PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Testing of Selected Phytoindicators for Assessment of Trace Metals (Cd, Cr, Cu, Ni, Pb and Zn) Traffic Pollution Along The Road Cracow – Zakopane

Identyfikatory
Warianty tytułu
PL
Testowanie wybranych fitoindykatorów do oceny zanieczyszczeń komunikacyjnych metalami śladowymi (Cd, Cr, Cu, Ni, Pb I Zn) wzdłuż drogi Kraków-Zakopane
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
The phytoindication-based study assessing roadside pollution was carried out along the Cracow – Zakopane. Two testing plants: the common dandelion (Taraxacum officinale F.H. Wigg.) and the Norway spruce (Picea abies (L.) H. Karst). Plant samples were collected within two sites in distance of 5, 10, 50 and 100 m away to the road. The site differed in traffic density and showed discrepency in its amount in time. (site 1 decrease, site 2 increase of traffic density). Hence, samples were collected in September 2005 and September 2013. Total trace metal (Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn) concentration was determined. Total trace metal (Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn) concentration varied widely depending on plant species, distance to the road and traffic density: 0.6–14.5 mg•kg-1 Cr, 0.1–10.3 mg•kg-1 Ni, 0.5–17.3 mg•kg-1 Cu, 21.1–124.2 mg•kg-1 Zn, 0.1–6.0 mg•kg-1 Cd, 0.1–7.3 mg•kg-1 Pb. Generally, the distance to the road influenced metal concentration in both plant species, which slightly decreased with the increase of distance. The concentration of Cr, Ni, Cu, Zn, Cd i Pb on 5 m were 0.7–14.5, 0.2–5.0, 0.7–3.3, 0.4–3.1, 0.3–2.7 and 0.5–6.0 times higher than on 100m distance to the road. Also metal concentration showed differences according to traffic density. On site 1 on the road of decreased traffic density, the concentration of Cr, Ni, Cd in the common dandelion collected in 2013 was lower than in 2005 by about 5 times, 3 times and 2 times, respectively; and the concentration of Cr, Ni and Pb in the Norway spruce was 3 times lower. Whereas, on site 2 of increased traffic density, the concentration of Ni, Cd, Zn and Pb in the common dandelion collected in 2013 was higher than in 2005 by respectively 3, 7, 3 and 1.5 times; and the concentration of Ni, Cu, Cd and Pb in the Norway spruce was respectively 5, 1.5, 4 and 1.2 times higher differences in trace metal levels between two plant studied species were observed. The common dandelion (Taraxacum officinale) accumulated 1.5, 1.1, 3, 1.6, 7.3 and 2 times higher amounts of Cr, Ni, Cu, Zn, Cd and Pb than the Norway spruce (Picea abies) and is regarded as a better phytoindicator of traffic pollution.
PL
Celem oznaczenia zanieczyszczeń komunikacyjnych wzdłuż drogi Kraków – Zakopane zostały przeprowadzone badania oparte na bioindykacji. Do badania zostały wykorzystane dwa gatunki roślin: mniszek lekarski (Taraxacum officinale F. H. Wigg.) i świerk pospolity (Picea abies (L.) H. Karst). Próbki zostały pobrane w obrębie dwóch stanowisk oddalonych o 5, 10, 50 i 100 m od krawędzi jezdni. Stanowiska różniły się natężeniem ruchu, jak i zmiennością ruchu w zależności od czasu (stanowisko 1 – o obniżonym natężeniu ruchu, a stanowisko 2 – o zwiększonym natężeniu ruchu). Próbki zostały pobrane we wrześniu 2005 i wrześniu 2013. Następnie wyznaczona została całkowita zawartość metali śladowych (Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn). Całkowita zawartość metali śladowych (Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn) różniła się w zależności od gatunku rośliny, odległości od krawędzi drogi i natężenia ruchu: 0,6–14,5 mg•kg-1 Cr, 0,1–10,3 mg•kg-1 Ni, 0,5–17,3 mg•kg-1 Cu, 21,1–124,2 mg•kg-1 Zn, 0,1–6,0 mg•kg-1 Cd i 0,1–7,3 mg•kg-1 Pb. Ogólnie odległość od krawędzi drogi wpłynęła na zawartość metali śladowych w obu gatunkach roślin, która nieznacznie spadła wraz ze wzrostem odległości. Zawartość Cr, Ni, Cu, Zn, Cd i Pb w odległości 5 m były odpowiednio 0,7–14,5; 0,2–5,0; 0,7–3,3; 0,4–3,1; 0,3–2,7 i 0,5–6,0 razy wyższe niż w odległości 100 m od krawędzi drogi. Również zawartość metali różniła się w zależności od natężenia ruchu. Na stanowisku numer 1, na odcinku drogi o obniżonym natężeniu ruchu, zawartość Cr, Ni i Cd w mniszku lekarskim zebranym w 2013 roku była mniejsza niż w 2005 roku odpowiednio 5, 3 i 2 razy; a zawartość Cr, Ni i Pb w świerku pospolitym była 3 razy niższa. Natomiast na stanowisku numer 2, o zwiększonym natężeniu ruchu, zawartość Ni, Zn i Pb w mniszku lekarskim zebranym w 2013 roku była wyższa niż w 2005 roku odpowiednio 3, 7, 3 i 1,5 razy; a zawartość Ni, Cu, Cd i Pb w świerku pospolitym była odpowiednio 5; 1,5; 4 i 1,2 razy wyższa. Zaobserwowano różnice w poziomie zawartości metali śladowych między badanymi gatunkami roślin. Mniszek lekarski (Taraxacum officinale) zawierał odpowiednio 1,5; 1,1; 3; 1,6; 7,3 i 2 razy więcej Cr, Ni, Cu, Zn, Cd i Pb niż świerk pospolity (Picea abies), dlatego uważa się go za lepszy bioindykator zanieczyszczeń komunikacyjnych.
Czasopismo
Rocznik
Tom
Strony
4486--4495, CD6
Opis fizyczny
Bibliogr. 50 poz., rys., wykr., wz.
Twórcy
  • Pedagogical University of Cracow, Faculty of Geography and Biology, Department of Sustainability and Environmental Management
autor
  • AGH University of Science and Technology, Cracow, Faculty of Mining Surveying and Environmental Engineering, Department of Environmental Management and Protection
autor
  • University of Agriculture in Cracow, Faculty of Agriculture and Economics, Departmentnof Agricultural and Environmental Chemistry
Bibliografia
  • [1] Aboal J.R. Fernández J.A. , Carballeira A. Oak leaves and pine needles as biomonitors of air borne trace elements pollution. Environ. Exp. Bot. 51, pp. 215–225, 2004.
  • [2] Berg T., Steinnes E. Use of mosses (Hylocomium splendens and Pleurozium schreberi) as biomonitors of heavy metal deposition: from relative to absolute deposition values. Environmental Pollution, 98 (1): 61–71, 1997.
  • [3] Bernhardt-Römermann M, Kirchner M, Kudernatsch T, Jakobi G, Fischer A. Changed vegetation composition in coniferous forests near to motorways in Southern Germany: the effects of trafficborn pollution. Environmental Pollution 143: 572–581, 2006.
  • [4] Chow T.J. Lead accumulation in roadside soil and grass. Nature 225, 1971.
  • [5] Ciepał R. Kumulacja metali ciężkich i siarki w roślinach wybranych gatunków oraz w glebie jako wskaźnik stanu skażenia środowiska terenów chronionych województwa śląskiego i małopolskiego. Wydawnictwo Uniwersytetu Śląskiego, Katowice, pp.164, 1999.
  • [6] Cook CM., Sgardelis SP., Pantis JD., Lanaras T. Concentrations of Pb, Zn and Cu in Taraxacum spp. in relation to urban pollution. B. Environ. Contam. Tox. 53: 204–210, 1994.
  • [7] Czarnowska K., Chlibiuk M., Kozanecka T. Pierwiastki śladowe w glebach uprawnych przy drogach wokół Warszawy. Roczniki glegoznawcze, tom LIII, nr 3/4: 67–74, 2002.
  • [8] Djingova R., Kuleff I. Monitoring of heavy metal pollution by Taraxacum officinale. In: Markert B., Ed. Plants as Biomonitors: Indicators for Heavy Metals in the Terrestrial Environment. 435–460. VCH. New York, 1993.
  • [9] Djingova R., Kovacheva P., Wagner G., Markert B. Distribution of platinum group elements and other traffic related elements among different plants along some highways in Germany. The Science of the Total Environment, 308: 235–246, 2003.
  • [10] Fakayode S., Olu-Owolabi B. Heavy metal contamination of roadside top soil in Osogbo, Nigeria; Its relationship to traffic density and proximity to highways. Journal of Environmental Geology 44(2):150–157, 2003.
  • [11] Gałuszka A. The chemistry of soils, rocks and plant bioindicators in three ecosystems of the Holy Cross Mountains, Poland. Environmental Monitoring Assessment 110, 55–70, 2005.
  • [12] Greszta J., Niemtur S., Kiszka J., Barszcz J., Gruszczyńska M., Struś L. Ocena stopnia zagrożenia lasów górskich w oparciu o rośliny wskaźnikowe. Ocena zasobów leśnych w ekosystemach zagrożonych. Seminarium Naukowe Jedlina k. Radomia, 22–23 listopada 1989, SGGW-AR Warszawa, 70– 92, 1990.
  • [13] Grodzińska K., Szarek-Łukaszewska G., Godzik B., Braniewski S., Budziakowska E., Chrzanowska E., Pawłowska B., Zielonka T. Ocena skażenia środowiska Polski metalami ciężkimi przy użyciu mchów jako biowskaźników. PIOŚ. Biblioteka Monitoringu Środowiska, Warszawa, 1997.
  • [14] http://www.krakow.gddkia.gov.pl
  • [15] Kabata-Pendias A., Dudka S. Trace metal contents of Taraxacum officinale (common dandelion) as a convenient environment al indicator. Environ. Geochem. Hlth. 13: 108–112, 1991.
  • [16] Kabata-Pendias A., Pendias H. Biogeochemia pierwiastków śladowych. PWN, Warszawa, 1993.
  • [17] Kayhanian N., Fruchtman B.D., Gulliver J.S., Montanaro C., Ranieri E., Wuertz S. Review of highway runoff characteristics: comparative analysis and universal implications. Water Res. 46: 6609–6624, 2012.
  • [18] Korzeniowska J., Panek E. Heavy metal concentrations In the common dandelion Taraxacum officinale alongside the roads of various traffic density in the Podhale region. Polish Journal of Environmental Studies, 17 (3A): 303–306, 2008.
  • [19] Korzeniowska J., Panek E. Heavy metal (Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn) concentrations in Norway spruce Picea abies L. along the roads of various traffic density in the Podhale region, southern Poland. Geomatics and Environmental Engineering 4 (4): 89–96, 2010.
  • [20] Korzeniowska J., Panek E. The content of trace metals (Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn) in selected plant species (moss Pleurozium schreberi, common dandelion Taraxacum officianale, Norway spruce Picea abies) along the road Cracow-Zakopane. Geomatics and Environmental Engineering 6 (1): 43– 50, 2012.
  • [21] Królak E. Accumulation of Zn, Cu, Pb and Cd by Common dandelion (Taraxacum officinale Web.) in Environments with Various Degrees of Metallic Contamination. Polish Journal of Environmental Studies, 12 (6): 713–721, 2003.
  • [22] Kuleff L., Djingova R. The common dandelion (Taraxacum officinale) — a monitor for environment al pollution. Water Air Soil Pollut. 21: 77–85, 1984.
  • [23] Lagerverff J., Specht A.: Contamination of roadside soil with Cd, Ni, Pb and Zn, Environ. Sci. Techn. No 4, 1970.
  • [24] Magnuski K., Sienkiewicz A., Gałązka R., Jaszczak S., Nowiński M. Zawartość siarki w igłach sosny zwyczajnej (Pinus sylvestris L.) rosnącej w warunkach średnich skażeń miejsko-przemysłowych środowiska leśnego. W: Reakcje biologiczne drzew na zanieczyszczenia przemysłowe. Mat. Symp., UAM, Poznań: 111–119, 1996.
  • [25] Maňkovska B. The chemical composition of Norway spruce and beech foliage as an environment al indicator in Slovakia. Chemosphere 36, 949–954, 1998.
  • [26] Marr K., Fyles H., Hendershot W. Trace metals in Montreal urban soils and the leaves of Taraxacum officinale. Can J Soil Sci. 79: 385–387, 1999.
  • [27] Markert B., Weckert V. Time and site integrated long-term biomonitoring of chemicals by means of mosses. Toxicol. Environ. Chem. 40: 43–56, 1993.
  • [28] Markert B., Breure A., Zechmeister H. Bioindycators/Biomonitors (Principles, Assessment, Concepts). Elsevier, Amsterdam, 2003.
  • [29] Motto H., Daines R., Chilko M., Motto C.: Lead in soils and plants: Lead in soils and plants: its relationship to traffic volume and proximity to highways, Environ. Sci. Technol. No 4, 1970.
  • [30] Normandin L., Kennedy G., Zayed J. Potential of common dandelion (Taraxacum officinale) as a bioindicator of manganese arising from the use of methylcyclopentadienyl manganese tricarbonyl in unleaded gasoline. The Science of the Total Environment, 239: 165–171, 1999.
  • [31] Olajire A. A survey of heavy metal deposition in Nigeria using the moss monitoring method. Environment International 24 (8): 951 958, 1998.
  • [32] Page A.L., Ganje T.J., Joshi M.S. Lead quantities in plants, soil and air near some major highways in California. Hilgardia 41, 1971.
  • [33] Page A.L., Ganje T.J. Accumulation of lead in soils from regions of high and low motor vehicle traffic density. Envir. SciTechnol.4, 1971.
  • [34] Reimann C., Arnoldussen A., Boyd R., Finne T.E., Koller F., Nordgulen Ǿ, et al. Element contents in leaves of four plant species (birch, mountain ash, fern and Norway spruce) along anthropogenic and geogenic concentration gradients. Sci. Total Environ 377, 416 433, 2007.
  • [35] Rühling Å. (red.) Atmospheric heavy metal deposition In Europe – estimations based on moss analysis. Nord 9: 1–53, 1994.
  • [36] Samecka - Cymerman A., Kolon K., Kempers A.J., Short shoots of Betula pendula Roth. as bioindicators of urban environmental pollution in Wrocław (Poland), Trees, no. 23, pp. 923–929, 2009.
  • [37] Schröder W., Pesch R., Englert C., Harmens H., Suchara I., Zechmeister H., Thöni L., Maňkovská B., Jeran Z., Grodzinska K., Alber R. Metal accumulation in mosses across national boundaries: Uncovering and ranking causes of spatial variation. Environmental Pollution 151: 377–388, 2008.
  • [38] Simon L., Martin HW., Adriano DC. Chicory (Cichoroim intybus L.) and common dandelion (Taraxacum officinale Web.) as phytoindicators of cadmium contamination. Water Air Soil Poll. 91: 352–362, 1996.
  • [39] Trimbacher C., Weiss P. Norway spruce: a novel method Rusing surface characteristics and heavy metal concentrations of needles for a large-scale monitoring survey in Austria. Water, Air and Soil Pollution 152: 363–386, 2004.
  • [40] Tyler G. Olsson T. The importance of atmospheric deposition, charge and atomic mass to the Dynamics of minor and rare elements in developing, ageing and vilted leaves of beech (Fagus sylvatica L.). Chemosphere 65 (2), 250–260, 2006.
  • [41] Urbat M., Lehndorff E., Schwark L. Biomonitoring of air quality in the Cologne conurbation Rusing pine needles as a passive Sammler – Part I: magnetic properties. Atmospheric Environment 38(23): 3781–3792, 2004.
  • [42] US Government. Control of emissions of hazardous air pollutants from mobile sources; final rule. Federal Register 40, CFR parts 80 and 86. US Government Printing Office, Washington, DC, 2001.
  • [43] Van Nevel L., Mertens J., Staelens J., De Schrijver A., Tack F.M.G., De Neve S., Meers E. Verheyen K. Elevated Cd and Zn uptake by aspen limits the phytostabilization potential compared to five other tree species. Ecolog. Engineer. 37, 1072–1080, 2011.
  • [44] Viard B., Pihan F., Promeyrat S., Pihan J-C. Integrated assessment of heavy metal (Pb, Zn, Cd) highway pollution: bioaccumualtion in soil, Graminaceae and land snails. Chemosphere 55: 1349– 1359, 2004.
  • [45] Viskari E., Kössi S., Holopainen J. Norway spruce shoot aphid as indicators of traffic pollution. Environmental pollution 107(3): 305–314, 2000.
  • [46] Wrekenthin M., Kluge B., Wessolek G. Metals in European roadside soils and soil solution – A review., Environ. Pollut. 189: 98–110, 2014.
  • [47] Zechmeister H., Grodzińska K., Szarek-Łukaszewska G. Bioindicators and Biomonitors. Elsevier, Amsterdam: 329–375, 2003.
  • [48] Zechmeister H., Riss A., Hanus-Illnar A. Biomonitoring of atmospheric heavy metal deposition by mosses in the vicinity of industrial sites. Journal of Atmospheric Chemistry 49(1–3): 461–477, 2004.
  • [49] Zechmeister H., Hohenwallner D., Riss A., Hanus-Illnar A. Estimation of element deposition derived from road traffic sources by using mosses. Environmental Pollution 138: 238–249, 2005.
  • [50] Zimny H. Ekologia Ogólna. Warszawa, 187–198, 2002.
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-f0e48eca-89ad-4155-b205-b395a5a5a5ee
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.