Cadmium and Lead Accumulation in Water and Macrophytes in an Artificial Lake

Kanclerz, J.; Borowiak, K.; Mleczek, M.; Staniszewski, R.; Lisiak, M.; Janicka, E.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Cadmium and Lead Accumulation in Water and Macrophytes in an Artificial Lake

Autorzy

Kanclerz J. , Borowiak K. , Mleczek M. , Staniszewski R. , Lisiak M. , Janicka E.

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

Pobierz

Identyfikatory

Warianty tytułu

Akumulacja kadmu i ołowiu w wodzie i makrofitach w sztucznym zbiorniku wodnym

Języki publikacji

Abstrakty

The aim of the present study was to evaluate Cd and Pb concentrations in water and plants of Malta Lake and its inflow and outflow. We evaluated two water plant species (common reed, narrow-leaved cattail) as potential indicators or accumulators of trace elements in water reservoirs in city areas. Higher cadmium concentration was noted in the lake and lake outflow, especially in April. While in the case of lead higher concentrations were recorded in the river on the lake outflow, which can be caused by lead release from lake sediments and water surface flow roads and industry area located nearby the lake. The contamination factor indicated a low or medium level for both elements. Accumulation of both heavy metals in plant materials was observed during the growing season in all plant organs. Higher levels of both heavy metals were noted for below- ground organs, which may suggest water as a main source of these elements. However, the translocation factor indicated that Pb were transported in the highest amounts to the above-ground parts of plants.

Celem przeprowadzonych badań była ocean poziomu stężenia kadmu i ołowiu w wodzie i roślinach jeziora Malta oraz na jego dopływie i odpływie. Badano dwa gatunki roślin (trzcina pospolita, pałka wąskolistna) jako potencjalne wskaźniki albo akumulatory pierwiastków śladowych w zbiorniku wodnym zlokalizowanym na terenie miejskim. Wyższe stężenia kadmu zanotowano w jeziorze oraz w rzece poniżej jeziora zwłaszcza w kwietniu. Natomiast w przypadku ołowiu wyższe stężenia tego pierwiastka notowano w rzece poniżej jeziora, co spowodowane mogłoby być uwalnianiem ołowiu z osadów dennych oraz z dopływu ze szlaków komunikacyjnych i terenów produkcyjnych położonych w dolnej części jeziora. Współczynnik zanieczyszczenia wykazał niski lub średni poziom dla obu badanych pierwiastków. Wykazano akumulację obu pierwiastków we wszystkich organach obu gatunków roślin w ciągu sezonu wegetacyjnego. Wyższe poziomy stwierdzono w organach podziemnych roślin, co może sugerować, że ich źródłem jest głównie woda. Wskaźnik translokacji informuje jednak, że ołów był w większych ilościach transportowany do części nadziemnych niż kadm.

Słowa kluczowe

Malta Lake cadmium lead water plants

Jezioro Malta kadm ołów rośliny wodne

Wydawca

Politechnika Koszalińska

Czasopismo

Rocznik Ochrona Środowiska

Rocznik

2016

Tom

Tom 18, cz. 1

Strony

322--336

Opis fizyczny

Bibliogr. 29 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Kanclerz J.

Poznań University of Life Sciences

autor

Borowiak K.

Poznań University of Life Sciences

autor

Mleczek M.

Poznań University of Life Sciences

autor

Staniszewski R.

Poznań University of Life Sciences

autor

Lisiak M.

Poznań University of Life Sciences

autor

Janicka E.

Poznań University of Life Sciences

Bibliografia

1. Banerjee, U., & Gupta, S. (2012). Source and distribution of lead, cadmium, iron and manganese in the river Damodar near Asansol Industrial Area, West Bengal, India. International Journal of Environmental Sciences, doi:10.6088/ijes.00202030038.
2. Birch, L., Hanselmann, K.W., Bachofen, R. (1996). Heavy metal conservation in Lake Cadango sediments: historical records of anthropogenic emissions in a meromictic alpine lake. Water Res., 30, 679-687.
3. Bogucki, J. & Staniewska-Zątek, W. (1996). Warunki do rekreacji mieszkańców miasta Poznania. W: Środowisko Naturalne miasta Poznania. Cz. 1. Red. J. May S. Stelmasiak L. Kurek I. Ludwiczak M. Niezborała. Poznań: Total - Druk, 155-173.
4. Bragato, C., Brix, H., Malagoli, M. (2006) Accumulation of nutrients and heavy metals in Phragmites australis (Cav.) Trin. ex Steudel and Bolboschoenus Maritimus (L.) Palla in a constructed wetland of the Venice lagoon water-shed. Environmental Pollution, 144(3), 967-975.
5. Cohen, C.K., Fox, T.C., Garvin, D.F., Kochian, L.V. (1998). The role of iron- deficiency stress responses in stimulating heavy-metal transport in plants. Plant Physiol., 116, 1063-1072.
6. Cooper, P. F. & Green, M. B. (1995). Reed bed treatment system for sewage treatment in the UK – the first 10 years experience (eds Kadlec R.H. & Brix H.). Water Science & Technology, 32(3), 317-327.
7. Czarnecka, H. (RED.) (2005). Atlas Podziału Hydrograficznego Polski. Warszawa: IMGW.
8. Demirezen, D., Aksoy, A. (2004). Accumulation of heavy metals in Typha angustifolia (L.) and Potamogeton pectinatus (L.) living in Sultan Marsh (Kayseri, Turkey). Chemosphere, 56, 685-696.
9. Drzewiecka, K., Borowiak, K., Mleczek, M., Zawada, I., Goliński, P. (2010). Cadmium and lead accumulation in two littoral plants of five lakes of Poznan City, Poland. Acta Biologica Cracoviensia series Botanica, 52(2), 59-68.
10. Duman, F., Cicek, M., Sezen, G. (2007). Seasonal changes of metal accumulation and distribution in common reed club rush (Schoenoplectus lacustris) and common reed (I). Ecotoxicology, 16, 457-465.
11. Fediuc, E. & Erdei, L. (2002). Physiological and biochemical aspects of cadmium toxicity and protective mechanisms induced in Phragmites australis and Typha latifolia. J. Plant Physiol., 159(3), 256-271.
12. Ferati, F., Kerolli-Mustafa, M., Kraja-Ylli, A. (2015). Assessment of heavy metal contamination in water and sediments of Trepça and Sitnica rivers, Kosovo, using pollution indicators and multivariate cluster analysis. Environmental Monitoring Assessment, 187, 338.
13. Gałczyńska, M. & Bednarz, K. (2012). Influence of water contamination on the accumulation of some metals in Hydrocharis morsus-ranae L. J. Elem.,17(1), 31-41.
14. Kondracki, J. (2009). Geografia regionalna Polski. Warszawa: PWN. Lewander, M., Greger, M., Kautsky, L., Szarek, E. (1996). Macrophytes as indicators of bioavailable Cd, Pb and Zn flow in the river Przemsza, Katowice Region. Applied Geochemistry, 11, 169-173.
15. Liu, J., Dong, Y., Xu, H., Wang, D., Xu, J. (2007). Accumulation of Cd, Pb and Zn by 19 wetland plant species in constructed wetland. Journal of Hazardous Materials, 147, 947-953.
16. Maluśkiewicz, P. (2000). Poznań – Malta. Poznań: Wyd. Miejskie.
17. Mazej, Z. & Germ, M. (2009). Trace element accumulation and distribution in four aquatic macrophytes. Chemosphere, 74, 642-647.
18. Moore, F., Forghani, G., Qishlaqi, A. (2009). Assessment of heavy metal contamination in water and surface sediments of the Maharlu Saline Lake, SW Iran. Iranian Journal of Science and Technology, Transacation A, 33, 43-53.
19. Peverly, J. H., Surface, J. M., Wang, T. (1995). Growth and trace metal absorption by Phragmites australis in wetlands constructed for landfill leachate treatment. Ecological Engineering, 5, 21-35.
20. Samecka-Cymerman, A. & Kampers, A. J. (2001). Concentrations of heavy metals in plants and plant nutrients in water, sediments and aquatic macrophytes of anthropogenic lakes (former open cut brown coal mines) differing in stage of acidification. Science of the Total Environment, 281, 87-98.
21. Sany, S. B. T., Salleh, A., Sulaiman, A. H., Sasekumar, A., Rezayi, M., Tehrani, G. M. (2013). Heavy metal contamination in water and sediment of the
22. Port Klang coastal area, Selangor, Malaysia. Environmental Earth Sciences, 69(6), 2013-2025.
23. Sawidis, T., Chettri, M. K., Papaionnou, A., Zachariadis, G., Stratis, J. (2001). A study of metal distribution from lignite fuels using tress as biological monitors. Ecotoxicol. Environ. Safety, 48, 27-35.
24. Senze, M., Kowalska-Góralska, M., Pokorny, P. (2009). Metals in chosen aquatic plants in a lowland dam reservoir. J. Elem., 14(1), 147-156.
25. Stoltz, E. & Greger, M. (2002). Accumulation properties of As, Cd, Cu, Pb and Zn by four wetland plant species growing on submerged mine tailings. Environmental and Experimental Botany, 47, 271-280.
26. Vymazal, J., Švehla, J., Kröpfelová, L., Chrasntý, V. (2007). Trace metals in Phragmites australis and Phalaris arundinacea growing in constructed and natural wetlands. Science of the Total Environment, 380, 154-162.
27. Weiss, J. S. & Weiss, P. (2004). Metal uptake, transport and release by wetland plants: Implications for phytoremediation and restoration. Environ. Int., 30(5), 685-700.
28. Yu, Z. & Zhou, Q. (2009). Growth responses and cadmium accumulation of Mirabilis jalapa L. under interaction between cadmium and phosphorus. J Hazard Mater., 167, 38-43.
29. Zarei, I., Pourkhabbaz, A., Khuzestani, R. B. (2014). An assessment of metal contamination risk in sediments of Hara Biosphere Reserve, southern Iran with a focus on application of pollution indicators. Environ Monit. Assess., 186, 6047-6060.

Uwagi

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

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-d4ad94c0-d630-4d5a-b7ba-e6b9604e0f92