatności magnetycznej mierzonej miernikiem MS2D bez usuwania ściółki leśnej i po jej usunięciu. Dodatkowo sprawdzono, czy możliwe jest przeliczenie wyników pomiarów wykonanych bez przygotowaniu powierzchni gleby tak, aby w większym stopniu odzwierciedlały zanieczyszczenie gleby metalami ciężkimi. W tym celu wykonane zostały systematyczne pomiary magnetometryczne i chemiczne na obszarze leśnym położonym na terenie Górnośląskiego Okręgu Przemysłowego. Rezultaty wskazują, że podatność magnetyczna gleby mierzona bez zdjęcia ściółki leśnej jest słabiej skorelowana z zawartością metali ciężkich w glebie w porównaniu do pomiarów wykonanych po usunięciu ściółki. Jednakże nawet wyniki pomiarów wykonywanych bez zdejmowania ściółki mogą być, w niektórych sytuacjach, wykorzystane do oceny zanieczyszczenia gleby przez ich odpowiednie przeliczenie.

EN

Field measurements of soil magnetic susceptibility performed with MS2D Bartington sensor can be influenced by many environmental factors. According to previous studies, thick organic soil layers, which consist of leaves, mosses and other organic matter, can significantly affect MS2D Bartington measurements due to its penetration range, limited to 10 cm. The goal was to investigate the differences between MS2D Bartington measurements performed with and without preparation of the soil surface, and to study some rescaling techniques that enable to use both types of measurements simultaneously. Several series of measurements were performed with MS2D in a forested area located in the Upper Silesian Industrial Area. Additionally, soil samples were collected and used to determine the concentration of particular heavy metals in soil, and several parameters of the soil profile. Results showed that magnetic susceptibility measured without preparation of the soil surface is less correlated with the heavy metals concentration in soil in comparison with magnetic susceptibility measured after the removal of Ol sub-horizon. Furthermore, such measured values may even be misleading and give no information about the potential soil pollution. However, it is possible to recalculate and use such measurements together with those performed after the removal of Ol sub-horizon.

Słowa kluczowe

PL

podatność magnetyczna; MS2D Bartington; podpoziom Ol

EN

magnetic susceptibility; MS2D Bartington; Ol subhorizon

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Inżynieria Środowiska
• Rocznik: 2010
• Tom: z. 58
• Strony: 33--45
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Fabijańczyk P.

• Wydział Inżynierii Środowiska PW

autor

Zawadzki J.

• Wydział Inżynierii Środowiska PW

Bibliografia

• [1] Boyko T., Scholger R. and Stanjek H.: Topsoil Magnetic Susceptibility Mapping as a Tool for Pollution Monitoring: Repeatability of in Situ Measurements, Journal of Applied Geophysics, 55, 2004, s. 249-259.
• [2] D'Emilio M., Chianese D., Coppola R., Macchiato M., Ragosta M.: Magnetic susceptibility measurements as proxy method to monitor soil pollution: development of experimental protocols for field surveys, Environmental Monitoring and Assessment, 125, 2007, s. 137-146.
• [3] Dearing J.A.: Environmental Magnetic Susceptibility: Using the Bartington MS2 System, Chi Publishing, Kenilworth, UK, 1994.
• [4] Gringarten E., Clayton V.: Deutsch Teacher's Aide Variogram Interpretation and Modeling, Mathematical Geology, 33, 2000, 4, s. 507-534
• [5] Hanesch M. and Scholger R.: Mapping of Heavy Metal Loadings in Soils by Means of Magnetic Susceptibility Measurements, Enyironmental Geology, 42, 2000, s. 857-870.
• [6] Isaaks E.H., Srivastava R.M.: Applied Geostatistics, Oxford University, New York, 1998.
• [7] Kapicka A., Petrovsky E., Jordanova N.: Comparison of in situ field measurements of soil magnetic susceptibility with laboratory data, Studia Geophysica et Geodaetica, 41, 1997, s. 391-395.
• [8] Lark R.M.: Robust Estimation of the Pseudo Cross-semivariogram for Cokriging Soil Properties, European Journal of Soil Science, 53, 2002, 253-270.
• [9] Lecoanet H., Leveque F., Segura S.: Magnetic Susceptibility in Environmental Applications: Comparison of Field Probes, Physics of the Earth and Planetary Interiors, 115, 1999, s. 191-204.
• [10] Magiera T. and Zawadzki J.: Using of High-resolution Topsoil Magnetic Screening for Assessment of Dust Deposition: Comparison of Forest and Arabie Soil Datasets, Environmental Monitoring and Assessment, 125, 2006, s. 1-3, 19-28.
• [11] Magiera T., Lis J., Nawrocki J. and Strzyszcz Z.: Magnetic Susceptibility of Soils in Poland. Polish Geological Institute, Warszawa 2002.
• [12] Magiera T., Strzyszcz Z, Kapička A. and Petrovsky E.: Discrimination of Lithogenic and Anthropogenic Influences on Topsoil Magnetic Susceptibility in Central Europe, Geoderma, 130, 2006, s. 299-311.
• [13] Magiera T., Strzyszcz Z. and Rachwat M.: Mapping Particulate Pollution Loads Using Soil Magnetometry in Urban Forests in the Upper Silesia Industrial Region, Forest Ecology and Management, 248, 2007, s. 1-2, 36-42.
• [14] Petrovsky E., Hulka Z., Kapicka A.: A New Tool for in Situ Measurements of the Vertical Distribution of Magnetic Susceptibility in Soils as Basis for Mapping Deposited Dust, Environmental Technology, 25, 2004, s. 1021-1029.
• [15] Rozporządzenie Ministra Ochrony Środowiska z dnia 9 września, 2002, Dz. U. 02.165.1359.
• [16] Spiteri C., Kalinski V., Rosler W., Hoffman V. and Appel E.: Magnetic Screening of Pollution Hotspots in the Lausitz Area, Eastern Germany: Correlation Analysis Between Magnetic Proxies and Heavy Metal Concentration in Soil, Environmentai Geology, 49, 2005, 1-9.
• [17] Strzyszcz Z., Magiera T.: Heavy Metal Contamination and Magnetic Susceptibility in Soils of Southern Poland, Physics and Chemistry of the Earth, 23, 1998, s. 1127-1131.
• [18] Strzyszcz Z., Magiera T., Rachwał M.: Application of Soil Magnetometry for Identification of Technogenic Anomalies of Trace Metals and Iron Contents: A Case Study in the Katowice Forest District, Polish Journal of Environmental Studies, 15, 2006, 2a, s. 176-184.
• [19] Thompson R., Oldfield F.: Environmental Magnetism, Allen & Unwin, London, 1986.