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Spis treści
Wstęp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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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 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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10
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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 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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21
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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 . . .
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40
40
43
52
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64
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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 . . . . . . . . . . . .
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113
123
123
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4. Podsumowanie wyników badań . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
Wnioski . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
Literatura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
Streszczenie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194
Spis tabel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200
Spis rysunków . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204
Spis map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208
Contents
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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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 . . . . . . . . . . .
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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
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31
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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
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113
123
123
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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