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Spis treści Wstęp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1. Metale ciężkie w literaturze przedmiotu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1. Występowanie metali ciężkich w wodach powierzchniowych . . . . . . . . . 1.2. Metale ciężkie w osadach rzecznych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3. Biodostępność metali ciężkich w środowisku wód powierzchniowych . 1.4. Pochodzenie metali ciężkich występujących w ekosystemach wód powierzchniowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 10 12 16 2. Zakres i metodyka badań . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1. Ogólna charakterystyka badanego obszaru . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.1. Obiekt badań . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.2. Lokalizacja stanowisk pobierania próbek badawczych . . . . . . . . . . 2.2. Metodyka prac laboratoryjnych i analiza wyników badań . . . . . . . . . . . . . . 2.2.1. Pobieranie, przygotowanie i analiza próbek środowiskowych . . . 2.2.1.1. Wody rzeczne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.1.2. Osady denne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.1.3. Rośliny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.1.4. Gleby . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.2. Statystyczna interpretacja wyników . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 21 21 26 31 31 31 32 35 36 37 3. Wyniki badań i dyskusja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1. Występowanie badanych pierwiastków w wodach powierzchniowych . 3.1.1. Wyniki badań wód rzeki górnej Narwi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.2. Wyniki badań wód rzecznych w dopływach Narwi . . . . . . . . . . . . . . 3.1.3. Dyskusja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2. Osady denne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2.1. Zawartość badanych pierwiastków w osadach dennych . . . . . . . . . 3.2.1.1. Rezultaty badań osadów dennych rzeki górnej Narwi . . . 40 40 40 43 52 64 64 78 18 4 Studia nad rozmieszczeniem niektórych metali w środowisku wodnym zlewni górnej Narwi 3.2.1.2. Rezultaty badań osadów dennych dopływów rzeki Narew . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2.2. Dyskusja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2.3. Specjacja metali ciężkich w osadach dennych rzeki górnej Narwi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.3. Bioakumulacja metali ciężkich w korzeniach roślin wodnych . . . . . . . . . 3.3.1. Zawartość metali ciężkich w korzeniach badanych roślin wodnych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.3.2. Dyskusja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.4. Kumulacja metali ciężkich w glebach zlewni górnej Narwi . . . . . . . . . . . . 88 97 113 123 123 136 144 4. Podsumowanie wyników badań . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151 Wnioski . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160 Literatura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164 Streszczenie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194 Spis tabel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200 Spis rysunków . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204 Spis map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208 Contents Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1. Heavy metals in literature of subject . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1. Occurrence of heavy metals in surface waters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2. Heavy metals in river sediments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3. Bio-availability of heavy metals in surface waters environment . . . . . . . . 1.4. Origin of heavy metals present in surface waters ecosystems . . . . . . . . . . . 10 10 12 16 18 2. Study scope and methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1. General characteristics of studied area . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.1. Studied object . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.2. Localization of sampling points . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2. Methodology of laboratory works . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.1. Collecting, preparing and analysis of environmental samples . . . 2.2.1.1. River waters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.1.2. Bottom sediments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.1.3. Plants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.1.4. Soils . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.2. Statistical interpretation of results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 21 21 26 31 31 31 32 35 36 37 3. Results and discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1. Occurrence of studied elements in surface waters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.1. Results of investigations of upper Narew river waters . . . . . . . . . . . 3.1.2. Results of investigations of Narew tributaries waters . . . . . . . . . . . . 3.1.3. Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2. Bottom sediments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2.1. Contents of studied elements in bottom sediments ......... 3.2.1.1. Results of investigations of upper Narew river bottom sediments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 40 40 43 52 64 64 78 Studia nad rozmieszczeniem niektórych metali w środowisku wodnym zlewni górnej Narwi 6 3.2.1.2. Results of investigations of Narew river tributaries bottom sediments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2.2. Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2.3. Speciation of heavy metals in upper Narew river bottom sediments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.3. Bio-accumulation of heavy metals in aqueous plants roots . . . . . . . . . . . . 3.3.1. Content of heavy metals in roots of investigated water plants . . . 3.3.2. Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.4. Accumulation of heavy metals in upper Narew basin soils . . . . . . . . . . . . . 88 97 113 123 123 136 144 4. Summary of investigations results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151 Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160 Literature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195 List of tables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202 List of figures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206 List of map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209