Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Airborne Microorganisms of Hypogenic Maze Caves Based on the Example of the Zoloushka Cave, Ukraine-Moldova

100%

Wojkowski J. , Andreychouk V. , Frączek K.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2019

|

tom Tom 21, cz. 2

1116--1135

EN

The article presents the results of microbiological and microclimatic research carried out in a large maze Zoloushka Cave (Ukraine-Moldova). The cave was artificially exposed during the exploitation of the gypsum quarry founded in the late '40s of the last century. Until the cave labyrinth was opened by the quarry, the underground system of cavities had been almost completely filled with water and constituted a natural part of the rich in water karst aquifer. The cave became exposed while being at the stage of its active formation, and its artificial dehydration enabled researchers to observe the ('accelerated') course of various processes associated with the transition of the caves from the watered (freatic) stages to vadose and dry. Microbiological analyses aimed to determine the number of microorganisms (heterotrophic bacteria, Actinobacteria, and fungi) present in the air of the cave in two seasons – summer and winter. Microclimatic study aimed to determine the thermal, humidity and circulation characteristics of the cave microclimate The rules of occurrence of microorganisms in temporal and spatial (within a cave) cross-sections and the relative role of external and internal (cave) factors in shaping of the microbiological "image" of cave air were established. The stability of the microclimate (ecological) conditions in the cave in the course of the year allows the conclusion that most of the microorganisms come from the outside and enters the cave during the exchange of the air with the external environment. Nevertheless, the environment of the cave does not remain passive – it makes the air contents spatially (within the cave field) diverse and, in some cases, it determines them (in places of significant anthropogenic pollution of the cave, which probably facilitates the growth of fungi). The measurements have shown that the total number of the studied groups of microorganisms in the air of the cave varies in the course of year within the following ranges: heterotrophic bacteria 48-2,630 cfu·m-3, fungi 80-3,395 cfu·m-3, and Actinobacteria 5-51 cfu·m-3. Mean values of the microbial aerosol concentrations with respect to the entire cave are: heterotrophic bacteria – 353 cfu·m-3, fungi – 974 cfu·m-3, and Actinobacteria – 17 cfu·m-3. In general, there is a regularity of an increase in their concentration during the warm period: 3-5 times higher values for bacteria (48-764 cfu·m-3 in winter and 175-2630 cfu·m-3 in summer), 4-5 times for fungi (80-990 cfu·m-3 in winter and 390-3395 cfu·m-3 in summer), and 0-1 times for Actinobacteria (0-51 cfu·m-3 in winter and 5-55 cfu·m-3 in summer).

PL

Artykuł prezentuje wyniki badań mikrobiologicznych i mikroklimatycznych przeprowadzonych w dużej labiryntowej Jaskini Zołuszka (Ukraina-Moldowa). Jaskinia została odkryta podczas eksploatacji gipsowego kamieniołomu założonego pod koniec lat 40-tych ubiegłego wieku. Przed otwarciem labiryntu jaskiniowego system próżni podziemnych był prawie całkowicie wypełniony wodą i stanowił naturalną część zasobnego w wodę wodonośca krasowego. Otwarcie jaskini na etapie jej aktywnego formowania się oraz sztuczne jej odwodnienie stworzyło okazję do obserwacji (w trybie „przyśpieszonym”) przebiegu różnorakich procesów, towarzyszących przejściom jaskiń ze stadiów zawodnionych (freatycznych) do wadycznych i suchych. Badania mikrobiologiczne zmierzały do określenia liczebności mikroorganizmów (bakterii, grzybów i promieniowców) występujących w powietrzu jaskini w dwóch kontrastowych porach roku, latem i zimą. Badaniom mikrobiologicznym towarzyszyły pomiary mikroklimatyczne, które miały na celu ustalenie termicznych, wilgotnościowych i cyrkulacyjnych charakterystyk mikroklimatu jaskini. Ustalono prawidłowości występowania mikroorganizmów w przebiegu czasowym oraz przestrzennym (w obrębie jaskini), a także względną role czynników zewnętrznych i wewnętrznych (jaskiniowych) w kształtowaniu „obrazu” mikrobiologicznego powietrza jaskiniowego. Stabilność warunków mikroklimatycznych (ekologicznych) w jaskini w przebiegu rocznym pozwala wnioskować, że większość mikroorganizmów pochodzi z zewnętrzi trafia do jaskini w trakcie wymiany jej powietrza ze środowiskiem zewnętrznym. Nie mniej jednak, środowisko jaskiniowe nie pozostaje bierne, lecz różnicuje przestrzennie (w polu jaskiniowym) te zawartości, a w niektórych przypadkach również je warunkuje (w miejsca o znacznym antropogenicznym zanieczyszczeniu jaskini, sprzyjającym prawdopodobnie rozwojowi grzybów). Pomiary wykazały, że ogólna liczba badanych grup mikroorganizmów w powietrzu jaskini waha się w przebiegu rocznym w następujących przedziałach: bakterie 48-2630 jtk∙m-3 (rozrzut ponad 50-krotny), grzyby 80-3395 jtk∙m-3 (rozrzut ponad 40-krotny), promieniowce 5-51 jtk∙m-3 (rozrzut ponad 10-krotny). Średnie liczby zawartości mikroorganizmów w odniesieniu do całej jaskini wynoszą: bakterie 353 jtk∙m-3 grzyby 974 jtk∙m-3 i promieniowce 17 jtk∙m-3. Na ogół występuje prawidłowość wzrastania ich ilości w okresie ciepłym: dla bakterii 3-5 razy (48-764 jtk∙m-3 zimą i 175-2630 jtk∙m-3 latem), dla grzybów 4-5 razy (80-990 jtk∙m-3 zimą i 390-3395 jtk∙m-3 latem) i promieniowców 0-1 razy (0-51 jtk∙m-3 zimą i 5-55 jtk∙m-3 latem).

2

The Meteorological Conditions of Precipitation Deficits in the Cultivation of Winter Wheat in Central and Eastern Poland

75%

Skowera B. , Baranowska A. , Węgrzyn A. , Bartoszek K. , Wojkowski J. , Ivanišová E.

|

tom Vol. 24, nr 9

50--62

EN

The problem of precipitation deficits constitutes an issue that is significant on a global, regional, and local scale, particularly in the aspect of climate warming. The purpose of this research was to determine the amount, frequency and trends of precipitation deficits in the cultivation of winter wheat in central and eastern Poland, over a period of fifty years (1971–2020). This study used the values of average monthly air temperatures, as well as monthly total precipitation, decadal precipitation needs of winter wheat within central and eastern Poland. Based on the performed research, both spatial and temporal differences were observed in the scope of the amount and frequency of precipitation deficits in the cultivation of winter wheat. The lowest risk of precipitation deficits was found in May (from 15% to 32%), which is a critical month in the cultivation of this plant in Poland, while the highest risk of precipitation deficits was observed in June (from 22% to 56%), which is an unfavourable phenomenon, because winter wheat is in the so-called grain filling phase since mid-June. It was also found that there is a statistically significant upward trend of the winter wheat’s precipitation needs in April, June, and July. An increase in the inflow of warm and dry air masses from the southern sectors was one of the factors impacting the amount and frequency of precipitation deficits in the cultivation of wheat. The problem of climate warming that has been increasing in recent years, and – as a consequence – an increase in precipitation deficit during the growing season of plants, demonstrate the need for further research in this scope.

3

Circulation Conditions Determining High PM10 Concentrations in the Sącz Basin (Poland)

75%

Dacewicz E. , Kopcińska J. , Skowera B. , Węgrzyn A. , Wojkowski J. , Ziernicka-Wojtaszek A. , Zuśka Z.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2019

|

tom Tom 21, cz. 1

264--280

EN

The aim of the study was to investigate the level of atmospheric particulate matter in the Sącz Basin depending on circulation conditions. The study used average daily PM10 concentrations measured from December 2006 to November 2016 at the air monitoring reference station in Nowy Sącz, belonging to the Regional Inspectorate for Environmental Protection in Krakow. A calendar of circulation types for southern Poland was used as well. The collected data on average daily PM10 concentrations were used to calculate seasonal mean values for spring, summer, autumn and winter for the period from December 2006 to November 2016. Based on the limit value for 24-hour average PM10 concentration (50 µg∙m-3), the frequency of its exceedances (%) was calculated in the analysed time intervals, as well as the frequency of exceedances of the information level (200 µg∙m-3) and alarm level (300 µg∙m-3). Then, particulate concentrations were analysed with respect to types of synoptic conditions. For this purpose, average PM10 concentrations in different types of synoptic conditions and the frequency of these types in each season were calculated. In the decade from 2006 to 2016, the highest PM10 concentrations in Nowy Sącz were observed in the winter and the lowest in the summer. The average daily PM10 concentration was 85 µg∙m-3 for winter, 45 µg∙m-3 for spring, 25 µg∙m-3 for summer, and 49 µg∙m-3 for autumn. The most days in which the acceptable PM10 values were exceeded were recorded in December, January and February (66.7-69.5%). The acceptable, information and alarm levels were most frequently exceeded in 2009, 2010 and 2012, and in February 2012 the information level was exceeded on as many as 30% of days. The research showed a relationship between the PM10 level and the type of accompanying atmospheric circulation. The highest exceedances of the acceptable values were nearly always observed in certain characteristic circulation conditions. Irrespective of the season, the highest PM10 concentrations were found in anticyclonic non-directional types (Ka and Ca) and in the case of advections of air masses from the southern sector (SEa, Sa and SWa). The highest PM10 concentrations were observed in winter, on average 128 µg∙m-3for Ka, 115 µg∙m-3 for SEa and 109 µg∙m-3 for SWa. Lower concentrations accompanied low-pressure systems. In cyclonic conditions, the highest concentrations of particulate matter exceeding the acceptable level were recorded especially in autumn and winter. They were mainly associated with non-directional types (Bc, Cc and X).

PL

Celem pracy było zbadanie poziomu stopnia zapylenia powietrza atmosferycznego w Kotlinie Sądeckiej w zależności od uwarunkowań cyrkulacyjnych. W badaniach wykorzystano średnie dobowe stężenia pyłu zawieszonego PM10 pomierzone w okresie od grudnia 2006 roku do listopada 2016 roku na stacji referencyjnej monitoringu powietrza w Nowym Sączu należącej do Wojewódzkiego Inspektoratu Ochrony Środowiska w Krakowie. Wykorzystano również kalendarz typów cyrkulacji dla obszaru Polski Południowej. Zebrane dane o średnim dobowym stężeniu pyłu PM10 posłużyły do obliczeń wartości średnich sezonowych dla wiosny, lata, jesieni i zimy za okres od grudnia 2006 roku do listopada 2016 roku. Na podstawie dopuszczalnej wartości średniego dobowego (24-godzinnego) stężenia pyłu PM10 (50 µg∙m-3) obliczono w analizowanych przedziałach czasowych częstość jego przekroczeń (%), a także częstość przekroczeń poziomu informowania (200 µg∙m-3) i poziomu alarmowego (300 µg∙m-3). Następnie stężenia pyłu przeanalizowano na tle sytuacji synoptycznych. W tym celu obliczono średnie wartości stężeń pyłu PM10 w poszczególnych typach sytuacji synoptycznych oraz częstości występowania tych typów w analizowanych sezonach kalendarzowych. W badanym dziesięcioleciu 2006-2016 najwyższe wartości stężeń pyłu PM10 obserwowano w Nowym Sączu w sezonie zimowym, a najniższe latem. Średnie dobowe stężenie pyłu PM10 wyniosło dla sezonu zimowego 85 µg∙-3, wiosennego 45 µg∙m-3, letniego 25 µg∙m-3, a jesiennego 49 µg∙m-3. Najwięcej dni, w których wystąpiło przekroczenie wartości dopuszczalnych pyłu PM10 zanotowano w grudniu, styczniu i lutym (66,7-69,5%). Przekroczenia poziomów dopuszczalnych, informowania i alarmowych najczęściej obserwowano w latach 2009, 2010 i 2012, a w lutym 2012 roku aż w 30% dni przekroczone były poziomy informowania. Przeprowadzone badania wykazały zależność pomiędzy stopniem zapylenia pyłem PM10 a występującym typem cyrkulacji atmosferycznej. Najwyższe przekroczenia wartości dopuszczalnych prawie zawsze były obserwowane tylko w pewnych charakterystycznych warunkach cyrkulacyjnych. Niezależnie od pory roku, najwyższe poziomy stężeń pyłu PM10 stwierdzono w sytuacjach antycyklonalnych bezadwekcyjnych (Ka i Ca) oraz przy adwekcjach mas powietrza z sektora południowego (SEa, Sa i SWa). W sezonach zimowych obserwowano najwyższe wartości stężeń PM10, średnio 128 µg∙m-3 dla Ka, 115 µg∙-3 -dla SEa i 109 µg∙-3 dla SWa. Niższe stężenia towarzyszyły pogodzie niżowej. Podczas pogody cyklonalnej najwyższe zarejestrowane stężenia pyłu przekraczające dopuszczalny poziom, występowały szczególnie jesienią i zimą. Były one związane przede wszystkim z sytuacjami bezadwekcyjnymi (Bc, Cc, i X).