Zastosowanie narzędzi geoinformatycznych dla oceny poziomu zanieczyszczenia gleb metalami ciężkimi w rejonie ZGH "Bolesław" w Bukownie

• Autorzy: Pająk M. , Szostak M. , Socha J. , Wężyk P. , Tompalski P. , Mucha S. , Lesiak M.

Warianty tytułu

EN

Application of geoinformation tools for the assessment of heavy metal soil contamination level in "Bolesław" mine region in Bukowno

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem badań było określenie stopnia zanieczyszczenia metalami ciężkimi ściółki i wierzchniej warstwy gleby (0 – 20 cm) na terenach leśnych w promieniu do 2 km od środka osadnika ZGH „Bolesław” w Bukownie. Do przetwarzania danych pochodzących z monitoringu środowiskowego zastosowano metody geostatystyki. Podstawą analiz była baza danych zawierająca oznaczenia zawartości metali ciężkich: Zn, Pb, Cd, Cu, Ni, Cr oraz współrzędne X i Y określające lokalizację poboru próbek gleby. Badano zasięg i stopień zanieczyszczenia gleb w rejonie osadnika. Oznaczono podstawowe charakterystyki zawartości metali ciężkich w ściole i glebie oraz wykonano analizy statystyczne dla ustalenia zależności koncentracji metali ciężkich od wybranych właściwości ściółki, gleby, cech drzewostanu, lokalizacji względem osadnika oraz ZGH „Bolesław”. Przy wykorzystaniu korelacji liniowych Pearsona określono zależności koncentracji pomiędzy poszczególnymi metalami ciężkimi zarówno w ściole, jak i w glebie. W analizach badano między innymi wpływ położenia stanowisk badawczych, który opisano w terenie za pomocą azymutu. Dokonując interpolacji danych pomiarowych sporządzono mapy rozkładu stężeń poszczególnych metali ciężkich w warstwie ścioły oraz gleby. Wyniki analiz wykazały bardzo wysokie stężenia takich pierwiastków, jak cynk, ołów i kadm zarówno w ściole, jak i w glebie. Koncentracje miedzi, niklu i chromu w przebadanych elementach środowiska kształtowały się na poziomie stężeń naturalnych. Wykazano zasadniczą różnicę pomiędzy wielkością zdeponowanych metali po stronie zachodniej osadnika a ich ilością po stronie wschodniej.

EN

The aim of this study was to determine the level of the heavy metals (Zn, Pb, Cd, Ni, Cr) pollution in the topsoil layer (0 – 20 cm) and in the duff of the woodland on the distance of 2 km from the centre of the sedimentation pond of MMW "Bolesław". For the processing of environmental monitoring data geostatistics tools were applied. A database containing the Zn, Pb, Cd, Cu, Ni, Cr content data and coordinates X and Y specifying the sample locations constituted a basis for the geostatistical analysis. The extent and degree of soil pollution in areas near of the sedimentation pond were analyzed. The basic characteristics of heavy metals in the duff and soil and the statistical analysis were performed to determine the concentration of heavy metals depending on the selected properties of duff and soil, stand characteristics and location of the sedimentation pond of MMW "Bolesław". Pearson's linear correlations were used to determine the concentration dependence between heavy metals both in duff and soil. The impact of the position research positions, which are described in the field with azimuth, was tested in the analysis. Maps of the distribution of individual heavy metal concentrations in the duff and soil were drawn with using the interpolation of measurement data. The researches and lab analyses showed a very high level of the accumulation of Zn, Pb, Cd in the duff and soil. The values of the Cu, Ni and Cr have been accumulated in the accepted norms. In the paper it is also pointed out the fundamental difference between the level of the metals accumulation on the west side of the sedimentation pond, and their accumulation on the east side.

Słowa kluczowe

PL

zanieczyszczenie środowiska; metale ciężkie; gleba; geostatystyka; interpolacja danych

EN

environmental pollution; heavy metals; soil; geostatistics; data interpolation

• Wydawca: Zarząd Główny Stowarzyszenia Geodetów Polskich
• Czasopismo: Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 23
• Strony: 315--325
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz.

Twórcy

autor

Pająk M.

• Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, Wydział Leśny, Katedra Ekologii Lasu Laboratorium GIS i Teledetekcji, telefon: [phone]

autor

Szostak M.

• Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, Wydział Leśny, Katedra Ekologii Lasu Laboratorium GIS i Teledetekcji, telefon: [phone]

autor

Socha J.

• Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, Wydział Leśny, Katedra Ekologii Lasu Katedra Dendrometrii, telefon: [phone]

autor

Wężyk P.

• Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, Wydział Leśny, Katedra Ekologii Lasu Laboratorium GIS i Teledetekcji, elefon: [phone]

autor

Tompalski P.

• Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, Wydział Leśny, Katedra Ekologii Lasu Laboratorium GIS i Teledetekcji

autor

Mucha S.

• Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, Wydział Leśny, Katedra Ekologii Lasu Laboratorium GIS i Teledetekcji

autor

Lesiak M.

• Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, Wydział Leśny, Katedra Ekologii Lasu Laboratorium GIS i Teledetekcji

Bibliografia

• 1. Cabała J., 2009: Metale ciężkie w środowisku glebowym olkuskiego rejonu eksploatacjirud Zn-Pb. Wydawnictwo Uniwersytetu Śląskiego, Katowice.
• 2. Dziadek K., Wacławek W., 2005: Metale w środowisku. Cz. 1. Metale ciężkie (Zn, Cu, Ni, Pb, Cd) w środowisku glebowym. Chemia. Dydaktyka. Ekologia. Metrologia, R. 10, Nr 1–2, s. 33–44.
• 3. Isaaks E. H., Mohan Sirivastava R., 1989: Applied Geostatistics. Oxford Univesity Press.
• 4. Kokesz Z., Nieć M. 1992. Metody geostatystyczne w rozpoznawaniu i dokumentowaniu złóż oraz w ochronie środowiska. Studia i Rozprawy. Wydawnictwo CPPGSMiE PAN, Kraków, 19, s. 1–51.
• 5. Namysłowska-Wilczyńska B., Wilczyński A., 2000: Badania geostatystyczne rozkładu zawartości metali ciężkich w gruntach. Geoinformatica Polonica, Kraków, 2, s. 51–65.
• 6. Panek E., 2000: Metale śladowe w glebach i wybranych gatunkach roślin obszaru polskiej części Karpat. Wydawnictwo Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN, Kraków.
• 7. Rapalska M., 2010: Analiza zawartości metali ciężkich w glebach Tatrzańskiego Parku Narodowego w części słowackiej (TANAP). V Krakowska Konferencja Młodych Uczonych, Kraków.
• 8. Trafas M., Eckes T., Gołda T., 2006: Lokalna zmienność zawartości metali ciężkich w glebach okolicy Olkusza. Inżynieria Środowiska, tom 11, zeszyt 2.
• 9. Wężyk P., 1998: Wykorzystanie Geograficznych Systemów Informacyjnych oraz fotogrametrii do oceny rozprzestrzeniania polutantów pyłowych i siarki w ekosystemach leśnych. Rozprawa doktorska, Akademia Rolnicza im. Hugona Kołłątaja w Krakowie.
• 10. Wężyk P., Goś M., 2003: Zastosowanie narzędzi geoinformatycznych w monitoringu szaty roślinnej Puszczy Niepołomickiej. Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji ISBN 83-912227-1-3, 2003, Vol. 13 A, s. 265–275.
• 11. Wiatr I., 1996: Metody geostatystyczne w monitorowaniu stanu degradacji środowiska naturalnego. Ekoinżynieria.