docKBM PAN
download 
Reklamacja Transkrypt
KBM PAN
Organizatorzy Sekcja Chemii Morza Komitetu Badań Morza PAN Instytut Oceanologii Polskiej Akademii Nauk KBM PAN Finansowanie: Polska Akademia Nauk Instytut Oceanologii Polskiej Akademii Nauk Redakcja: Agata Zaborska Zdjęcie na okładce: Ksenia Pazdro Druk: Digital 1 Jubileuszowa X Konferencja „Chemia, Geochemia i Ochrona Środowiska Morskiego” Sopot, 18 X 2012 Komitet Naukowy Konferencji Prof. dr hab. inż. Marek Biziuk Prof. dr hab. Jerzy Bolałek Prof. dr hab. Jerzy Falandysz Prof. dr hab. Lucyna Falkowska Prof. dr hab. Alicja Kosakowska Prof. dr hab. inż. Grażyna Kowalewska Prof. UG dr hab. Hanna Mazur-Marzec Prof. dr hab. inż. Jacek Namieśnik Prof. UG dr hab. inż. Elżbieta Niemirycz Dr hab. Ksenia Pazdro, prof. nadzw. IO PAN (Przewodnicząca) Prof. dr hab. inż. Janusz Pempkowiak Prof. dr hab. Gorzysław Poleszczuk Prof. dr hab. inż. Mikołaj Protasowicki Prof. dr hab. Bogdan Skwarzec Prof. dr hab. Piotr Stepnowski Prof. dr hab. Piotr Szefer Komitet Organizacyjny Konferencji Dr Ludwik Lubecki Dr hab. Ksenia Pazdro Dr Agata Zaborska (Sekretarz) 2 Jubileuszowa X Konferencja „Chemia, Geochemia i Ochrona Środowiska Morskiego” Sopot, 18 X 2012 PROGRAM KONFERENCJI 8.30 – 9.00 REJESTRACJA UCZESTNIKÓW 9.00 – 9.10 ROZPOCZĘCIE KONFERENCJI 9.10 – 9.40 Wykład Inauguracyjny: Janusz Pempkowiak Dynamika stężenia tlenu w wodzie południowego Bałtyku SESJA I – PRZEWODNICZĄCY: PROF. DR HAB. JERZY BOLAŁEK 9.40 – 10.00 Jerzy Wojciech Mietelski Razem czy oddzielnie? – wybrane problemy wykorzystania izotopów radioaktywnych jako znaczników geochemicznych 10.00 – 10.20 Alicja Boryło Izotopy uranu 234U i 238U w ekosystemie południowego Bałtyku oraz w dorzeczach Wisły i Odry 10.20 – 10.40 Elżbieta Łysiak-Pastuszak Wyzwania i korzyści związane z wdrożeniem Ramowej Dyrektywy ws. Strategii Morskiej UE w polskich obszarach morskich – ocena stanu środowiska łącząca wskaźniki i presje 10.40 – 11.00 Tamara Zalewska, Beata Danowska, Jerzy Woroń, Anna Olszewska, Joanna Szlinder-Richert Ocena skażenia środowiska południowego Bałtyku substancjami zanieczyszczającymi wdrożenie Ramowej Dyrektywy ws. Strategii Morskiej UE w polskich obszarach morskich 11.00 – 11.20 PRZERWA KAWOWA I SESJA POSTEROWA SESJA II – PRZEWODNICZĄCA: PROF. DR HAB. INŻ. GRAŻYNA KOWALEWSKA 11.20 – 11.40 Alicja Kosakowska Związki biologicznie czynne cyjanobakterii i glonów 11.40 – 12.00 Monika Kaczkowska, Hanna Mazur-Marzec Charakterystyka chemotaksonomiczna Nodularia spumigena z różnych rejonów geograficznych 12.00 – 12.20 Adam Żak, Alicja Kosakowska Wpływ metabolitów wtórnych cyjanobakterii na glony jednokomórkowe 12.20 – 12.40 Agata Błaszczyk, Hanna Mazur-Marzec Związki neurotoksyczne produkowane przez cyjanobakterie i bruzdnice występujące w wodach Zatoki Gdańskiej 3 Jubileuszowa X Konferencja „Chemia, Geochemia i Ochrona Środowiska Morskiego” Sopot, 18 X 2012 12.40 – 13.00 Maciej Telszewski Przegląd wielkoskalowych działań oceanie monitoringowych cyklu węgla w 13.00 – 13.20 Aleksandra Brodecka, Jerzy Bolałek Występowanie metanu jako efekt zaawansowanych procesów wczesnej diagenezy w osadach Zatoki Gdańskiej 13.20 – 14.00 LUNCH I SESJA POSTEROWA SESJA III – PRZEWODNICZĄCY: PROF. DR HAB. INŻ. MAREK BIZIUK 14.00 – 14.20 Jacek Bełdowski Amunicja chemiczna – odnalezienie i oszacowanie - status Projektu CHEMSEA 14.20 – 14.40 Agata Zaborska Stosunki izotopowe ołowiu jako wskaźnik zanieczyszczenia środowiska morskiego 14.40 – 15.00 Maria Skauradszun, Elżbieta Niemirycz Profile kongenerów polichlorowanych dibenzo-p-dioksyn analizowanych w środowisku południowego Bałtyku i dibenzofuranów 15.00 – 15.20 Emilia Szumiło, Lucyna Falkowska, Agnieszka Grajewska, Julia Hajdrych, Magdalena Bełdowska, Andrzej Reindl, Izabela Krauze Pióra, guano, pazury oraz jaja jako główne drogi wydalania rtęci z organizmu tońca (Spheniscus demersus) żyjącego w niewoli 15.20 – 15.40 Zebranie Komisji Konkursowej w celu wyłonienia zwycięzców konkursu dla młodych Naukowców na najciekawszą prezentację ustną i poster 15.40 – 16.00 Ogłoszenie wyników Konkursu i zakończenie Konferencji 4 Jubileuszowa X Konferencja „Chemia, Geochemia i Ochrona Środowiska Morskiego” Sopot, 18 X 2012 SPIS STRESZCZEŃ REFERATÓW Janusz Pempkowiak Dynamika stężenia tlenu w wodzie południowego Bałtyku …………………………..…7 Jerzy W. Mietelski Razem czy oddzielnie? – wybrane problemy wykorzystania izotopów radioaktywnych jako znaczników geochemicznych ……………………….............................................…8 Alicja Boryło Izotopy uranu 234U i 238U w ekosystemie południowego Bałtyku oraz w dorzeczach Wisły i Odry………………………………………………………………………….............…9 Elżbieta Łysiak-Pastuszak Wyzwania i korzyści związane z wdrożeniem Ramowej Dyrektywy ws. Strategii Morskiej UE w polskich obszarach morskich – ocena stanu środowiska łącząca wskaźniki i presje…………………………………………………………………………………...10 Tamara Zalewska, Beata Danowska, Jerzy Woroń, Anna Olszewska, Joanna SzlinderRichert Ocena skażenia środowiska południowego Bałtyku substancjami zanieczyszczającymi wdrożenie Ramowej Dyrektywy ws. Strategii Morskiej UE w polskich obszarach morskich……………………...…………………………………………………………11 Alicja Kosakowska Związki biologicznie czynne cyjanobakterii i glonów……………………………...…..12 Monika Kaczkowska, Hanna Mazur-Marzec Charakterystyka chemotaksonomiczna Nodularia spumigena z różnych rejonów geograficznych……………………………………………………………………….....13 Adam Żak, Alicja Kosakowska: Wpływ metabolitów wtórnych cyjanobakterii na glony jednokomórkowe………………………………………………………………………..14 Agata Błaszczyk, Hanna Mazur-Marzec Związki neurotoksyczne produkowane przez cyjanobakterie i bruzdnice występujące w wodach Zatoki Gdańskiej……………………………………………………………....15 Maciej Telszewski Przegląd wielkoskalowych działań monitoringowych cyklu węgla w oceanie………………………………………………………………………………….16 Aleksandra Brodecka, Jerzy Bolałek Występowanie metanu jako efekt zaawansowanych procesów wczesnej diagenezy w osadach Zatoki Gdańskiej…………………………………………………………...…17 Jacek Bełdowski Amunicja chemiczna – odnalezienie i oszacowanie - status Projektu CHEMSEA……..18 5 Jubileuszowa X Konferencja „Chemia, Geochemia i Ochrona Środowiska Morskiego” Sopot, 18 X 2012 Agata Zaborska Stosunki izotopowe ołowiu jako wskaźnik zanieczyszczenia środowiska morskiego…………………………………………………………………………….…19 Maria Skauradszun, Elżbieta Niemirycz Profile kongenerów polichlorowanych dibenzo-p-dioksyn i dibenzofuranów analizowanych w środowisku południowego Bałtyku……………………………….…20 Emilia Szumiło, Lucyna Falkowska, Agnieszka Grajewska, Julia Hajdrych, Magdalena Bełdowska, Andrzej Reindl, Izabela Krauze Pióra, guano, pazury oraz jaja jako główne drogi wydalania rtęci z organizmu tońca (Spcheniscus demersus) żyjącego w niewoli…….………………………………...…..21 6 Jubileuszowa X Konferencja „Chemia, Geochemia i Ochrona Środowiska Morskiego” Sopot, 18 X 2012 R1: DYNAMIKA STĘŻENIA TLENU W WODZIE POŁUDNIOWEGO BAŁTYKU Janusz Pempkowiak Zakład Chemii i Biochemii Morza, Instytut Oceanologii PAN, ul. Powstańców W-wy 55, 81-712 Sopot Tlen, podobnie jak kilkanaście innych pierwiastków, jest niezbędny dla życia. Szczególna pozycja tlenu wynika z jego roli w pozyskiwaniu energii w rozmaitych skalach - od makro do mikro. Wykład poświęcony jest omówieniu rozmieszczenia tlenu i dynamice stężenia tlenu w wodzie Morza Bałtyckiego oraz wyjaśnieniu przyczyn oscylacji jego stężenia. Głównym źródłem tlenu jest produkcja pierwotna; głównym procesem prowadzącym do jego zużycia - utlenianie materii organicznej. Rozmieszczenie i dynamika stężenia tlenu na Głębi Gdańskiej oraz w strefie przybrzeżnej wynikają z 'rozdzielenia' warstw gdzie tlen jest wytwarzany i zużywany. Sytuacja 'tlenowa' w wodzie strefy przybrzeżnej Bałtyku południowego nie ulega zmianie, podczas gdy sytuacja w warstwie wody pod halokliną ulega pogorszeniu. 7 Jubileuszowa X Konferencja „Chemia, Geochemia i Ochrona Środowiska Morskiego” Sopot, 18 X 2012 R2: RAZEM CZY ODDZIELNIE – WYBRANE PROBLEMY WYKORZYSTANIA IZOTOPÓW RADIOAKTYWNYCH JAKO ZNACZNIKÓW GEOCHEMICZNYCH Jerzy W. Mietelski Instytut Fizyki Jądrowej im. Henryka Niewodniczańskiego PAN, Radzikowskiego 152, 31-342 Kraków W badaniach radioaktywności środowiska bardzo często ogniskujemy się na jednym wybranych radionuklidzie. Takie podejście jest w pełni uzasadnione w wielu szczegółowych problemach - jeśli interesuje nas jak dany radionuklid jest dystrybuowany w ekosystemie, jaka jest jego specjacja itp. Jednak w badaniach nad wykorzystaniem radionuklidów jako znaczników geochemicznych procesów identyfikacja źródła pochodzenia skażenia jest niezbędna – powinna być potwierdzona nie przez jeden a więcej stosunków izotopowych lub proporcji pomiędzy nuklidami o podobnych własnościach. Przykładowo – jeśli zaobserwujemy w pomiarze alfa spektrometrycznym w próbce pluton o podwyższonej względnej zawartości 238Pu to może być zarówno kilkuprocentowy udział opadu czarnobylskiego jak i kilkunastoprocentowy udział zrzutów Sellafield. By to rozstrzygnąć niezbędne jest bądź wyznaczenie aktywności 241Pu, bądź stosunku izotopowego 239Pu/240Pu za pomocą spektrometrii mas bądź, w ostateczności, analizy stosunku 241Am do aktywności Pu. Lub najlepiej – należy poznać wszystkie te dodatkowe parametry. Kluczowym staje się więc poznanie proporcji pomiędzy poszczególnymi izotopami danego pierwiastka, jak i pomiędzy poszczególnymi radionuklidami, charakterystycznych dla danego źródła skażeń. Obserwacja śladowych skażeń obecnych w powietrzu pokazuje, jak bywa to czasem trudne. 8 Jubileuszowa X Konferencja „Chemia, Geochemia i Ochrona Środowiska Morskiego” Sopot, 18 X 2012 R3: IZOTOPY 234U I 238U W EKOSYSTEMIE POŁUDNIOWEGO BAŁTYKU ORAZ W DORZECZACH WISŁY I ODRY Alicja Boryło Zakład Analityki i Radiochemii Środowiska, Uniwersytet Gdański, ul. Sobieskiego 18/19, 80-952 Gdańsk Morze Bałtyckie jest miejscem licznych i bezpośrednich ingerencji człowieka, szczególnie narażonym na wszelkie zanieczyszczenia. Rocznie przyjmuje 650 km3 wód słodkich. Zlewisko Bałtyku obejmuje takie kraje, jak: Niemcy, Czechy, Polskę, kraje europejskiej części byłego ZSRR, Finlandię i Szwecję. Oprócz tych wód, z Morza Północnego wpływa około 450 km3 wody słonej. Źródłami zanieczyszczeń Morza Bałtyckiego są ścieki z naszych domów, rolnictwo (środki owadobójcze i chwastobójcze), transport wodny, przemysł chemiczny, katastrofy zbiornikowców, wydobycie ropy naftowej i zatopione pociski. Źródła te stanowią poważne zagrożenie dla ludzi morza i mogą się przyczynić do masowej zagłady życia w Bałtyku. Celem projektu było oznaczenie stężeń izotopów uranu 234U i 238U oraz wartości współczynnika aktywności 234U/238U w różnych komponentach ekosystemu południowego Bałtyku, co pozwoli śledzić ewentualne zmiany, jakie zaszły w środowisku wodnym. Osady denne południowego Bałtyku charakteryzują się zróżnicowaną zawartością uranu. Największe stężenie uranu na obszarze Rynny i Ławicy Słupskiej związane jest z obecnością w tym akwenie złóż mineralnych i konkrecji. Stężenie uranu w osadach dennych wzrasta wraz z głębokością rdzenia, co świadczy o jego pionowej dyfuzji z osadów dennych do wody przydennej. Przydenne i powierzchniowe wody południowego Bałtyku wykazują niewielkie zróżnicowanie zawartości uranu. Najmniejsze stężenie uranu w wodach Rynny Słupskiej wynika z braku znaczącego dopływu do tego akwenu wód rzecznych zwiększających wielkość uranu w morzu, nieco większe w wodach Głębi Bornholmskiej uwarunkowane jest okresowo dostarczanymi tam bardziej zasolonymi wodami z Morza Północnego oraz wodami Odry z Zatoki Pomorskiej. Największe stężenie uranu zmierzono w wodach Głębi Gdańskiej, co związane jest z gospodarczą działalnością człowieka realizowaną na terenie Zatoki Gdańskiej. W analizowanych ptakach morskich stężenie uranu mieści się w granicach od 2,33 ng⋅g-1 m.m. do 18,08 ng⋅g-1 m.m. Największe stężenia uranu charakteryzują trzewia, najmniejsze natomiast mięśnie. Stężenie uranu w narządach i tkankach ptaków morskich maleje w szeregu: pozostałe trzewia>pióra>skóra>wątroba> szkielet>mięśnie. Wartości stosunków aktywności 234U/238U w całym organizmie większości badanych ptaków morskich oscylowały wokół jedności i były nieznacznie mniejsze niż dla organizmów morskich zasiedlających południową część Morza Bałtyckiego. Otrzymane wartości współczynnika przenoszenia TF pozwalają przypuszczać, że uran w ogniwach troficznych ptaki morskie→ryby ulega nagromadzaniu (TF>2). W ogniwach troficznych ptaki morskie→skorupiaki, małże wartości TF są znacznie mniejsze od jedności. Stężenie 234U i 238U w próbkach wód rzecznych Wisły i Odry było bardzo zróżnicowane. Przeprowadzone badania wskazują, że Wisła i Odra wraz z dopływami, jak też rzeki Przymorza (Rega, Parsęta i Słupia), są ważnymi źródłami spływu uranu do Morza Bałtyckiego. Powierzchnia zlewni Wisły, Odry oraz rzek Przymorza stanowi około 99% powierzchni Polski. Zatem z całego obszaru Polski wpływa rzekami około 750 GBq izotopów uranu 234U i 238U. 9 Jubileuszowa X Konferencja „Chemia, Geochemia i Ochrona Środowiska Morskiego” Sopot, 18 X 2012 R4: WYZWANIA I KORZYŚCI ZWIĄZANE Z WDROŻENIEM RAMOWEJ DYREKTYWY WS. STRATEGII MORSKIEJ UE W POLSKICH OBSZARACH MORSKICH – OCENA STANU ŚRODOWISKA ŁĄCZĄCA WSKAŹNIKI I PRESJE Elżbieta Łysiak-Pastuszak i in.* Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej – PIB, Oddział Morski w Gdyni, ul. Waszyngtona 42, 81-342 Gdynia Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2008/56/WE z dnia 17 czerwca 2008 r. ustanawiająca ramy działań Wspólnoty w dziedzinie polityki środowiska morskiego - Ramowa Dyrektywa w sprawie Strategii Morskiej (RDSM) - została przyjęta 17.06.2008 r. decyzją Parlamentu Europejskiego i Rady. Podstawowym celem dyrektywy jest osiągnięcie lub utrzymanie przez państwa członkowskie do 2020 dobrego stanu środowiska wód morskich. Harmonogram wdrożenia RDSM przewiduje: - dokonanie wstępnej oceny obecnego stanu środowiska wód morskich oraz oddziaływanie na nie wynikającego z działalności człowieka, - ustalenie dobrego stanu środowiska (GES) dla danych wód morskich, - wyznaczenie celów środowiskowych i związanych z nimi wskaźników, opracowanie i wdrożenie programu monitorowania dla bieżącej oceny oraz regularnego uaktualniania celów, - opracowanie i wdrożenie programu środków mających na celu osiągnięcie dobrego stanu środowiska. Dobry stan środowiska (Good Environmental Status – GES) rozumiany jest w Dyrektywie jako stan wód morskich, które są czyste, zdrowe i urodzajne zgodnie z panującymi w nich warunkami, zaś wykorzystanie środowiska morskiego zachodzi w sposób zrównoważony i gwarantuje zachowanie możliwości użytkowania i prowadzenia działań przez obecne i przyszłe pokolenia. Zgodnie z Decyzją Komisji Europejskiej RDSM bierze pod uwagę aspekty ochrony środowiska morskiego uszeregowane w systemie przyczynowo-skutkowym (DPSIR – driver/pressure/impact/state/response), dlatego stan ekosystemu należy określić na podstawie analizy 11 deskryptorów - wskaźników opisowych. W procesie wdrażania RDSM w Polskich obszarach morskich, we współpracy z grupami roboczymi projektu HELCOM CORESET dokonano wyboru wskaźników podstawowych dla 11 deskryptorów, głównie w oparciu o dostępne dane monitoringowe oraz z różnorodnych projektów badawczych. Przyjmując zasady opracowane dla oceny stanu środowiska wg Ramowej Dyrektywy Wodnej UE (RDW) dokonano klasyfikacji wskaźników podstawowych w 5-cio stopniowej skali: stan bardzo dobry – 5, stan dobry – 4, stan umiarkowany – 3, stan słaby – 2 i stan zły – 1 w odniesieniu do wartości refrencyjncyh. Metody agregacji wskaźników w ramach deskryptora, a szczególnie powiązania między deskryptorami stanowiły zasadnicze wyzwania przeprowadzonej wstępnej oceny. *Wstępna ocena stanu polskich obszarów morskich dla RDSM została wykonana przez wieloosobowe zespoły IMGW-PIB, Instytutu Morskiego w Gdańsku i MIR-PIB w Gdyni w ramach umowy nr 51/2010/F z GIOŚ. 10 Jubileuszowa X Konferencja „Chemia, Geochemia i Ochrona Środowiska Morskiego” Sopot, 18 X 2012 R5: OCENA SKAŻENIA ŚRODOWISKA POŁUDNIOWEGO BAŁTYKU SUBTANCJAMI ZANIECZYSZCZAJĄCYMI – WDROŻENIE RAMOWEJ DYREKTYWY WS. STRATEGII MORSKIEJ UE W POLSKICH OBSZARACH MORSKICH Tamara Zalewska, Beata Danowska, Jerzy Woroń, Anna Olszewska1, Joanna Szlinder-Richert2 1 Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej – Państwowy Instytut Badawczy Oddział Morski, ul. Waszyngtona 42, 81-342 Gdynia 2 Morski Instytut Rybacki – Państwowy Instytut Badawczy ul. Kołłątaja 1, 81-332 Gdynia W latach 2011-2012 zgodnie z Artykułem 8 Ramowej Dyrektywy ws. Strategii Morskiej EU (2008/56/EC) (ang. Marine Strategy Framework Directive – MSFD) podjęte zostały prace mające na celu przygotowanie wstępnej oceny stanu polskich obszarów morskich. Jednym z kluczowych elementów tej oceny było określenie poziomu zanieczyszczenia środowiska morskiego substancjami niebezpiecznymi oraz oszacowanie oddziaływania substancji niebezpiecznych na elementy biotyczne w sposób ilościowy. Zanieczyszczenie środowiska morskiego substancjami niebezpiecznymi zaliczane jest do czynników presji antropogenicznej mającej ogromny wpływ na stan i zdrowie ekosystemu. Ocenę stanu w zakresie substancji zanieczyszczających dokonano w ramach dwóch wskaźników głównych (ang. descriptors): Deskryptor 8 – Stężenie substancji zanieczyszczających utrzymuje się na poziomie, który nie wywołuje skutków charakterystycznych dla zanieczyszczenia oraz Deskryptor 9 – Poziom substancji zanieczyszczających w rybach i owocach morza przeznaczonych do spożycia przez ludzi nie przekracza poziomów ustanowionych w prawodawstwie Wspólnoty ani innych odpowiednich norm. Wyboru wskaźników podstawowych do oceny reprezentowanych przez określone substancje chemiczne dokonano głównie w oparciu rekomendacje i wyniki prac prowadzonych w ramach projektu HELCOM CORESET, który dedykowany jest bezpośrednio problematyce środowiska Morza Bałtyckiego. Wytypowane substancje przetestowano pod kątem reprezentatywności dla ocenianych obszarów oraz dostępności danych. Ostatecznie do wstępnej oceny wybrano 10 substancji w przypadku Deskryptora 8 i 9 w przypadku Deskryptora 9 reprezentujących trzy grupy substancji chemicznych: trwałe związki organiczne, metale ciężkie i radionuklidy. Stężenia wytypowanych substancji w wybranych matrycach: organizmach (rybach i małżach), osadach dennych i wodzie odniesione do wartości docelowych pozwoliły na wyznaczenie współczynnika skażenia – CF (ang. conatimanation factor). Wyznaczone wartości CF pozwoliły na określenie poziomu zanieczyszczenia środowiska morskiego substancjami niebezpiecznymi w skali 5-cio stopniowej (odpowiadającej stanom od bardzo dobrego, poprzez dobry, umiarkowany, słaby do złego), która następnie została transponowana do skali dwustopniowej: dobry stan środowiska (ang. Good Environmental Status GES) / niedobry stan środowiska (ang. subGES) w celu dostosowania oceny do wymagań MSFD. Jako granicę stanu GES/subGES przyjęto granicę pomiędzy stanem umiarkowanym i dobrym. Poprzez zastosowanie właściwej agregacji oceny stanu środowiska w zakresie substancji zanieczyszczających dokonano w ośmiu podobszarach wytypowanych do oceny oraz dla całego obszaru polskiej strefy ekonomicznej Bałtyku. 11 Jubileuszowa X Konferencja „Chemia, Geochemia i Ochrona Środowiska Morskiego” Sopot, 18 X 2012 R6: ZWIĄZKI BIOLOGICZNIE CZYNNE CYJANOBAKTERII I GLONÓW Alicja Kosakowska Zakład Chemii i Biochemii Morza, Instytut Oceanologii PAN ul. Powstańców Warszawy 55, 81-712 Sopot Glony i cyjanobakterie pełnią istotną rolę w ekosystemie stanowiąc ważny element biocenozy. Poprzez zdolność przeprowadzania fotosyntezy, ich udział w globalnej produkcji tlenu jest znaczący. W tej grupy organizmów, to sinice, wykazujące zdolność do wiązania azotu cząsteczkowego, wzbogacają zarówno gleby jak i środowisko wodne – oceany, morza i inne wody w ten cenny dla mikroorganizmów żywych pierwiastek. Cechą wyróżniająca sinice i glony wśród innych organizmów żywych jest zdolność do produkcji specyficznych substancji, metabolitów wtórnych. Metabolity wtórne organizmów prokariotycznych i eukariotycznych są cennym źródłem związków biologicznie czynnych. Pod względem struktury i właściwości stanowią one zróżnicowaną grupę związków chemicznych. Wyróżnia się związki aromatyczne i alifatyczne, polisacharydy, laktony, peptydy, fenole, barwniki, związki kompleksujące (siderofory) i szereg innych. Metabolity wtórne mogą pełnić funkcje obronne przed konsumentami (toksyny), związków powierzchniowo czynnych, wpływać na podziały komórkowe, biodostępność mikroelementów dla glonów i cyjanobakterii, wykazują aktywność przeciwbakteryjną, przeciwgrzybiczą, przeciwnowotworową, przeciwwirusową i algicydową. Zatem, związki te mogą znaleźć potencjalne zastosowanie w medycynie, farmacji, przemyśle spożywczym, kosmetycznym czy biotechnologii. Z tego względu poznanie właściwości substancji biologicznie czynnych glonów i cyjanobakterii, zwłaszcza bałtyckich, stanowi przedmiot prowadzonych badań w Zespole Biochemii Morza. 12 Jubileuszowa X Konferencja „Chemia, Geochemia i Ochrona Środowiska Morskiego” Sopot, 18 X 2012 R7: CHARAKTERYSTYKA CHEMOTAKSONOMICZNA Nodularia spumigena Z RÓŻNYCH REJONÓW GEOGRAFICZNYCH Monika Joanna Kaczkowska, Hanna Mazur-Marzec Zakład Biologii i Ekologii Morza, Wydział Oceanografii i Geografii UG,, al. Marszałka Piłsudskiego 46, 81 - 378 Gdynia Cyjanobakterie (sinice) są źródłem wielu metabolitów wtórnych, wśród których znaczną część stanowią peptydy produkowane pozarybosomowo (NRPs), w tym oligopeptydy. Udowodniono, iż dany szczep cyjanobakterii może produkować kilka klas NRPs. Również w obrębie jednej grupy oligopeptydów identyfikuje się od kilku do kilkunastu kongenerów tych związków. Liczne badania dowodzą, że profil peptydowy jest stałą cechą, charakterystyczną dla danego szczepu. Dlatego też coraz częściej profile peptydowe wykorzystuje się w różnicowaniu szczepów należących do jednego gatunku. Niektóre z oligopetydów produkowane przez cyjanobakterie wykazują ciekawą aktywność biologiczną, która może znaleźć biotechnologiczne zastosowanie. W niniejszej pracy szczepy cyjanobakterii z gatunku N. spumigena pochodzące z Morza Bałtyckiego, Jeziora Íznik, oraz wód przybrzeżnych południowej Australii, poddano analizie z zastosowaniem techniki LC-MS/MS. Celem niniejszych badań było określenie struktury NRPs, produkowanych przez szczepy sinic z gatunku N. spumigena. Na podstawie profili peptydowych analizowano różnorodność metaboliczną cyjanobakterii, pochodzących z różnych regionów geograficznych. Dodatkowo badano wpływ czynników środowiskowych (natężenie światła, stężenie azotu i fosforu w pożywce) na ilość produkowanych oligopeptydów oraz aktywność biologiczną związków produkowanych przez szczep CCNP1401. W ekstraktach z komórek zidentyfikowano 50 oligopeptydów należących do 4 klas. Najbardziej powszechnie występującym związkiem była nodularyna. Jest to najczęściej opisywany metabolit produkowany przez N. spumigena. Ponadto zidentyfikowano 9 kongenerów spumigin, 4 aeruginozyny oraz 12 anabaenopeptyn (nodulapeptyn). Przy czym aeruginozyny zidentyfikowano u cyjanobakterii z gatunku N. spumigena po raz pierwszy. Ilość produkowanych oligopeptydów wahała się od 11 związków u szczepów australijskich do 25 u szczepów bałtyckich. Na podstawie analizy głównych składowych (PCA) wyróżniono kilka chemotypów cyjanobakterii. Sinice pochodzące z australijskich akwenów utworzyły jedną grupę, podczas gdy szczepy bałtyckie wykazywały zróżnicowane chemotypy. Jedynie szczepy wyizolowane z tego samego zakwitu miały ten sam profil peptydowy. Sugeruje to, iż populacja bałtyckich cyjanobakterii z gatunku N. spumigena nie jest monoklonalna. Wyniki uzyskane w niniejszych badaniach zgodne są z dotychczasowymi analizami genetycznymi tych cyjanobakterii. Doświadczenia nad wpływem warunków środowiskowych na ilość produkowanych oligopeptydów wykazały jedynie niewielki wpływ światła. Analizowane związki były aktywne względem enzymów z grupy fosfataz oraz proteaz. 13 Jubileuszowa X Konferencja „Chemia, Geochemia i Ochrona Środowiska Morskiego” Sopot, 18 X 2012 R8: WPŁYW METABOLITÓW WTÓRNYCH CYJANOBAKTERII NA GLONY JEDNOKOMÓRKOWE Adam Żak, Alicja Kosakowska Zakład Chemii i Biochemii Morza, Instytut Oceanologii PAN, ul. Powstańców W-wy 55, 81-712 Sopot Metabolity wtórne są związkami organicznymi niezaangażowanymi bezpośrednio w normalny wzrost i rozwój organizmów. Metabolity wtórne mogą być produkowane przez rośliny, glony, grzyby i mikroorganizmy. Związki te mogą wykazywać aktywność biologiczną i wpływać na rozwój systemów biologicznych zarówno lądowych jak i wodnych. Substancje biologicznie czynne mogą wywierać wpływ na wiele procesów fizjologicznych w organizmach żywych, co może prowadzić do zahamowania wzrostu lub nawet śmierci. Badania substancji aktywnych biologicznie są istotne ze względu na ich prawdopodobny wpływ na ekosystemy słodkowodne i morskie, a także ze względu na ich możliwe zastosowanie w różnych gałęziach gospodarki człowieka. Głównym celem niniejszej pracy było określenie wpływu metabolitów wtórnych uzyskanych po hodowli cyjanobakterii na wzrost glonów jednokomórkowych. W doświadczeniach wykorzystano monokultury cyjanobakterii hodowane w kolbach na podłożu płynnym. Medium hodowlane pozbawione komórek, zawierające metabolity wtórne, uzyskano przez filtrowanie hodowli przez filtry szklane. wykazano allelopatyczny wpływ wydzielin W doświadczeniach pozakomórkowych cyjanobakterii na glony jednokomórkowe. 14 Jubileuszowa X Konferencja „Chemia, Geochemia i Ochrona Środowiska Morskiego” Sopot, 18 X 2012 R9: ZWIĄZKI NEUROTOKSYCZNE PRODUKOWANE PRZEZ CYJANOBAKTERIE I BRUZDNICE WYSTĘPUJĄCE W WODACH ZATOKI GDAŃSKIEJ Agata Błaszczyk, Hanna Mazur-Marzec Zakład Biologii i Ekologii Morza, Wydział Oceanografii i Geografii, Uniwersytet Gdański, al. J. Piłsudskiego 46, 81-378 Gdynia Większość znanych biotoksyn działających na układ nerwowy należy do alkaloidów. Pod względem budowy i mechanizmu działania, związki te są zróżnicowane i należą do najbardziej trujących substancji naturalnego pochodzenia (LD50 10-300 μg kg-1 m.c.). Wśród morskich organizmów fitoplanktonowych, źródłem neurotoksyn są m.in. bruzdnice Alexandrium, Pyrodinium, Gymnodinium. Neurotoksyny syntezowane są także przez cyjanobakterie z rodzaju m.in. Anabaena, Aphanizomenon, Arthrospira. Dotychczas zidentyfikowano kilka grup neurotoksyn cyjanobakterii: anatoksynę-a, homoanatoksynę-a, anatoksynę-a(s), występujące wyłącznie u sinic oraz saksitoksyny, produkowane również przez bruzdnice. Ponadto, według Coxa i in. (2005) wszystkie grupy cyjanobakterii, również te które występują w Morzu Bałtyckim są źródłem neurotoksycznego aminokwasu, β-N-metyloamino-Lalaniny (BMAA). W niniejszej pracy przeprowadzono analizy ekstraktów z wyizolowanych szczepów i próbek środowiskowych cyjanobakterii i bruzdnic pochodzących z Zatoki Gdańskiej. W celu zbadania kumulacji neurotoksyn analizowano ekstrakty z małży i ryb. Neurotoksyny identyfikowano z zastosowaniem wysokosprawnej chromatografii cieczowej z detektorem fluorescencyjnym i fotodiodowym (HPLC-FL, HPLC-PDA) oraz chromatografii cieczowej sprzężonej z tandemowym spektrometrem mas (LCMS/MS). Aktywność biologiczną tych związków badano stosując testy toksykologiczne na skorupiakach. W przypadku BMAA przeprowadzono test in vitro na liniach komórkowych hipokampa myszy HT22. ANTX-a wykryto w komórkach dwóch wyizolowanych szczepów sinic z rodzaju Anabaena. Związek ten zidentyfikowano także w próbkach środowiskowych pobranych podczas letniego zakwitu Anabaena spp. Do próbek, w których oznaczono BMAA należą izolaty cyjanobakterii z rodzaju Anabaena. W badanym materiale zidentyfikowano formę wolną BMAA, a także formę BMAA związaną z białkiem. Aminokwasu tego nie wykryto w tkankach mięczaków i ryb. Badania na komórkach hipokampa z zastosowaniem BMAA wykazały aktywność związku jedynie w najwyższych stężeniach (120 mg l-1). W testach z zastosowaniem skorupiaków reakcje na BMAA odnotowano tylko w przypadku Daphnia magna. Wyniki przeprowadzonych analiz nie potwierdzają tak powszechnego występowania BMAA jak wykazano we wcześniej opublikowanych pracach (m.in. Cox i in. 2005). W ekstraktach z bruzdnic Alexandrium ostenfeldii pochodzących z zakwitu w Zatoce Puckiej (27.08.2012) zidentyfikowano toksyny z grupy PSP (Paralytic Shellfish Poisoning). Testy na skorupiakach Artemia salina wykazały silnie toksyczne działanie związków zawartych w ekstraktach z bruzdnic. Badania przedstawione w niniejszej pracy są pierwszymi, które dotyczą identyfikacji i występowania BMAA i toksyn z grupy PSP w wodach Zatoki Gdańskiej. 15 Jubileuszowa X Konferencja „Chemia, Geochemia i Ochrona Środowiska Morskiego” Sopot, 18 X 2012 R10: PRZEGLĄD WIELKOSKALOWYCH DZIAŁAŃ MONITORINGOWYCH CYKLU WĘGLA W OCEANIE Maciej Telszewski1,2 1 International Ocean Carbon Coordination Project,Scientific Committee on Oceanic Research Intergovernmental Oceanographic Commission of UNESCO 2 Instytut Oceanologii PAN, ul. Powstańców W-wy 55,81-712 Sopot Badania nad cyklem węgla w oceanie, oraz długoterminowy monitoring zjawisk i procesów związanych z jego przepływem pomiędzy poszczególnymi rezerwuarami prowadzone są na skalę krajową, regionalną i globalną w celu zrozumienia dynamiki tychże procesów jak również jakościowego i ilościowego określenia zachodzących zmian. Działania te wymagają długotrwałego i stabilnego wsparcia ze strony niezależnej międzynarodowej organizacji służącej jako centrum komunikacyjne i koordynacyjne zapewniające zgodność techniczno-formalną rezultatów uzyskiwanych na poziomie indywidualnego projektu czy kampanii. W celu sprostania tym zadaniom, Komisja Oceanograficzna UNESCO (Intergovernmental Międzyrządowa Oceanographic Commission of UNESCO, IOC-UNESCO) i Naukowy Komitet Badań Morza (Scientific Committee on Oceanic Research, SCOR) w roku 2005 powołały do życia Międzynarodowy Program Koordynacji Badań nad Obiegiem Węgla w Oceanie (International Ocean Carbon Coordination Project, IOCCP). IOCCP koordynuje większość prowadzonych obecnie badań nad cyklem węgla w oceanie jak również odpowiada za syntezę uzyskanych pomiarów umożliwiającą integrację tychże z atmosferycznym, lądowym i socjo-ekonomicznym aspektem cyklu węgla na Ziemi. Niniejsza prezentacja ma za zadanie przybliżenie zadań koordynowanych obecnie przez IOCCP. 16 Jubileuszowa X Konferencja „Chemia, Geochemia i Ochrona Środowiska Morskiego” Sopot, 18 X 2012 R11: WYSTĘPOWANIE METANU JAKO EFEKT ZAAWANSOWANYCH PROCESÓW WCZESNEJ DIAGENEZY W OSADACH ZATOKI GDAŃSKIEJ Aleksandra Brodecka, Jerzy Bolałek Zakład Chemii Morza i Ochrony Środowiska Morskiego, Wydział Oceanografii i Geografii UG al. J. Piłsudskiego 46, 81-378 Gdynia Metan może pojawić się w środowisku osadów morskich w rezultacie zachodzących tam procesów degradacji materii organicznej. Materia dostająca się do dna akwenu ulega rozkładowi tlenowemu lub beztlenowemu z wydzieleniem różnych produktów w zależności od dostępności akceptorów elektronowych. Kolejno rolę utleniaczy pełnią: O2, NO3-, Mn(IV), Fe(III), SO42-, a dopiero na końcu CO2, który reagując z H2 przy udziale mikroorganizmów tworzy metan. Produkcja tego gazu zaczyna zachodzić dopiero wówczas, gdy w wyniku mineralizacji zostaną wyczerpane zasoby siarczanów rozpuszczonych w wodach porowych. Obecności metanu sprzyja intensywna produkcja pierwotna w kolumnie wody, duży dopływ materii do osadów, występowanie stref beztlenowych przy dnie oraz w powierzchniowej warstwie osadów, wysokie tempo sedymentacji jak również stosunkowo nieduże głębokości (poniżej 100 m). Zatoka Gdańska ze względu na swój eutroficzny charakter jest zbiornikiem, w którym prawdopodobieństwo występowania metanu w osadach jest wysokie. Celem niniejszej pracy było zbadanie w jakim stopniu gaz ten występuje w osadach Zatoki, poprzez określenie miejsc jego obecności, zakresu stężeń oraz głębokości pod powierzchnią dna na której zaczyna zachodzić jego produkcja w wyniku beztlenowego rozkładu materii organicznej. Na podstawie stężeń siarczanów w wodach porowych oraz wyników prowadzonych równolegle w ramach projektu BalticGas badań hydroakustycznych wybrano 12 punktów z obszaru Zatoki Gdańskiej, z których w latach 2009-2011 pobrano rdzenie o długości do 120 cm sondami Niemistö lub Rumohr Lot. W próbkach osadów uzyskanych z pobranych rdzeni zmierzono stężenie CH4, a w wodach porowych m.in. stężenie SO42-, H2S i rozpuszczonego węgla nieorganicznego (DIC). Dodatkowo zbadano w profilu osadów z danych stacji zawartość węgla organicznego (Corg). Na 10-u stacjach stwierdzono występowanie metanu. Stężenia tego gazu zanotowane w badanych próbkach (n=165) mieściły się w przedziale 0,0–9,3 mmol·dm3. Głębokość osadu, na której zaczyna zachodzić produkcja metanu w osadach badanych stacji, określona na podstawie występowania strefy przejściowej siarczanymetan (SMTZ), jest bardzo płytka (zaledwie 15-20 cm) na tle innych zbadanych pod tym kątem akwenów Morza Bałtyckiego (m.in. Zatoka Eckernförde, Basen Arkoński, Cieśniny Duńskie). Obecność metanu na tak dużą skalę i w tak wysokich stężeniach w osadach Zatoki Gdańskiej nasuwa szereg pytań dotyczących procesów rozkładu materii organicznej w osadach tego akwenu oraz warunków geochemicznych tam panujących. Jaka jest rola CH4 w obiegu węgla i siarki w osadach? W jakim stopniu gaz ten wpływa na stężenia DIC) oraz strącanie węglanu wapnia? Jaka jest jego emisja do kolumny wody i atmosfery? Dlaczego w niektórych miejscach Zatoki Gdańskiej metan nie występuje w osadach, mimo że panujące tam warunki geochemiczne są bardzo podobne do tych miejsc gdzie gaz ten występuje? Na ile organizmy bentosowe obecne w miejscach występowania metanu i tych, gdzie gaz ten nie jest notowany, różnią się od siebie? 17 Jubileuszowa X Konferencja „Chemia, Geochemia i Ochrona Środowiska Morskiego” Sopot, 18 X 2012 R12: AMUNICJA CHEMICZNA – ODNALEZIENIE I OSZACOWANIE – STATUS PROJEKTU CHEMSEA Jacek Bełdowski Zakład Chemii i Biochemii Morza, Instytut Oceanologii PAN, ul. Powstańców W-wy 55, 81-712 Sopot Projekt CHEMSEA jest bezpośrednią kontynuacją projektu Modelling Ecological Risks Related to Chemical Weapons (MERCW) FP6 Unii Europejskiej, mającego na celu oszacowanie zagrożenia ze strony broni chemicznej spoczywającej w pobliżu Bornholmu. Po zakończeniu drugiej wojny światowej amunicja chemiczna została zatopiona w Bałtyku w rejonie Głębi Bornholmskiej i Głębi Gotlandzkiej. Jak wynika z licznych doniesień, amunicja zawierająca bojowe środki trujące pokrywa znaczny obszar dna Bałtyku – nie tylko w miejscu oficjalnych zrzutów, ale i kilku innych obszarach – np. na Głębi Gdańskiej, czy morzu Gotlandzkim (obszar w okolicy głębi Gotlandzkiej). Niniejszy projekt podejmuje się zlokalizować amunicję chemiczną w dotychczas niezbadanych rejonach wokół Głębi Gdańskiej i Gotlandzkiej, oszacować stężenie bojowych środków trujących i ich produktów degradacji w osadach dennych otaczających znaleziska, a także oszacować ryzyko związane z przypadkowym lub naturalnym uwolnieniem tych substancji do toni wodnej. Projekt jednoczy instytucje z Polski (Akademia Marynarki Wojennej, Wojskowa Akademia Techniczna, Instytut Oceanologii PAN), Szwecji (Szwedzka Agencja Obrony, Szwedzka Administracja Morska, Uniwersytet UMEA), Finlandii (Fiński Instytut Ochrony Środowiska, Fińska Agencja Weryfikacji Przestrzegania Konwencji o Broni Chemicznej) i Niemiec (Wolfgang von Thunen Institut, Alfred Wegener Institut). Instytucje Litewskie w projekcie reprezentuje Litewska Agencja Ochrony Środowiska. Prezentacja obejmuje wstępne wyniki projektu w zakresie odnajdywania zatopionej amunicji chemicznej, przygotowania metodycznego, oraz wyników wskaźników środowiskowego stresu w rejonach zatopień. 18 Jubileuszowa X Konferencja „Chemia, Geochemia i Ochrona Środowiska Morskiego” Sopot, 18 X 2012 R13: STOSUNKI IZOTOPOWE OŁOWIU JAKO WSKAŹNIK ZANIECZYSZCZENIA ŚRODOWISKA MORSKIEGO Agata Zaborska Zakład Chemii i Biochemii Morza, Instytut Oceanologii PAN, ul. Powstańców W-wy 55, 81-712 Sopot Ołów, którego głównym źródłem było/jest spalanie benzyny, w sposób znaczący zanieczyszcza środowisko. Znanych jest 35 izotopów ołowiu, z których 4 izotopy są trwałe: 208Pb, 206Pb, 207Pb i 204Pb. Izotopy te, nazywane inaczej stabilnymi powstają w wyniku przemian promieniotwórczych. Wraz z rozwojem przemysłu i motoryzacji oraz wzrostem stężenia ołowiu w środowisku, można się spodziewać również zmiany stężenia jego stabilnych izotopów. Początkowo wartości stosunków izotopów ołowiu, które są charakterystyczne dla poszczególnych źródeł ołowiu, używane były jedynie w studiach historycznych. Dla przykładu, dzięki tym wskaźnikom, szwedzcy naukowcy, określili okresy najintensywniejszej działalności człowieka w rejonie Bałtyku w przeciągu ostatnich 2000 lat. Historyczny (przez silnym rozwojem przemysłu) stosunek 206 Pb/207Pb wynosi powyżej 1.22 a stosunek 208Pb/206Pb powinien wynosić poniżej 2.07. Celem przeprowadzonych badań było sprawdzenie czy wyznaczenie wartości stosunków stabilnych izotopów ołowiu może służyć do monitorowania współczesnego zanieczyszczenia środowiska Morza Bałtyckiego. Do przeprowadzenia badań stosunków izotopów ołowiu w Morzu Bałtyckim wybrano dwa głębokie rejony Morza Bałtyckiego, charakteryzujące się stabilną sedymentacją materiału osadowego. Rdzenie osadów (ok. 30 cm) pobrano sondą GEMINI w czasie rejsu na r/v Oceanii w 2010 roku. Jeden rdzeń pobrano w rejonie Głębi Gdańskiej (na głębokości 95 metrów), a drugi w centralnej części Bałtyku Właściwego (na głębokości 210 m). Pomiar stężenia metali śladowych w kolejnych warstwach rdzeni osadów wykonano przy zastosowaniu spektrometru mas z plazmą indukcyjnie sprzężoną (ICP-MS) po uprzedniej mineralizacji próbek osadów. Rdzenie osadów dennych były datowane metodą 210Pb, w celu odtworzenia historii zanieczyszczenia osadów ołowiem. Wykazano że powierzchniowe osady denne (0-4 cm) były wzbogacone w ołów w porównaniu do warstw głębszych. Wartość stosunku 206Pb/207Pb była najniższa (1.171.19) w osadach zdeponowanych w ciągu ostatnich 70 lat. Dla osadów zdeponowanych przed 1900 r. wynosiła ona powyżej 1.22. Wartość stosunku 208Pb/206Pb dla warstw powierzchniowych wynosiła ok. 2.09 a dla warstw głębokich: 2.02 – 2.06. Otrzymane wartości stosunków izotopów ołowiu porównano z wartościami stosunków izotopów ołowiu charakterystycznymi dla głównych jego źródeł (np. benzyna, węgiel, przemysł metalurgiczny). Rozróżniono geograficzne pochodzenie źródła zanieczyszczenia (kraj pochodzenia). Wykazano, że współczesne osady Morza Bałtyckiego zanieczyszczone są ołowiem pochodzącym głównie z benzyny ołowiowej i spalania węgla. 19 Jubileuszowa X Konferencja „Chemia, Geochemia i Ochrona Środowiska Morskiego” Sopot, 18 X 2012 R14: PROFILE KONGENERÓW POLICHLOROWANYCH DIBENZO-P-DIOKSYN I DIBENZOFURANÓW W ŚRODOWISKU POŁUDNIOWEGO BAŁTYKU Maria Skauradszun, Elżbieta Niemirycz Zakład Chemii Morza i Ochrony Środowiska Morskiego, Wydział Oceanografii i Geografii, Uniwersytet Gdański, al. J. Piłsudskiego 46, 81-378 Gdynia Polichlorowane dibenzo-p-dioksyny i dibenzofurany (PCDD/Fs), są przedmiotem zainteresowania światowych ośrodków naukowych, ze względu na swą wysoką toksyczność i obecność we wszystkich elementach środowiska. Ze względu na ogromną liczbę kongenerów (210), zależnych od ilości i miejsca podstawienia atomami chloru, w procesach analitycznych ogranicza się tylko do określenia 17 z nich (WHO, 1989). Wynik podaje się jako sumaryczne stężenie PCDD/Fs oraz jako TEQ – współczynnika równoważnej toksyczności. Zauważono, że kongenery pochodzące z emisji ze znanych źródeł tworzą charakterystyczne profile (Rappe i in., 1987; Verta i in., 2007). Na przykład wysoki udział 2,3,7,8-TCDD oraz OCDD w badanej próbce wskazuje na ich pochodzenie z produkcji pulpy celulozowej, a przewaga 1,2,3,4,6,7,8HpCDF z produkcji pentachlorofenolu. Zależności te umożliwiają wyjaśnienie dróg przemieszczania tych zanieczyszczeń oraz określenie z dużym prawdopodobieństwem ich źródła pochodzenia. Prowadzone badania dowiodły niższego stopnia zanieczyszczenia Zatoki Gdańskiej polichlorowanymi dioksynami i furanami w porównaniu do innych rejonów Bałtyku (np. Zatoki Fińskiej). Profil PCDD/F osadów dennych Zatoki Gdańskiej udowodnił największy wpływ depozycji atmosferycznej na stężenia tych związków. Ponadto określono zmiany stężeń wybranych kongenerów na różnej głębokości osadów, będące jednocześnie obrazem procesu kumulacji tych substancji w skali czasowej. Ostatnie wyniki analiz dioksyn w organizmach (ryby, ptaki) pozwalają na ocenę wielkości ich bioakumulacji oraz biomagnifikacji. 20 Jubileuszowa X Konferencja „Chemia, Geochemia i Ochrona Środowiska Morskiego” Sopot, 18 X 2012 R15: PIÓRA, GUANO, PAZURY ORAZ JAJA JAKO GŁÓWNE DROGI WYDALANIA RTĘCI Z ORGANIZMU TOŃCA (Spheniscus demersus) ŻYJĄCEGO W NIEWOLI Emilia Szumiło1, Lucyna Falkowska1, Agnieszka Grajewska1, Julia Hajdrych1, Magdalena Bełdowska1, Andrzej Reindl1, Izabela Krauze2 1 Zakład Chemii Morza i Ochrony Środowiska Morskiego UG Al. Marszałka Piłsudskiego 46, 81-378 Gdynia 2 Miejski Ogród Zoologiczny „Wybrzeża” , Ul. Karwieńska 3, 80-328 Gdańsk Rtęć należy do najbardziej toksycznych pierwiastków występujących w ekosystemach wodnych a jej oddziaływanie na organizmy żywe jest ściśle związane z formą jej występowania. Najbardziej niebezpieczne są organiczne związki rtęci które charakteryzują się nie tylko wysoką toksycznością ale również ulegają biokumulacji i biomagnifikacji, procesom niezwykle istotnym w ekotoksykologii. Wszystkie te czynniki skłaniają do systematycznej kontroli poziomu rtęci i jej związków w środowisku. Stwierdzono, że ptaki ze względu na zajmowaną pozycje w łańcuchu troficznym są idealnymi bioindykatorami skażenia środowiska rtęcią. Do organizmu ptaków rtęć dostaję się głównie drogą pokarmową, z powietrza jest wchłaniana w niewielkim stopniu, a poziom tego pierwiastka w organizmie ptaków jest wypadkową procesów kumulacji i detoksykacji zależnych od specyfiki danego gatunku oraz uwarunkowań geograficznych. W niniejszej pracy badaniami zostały objęte afrykańskie pingwiny (Spheniscus demersus) żyjące w Gdańskim Ogrodzie Zoologicznym. Ich pokarm stanowił śledź (Clupea herengus) odławiany w polskiej strefie ekonomicznej Bałtyku. Dzienna porcja ryby podawana pingwinom wynosiła 0,5 kg. Celem pracy było zbadanie wpływu jednorodnej diety na procesy usuwania rtęci z organizmu pingwinów. Analizie poddano elementy odpowiedzialne za detoksykację pingwinów (guano, pióra i jaja) oraz ich pokarm (ryby). Pióra zbierano przez cały rok w okresie pierzenia ptakóww od czerwca do lipca 2010 roku, następnie myto je w 50% acetonie i suszono przez 24 h w temperaturze pokojowej. Jaja zbierano po zakończeniu sezonu lęgowego. Białko i żółtko po uprzedniej liofilizacji homogenizowano. Skorupkę umyto w 50% acetonie i suszono wraz z błoną pergaminową w 25°C przez dobę. Przez pół roku raz w miesiącu zbierano guano pingwinów za pomocą szklanych sączków a następnie poddawano je liofilizacji. Z całej masy śledzia bałtyckiego (Clupea harengus) dostarczanego cyklicznie do Ogrodu Zoologicznego, losowo wybierano 3-4 całe ryby. Były one homogenizowane i liofilizowane w całości. Tak przygotowany materiał, jaja pióra guano oraz ryby przeanalizowano na zawartość rtęci całkowitej. Oznaczenia wykonano z zastosowaniem techniki spektroskopii absorpcji atomowej na analizatorze rtęci AMA–254 przy długości fali równej 253.65 nm. Oznaczenia każdej z próbek powtarzano trzykrotnie. W całych śledziach (n=42), stanowiących pokarm pingwinów stężenia Hgcałk. występowały w zakresie od 7,35-69,28 ng·g-1s.m. Stężenie rtęci w rybach zależy głównie od ich wielkości (wieku) zatem wyliczono, że w całej rybie o najmniejszej wadze było 36,47 ng Hgcałk., natomiast w rybie o największej wadze było 4837,02 ng Hg. W guanie pobranym z wybiegu, na którym przebywa 70 pingwinów, średnie stężenie Hgcałk wynosiło 139,18 ± 115,28 ng·g-1 d.w., a rozpiętoścć stężeń Hg wahała się od 4,6 do 604,4 ng·g-1 d.w. 21 Jubileuszowa X Konferencja „Chemia, Geochemia i Ochrona Środowiska Morskiego” Sopot, 18 X 2012 SPIS STRESZCZEŃ PLAKATÓW 1. Antonowicz Józef Piotr Wzbogacenie ekotonu mikrowarstwy powierzchniowej wody polskich portów morskich w substancje jonowe……………………………………………………………………25 2. Boryło Alicja, Grzegorz Olszewski, Bogdan Skwarzec Polon 210 Po w próbkach gleby wokół składowiska fosfogipsów w Wiślince…………..26 3. Boryło Alicja, Bogdan Skwarzec, Grzegorz Olszewski Skażenie radiologiczne środowiska wokół hałdy fosfogipsów w Wiślince w pobliżu Gdańska…………………………………………………………………………………27 4. Boryło Alicja, Waldemar Nowicki, Bogdan Skwarzec Oznaczanie wybranych metali ciężkich w próbkach roślin łąkowych i uprawnych zebranych wokół hałdy fosforanów fosfogipsów w Wiślince…………………………...28 5. Boryło Alicja, Waldemar Nowicki, Bogdan Skwarzec, Grzegorz Olszewski Oznaczanie izotopów polonu, uranu oraz wybranych metali ciężkich w mchach Wyspy Sobieszowskiej………………………………………………………………………….29 6. Borecka Marta 1, Grzegorz Siedlewicz2, Anna Białk-Bielińska1, Jolanta Kumirska1, Ksenia Pazdro2, Piotr Stepnowski1 Optymalizacja procedury izolacji i wzbogacania wybranych leków z wodnych próbek środowiskowych………………………………………………………………………...30 7. Dembska Grażyna, Grażyna Sapota, Marzena Bogdaniuk, Łukasz Zegarowski, Małgorzata Littwin, Elżbieta Podwojewska, Monika Michałek, Benedykt Hac, Barbara Aftanas Badanie miejsc deponowania urobku czerpalnego w morzu na przykładzie Klapowiska Gdynia……………………………………………………………………………….....31 8. Dobrzycka-Krahel Aldona, Graca Bożena Wpływ zasolenia wód rzecznych na rozprzestrzenianie się pontokaspijskiego kiełża Dikerogammarus haemobaphes (Eichwald, 1841)…………………………………….32 9. Graca Bożena, Zbigniew Witek Dystrybucja, formy i strumienie fosforu w wodach południowo-wschodniej części Bałtyku………………………………………………………………………………….33 10. Jędruch Agnieszka, Magdalena Bełdowska, Lucyna Falkowska Zdolność makrofitobentosu do absorpcji rtęci z wód porowych i naddennych strefy brzegowej Zatoki Gdańskiej……………………………………………………………34 11. Kotlarska Ewa, Jolanta Walkusz-Miotk Występowanie bakterii opornych na antybiotyki i metale ciężkie w strefie przybrzeżnej Bałtyku...………………………………………………………………………………..35 22 Jubileuszowa X Konferencja „Chemia, Geochemia i Ochrona Środowiska Morskiego” Sopot, 18 X 2012 12. Lubecki Ludwik, Grażyna Kowalewska Metodyka oznaczania nonylofenoli w osadach dennych …………..…………………..36 13. Łotocka Maria Zmiany w strukturze fitoplanktonu Zatoki Gdańskiej w latach 2000-2010…………….37 14. Łukaszewicz Paulina, Natalia Migowska, Magda Caban, Katarzyna Mioduszewska, Anna Białk-Bielińska, Małgorzata Czerwicka, Piotr Stepnowski, Jolanta Kumirska Oznaczanie 25 farmaceutyków w próbce wody morskiej techniką SPE-GC/MS(SIM)...38 15. Mioduszewska Katarzyna, Magda Caban, Paulina Łukaszewicz, Piotr Stepnowski, Piotr Skurski, Jolanta Kumirska Optymalizacja procedury ekstrakcji wybranych β-blokerów i β-agonistów z wodnych próbek środowiskowych techniką SPE…………………………………………………39 16. Misztal-Szkudlińska Małgorzata, Piotr Szefer, Piotr Konieczka, Jacek Namieśnik, Andrzej Chwiałkowski Wybrane metale w wątrobie kormoranów (Phalacrocorax carbo) odbywających lęgi na Mierzei Wiślanej………………………………………………………………………..40 17. Olszewski Grzegorz, Alicja Boryło, Bogdan Skwarzec Metodyka oznaczania radu w próbkach środowiskowych……………………………..41 18. Pazdro Ksenia, Miriam Hampel, Aourell Mauffret, Julian Blasco Występowanie surfaktantu anionowego - liniowego alkilobenzenosulfonianu (LAS) w osadach Zatoki Gdańskiej………………………………………………………………42 19. Poleszczuk Gorzysław, Anna Bucior, Tymoteusz Miller Badania jakości plażowych wód podskórnych we wschodniej części Mierzei Przytorskiej na wyspie Wolin………………………………………………………………………...43 20. Sapota Grażyna, Grażyna Dembska, Marzena Bogdaniuk, Łukasz Zegarowski, Małgorzata Littwin, Elżbieta Podwojewska, Barbara Aftanas Testy laboratoryjne stabilizacji osadów portowych przeprowadzone w ramach projektu SMOCS…………………………………………………………………………………44 21. Siedlewicz Grzegorz, Ewa Kotlarska, Marta Borecka, Kinga Kornowska, Piotr Stepnowski, Ksenia Pazdro Stężenia wybranych pozostałości antybiotyków w osadach Zatoki Gdańskiej i ich wpływ na bakterie wyizolowane z osadów bałtyckich…………………………………………45 22. Staniszewska Marta, Anita Lewandowska, Lucyna Falkowska, Agnieszka Witkowska Związki endokrynne w małych aerozolach nad Trójmiastem…………………………..46 23. Strumińska-Parulska Dagmara I., Bogdan Skwarzec, Alicja Boryło, Jacek Fabisiak Polon, uran i pluton w ptakach morskich………………………………………………47 23 Jubileuszowa X Konferencja „Chemia, Geochemia i Ochrona Środowiska Morskiego” Sopot, 18 X 2012 24. Strumińska-Parulska Dagmara I., Bogdan Skwarzec, Grzegorz Olszewski Pluton 241Pu w południowej części Morza Bałtyckiego.......……………………………48 25. Szubska Marta, Falkowska Lucyna, Bełdowska Magdalena, Szumiło Emilia, Meissner Włodzimierz Zróżnicowanie stężeń rtęci w tkankach i jajach mew bytujących nad Zatoką Gdańską………………………………………………………………………………...49 26. Witkowska Agnieszka, Anita Lewandowska, Marta Staniszewska, Lucyna Falkowska, Magdalena Machuta, Diana Mróz Aerotoksyny - pochodne spalania węgla w nanocząstkach nad Trójmiastem………….50 27. Zaborska Agata, Ksenia Pazdro, Jola Walkusz-Miotk, Janusz Pempkowiak Zanieczyszczenia organiczne i metale śladowe w pobliżu ptasiej kolonii w fiordzie Hornsund……………………………………………………………………………….51 24 Jubileuszowa X Konferencja „Chemia, Geochemia i Ochrona Środowiska Morskiego” Sopot, 18 X 2012 P1: WZBOGACANIE EKOTONU MIKROWARSTWY POWIERZCHNIOWEJ WODY POLSKICH PORTÓW MORSKICH W SUBSTANCJE JONOWE Józef Piotr Antonowicz Zakład Chemii Środowiskowej, Instytut Biologii i Ochrony Środowiska, Akademia Pomorska w Słupsku ul. Arciszewskiego 22, 76-200 Słupsk Mikrowarstwa powierzchniowa stanowi ekoton występujący na styku hydrosfery i atmosfery. Występuję ona na wszystkich akwenach wodnych i stanowi strefę wymiany substancji chemicznych między dwoma środowiskami: atmosferą i hydrosferą. Do szczególnych właściwości tego ekotonu zalicza się zdolność tej warstwy do akumulowania w niej zazwyczaj wyższych ilości substancji chemicznych jaki i mikroorganizmów niż obserwuje się to w toni wodnej. Oprócz samych procesów wymiany (atmosfera - hydrosfera), zdolności tego ekotonu do kumulacji podwyższonych stężeń substancji chemicznych sprzyjają siły fizyczne, występowanie substancji organicznych oraz mikroorganizmów. Do sił tych zalicza się między innymi siły napięcia powierzchniowego, wewnętrzne ruchy wirowe, cyrkulacje Langmuira. W celu realizacji tematu pracy przeprowadzono serię badań aby określić rozmieszczenie stężenia rozpuszczonych substancji jonowych w warstwach powierzchniowych wody w polskich portach morskich. Do analizy wybrano pięć portów morskich zlokalizowanych nad Morzem Bałtyckim: Szczecin, Darłowo, Ustka, Rowy, Łeba. Próbki pobierano w reprezentatywnych rejonach portów oraz z obszarów wybrzeża sąsiadujących jak również z obszaru oddalonego od głównych źródeł zanieczyszczeń: wybrzeże morskie w Czołpinie będące na terenie Słowińskiego Parku Narodowego. Próbki wody do analiz pobierano dwoma technikami. Ekoton mikrowarstwy powierzchniowej zbierano techniką siatki Garretta uzyskując miąższość słupa wody około 250 µm oraz pobierano próbę kontrolną z warstwy wody podpowierzchniowej z głębokości 15 cm. Analizy chemiczne przeprowadzono przy użyciu chromatografu jonowego 881 Compact OC pro Ω Methrom sprzężonym z urządzeniem dozującym 863 Compact Autosampler Ω Methrom i komputerem PC. W pozyskanych próbkach wody analizowano stężenie rozpuszczalnych substancji biogenicznych takich jak azot amonowy, azot azotanowy, fosfor fosforanowy, siarczany, ponadto stężenie chlorków, bromków. Z grupy kationów oznaczano zawartość wapnia, magnezu, sodu i potasu. Z przeprowadzonych analiz wynika, że substancje biogeniczne kumulują się w mikrowarstwie powierzchniowej w wyższych ilościach niż obserwuje się to w warstwie wody podpowierzchniowej. Substancje takie jak jony chlorkowe występują natomiast w porównywalnych ilościach lub nieco niższych w mikrowarstwie powierzchniowej niż w warstwie wody podpowierzchniowej. 25 Jubileuszowa X Konferencja „Chemia, Geochemia i Ochrona Środowiska Morskiego” Sopot, 18 X 2012 P2: POLON 210PO W PRÓBKACH GLEBY WOKÓŁ SKŁADOWISKA FOSFOGIPSÓW W WIŚLINCE Alicja Boryło, Grzegorz Olszewski, Bogdan Skwarzec Zakład Analityki i Radiochemii Środowiska, Uniwersytet Gdański, ul. Sobieskiego 18/19, 80-952 Gdańsk Spośród pierwiastków promieniotwórczych występujących w przyrodzie, emitery cząstek alfa odgrywają znaczną rolę w określeniu radiologicznych skutków związanych z nagromadzaniem radionuklidów w organizmach. Do badań wybrano naturalny radionuklid polonu 210Po, który charakteryzuje się wysoką radiotoksycznością w stosunku do roślin i zwierząt, a jego źródłem w środowisku jest przede wszystkich woda, żywność oraz opad atmosferyczny. Istnienie hałdy od zawsze budziło sporo emocji, a na temat jej szkodliwości opinie są podzielone między głównym zainteresowanymi, czyli Gdańskimi Zakładami Nawozów Fosforowych i organizacjami ekologicznymi. Celem przedstawionego projektu badawczego jest oznaczenie aktywności 210Po w próbkach gleby pobranych z 70-u punktów wokół składowiska w Wiślince, a następnie określenie wielkości stężenia tego radionuklidu i możliwych dróg jego przenoszenia z wód otaczających hałdę i z fosfogipsów do organizmów żywych. Głównym źródłem polonu w środowisku naturalnym jest opadający z atmosfery ołów 210 Pb oraz w mniejszym stopniu opad samego polonu 210Po. Zdeponowany w glebie radionuklid 210Po ulega procesom nagromadzania w roślinach i zwierzętach. Stężenie polonu 210Po w próbkach analizowanych gleb mieściło się w bardzo szerokim zakresie od 2,72 Bq/kg m.m. do 357,72 Bq/kg m.m. Najwyższe stężenia polonu charakteryzowały próbki gleby, które zostały zebrane ze zbocza hałdy. Zawartość 210Po w próbkach gleby będzie zatem związana bezpośrednio z procesem technologicznym produkcji kwasu fosforowego i zawartością tego radionuklidu w fosforytach. Radionuklidy są różnie separowane podczas produkcji kwasu fosforowego. Wysokie stężenia polonu w próbkach gleb zebranej ze zbocza hałdy, gdzie dotychczas składowany był fosfogips, pozwalają założyć, że polon trafia do frakcji fosfogipsów. Najniższe stężenia analizowanego radionuklidu właściwe były próbkom gleby, którą zebrano do analizy wzdłuż nurtu Martwej Wisły, co dowodzi, że procesy resuspensji gleby, czyli przemieszczania się nierozpuszczalnych cząstek osadów do toni wodnej na skutek ruchu wody (np. wywołanego przez wiatr lub deszcz) na dalsze obszary, są raczej nieznaczne. Prezentowane badania naukowe wsparte zostały finansowo przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego w ramach grantu: DS-8120-4-0176-2. Praca naukowa współfinansowana ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego, w ramach Programu Operacyjnego Kapitał Ludzki, Priorytetu IV, projekt pt. „Program wdrożenia nowoczesnych elementów kształcenia w Uniwersytecie Gdańskim”. 26 Jubileuszowa X Konferencja „Chemia, Geochemia i Ochrona Środowiska Morskiego” Sopot, 18 X 2012 P3: SKAŻENIE RADIOLOGICZNE ŚRODOWISKA WOKÓŁ HAŁDY FOSFOGIPSÓW W WIŚLINCE W POBLIŻU GDAŃSKA Alicja Boryło, Bogdan Skwarzec, Grzegorz Olszewski Zakład Analityki i Radiochemii Środowiska, Uniwersytet Gdański, ul. Sobieskiego 18/19, 80-952 Gdańsk Zamknięcie i rekultywacja składowiska fosfogipsów w Wiślince, z uwagi na pionową migrację oraz możliwość wypłukiwania pierwiastków promieniotwórczych i metali ciężkich z hałdy fosfogipsów do otaczającego środowiska nie oznacza końca jej toksyczności. Szacunkowa aktywność w 16 mln ton fosfogipsu wynosi około 1,05⋅1013 Bq dla 210Po i 4,51⋅1011 Bq dla 234+238U. Stosunkowo niskie stężenia radionuklidów polonu i uranu w wodzie powierzchniowej pobranej wzdłuż głównego nurtu rzeki wskazują, że procesy wypłukiwania tych radionuklidów do Martwej Wisły są powolne. Według WHO (Światowa Organizacja Zdrowia) woda może być przydatna do picia, jeśli jej ogólna aktywność emiterów α jest poniżej 0,1 Bq/l i ogólna aktywność emiterów β wynosi poniżej 0,1 Bq/l. Otrzymane wyniki stężeń analizowanych radionuklidów w wodach bezpośrednio otaczających hałdę (zbiornik retencyjny, przepompownia) mogą świadczyć o zagrożeniu nie tylko dla ludzi, ale także dla potencjalnie wypasających się na tym terenie zwierząt, ponieważ znacząca zawartość tylko 3 radionuklidów (210Po, 234U, 238U) przekracza dopuszczalną wartość. Spośród analizowanych przedstawicieli flory największe stężenie 210Po i 238U zmierzono dla roślin ruderalnych, które pobrano ze szczytu hałdy i roślin wilgociolubnych zebranych wokół zbiornika retencyjnego, co pozwala wnioskować, że woda jest istotnym źródłem w procesach nagromadzania radionuklidów przez rośliny. Największe stężenia polonu i uranu w korzeniach analizowanych roślin dowodzą, że znaczącą rolę w bioakumulacji tych radionuklidów do wnętrza rośliny odgrywa głównie system korzeniowy. Największe stężenia analizowanych radionuklidów charakteryzują te gatunki roślin, które częściowo lub całkowicie pokryte są kutnerem. Znaczące ilości polonu i uranu zmierzono również wśród roślin uprawnych, które zebrałam do analizy w bliskim sąsiedztwie hałdy, przy czym większe stężenia odnotowano dla gatunków dojrzałych, niższe dla gatunków niedojrzałych, na co wpływ mają warunki glebowe, jak również opad atmosferyczny. W liściach starszych, dłużej wystawionych na działanie opadu atmosferycznego stężenie radionuklidów było zdecydowanie wyższe. Wykazano, że różnice pomiędzy gatunkami, które posiadają ten sam rodzaj bulw (np. hypokotylowa), wiążą się prawdopodobnie z turgorem rośliny, czyli stanem jędrności żywej komórki lub tkanki spowodowanym wysyceniem wodą. Większe stężenia analizowanych radionuklidów, które zmierzono dla zielonych części roślin uprawnych jadalnych, pozwalają wnioskować, że przenoszenie tych nuklidów przez system korzeniowy jest nieznaczne, a główną drogą ich bioakumulacji do wnętrza rośliny jest raczej suchy i mokry opad atmosferyczny, który wraz z drobinami pyłu unosi się nad hałdą w czasie wiatru i opada wraz z deszczem. W roślinach jadalnych uprawianych wokół składowiska fosfogipsów w Wiślince stężenia 210Po oraz 238U są odpowiednio 9 i 4 razy większe niż w tych samych gatunkach uprawianych poza obszarem skażonym. Prezentowane badania naukowe wsparte zostały finansowo przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego w ramach grantu: DS-8120-4-0176-2. 27 Jubileuszowa X Konferencja „Chemia, Geochemia i Ochrona Środowiska Morskiego” Sopot, 18 X 2012 P4: OZNACZANIE WYBRANYCH METALI CIĘŻKICH W PRÓBKACH ROŚLIN ŁĄKOWYCH I UPRAWNYCH ZEBRANYCH WOKÓŁ HAŁDY FOSFOGIPSÓW W WIŚLNCE Alicja Boryło, Waldemar Nowicki, Bogdan Skwarzec Zakład Analityki i Radiochemii Środowiska, Uniwersytet Gdański, ul. Sobieskiego 18/1, 980-952 Gdańsk Celem pracy było oznaczenie stężeń wybranych metali ciężkich (Pb, Zn, Ni, Cu, Fe) w próbkach roślin jadalnych (marchew, pietruszka, burak, sałata, cebula, rzodkiewka, por) i łąkowych (mniszek lekarski, pięciornik gęsi), które pobrane do badań z dwóch gospodarstw prywatnych, oddalonych odpowiednio o 400 i 900 m od hałdy fosfogipsów w Wiślince. Stężenia metali ciężkich w analizowanych próbkach oznaczono za pomocą AAS i OES-ICP. Analiza zawartości metali ciężkich w warzywach, zebranych w bliskim sąsiedztwie hałdy fosfogipsów w Wiślince, prowadzi do wniosku, że spożywanie tych warzyw przez dłuższy okres czasu może zaszkodzić i niekorzystnie wpływać na zdrowie człowieka. Z porównania wartości stężeń metali ciężkich oszacowanych dla gatunków zebranych z okolic hałdy i terenów nieskażonych wynika, że w częściach zielonych roślinach jadalnych uprawianych wokół hałdy stężenia ołowiu, cynku, niklu i żelaza są odpowiednio 2,1; 3,7; 2,8 oraz 3,2 razy większe w porównaniu do warzyw uprawianych poza obszarem skażonym (próbki kontrolne). W przypadku korzenia wartości stężeń metali ciężkich oszacowanych dla gatunków zebranych z okolic hałdy i terenów nieskażonych są 11,8; 12,2; 9,4 oraz 5,5 razy większe w porównaniu do warzyw uprawianych poza obszarem skażonym. W przypadku roślin łąkowych wyższe stężenia metali śladowych zmierzono w pięciorniku gęsim Potentilla anserina, niższe natomiast w mniszku lekarskim Taraxacum officinale. Potwierdza to hipotezę, że z liści roślin pokrytych kutnerem wymywanie radionuklidów i metali ciężkich jest trudniejsze. Zawartość wszystkich analizowanych metali śladowych w roślinach łąkowych zebranych wokół składowiska fosfogipsów w Wiślince również znacznie przekroczyła dopuszczalne poziomy graniczne, które uważane są za szkodliwe. Przyswajalność metali ciężkich przez rośliny zależy od wielu czynników takich jak: zawartość pierwiastków w glebie, interakcje między metalami i glebą, odczyn gleby oraz zdolność roślin do absorbowania metali. Analizowane rośliny uprawne z terenu składowiska w Wiślince są ważnym źródłem podstawowych metali śladowych i mogą dostarczać większe ich ilości do organizmu ludzkiego niż rośliny uprawiane poza strefą przemysłową. Wszystkie wartości wybranych metali ciężkich w warzywach były większe od dopuszczalnych poziomów rekomendowanych przez Organizację Narodów Zjednoczonych do Spraw Wyżywienia i Rolnictwa FAO. Prezentowane badania naukowe wsparte zostały finansowo przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego w ramach grantu: DS-8120-4-0176-2. 28 Jubileuszowa X Konferencja „Chemia, Geochemia i Ochrona Środowiska Morskiego” Sopot, 18 X 2012 P5: OZNACZANIE IZOTOPÓW POLONU, URANU ORAZ WYBRANYCH METALI CIĘŻKICH W MCHACH WYSPY SOBIESZEWSKIEJ Alicja Boryło, Waldemar Nowicki, Bogdan Skwarzec, Grzegorz Olszewski Zakład Analityki i Radiochemii Środowiska, Uniwersytet Gdański, ul. Sobieskiego 18/19, 80-952 Gdańsk Celem badań było oznaczenie wybranych metali ciężkich oraz radionuklidów U, U i 210Po w próbkach mchów rokietnika pospolitego Pleurozium schreberi oraz widłozębu miotlastego Dicranum scoparium, które zebrano na terenie Wyspy Sobieszewskiej. Wśród analizowanych metali ciężkich największe stężenia stwierdzono dla żelaza, najmniejsze natomiast dla niklu, kadmu i rtęci. Stężenia polonu i uranu w analizowanych próbkach mchów nie były zróżnicowane, przy czym większe stężenia odnotowano dla polonu. Źródłem analizowanych radionuklidów na terenie Wyspy Sobieszewskiej jest suchy i mokry opad atmosferyczny, który wraz z cząstkami α-emiterów, pochodzących głównie z istniejącego w pobliżu składowiska fosfogipsów w Wiślince, unosi się w powietrzu, o czym świadczą wartości stosunku izotopowego 234 238 U/ U w analizowanych mchach, które mieszczą się w zakresie od 0,97 do 1,00. Źródłem metali ciężkich na omawianym terenie są natomiast zanieczyszczenia pochodzące raczej z aglomeracji trójmiejskiej. W bezpośrednim sąsiedztwie Wyspy Sobieszewskiej, w południowo-wschodniej części Gdańska, zlokalizowana jest bowiem Rafineria Lotos SA. Duży wpływ na wielkość emisji zanieczyszczeń ma również Stocznia "Remontowa" SA, Elektrociepłownia Wybrzeże, Gdańskie Przedsiębiorstwo Energetyki Cieplnej, Siarkopol SA oraz producent lekkiego kruszywa popiołoporytowgo Pollytag SA. Na podstawie rocznych pomiarów wiatru w trzech punktach pomiarowych zlokalizowanych w Świbnie, Rębiechowie i Porcie Północnym (dane IMGW) wyznaczono rozkład kierunków i siły wiatrów na tym terenie. Analiza ta szczegółowo pozwoliła na oszacowanie źródeł pochodzenia analizowanych radionuklidów i metali ciężkich w punktach pobrania materiału badawczego. Otrzymane wyniki stężeń metali ciężkich, jak również radionuklidów 210Po, 234U oraz 238 U, zinterpretowano w oparciu o analizę głównych składowych (PCA), czyli statystyczną metodę analizy czynnikowej oraz analizę skupień (CA). Większe stężenia analizowanych metali ciężkich odnotowano w próbkach mchów pobranych do analizy wiosną, niższe natomiast jesienią, co może wiązać się z utrudnioną migracją pierwiastków śladowych w czasie zimy, gdyż zleżała, gruba pokrywa śnieżna, skorupy lodu czy też czapy śniegu przygniatają rośliny, utrudniają dostęp powietrza lub prowadzą do odkształcania się i łamania. 234 238 Prezentowane badania naukowe wsparte zostały finansowo przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego w ramach grantu: DS-8120-4-0176-2. 29 Jubileuszowa X Konferencja „Chemia, Geochemia i Ochrona Środowiska Morskiego” Sopot, 18 X 2012 P6: OPTYMALIZACJA PROCEDURY IZOLACJI I WZBOGACANIA WYBRANYCH LEKÓW Z WODNYCH PRÓBEK ŚRODOWISKOWYCH Marta Borecka1, Grzegorz Siedlewicz2, Anna Białk-Bielińska1, Jolanta Kumirska1, Ksenia Pazdro2, Piotr Stepnowski1 1 Uniwersytet Gdański, Wydział Chemii, Instytut Ochrony Środowiska i Zdrowia Człowieka, Zakład Analizy Środowiska, ul. Sobieskiego 18, 80-952 Gdańsk, 2 Instytut Oceanologii PAN, ul. Powstańców Warszawy 55, 81-712 Sopot W ostatnich latach przedmiotem rosnącego zaniepokojenia z punktu widzenia chemii środowiska stała się obecność pozostałości farmaceutycznych w środowisku. Sulfonamidy, chinolony, fluorochinolony, trimetoprim oraz niesteroidowe leki przeciwzapalne reprezentują klasę leków, które są szeroko stosowane w weterynarii i medycynie, zatem prawdopodobieństwo ich wystąpienia w środowisku jest bardzo wysokie. Głównym problemem w analityce tych związków jest ich występowanie w śladowych ilościach i złożoność składu badanych matryc. Konieczne jest zatem opracowanie procedur analitycznych, które pozwolą obniżyć granicę wykrywalności i wyeliminować efekty matrycowe. Procedura izolacji i wzbogacania analitów z wodnych próbek środowiskowych wykonana została poprzez zastosowanie techniki ekstrakcji do fazy stałej (SPE). Innowacyjnym rozwiązaniem było wykorzystanie dysków do przyspieszonej ekstrakcji zamiast standardowo używanych kolumienek ekstrakcyjnych. Do oznaczeń końcowych zastosowano technikę chromatografii cieczowej sprzężonej z tandemową spektrometrią mas (LC-MS/MS). Identyfikacja analitów oparta została o system punktowy wynikający z dwóch obowiązujących w krajach Unii Europejskiej aktów prawnych: Dyrektywy Komisji 96/23/EC (Zakresy i zasady prowadzenia badań pozostałości) oraz Decyzji Komisji 2002/657/EC (Kryteria dla metod analitycznych stosowanych w kontroli pozostałości i interpretacja wyników). Opracowane metody charakteryzowały się wysoką selektywnością, precyzją, powtarzalnością, dokładnością i niskimi granicami wykrywalności. Zastosowanie tych procedur umożliwiło określenie stężeń wybranych związków w ciekłych próbkach środowiskowych. Uzyskane wyniki wskazują na to, że pozostałości badanych związków występują w środowisku naturalnym w stężeniach na poziomie w ng/l. 30 Jubileuszowa X Konferencja „Chemia, Geochemia i Ochrona Środowiska Morskiego” Sopot, 18 X 2012 P7: BADANIE MIEJSC DEPONOWANIA UROBKU CZERPALNEGO W MORZU NA PRZYKŁADZIE KLAPOWISKA GDYNIA Grażyna Dembska, Grażyna Sapota, Marzena Bogdaniuk, Łukasz Zegarowski, Małgorzata Littwin, Elżbieta Podwojewska, Monika Michałek, Benedykt Hac, Barbara Aftanas Instytut Morski w Gdańsku, Zakład Ochrony Środowiska, ul. Długi Targ 41/42, 80-830 Gdańsk Klapowiska stanowią nierozpoznane jak do tej pory zagrożenie dla środowiska morskiego i w efekcie zdrowia i życia organizmów morskich, a także człowieka. W południowo-wschodniej części Morza Bałtyckiego istnieje obecnie ponad 20 klapowisk, które są wykorzystywane do deponowania urobku z pogłębiania dna z obszarów portowych i kanałów żeglugowych. Rozwój i utrzymanie portów będzie oznaczać pogłębianie kilku mln m3 osadów w najbliższych latach, a to wiąże się z potrzebą wyznaczenia lokalizacji nowych składowisk i monitorowaniem możliwości odkładania urobku na wyznaczonych obszarach. W Polskiej Strefie Ekonomicznej Morza Bałtyckiego istnieje 7 klapowisk, gdzie od 1994 roku jest deponowany głównie urobek czerpalny z kanałów portowych. Do tej pory na żadnym z istniejących klapowisk w Polsce, nie prowadzi się monitoringu i kontroli oddziaływania składowanego tam urobku czerpalnego na środowisko i żyjące w nim organizmy pomimo, że wytyczne Komisji Helsińskiej (HELCOM) ds. Ochrony Środowiska Morza Bałtyckiego z 1993 r. zalecają kontrolę miejsc deponowania urobku czerpalnego w morzu. Nie ma też w Polsce aktów prawnych, które regulowałyby procesy wyznaczania nowych klapowisk. W niniejszej pracy przedstawiono wstępne wyniki kompleksowych geofizycznych, fizyczno-chemicznych oraz biologicznych badań osadów w rejonie klapowiska Gdynia. Badania te, jak również badania prowadzone w czasie deponowania osadów na klapowiskach, pozwolą na rozpoznanie procesów zachodzących w czasie deponowania oraz składowania urobku czerpalnego. Będą one wykorzystane do próby stworzenia modelu rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń z osadu deponowanego do toni wodnej. Na podstawie tych badań oraz modelu rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń zostanie opracowany program monitoringu istniejących klapowisk oraz wytyczne do sposobu wyboru miejsca (wytyczenia obszaru) w razie konieczności składowania w morzu konkretnego osadu o określonych parametrach, które byłoby najbardziej bezpieczne dla środowiska morskiego. Prezentowane wyniki badań wykonano w ramach projektu ECODUMP („Application of ecosystem principles for the location and management of offshore dumping sites in SE Baltic region”) w programie Południowy Bałtyk, Współpraca Transgraniczna 2007-2013. 31 Jubileuszowa X Konferencja „Chemia, Geochemia i Ochrona Środowiska Morskiego” Sopot, 18 X 2012 P8: WPŁYW ZASOLENIA WÓD RZECZNYCH NA ROZPRZESTRZENIANIE SIĘ PONTOKASPIJSKIEGO KIEŁŻA Dikerogammarus haemobaphes (EICHWALD, 1841) Dobrzycka-Krahel Aldona, Graca Bożena Zakład Chemii Morza i Ochrony Środowiska Morskiego, Instytut Oceanografii Uniwersytet Gdański, Al. M. Piłsudskiego 46, 81-378 Gdynia Niektóre odcinki europejskich rzek charakteryzują się warunkami zasoleniowymi zbliżonymi do obserwowanych w brakicznym Bałtyku. Jest to wynik ich zanieczyszczenia głównie przez zasolone wody kopalniane oraz zasolone ścieki przemysłowe. Również gospodarka komunalna i rolnictwo przyczyniają się do wzrostu zasolenia wód śródlądowych. Zmiany zasolenia wód rzecznych nie pozostają bez wpływu na migrację gatunków euryhalinowych. pontokaspijskiego kiełża Badania eksperymentalne przeżywalności Dikerogammarus haemobaphes w wodzie o zasoleniach: 0.1; 3.5; 7; 15 i 20 (T=15ºC, natlenienie=100%) wskazują, że zarówno wysokie (15 i 20), jak i niskie zasolenie (0.1 i 3.5) wód stwarza mniej korzystne warunki do przeżycia kiełży, niż zasolenie 7. Zasolenie 0.1 jest najbardziej letalne wśród testowanych. Na podstawie wyników przeprowadzonej analizy skupień można stwierdzić, że największy wpływ na śmiertelność osobników D. haemobaphes mają jony: Cl- i K+ oraz wartości stosunków jonowych: Na+/K+ i Na+/Cl-. Przebieg krzywej osmoregulacji, wyznaczonej na podstawie pomiarów stężenia osmotycznego hemolimfy kiełży pokazuje, że osobniki D. haemobaphes regulują stężenie osmotyczne w szerokim zakresie zasolenia. Z przeprowadzonych badań wynika, że dzięki antropogenicznemu podwyższeniu zasolenia wód rzecznych D. haemobaphes mógł pokonać barierę „wód słodkich” i skolonizować akweny europejskie. 32 Jubileuszowa X Konferencja „Chemia, Geochemia i Ochrona Środowiska Morskiego” Sopot, 18 X 2012 P9: DYTRYBUCJA, FORMY I STRUMIENIE FOSFORU W WODACH POŁUDNIOWO-WSCHODNIEJ CZĘŚCI BAŁTYKU Bożena Graca1, Zbigniew Witek2 1 Zakład Chemii Morza i Ochrony Środowiska Morskiego, Instytut Oceanografii Uniwersytet Gdański, Al. M. Piłsudskiego 46, 81-378 Gdynia 2 Akademia Pomorska w Słupsku Zakład Ekologii Wód, Ul. Arciszewskiego 22b, 76-200 Słupsk W pracy przedstawiono wyniki badań form fosforu i strumieni tego składnika w toni wodnej południowo-wschodniej części Bałtyku. Badania prowadzono w latach 2000-2002 w sezonie wegetacyjnym, który w rejonie badań trwa od marca do października. W wodzie badano temperaturę, zasolenie, stężenie tlenu, fosforanów i fosforu całkowitego. W próbkach zawiesiny oznaczono zawartość suchej masy i trzech form fosforu, tzw. fosfor luźno związany, fosfor w połączeniach nieorganicznych oraz fosfor w połączeniach organicznych. W próbkach sedymentującej zawiesiny, pobranej przy użyciu pułapek sedymentacyjnych, analizowano stężenia fosforu całkowitego. W strefie eufotycznej rejonu badań stosunki zarówno form zawieszonych fosforu do rozpuszczonych jak i organicznych zawieszonych do nieorganicznych zawieszonych wynosiły w przybliżeniu 1:1. Jest to przypuszczalnie związane z faktem, że Bałtyk jest morzem śródlądowym, wysłodzonym, stosunkowo płytkim (średnia h=55m), o powolnej wymianie wód i dużej, gęsto zaludnionej zlewni. Sprzyja to nie tylko intensywnej produkcji pierwotnej, która jest bezpośrednim źródłem zawieszonych form organicznych fosforu, ale też potencjalnie zwiększa znaczenie materiału lądowego oraz resuspensji w kształtowaniu zasobów i jakości fosforu w obrębie całego akwenu. W rejonach głębokowodnych, poniżej strefy eufotycznej dominującą formą fosforu całkowitego były formy rozpuszczone. Jednocześnie w przypadku form zawieszonych stężenia form nieorganicznych przewyższały stężenia form organicznych. Jest to przejaw ograniczenia produkcji biologicznej i nasilenia procesów uwalniania fosforanów z materii organicznej oraz rozpuszczania połączeń fosforu z żelazem w obrębie beztlenowych obszarów dna. Badania składu jakościowego fosforu wskazują, że od 60 do 100% fosforu całkowitego w toni wodnej rejonu badań stanowiły formy potencjalnie biodostępne. Podane wartości reprezentują maksymalne, prawdopodobnie zawyżone zakresy. Wartości strumieni fosforu w rejonie badań wahały się od 0.04 do 5.24 mg m-2 d-1 (1.52±1.16 mg m-2 d-1, mediana 1.11 mg m-2 d-1). Silnie zależały od sezonowego rytmu produkcji i destrukcji materii organicznej. Jedynie w Ujściu Wisły duże wartości występowały bez względu na okres badawczy. Najsilniejsze usuwanie fosforu z zawiesiny (15% d-1) i najkrótsza jego retencja (7 d) miały miejsce w pełni sezonu wegetacyjnego. Najsłabsze usuwanie tego składnika z zawiesiny (2% d-1) i w konsekwencji najdłuższa retencja (około 50 d) miała miejsce na początku sezonu wegetacyjnego. Zgrubne oszacowania wykazały, że wraz ze strumieniem zawiesiny z wody do osadów Zatoki Gdańskiej docierało około 3,2·103 t P r-1. 33 Jubileuszowa X Konferencja „Chemia, Geochemia i Ochrona Środowiska Morskiego” Sopot, 18 X 2012 P10: ZDOLNOŚĆ MAKROFITOBENTOSU DO ABSORPCJI RTĘCI Z WÓD POROWYCH I NADDENNYCH STREFY BRZEGOWEJ ZATOKI GDAŃSKIEJ Agnieszka Jędruch, Magdalena Bełdowska, Lucyna Falkowska Instytut Oceanografii Uniwersytetu Gdańskiego Al. Marszałka Piłsudskiego 46, 81-378 Gdynia Rtęć jest jednym z najbardziej niebezpiecznych, globalnych zanieczyszczeń środowiska. Jest neurotoksyną, prowadzącą do uszkodzeń układu nerwowego – autyzmu i trudności w nauce u dzieci. Dysfunkcja układu nerwowego organizmie człowieka łączona jest z chorobą Alzheimera, Parkinsona i depresją u osób dorosłych. Rtęć przedostaje się łatwo przez barierę łożyskową, powodując poronienia i uszkodzenia płodu. Ponieważ główną drogą wprowadzania rtęci do organizmu człowieka jest konsumpcja ryb drapieżnych, w niektórych krajach wprowadzono zakaz ich spożywania przez kobiety w ciąży (Kabata-Pendias, Pendias, 1999; Bose-O’Reilly i in. 2010). Rtęć przedostaje się do Bałtyku głównie za pośrednictwem rzek oraz poprzez depozycję atmosferyczną. Podobnie jak większość metali ciężkich docierających do wód powierzchniowych, rtęć deponowana jest w osadach dennych, gdzie może ulegać metylacji do formy organicznej, remobilizacji do wód porowych i wody naddennej, akumulacji w organizmach bentosowych oraz biomagnifikacji w kolejnych ogniwach łańcucha troficznego, stanowiąc największe zagrożenie na najwyższym poziomie dla ssaków morskich, ptaków wodnych oraz dla człowieka (Jackson 1998). Istotną rolę w procesie włączania toksycznej rtęci do łańcucha troficznego należy przypisać roślinności bentosowej, pełniącej rolę producentów. Zdolność makrofitów do pobierania i gromadzenia metali ciężkich przyciąga uwagę wielu badaczy. Istotne jest jednak określenie w jakich warunkach i dlaczego proces kumulacji rtęci w roślinności dennej zachodzi najintensywniej. Celem badań było określenie zdolności makrofitobentosu ze strefy brzegowej Zatoki Gdańskiej do absorbowania rtęci z wód naddennych i interstycjalnych oraz rozpoznanie czynników jakie ją warunkują. Uzyskane wyniki wskazały na większą zdolność roślin naczyniowych do pobierania rtęci w porównaniu do makroglonów. Współczynnik biokoncentracji rtęci w łodygach i liściach roślin naczyniowych był wyższy niż w przypadku korzeni, co może być wynikiem reakcji obronnej roślin – ograniczeniu wnikania jonów metalu do korzeni w przypadku podwyższonego stężenia rtęci w środowisku. Ponadto, w sezonie wegetacyjnym na skutek wzrostu i rozmnażania roślin, biokoncentracja rtęci w tkankach makrofitobentosu była mniejsza w porównaniu do sezonu zimowego. Literatura: 1. Bose-O’Reilly S., McCarty K.M., Steckling N., Lettermeier B., 2010. Mercury exposure and children health. Curr. Probl. Pediatr. Adolesc. Heatlh Care 40, 186-215. 2. Jackson T.A. 1998. Mercury in aquatic ecosystem. W: Langston J., Bebino M.J. (red.), Metal metabolism in Aquatic Environment. Londyn: Chapman & Hall. 178-249. 3. Kabata-Pendias A., Pendias H., 1999. Biogeochemia pierwiastków śladowych. Warszawa: PWN. 400 s. 34 Jubileuszowa X Konferencja „Chemia, Geochemia i Ochrona Środowiska Morskiego” Sopot, 18 X 2012 P12: WYSTĘPOWANIE BAKTERII OPORNYCH NA ANTYBIOTYKI I METALE CIĘŻKIE W STREFIE PRZYBRZEŻNEJ BAŁTYKU Ewa Kotlarska, Jolanta Walkusz-Miotk Zakład Chemii i Biochemii Morza, Instytut Oceanologii Polskiej Akademii Nauk, ul. Powstańców Warszawy 55, 81-712 Sopot Zanieczyszczenie środowiska jest problemem ogólnoświatowym. Ze względu na stale rosnącą liczbę ludności, rozwój przemysłu i technologii do środowiska dostają się substancje oraz związki chemiczne wcześniej w nim nie występujące lub obecne w niewielkich ilościach. Są to między innymi antybiotyki czy metale ciężkie. Badania wskazują, że pozostałości antybiotyków i ich metabolity nie są w pełni eliminowane w procesach oczyszczania ścieków, trafiają zatem między innymi do morskich wód przybrzeżnych, w tym w wyniku bezpośredniego zrzutu ścieków z oczyszczalni i spływu z wodami rzek. Konsekwencją tego jest nasilające się zjawisko lekooporności związane z nie zawsze uzasadnionym stosowaniem antybiotyków w celach terapeutycznych czy hodowlanych. Praktyka ta doprowadziła do selekcji lekoopornych, oportunistycznych i patogennych szczepów w środowisku. Pośrednie lub bezpośrednie skażenie ekosystemów wodnych tego typu mikroorganizmami stanowi potencjalne zagrożenie propagacją genów oporności i przenoszenia ich na inne mikroorganizmy w tym również saprofityczne. W pracy zbadano częstość występowania bakterii opornych na wybrane antybiotyki (ampicylina, tetracyklina, chloramfenikol, aminoglikozydy, trimetoprim) i jony metali ciężkich (Mn2+, Co2+, Zn2+, Cd2+, Ni2+, Pb2+, Cu2+) w wodzie powierzchniowej i w osadach dennych w bałtyckiej strefie przybrzeżnej (miejsca zrzutu ścieków dwóch trójmiejskich oczyszczalni ścieków, a także transekt od ujścia Wisły do Głębi Gdańskiej). Aby zbadać częstość występowania bakterii opornych na badane związki próbki osadów dennych i wody wysiewano na płytki z podłożem stałym ZoBell z dodatkiem różnych stężeń wybranych związków. Miana bakterii opornych porównano z ogólną liczbą bakterii. W badanych osadach dennych i wodzie powierzchniowej określono stężenia metali ciężkich z wykorzystaniem spektrometrii mas ze wzbudzeniem w plazmie indukcyjnie sprzężonej (ICP-MS) i atomowej spektrometrii absorpcyjnej (AAS). Wśród bakterii opornych najczęściej spotykano oporność na antybiotyki aminoglikozydowe i trimetoprim. Najwyższe stężenia metali ciężkich zanotowano w osadach dennych pobranych na Głębi Gdańskiej. Jednakże towarzyszyła temu najmniejsza spośród zanotowanych ogólna liczba bakterii, co może być powiązane z dużymi stężeniami metali ciężkich (toksycznych dla komórek bakteryjnych), a także z warunkami fizyko-chemicznymi tego rejonu badań. Dalsze badania będą się koncentrować na wyjaśnieniu zależności między zanieczyszczeniami pochodzenia antropogenicznego a występowaniem zjawiska oporności wśród mikroorganizmów na podstawie analizy kolejnych próbek środowiskowych, a także badań genetycznych. W szczególności istotne jest zbadanie czy występowanie genów oporności i ich zróżnicowanie koreluje ze stężeniem metali ciężkich w danym mikrośrodowisku lub odległością od źródeł zanieczyszczeń pochodzenia antropogenicznego. 35 Jubileuszowa X Konferencja „Chemia, Geochemia i Ochrona Środowiska Morskiego” Sopot, 18 X 2012 P11: METODYKA OZNACZANIA NONYLOFENOLI W OSADACH DENNYCH Ludwik Lubecki, Grażyna Kowalewska Pracownia Chemicznych Zanieczyszczeń Morza, Instytut Oceanologii Polskiej Akademii Nauk, ul. Powstańców Warszawy 55, 81-712 Sopot Nonylofenole (NP) stanowią grupę alkilowych pochodnych fenolu o wzorze sumarycznym C6H4(OH)C9H19. Mieszanina techniczna nonylofenoli zawiera głównie izomery 4-nonylofenoli (para-nonylofenoli), których cząsteczki różnią się strukturą łańcucha nonylowego. Nonylofenole i ich etoksylowe pochodne (NPEs) znalazły szereg zastosowań w różnych gałęziach przemysłu. Główne źródła tych ksenobiotyków dla środowiska wodnego stanowią oczyszczalnie ścieków i składowiska odpadów. Nonylofenole są bardzo toksyczne, zaburzają funkcjonowanie układu endokrynnego, co może prowadzić m.in. do feminizacji organizmów wodnych, obniżenia płodności osobników męskich i spadku przeżywalności organizmów młodocianych. Nonylofenole jako związki hydrofobowe (log Kow ~ 4,48) wykazują silne powinowactwo do zawiesiny i w środowisku wodnym są ostatecznie deponowane w osadach dennych, gdzie mogą zalegać przez długi czas. Związki te z powodu swej toksyczności, trwałości i powszechnego występowania, zostały sklasyfikowane jako priorytetowe substancje niebezpieczne w Dyrektywie UE 2008/105/EC. Komisja Helsińska (HELCOM) uznała nonylofenole za związki szczególnie niebezpieczne dla Bałtyku i wskazała na konieczność zintensyfikowania badań dotyczących występowania i migracji tych związków w różnych matrycach środowiska morskiego. Celem pracy było opracowanie metodyki oznaczania nonylofenoli w morskich osadach dennych. Doświadczenia testowe przeprowadzono na próbkach mulistoilastych osadów pobranych z rejonu Głębi Gdańskiej, które charakteryzowały się dużą zawartością materii organicznej. Opracowana procedura analityczna obejmowała następujące etapy: a) ekstrakcja w układzie aceton-heksan ze wspomaganiem ultradźwiękami; b) oczyszczanie ekstraktu (‘clean-up’) z wykorzystaniem dwuetapowej ekstrakcji do fazy stałej; c) analiza chromatograficzna z zastosowaniem chromatografu gazowego z detektorem mas (GC/MS). Największym problemem było efektywne oczyszczenie surowego ekstraktu w celu usunięcia substancji przeszkadzających w analizie; zadowalające wyniki uzyskano stosując sekwencyjne oczyszczanie z zastosowaniem kolejno dwóch kolumienek SPE stosując jako sorbenty żel krzemionkowy i florisil. Współczynniki odzysku nonylofenoli z osadów wyznaczono na podstawie doświadczeń z dodatkiem mieszaniny wzorcowej zarówno do wyekstrahowanych uprzednio, jak i niewyekstrahowanych, próbek osadu w celu określenia wpływu matrycy na wydajność metody analitycznej. Średnie wartości współczynników odzysku dla obu rodzajów próbek wynosiły powyżej 90%. Analizę ilościową przeprowadzono w oparciu o metody wzorca wewnętrznego i zewnętrznego. Opracowana metodyka oznaczania nonylofenoli nie wymaga derywatyzacji analitów. Nie dokonano walidacji metody analitycznej na podstawie analizy certyfikowanych materiałów odniesienia, gdyż aktualnie nie są one komercyjnie dostępne. 36 Jubileuszowa X Konferencja „Chemia, Geochemia i Ochrona Środowiska Morskiego” Sopot, 18 X 2012 P13: ZMIANY W STRUKTURZE FITOPLANKTONU ZATOKI GDAŃSKIEJ W LATACH 2000-2010 Maria Łotocka Zakład Chemii i Biochemii Morza, Instytut Oceanologii PAN, ul. Powstańców Warszawy 55, 81-712 Sopot Długookresowe badania fitoplanktonu w Zatoce Gdańskiej wykazały istotne zmiany w strukturze tego zespołu, jakie dokonały się w ostatniej dekadzie. Szczególnie wyraźne zmiany zaobserwowano w jesiennym fitoplanktonie. Analiza parametrów fizyko-chemicznych wody w badanym okresie wykazała znaczne wahania temperatury, zasolenia i pH wody. Zakres zmienności temperatury zawierał się w granicach od 2,8 do 17,8oC, zaś wartości średnie od 8,3oC do 11,37oC. Natomiast wartości zasolenia zmieniały się w przedziale 5,7-7,3 PSU, natomiast wartości pH mieściły się w zakresie 7,42-8,24. W badanym okresie wartości stężenia fosforanów i azotanów charakteryzowały się dynamiczną, krótkookresową zmiennością mieszczącą się w przedziale: fosforany od 0,26 do 3,6 µmol/dm3, azotany: 28,2 do 47,3 µmol/dm3. Współczynnik Redfielda N:P również wykazywał dużą zmienność od 8,3 do 26,1. Na podstawie badań jakościowych fitoplanktonu stwierdzono obecność 136 taksonów należących do 11 gromad, wśród nich największe znacznie zarówno pod względem liczebności jak i biomasy odrywały okrzemki, bruzdnice, kryptofity, eugleniny i autotroficzne orzęski. W badanym materiale obecne były gatunki słonawowodne i słodkowodne, jak również organizmy preferujące wysokie zasolenie. W jesiennym fitoplanktonie badanego akwenu trudno wyróżnić gatunki, które rozwijały się masowo, każdego roku, na przestrzeni ostatnich dziesięciu lat. Do takich organizmów zaliczana była okrzemka Coscinodiscus granii, która tworzyła jesienne zakwity w Zatoce Gdańskiej. Jednak w ostatniej dekadzie gatunek ten został zdominowany przez bruzdnice: Prorocentrum minimum i Heterocapsa triquetra oraz inne gatunki okrzemek. Stałymi elementami jesiennego fitoplanktonu o znaczącej biomasie we wszystkich badanych latach były: Skeletonema marinoi, Cryptomonadales, Eutreptiella sp., Myrionecta rubra. Godnym odnotowania jest fakt stałej obecności okrzemki Skeletonema marinoi oraz bruzdnicy Heterocapsa triquetra w okresie jesiennym, choć wcześniej gatunki te nie występowały w tym czasie stanowiąc dominanty wiosennych zakwitów. Niezwykle interesującym zjawiskiem jest pojawienie się w ostatnich latach nowych gatunków, które do tej pory nie występowały w Zatoce Gdańskiej, jak: Dactyliosolen fragilissimus, Cerataulina pelagica, Chaetoceros cf. lorenzianus i Chaetoceros brevis. Okresowo w fitoplanktonie notowano masowe pojawianie się takich gatunków, jak: Eutreptiella sp., Euglena viridis, Cyclotella meneghiniana, które należą do organizmów o indeksie saprobowości powyżej 3 (saprobionty i saprofile), co świadczyć może o eutrofizacji środowiska. Przeprowadzone badania dowodzą istnienia dynamicznych zmian w strukturze fitoplanktonu, jakie dokonują się w ostatnich latach w badanym akwenie. Trudności z prognozowaniem zakwitów wynikają przede wszystkim z ograniczenia możliwości przewidywania takich zjawisk, jak: powodzie i wniesienie przez wody rzeczne dużego ładunku soli biogenicznych i zanieczyszczeń, napływu ciepłych i zasolonych wód z Cieśnin Duńskich, zmian klimatycznych (dominacja zimno- lub ciepłolubnych gatunków). 37 Jubileuszowa X Konferencja „Chemia, Geochemia i Ochrona Środowiska Morskiego” Sopot, 18 X 2012 P14: OZNACZANIE 25 FARMACEUTYKÓW W PRÓBCE WODY MORSKIEJ TECHNIKĄ SPE-GC/MS (SIM) Paulina Łukaszewicz, Natalia Migowska, Magda Caban, Katarzyna Mioduszewska, Anna Białk-Bielińska, Małgorzata Czerwicka, Piotr Stepnowski, Jolanta Kumirska Zakład Analizy Środowiska, Instytut Ochrony Środowiska i Zdrowia Człowieka, Wydział Chemii, Uniwersytet Gdański, ul. Sobieskiego 18/19, 80-952 Gdańsk Nagminne stosowanie leków w rolnictwie oraz medycynie sprawia, że poziom skażenia wód, gleb i osadów dennych tymi związkami stale wzrasta. Wiadomym jest, iż farmaceutyki jako substancje biologicznie czynne, stabilne chemicznie oraz trudno biodegradowalne, mogą negatywnie oddziaływać na organizmy żywe. Najwięcej z nich wykrywa się w wodach słodkich, natomiast skala występowania leków w wodach morskich jest prawie nieznana. Wody Morza Bałtyckiego jako terytorium wielu uprzemysłowionych państw są szczególnie narażone na zanieczyszczenia. Analizuje się je i monitoruje pod kątem występowania substancji odżywczych (związków azotu i fosforu) oraz toksycznych (metali ciężkich i trwałych związków organicznych), natomiast w niewielkim stopniu bada w celu oznaczenia farmaceutyków stosowanych w medycynie. Celem niniejszej pracy była zatem analiza techniką SPE-GC/MS(SIM) próbki wody morskiej pobranej z plaży miejskiej w Gdańsku (dzielnica Brzeźno) pod kątem występowania mieszaniny leków należących do sześciu klas farmaceutyków: niesteroidowych leków przeciwzapalnych (NLPZ) (8 związków), antyepileptyków (4), antydepresantów (3), hormonów estrogennych (5), β-blokerów (3), a także dwóch βagonistów (2). Wyizolowane i wzbogacone na kolumience SPE (złoże Oasis HLB) leki przeprowadzono w postać lotnych, termicznie stabilnych, trimetylosililowych pochodnych za pomocą mieszaniny 99% BSTFA + 1% TMCS/pirydyna/octan etylu w stosunku objętościowym (2:1:1, v/v/v). Próbkę poddano analizie techniką GC-MS w trybie rejestracji wybranych jonów (ang. Single Ion Monitoring, SIM). Identyfikacji analitów dokonano na podstawie czasów retencji oraz obecności dwóch charakterystycznych jonów w widmach mas tych substancji, do analizy ilościowej wykorzystano pola powierzchni wybranych sygnałów. Uzyskane wyniki potwierdziły obecność sześciu farmaceutyków: acetaminofenu, naproxenu, ketoprofenu, terbutaliny, salbutamolu, klomipraminy na poziomie stężeń ng/L w analizowanej próbce wody morskiej. Praca finansowana przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego w ramach projektu badawczego numer N N204 260237 (2009-2012) oraz funduszu DS 8110-4-0085-2. 38 Jubileuszowa X Konferencja „Chemia, Geochemia i Ochrona Środowiska Morskiego” Sopot, 18 X 2012 P15: OPTYMALIZCJA PROCEDURY EKSTRAKCJI WYBRANYCH β – BLOKERÓW I β – AGONISTÓW Z WODNYCH PRÓBEK ŚRODOWISKOWYCH TECHNIKĄ SPE Katarzyna Mioduszewska, Magda Caban, Paulina Łukaszewicz, Piotr Stepnowski, Piotr Skurski, Jolanta Kumirska Zakład Analizy Środowiska, Instytut Ochrony Środowiska i Zdrowia Człowieka, Wydział Chemii, Uniwersytet Gdański, ul. Sobieskiego 18/19, 80-952 Gdańsk Leki z grupy β-blokerów β-agonistów to nowe, trudne do wykrycia, polarne zanieczyszczenia środowiska, których oznaczanie w różnych komponentach środowiska wymaga stosowania czułych i selektywnych metod analitycznych. Ważnym etapem opracowywania odpowiednich procedur analitycznych jest zatem optymalizacja sposobu izolacji analitów z matryc środowiskowych i ich wzbogacania powyżej granicy oznaczalności danej metody analitycznej. Wiele w nich opiera się na zastosowaniu chromatografii gazowej sprzężonej ze spektrometrią mas (GC-MS), przy czym z uwagi na polarny charakter β-blokerów β-agonistów konieczne jest wprowadzenie dodatkowego etapu przygotowania próbki, jakim jest derywatyzacja. Celem niniejszej pracy była optymalizacja i walidacja procedury ekstrakcji sześciu β-blokerów i dwóch β-agonistów z wodnych próbek środowiskowych techniką SPE. Za optymalne warunki izolacji analitów uznano zastosowanie kolumienki Strata-X oraz 4 etapów SPE: kondycjonowanie (3 ml metanolu, 3 ml wody dejonizowanej), naniesienie próbki (250 ml próbki o pH ok. 8), przemywanie (3 ml 5% wodnego roztworu metanolu, suszenie, 3 ml heksanu) i elucję (5 ml metanolu). Konwersję chemiczną analitów do postaci lotnych pochodnych przeprowadzono z użyciem nowego odczynnika sililującego DIMETRIS, zsyntetyzowanego w laboratorium Zakładu Analizy Środowiska Uniwersytetu Gdańskiego. W ramach podjętych badań oceniono wpływ składników matrycy na skuteczność ekstrakcji i derywatyzacji analitów. Stwierdzono, że składniki matrycy wody morskiej szczególnie znacząco wpływają na wynik oznaczeń pindololu (β-bloker). Analiza próbek środowiskowych (wody morskiej i ścieków po oczyszczeniu) pozwoliła wykryć obecność 5 leków w wodzie morskiej i 6 w oczyszczonych ściekach. Najwyższe stężenie (2095,22 ng/l) odnotowano dla atenololu oznaczanego w próbce wody ściekowej. Praca finansowana przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego, projekt badawczy numer UMO2011/01/N/ST4/02478 (2011 – 2013) oraz z funduszu DS 8110-4-0085-2. 39 Jubileuszowa X Konferencja „Chemia, Geochemia i Ochrona Środowiska Morskiego” Sopot, 18 X 2012 P16: WYBRANE METALE W WĄTROBIE KORMORANÓW (Phalacrocorax carbo) ODBYWAJĄCYCH LĘGI NA MIERZEI WIŚLANEJ Małgorzata Misztal-Szkudlińskaa, Piotr Szefera, Piotr Konieczkab, Jacek Namieśnikb, Andrzej Chwiałkowskia a Katedra i Zakład Bromatologii, Gdański Uniwersytet Medyczny, al. Hallera 107, 80-416 Gdańsk b Katedra Chemii Analitycznej Politechniki Gdańskiej, ul. Narutowicza 11/12, 80-952, Gdańsk Kormoran, jako ptak rybożerny, stojący na szczycie piramidy troficznej jest szczególnie narażony na kumulację substancji szkodliwych ze środowiska wodnego. Stały monitoring zawartości metali w organizmach kormoranów może dostarczyć informacji m.in. o stanie zanieczyszczenia akwenów, nad którymi żerują te ptaki. Celem pracy jest porównanie zawartości miedzi, cynku, manganu, kobaltu, chromu, niklu, żelaza i rtęci w próbkach wątroby kormoranów odbywających lęgi na Mierzei Wiślanej. Materiał do badań stanowiły zliofilizowane i zhomogenizowane próbki wątroby pozyskane z 55 osobników. W czasie sekcji oznaczono wiek i płeć ptaków. Metale oznaczono metodą atomowej spektroskopii absorpcyjnej, rtęć techniką zimnych par (Mercury Analyzer MA-2000), natomiast pozostałe pierwiastki techniką płomieniową (spektrometr PU 9100X). Poprawność przyjętych metod sprawdzono za pomocą certyfikowanych materiałów odniesienia DORM-2 dla rtęci i NCS ZC73016 dla pozostałych pierwiastków. Uzyskano wysoce zadawalające odzyski w granicach od 89% dla chromu do 101% dla rtęci. Spośród analizowanych metali w wątrobach kormoranów największe stężenie stwierdzono dla żelaza (166±73,3 µg/g s.m.), następnie dla cynku (30,79±5,76 µg/g s.m.), miedzi (4,46±1,41 µg/g s.m.), rtęci (4,39±4,87 µg/g s.m.), manganu (2,74±0,46 µg/g s.m.), niklu (0,16±0,29 µg/g s.m.), kobaltu (0,07±0,04 µg/g s.m.) oraz chromu (0,07±0,04 µg/g s.m.). Przeprowadzone analizy statystyczne nie potwierdziły zależności pomiędzy zawartością badanych metali, a wiekiem lub płcią ptaków. Stwierdzono natomiast istotną statystycznie korelację pomiędzy stężeniami manganu i cynku (r=0,27; p<0.05). Uzyskane wyniki nie odbiegają znacząco od dostępnych danych literaturowych dotyczących zawartości metali w wątrobach kormoranów z innych regionów świata. Wyższe zawartości takich metali jak żelazo i cynk należy tłumaczyć faktem, iż są to pierwiastki niezbędne fizjologicznie, naturalnie magazynowane w wątrobie. Inne metale, jak np. kobalt, nie wykazują tendencji do gromadzenia się w badanym narządzie, co jest też odzwierciedlone w uzyskanych danych pomiarowych. Przeprowadzone analizy nie dają jednoznacznej odpowiedzi, dla których pierwiastków wątroba kormoranów mogłaby być wskaźnikiem zanieczyszczenia środowiska. Wymagane są dalsze badania w tym zakresie, zwłaszcza w odniesieniu do rtęci, mając na uwadze dotychczas opublikowane wyniki badań własnych wskazujących na biomagnifikację tego metalu wzdłuż kolejnych poziomów troficznych w relacji: ryby wątroba kormorana pochodzącego z Mierzei Wiślanej. 40 Jubileuszowa X Konferencja „Chemia, Geochemia i Ochrona Środowiska Morskiego” Sopot, 18 X 2012 P17: METODYKA OZNACZANIA RADU W PRÓBKACH ŚRODOWISKOWYCH Grzegorz Olszewski, Alicja Boryło, Bogdan Skwarzec Zakład Analityki i Radiochemii Środowiska Uniwersytet Gdański ul. Sobieskiego 18/19, 80-952 Gdańsk Metody radiochemiczne oznaczania radioaktywności 226Ra w różnorodnych próbkach środowiskowych są bardzo złożone. Przed rozpoczęciem analizy do analizowanych próbek dodawane były znaczniki odzysku 209Po i 232U w równowadze z 228Th i 224Ra. Pobrane do analizy próby środowiskowe (fosfogips, rośliny, gleba) były mineralizowane na gorąco w mieszaninie stężonych kwasów HCl i HNO3. Próbki wody powierzchniowej przed procesem mineralizacji były współstrącane na MnO2. Izotop radu został wyseparowny z analizowanych próbek za pomocą żywic jonowymiennych w następującej kolejności: separacja uranu i radu od toru na anionicie Dowex 1x8 (50100 mesh) w 8M HNO3, oddzielenie uranu od pierwiastków alkalicznych na anionicie Dowex 1x8 (100-200 mesh) w 9M HCl i od pozostałości żelaza, kobaltu, i miedzi na anionicie Dowex 1x8 (100-200 mesh) w 1M (NH4)2SO4. Separacja radu od baru odbywała się na dwóch żywicach: kationicie 50Wx8 (200-400 mesh) w 6M HCl i żywicy Sr resin firmy Triskem. Wyseparowany rad został poddany elektrolizie w 15 cm3 0,17M (NH4)2C2O4 (pH=2,6) z dodatkiem 400 µg platyny (jako K2PtCl6) przy natężeniu prądu 0,7A w czasie 90 min. Pomiary aktywności 226Ra wykonywane są przy użyciu niskotłowego spektrometru alfa Alpha Analyst S470 firmy Canberra-Packard wyposażonego w detektory krzemowe, który znajduje się w Zakładzie Analityki i Radiochemii Środowiska. Prezentowane badania naukowe wsparte zostały finansowo przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego w ramach grantu: DS-8120-4-0176-2 i BW-538-8120-1078-12. Praca naukowa współfinansowana ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego, w ramach Programu Operacyjnego Kapitał Ludzki, Priorytetu IV, projekt pt. „Program wdrożenia nowoczesnych elementów kształcenia w Uniwersytecie Gdańskim”, Zadanie „Stypendia naukowe dla doktorantów szansą na rozwój gospodarki” lub odpowiedniego sformułowania w języku obcym, a także umieszczenia logo Unii Europejskiej, Europejskiego Funduszu Społecznego, Programu Operacyjnego Kapitał Ludzki. 41 Jubileuszowa X Konferencja „Chemia, Geochemia i Ochrona Środowiska Morskiego” Sopot, 18 X 2012 P18: WYSTĘPOWANIE SURFAKTANTU ANIONOWEGO – LINIOWEGO ALKILOBENZENOSULFONIANU (LAS) W OSADACH ZATOKI GDAŃSKIEJ Ksenia Pazdro1, Miriam Hampel2, Aourell Mauffret3, Julian Blasco2 1 Zakład Chemii i Biochemii Morza, Instytut Oceanologii Polskiej Akademii Nauk, Sopot 2 Andalusian Institute for Marine Sciences (ICMAN-CSIC), Puerto Real, Spain 3 Department for Environment, Microbiology and Phycotoxines, IFREMER, Plouzane, France Syntetyczne, organiczne związki powierzchniowo czynne stanowią klasę zanieczyszczeń, które od pewnego czasu pojawiają się w próbkach środowiskowych (przypadek tak zwanych nowo pojawiających się zanieczyszczeń (ang. emerging contaminants). Pomimo, iż mniej trwałe niż zanieczyszczenia z grupy TZO, są przedmiotem zainteresowania chemików zajmujących się monitoringiem środowiskowym i ekotoksykologią ze względu na wprowadzanie do środowiska znacznych ilości tych substancji i szkodliwe działanie w stosunku do organizmów wodnych. Obecność surfaktantów stwierdzono już w wielu ekosystemach mórz przybrzeżnych. Brak jest natomiast jakichkolwiek danych dotyczących stężeń tych związków w południowym Bałtyku. Celem prac prowadzonych w ramach zadania badawczego było zatem zbadanie, czy w tym rejonie występują organiczne związki powierzchniowo czynne. Do badań wybrano anionowy surfaktant - liniowy alkilobenzenosulfonian (LAS), jako jeden z najczęściej stosowanych związków powierzchniowo czynnych. Materiał do badań stanowiły denne osady powierzchniowe pobrane w rejonie Zatoki Gdańskiej i Głębi Gdańskiej w latach 2003-2004. Oznaczenia ilościowe prowadzono stosując technikę chromatografii cieczowej z detekcją fluorymetryczną. W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono obecność oznaczanego analitu we wszystkich badanych próbkach dennych osadów powierzchniowych. Stężenia LAS wahały się w zakresie 120 – 558 µg kg –1 s.m. w zależności od rejonu i sezonu. Wartości te można określić jako małe w porównaniu do wartości obserwowanych w ekosystemach innych europejskich mórz przybrzeżnych. Obserwowane stężenia nie przekraczały wartości PNEC – przewidywanego stężenia nie powodującego zmian w środowisku, która dla LAS i osadów dennych wynosi 8,1 mg kg–1 s.m. 42 Jubileuszowa X Konferencja „Chemia, Geochemia i Ochrona Środowiska Morskiego” Sopot, 18 X 2012 P19: BADANIA JAKOŚCI PLAŻOWYCH WÓD PODSKÓRNYCH WE WSCHODNIEJ CZĘŚCI MIERZEI PRZYTORSKIEJ NA WYSPIE WOLIN Gorzysław Poleszczuk, Anna Bucior, Tymoteusz Miller Katedra Chemii i Ochrony Środowiska Wodnego Wydział Biologii, Uniwersytet Szczeciński ul. Felczaka 3c, 71-412 Szczecin Zagadnienia migracji wód podskórnych z lądu do morza, a także migracji słonych wód morskich do gleb w głąb lądu – pozostają nadal zagadnieniami, które są zwykle na polskim wybrzeżu Bałtyku rozeznane. Określenie jakości wód podskórnych w przypadku mierzei jest szczególnie interesujące ze względów poznawczych, a także praktycznych, ponieważ może umożliwić ustalenie miejsc do pozyskiwania wody pitnej. W przypadku Mierzei Przytorskiej, wiadomo że na pewnych odcinkach podskórne słodkie wody lądowe spływają z wysoczyzny wyspy Wolin do morza, co umożliwiło w kilku miejscach budowę ujęć wody słodkiej w bezpośredniej bliskości plaży. Celem rozeznania istniejącego stanu rzeczy w tej mierze w latach 2005 i 2012 przeprowadzono wyrywkowe badania jakości podskórnych wód plażowych na około 3 km odcinku brzegu morskiego, od wysoczyzny brzegu klifowego w pobliżu wschodniej granicy miasta Międzyzdroje, na kolejnych 6 stacjach zlokalizowanych co ok. 500m wzdłuż plaży w kierunku zachodnim. Próbki wód pobierano z odkrywek glebowych o głębokości 70±5cm usytuowanych w połowie szerokości plaży mierzonej od brzegu morza do skraju wydmy. W miejscu poboru próbek znaczono temperaturę i pH, natomiast w laboratorium - najdalej w przeciągu 24h - oznaczono ChZT-Mn, oraz stężenia azotanów (V), azotanów (III), jonów amonowych, rozpuszczonych reaktywnych ortofosforanów (V), fosforu ogólnego, a także stężenia jonów wapnia, magnezu oraz chloru, siarczanów (VI), jonów wodorowęglanowych (jako zasadowość ogólną) oraz stężenie ogólne żelaza i manganu. Wszystkie oznaczenia wykonywano według aktualnie obowiązujących Polskich Norm. Na podstawie analizy przebiegu zmian w/w wskaźników jakości wód w zależności od położenia kolejnych stacji, wykazano że wody plażowe na stacji „Amber Baltic” były wodami zdecydowanie bardziej wysłodzonymi, niż w miejscach innych stacji poboru próbek. A w szczególności, wody te miały wyższą temperaturę i wyższe pH, cechowały się niższymi wartościami ChZT-Mn, zawierały więcej mineralnych związków azotowych oraz więcej związków fosforu, a także cechowały się niższą zawartością wapnia, magnezu, siarczanów (VI), a przede wszystkich chlorków, przy wyższej niż w wodach na innych stacjach koncentracjach jonów wodorowęglanowych. Zawierały także wyższe koncentracje Feog. i Mnog. Co przemawia za tym, że w tej części plaży lądowe wody podskórne przesączały się w kierunku morza. 43 Jubileuszowa X Konferencja „Chemia, Geochemia i Ochrona Środowiska Morskiego” Sopot, 18 X 2012 P20: TESTY LABORATORYJNE STABILIZACJI OSADÓW PORTOWYCH PRZEPROWADZONE W RAMACH PROJEKTU SMOCS Grażyna Sapota, Grażyna Dembska, Marzena Bogdaniuk, Łukasz Zegarowski, Małgorzata Littwin, Elżbieta Podwojewska, Barbara Aftanas Zakład Ochrony Środowiska, Instytut Morski, Długi Targ 41/42, 80-830 Gdańsk Na obszarze zlewiska Morza Bałtyckiego leży 9 wysoko rozwiniętych rolniczo i uprzemysłowionych państw. Mieszkańcy państw są producentami ogromnej ilości zanieczyszczeń, które w postaci ścieków, spływu rzecznego lub drogą powietrzną trafiają do morza. Spośród wielu substancji chemicznych, które przedostają się do środowiska morskiego, niektóre cechują się wysoką toksycznością i trwałością, a co za tym idzie, posiadają zdolność gromadzenia się w różnych elementach środowiska. Należą do nich m.in. metale śladowe, węglowodory chlorowane, WWA, związki organiczne metali. Obecność trwałych związków chemicznych w morzu, według wielu ocen, stanowi główny problem w zanieczyszczeniu środowiska morskiego, ponieważ powodują niekorzystne zmiany w ekosystemach, w tym problemy zdrowotne i reprodukcyjne. Dlatego niezwykle ważne jest, aby podjąć działania unieszkodliwiania substancji już obecnych w środowisku morskim i zaabsorbowanych w osadach dennych. Dotyczy to również zanieczyszczonych osadów z terenów portowych. Rozwój portów ma ogromne znaczenie dla rozwoju gospodarczego i transportu. Jednakże utrzymanie parametrów torów wodnych i basenów portowych wiąże się z ich pogłębianiem. Stwarza to problemy, z których najważniejszym jest zagospodarowanie miękkiego, zanieczyszczonego osadu. Polskie prawodawstwo dopuszcza jedynie dwie możliwości: deponowanie niezanieczyszczonego urobku czerpalnego w morzu na specjalnie wyznaczonych miejscach składowania (klapowiskach) oraz składowanie zanieczyszczonego urobku na lądzie. Rozwiązanie problemu zagospodarowania osadów czerpalnych było jednym z celów projektu SMOCS (Sustainable Management of Contaminated Sediments in the Baltic Sea) realizowanego w ramach Europejskiej Współpracy Terytorialnej w latach 2009-2012. Proponowana przez projekt nowatorska metoda stabilizacji daje możliwość ekonomicznego i bezpiecznego dla środowiska zagospodarowania zanieczyszczonych osadów. Stabilizowane osady mogą być używane do tworzenia nowych obszarów portowych jak również do np. budowy dróg. W ramach projektu przeprowadzono laboratoryjne testy stabilizacji osadów z Portu w Gdyni z zastosowaniem spoiw. Oznaczona zawartość zanieczyszczeń w osadzie przeznaczonym do stabilizacji wyniosła odpowiednio: TBT od 0,89 do 4,40 mg Sn kg-1 s.m.; Σ7WWA 0,677-9,0 mg kg-1, Σ 16WWA 2,604-14,66 mg kg-1, Σ 7PCB 0,479-3,693 mg kg-1. Stężenie Pb (299 mg kg-1) przekroczyło wartość graniczną określoną w Rozporządzeniu Ministra Środowiska z dn.16 kwietnia 2002 r. w sprawie rodzajów oraz stężeń substancji, które powodują, że urobek jest zanieczyszczony (Dz.U. 2002 nr 55 poz. 498). Zawartość indeksu oleju mineralnego wyniosła od 251 do 2904 mg.kg-1. Osady stabilizowano według 8 receptur. Po 7 i 28 dniach stabilizacji przeprowadzone zostały testy wytrzymałości na ściskanie oraz testy na wymywanie m. in. metali ciężkich, WWA, PCB, TBT oraz oleju mineralnego. Wyniki porównano z rezultatami testów wymywania przeprowadzonych na materiale niestabilizowanym. Uzyskane rezultaty pokazują, że jest możliwe osiągnięcie podczas stabilizacji osadów dennych z Portu Gdynia materiału, który może być wykorzystany do np. budowy parkingu. 44 Jubileuszowa X Konferencja „Chemia, Geochemia i Ochrona Środowiska Morskiego” Sopot, 18 X 2012 P21: STĘŻENIA WYBRANYCH POZOSTAŁOŚCI ANTYBIOTYKÓW W OSADACH ZATOKI GDAŃSKIEJ I ICH WPŁYW NA BAKTERIE WYIZOLOWANE Z OSADÓW BAŁTYCKICH Grzegorz Siedlewicz1, Ewa Kotlarska1, Marta Borecka2, Kinga Kornowska2, Piotr Stepnowski2, Ksenia Pazdro1 1 Zakład Chemii i Biochemii Morza, Instytut Oceanologii PAN, ul. Powstańców Warszawy 55, 81-712 Sopot 2 Zakład Analizy Środowiska, Uniwersytet Gdański, ul. Sobieskiego 18, 80-952 Gdańsk Pozostałości farmaceutyków należą do grupy związków, które występują w środowisku w niskich stężeniach. Ich oznaczanie stało się możliwe dzięki rozwojowi nowoczesnych technik analitycznych. Wiele leków stosowanych w weterynarii i medycynie człowieka trafia do środowiska morskiego. Bezpośrednią przyczyną występowania farmaceutyków w środowisku jest stosowanie leków w paszach jak i niepełne oczyszczanie ścieków w oczyszczalniach. Ze względu na ocenę oddziaływania farmaceutyków na ekosystem, ich stężenia powinny być stale monitorowane. W Bałtyku, gdzie od wielu lat obserwuje się zjawisko eutrofizacji, aktywność mikroorganizmów głównie heterotroficznych bakterii ma kluczowe znaczenie dla procesów obiegu materii oraz nitryfikacji i denitryfikacji. Obecność farmaceutyków lub ich biologicznie aktywnych metabolitów w morzu może powodować mutację prowadzące do powstania kultur lekoopornych bakterii. Materiał do badań pobierano w trakcie rejsów s/y „Oceania” w latach 2011-2012 w rejonie Zatoki Gdańskiej. W próbkach osadu zidentyfikowano, przy użyciu techniki LC-MS/MS, 9 związków (sulfamerazyna, sulfometazyna, sulfachloropirydazyna, sulfametoksazol, sulfadimetoksyna, trimetroprim, enrofloksacyna, kwas oksolinowy, tetracyklina). Najwyższe stężenia rzędu kilkudziesięciu ng*g-1 s.m. stwierdzono w przypadku sulfometoksazolu oraz trimetoprimu. Zbadano wpływ sulfametaksazolu, trimetoprimu i tetracykliny oraz ich mieszaniny w zakresach stężeń 0,5 µg*ml-1 oraz 0,5 mg*ml-1. na bakterie występujące w osadach z rejonu Zatoki Gdańskiej oraz Głębi Gdańskiej. Do doświadczeń wybrano szczepy: Pseudomonas fluorescens, Pseudomonas guineae, Bacillus barbaricus, Microbacterium oxydans, Pseudomonas baetica, Bacillus niciani oraz Shewanella denitrificans. Zaobserwowano, że wyższe stężenia związków, głównie tetracykliny i mieszaniny wszystkich związków, powodują hamowanie wzrostu kolonii. Tetracyklina hamowała również wzrost kolonii przy niższych stężeniach. W przypadku Pseudomonas baetica zaobserwowano wzrost ilości komórek bakteryjnych przy wysokich stężeniach sulfametoksazolu w stosunku do próbki kontrolnej. Wyniki przeprowadzonych analiz chemicznych wykazały zanieczyszczenie przybrzeżnych osadów Zatoki Gdańskiej związkami z grupy antybiotyków. Wyniki analiz mikrobiologicznych wskazują, że stężenia występujące w środowisku mogą wpływać na bakterie bytujące w osadach dennych a tym samym na funkcjonowanie ekosystemu Zatoki Gdańskiej. Obecne badania są finansowane z grantu przyznanego przez Narodowe Centrum Nauki nr. 2011/01/N/ST10/06977 oraz w ramach działań statutowych temat II. 2. 45 Jubileuszowa X Konferencja „Chemia, Geochemia i Ochrona Środowiska Morskiego” Sopot, 18 X 2012 P22: ZWIĄZKI ENDOKRYNNE W MAŁYCH AEROZOLACH NAD TRÓJMIASTEM Marta Staniszewska, Anita Lewandowska, Lucyna Falkowska, Agnieszka Witkowska Uniwersytet Gdański, Instytut Oceanografii, Wydział Geografii i Oceanografii Al. Marszałka Piłsudskiego 46, 81-378 Gdynia Bisfenol A (BPA) i alkilofenole: 4-tert-oktylofenol (OP), 4-nonylofenol (NP) należą do związków endokrynnych zaburzających równowagę działania układu hormonalnego. Prowadzi to u kręgowców do zaburzeń emocjonalnych i behawioralnych, zaburzeń dojrzewania i płodności, otyłości, a nawet nowotworów złośliwych. U ludzi endokrynne pochodne fenolu powodują nieprawidłowy rozwój zwłaszcza męskich narządów rozrodczych (feminizacja), wzrost zachorowalności na raka narządów płciowych: jąder, prostaty, piersi (Woźniak i Murias 2008). Głównym źródłem bisfenolu a i alkilofenoli w atmosferze obszarów zurbanizowanych są procesy niekontrolowanego spalania, zwłaszcza odpadów plastikowych. Są one bowiem wykorzystywane jako dodatki w tworzywach sztucznych. Inne ich zastosowanie to niejonowe środki powierzchniowo czynne (ECHA 2008; David i in. 2009). Na świecie istnieje niewiele prac dotyczących obecności i przemian BPA, OP i NP w atmosferze. W Polsce nie ma w ogóle takich badań. Staniszewska i Falkowska (2011) wskazały na problem występowania alkilofenoli w wodach powierzchniowych oraz organizmach (dane niepublikowane) strefy przybrzeżnej Zatoki Gdańskiej. Obecność tych związków została potwierdzona, nawet w rejonach „czystych”. Nad Morzem Północnym ich stężenia w powietrzu dochodziły nawet do kilkuset pg·m-3 (Ebindhaus i Xie 2006). Celem badań było określenie wpływu warunków meteroloogicznych na dobową zmienność stężeń bisfenolu a i alkilofenoli w aerozolach o średnicach cząstek <1 µm i <2,5 µm nad Gdynią zimą 2012 roku. Stężenia endokrynnych pochodnych fenolu, w okresie gdy spalanie paliw kopalnych osiąga maksimum, wahały się od < 0,01 do kilku ng·m-3. Wpływ na zmiany stężeń tych związków miały warunki synoptyczne, które kształtowały temperaturę powietrza, kierunek i prędkość wiatru oraz opady atmosferyczne. Literatura 1. David A., Fenet H., gomez E., 2009. Alkylophenols in marine environments: Didtribution monitoring strategies and detection considerstions. Marine Pollution Bulletin 58, 953-960. 2. Ebindhaus R., Xie Z., 2006. Occurence and air/sea-exchange of novel organic pollutants in the marine environment. J. Phys. IV France 139, 211-237. 3. ECHA 2008 Annex XV Restriction Report Bisphenol-A. 4. Staniszewska M., Falkowska L., 2011, Nonylphenol and 4-tert-octylphenol in the Gulf of Gdansk coastal zone. Oceanol. Hydrobiol. St. 40, 49-56. 5. Woźniak M., Murias M., 2008, Ksenoestrogeny: substancje zakłócające funkcjonowanie układu hormonalnego, Ginekol Pol. 2008, 79, 785-790. 46 Jubileuszowa X Konferencja „Chemia, Geochemia i Ochrona Środowiska Morskiego” Sopot, 18 X 2012 P23: POLON, URAN I PLUTON W PTAKACH MORSKICH Dagmara I. Strumińska-Parulska1, Bogdan Skwarzec1, Alicja Boryło1, Jacek Fabisiak2 1. Uniwersytet Gdański, Wydział Chemii, Zakład Analityki i Radiochemii Środowiska, Sobieskiego 18/19, 80-952 Gdańsk 2. Akademia Morska, Śniadeckiego 61, 81-103 Gdynia Jednym z najważniejszych aspektów radiochemii i ochrony radiologicznej jest oszacowanie wielkości skażenia środowiska przyrodniczego pierwiastkami promieniotwórczymi oraz badanie ich wpływu na organizmy żywe, gdyż zarówno naturalne, jak i sztuczne radionuklidy obecne w środowisku przyrodniczym są akumulowane przez rośliny i zwierzęta. Ptaki należą do zwierząt dwuśrodowiskowych i są ważną częścią ekosystemów oraz łańcuchów troficznych. W prezentowanych badaniach, analizie poddano 10 gatunków ptaków: 2 gatunki lęgowe w rejonie Zatoki Gdańskiej: kormoran (Phalacrocorax carbo) i łyska (Fulica atra), 5 gatunków zimujących na Zatoce Gdańskiej: alka krzywonosa (Alca torda), czernica (Aythya fuligula), edredon (Somateria mollissima), lodówka (Clangula hyemalis), uhla (Melanitta fusca) oraz 3 gatunki przelotne nad obszarem Zatoki Gdańskiej: nurnik białoskrzydły (Cepphus grylle), nur rdzawoszyi (Gavia stellata) i nurzyk podbielały (Uria aalge). Przedstawione wyniki wskazują, że polon, uran i pluton są nagromadzane oraz nierównomiernie rozmieszczone w organizmach analizowanych gatunków ptaków. Spośród wszystkich oznaczanych pierwiastków promieniotwórczych, ich najwyższe stężenie zaobserwowano w piórach i pozostałości, a najniższe w skórze. Spośród analizowanych gatunków, wyższe stężenia 210Po zaobserwowano u ptaków wszystkożernych oraz zimujących w południowej części Morza Bałtyckiego. Zawartość uranu była wyższa wśród ptaków roślinożernych oraz lęgowych w rejonie Zatoki Gdańskiej, z kolei wyższe stężenie 239+240Pu zaobserwowano w ptakach wędrownych. Dalsze badania wskazały, że polon, uran oraz pluton w piórach są głównie adsorbowane na ich powierzchni, a nie wbudowane w strukturę. Około 63 % polonu, do 67 % uranu i 82 % plutonu jest zaadsorbowane na powierzchni piór, co wskazuje na zewnętrzne źródło tych pierwiastków jak powietrze czy woda. Oznacza to, że stopień nagromadzania polonu, uranu i plutonu nie zależy jedynie od ich stężenia w pożywieniu, ale również od ich stężenia w otaczającym środowisku przyrodniczym. Zważywszy, że ptaki morskie są typowymi organizmami dwuśrodowiskowymi (lądowo-wodnymi) oznacza to, że ich pióra mogą być dobrymi wskaźnikami biomonitoringu radiologicznego, gdyż skład izotopowy zaadsorbowanych radionuklidów odzwierciedla zanieczyszczenie środowiska. Prezentowane badania naukowe zostały wsparte finansowo przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego w ramach grantu DS/8120-4-0176-12. 47 Jubileuszowa X Konferencja „Chemia, Geochemia i Ochrona Środowiska Morskiego” Sopot, 18 X 2012 P24: PLUTON 241PU W POŁUDNIOWEJ CZĘŚCI MORZA BAŁTYCKIEGO Dagmara I. Strumińska-Parulska, Bogdan Skwarzec, Grzegorz Olszewski Zakład Analityki i Radiochemii Środowiska, Uniwersytet Gdański, Sobieskiego 18/19, 80-952 Gdańsk Głównym źródłem izotopów plutonu (238Pu, 239+240Pu oraz 241Pu) w Morzu Bałtyckim jest opad atmosferyczny pochodzący z próbnych testów broni jądrowej. Inne źródła, takie jak zrzuty zanieczyszczonej wody z elektrowni jądrowych lub wycieki z fabryk przerobu wypalonego paliwa jądrowego (Sellafield i Cap de la Hague) są uważane za mniej istotne. 26 kwietnia 1986 roku pojawiło się nowe źródło plutonu w środowisku – awaria elektrowni jądrowej w Czarnobylu. 241 Pu jest emiterem promieniowania β o czasie półtrwania zaledwie 14,35 lat i jego radiotoksyczność jest mniej znacząca w porównaniu do innych alfa promieniotwórczych radionuklidów plutonu, aczkolwiek 241Pu rozpada się to długożyciowego izotopu ameryku 241Am (432,7 lat), który emituje cząstki alfa. Pomiary aktywności 241Pu w różnych składnikach ekosystemu Morza Bałtyckiego (woda morska, plankton, ryby) zostały przeprowadzone w oparciu o metodę pośrednią. Pomiar 241 Am w spektrometrze alfa, bezpośredniego produktu rozpadu emitera beta 241Pu, umożliwia oszacowanie ilości 241Pu. Najwyższe stężenie 241Pu w wodzie morskiej zaobserwowano w rejonie Rynny Słupskiej (3,35±0,17 mBq⋅dm-3) i również na tym obszarze stężenie 241Pu w materii zawieszonej było najwyższe (1,94±0,12 mBq⋅dm-3). Analiza zooplanktonu wykazała najwyższe stężenie 241Pu w organizmach pochodzących z centralnej części południowego Bałtyku (podobnie jak w przypadku wody morskiej oraz materii zawieszonej) oraz Głębi Gdańskiej odpowiednio w wysokości 2,66±0,16 i 2,64±0,70 mBq⋅g-1 s.m. Spośród przeanalizowanych gatunków ryb (śledź, dorsz, stornia, okoń, babka bycza), najwyższe stężenia 241Pu zaobserwowano w organizmach okoniokształtnych (babka bycza, okoń - odpowiednio 0,863±0,066 i 0,666±0,001 mBq⋅g-1 m.m.) Najniższe stężenie 241Pu zaobserwowano w organizmie storni 0,104±0,009 mBq⋅g-1 m.m. Ponadto pluton 241Pu jest nierównomiernie rozmieszczony w tkankach i narządach analizowanych gatunków ryb, a zarejestrowane różnice odpowiadają wcześniej zaobserwowanym podczas badań 239+240Pu. Otrzymane wyniki pozwoliły również na oszacowanie skutecznej rocznej dawki radiacyjnej otrzymywanej przez statystycznego mieszkańca Polski w wyniku spożycia ryb bałtyckich. Wartości te w oparciu o współczynnik konwersji podany przez UNSCEAR (4,8 nSv⋅Bq-1 dla 241Pu) wynoszą 10,6 nSv w przypadku całych ryb oraz 2,8 nSv w przypadku spożywania jedynie filetów. Całkowita roczna skuteczna dawka radiacyjna otrzymywana przez statystycznego mieszkańca Polski pochodząca ze wszystkich źródeł została oszacowana na 2,8 mSv (razem z 222Rn), a otrzymane wartości wskazują, że potencjalna roczna dawka skuteczna pochodząca od 241Pu w wyniku spożywania ryb bałtyckich jest bardzo niska. Prezentowane badania naukowe zostały wsparte finansowo przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego w ramach DS/8120-4-0176-12. 48 Jubileuszowa X Konferencja „Chemia, Geochemia i Ochrona Środowiska Morskiego” Sopot, 18 X 2012 P25: ZRÓŻNICOWANIE STĘŻEŃ RTĘCI W TKANKACH I JAJACH MEW BYTUJĄCYCH NAD ZATOKĄ GDAŃSKĄ Marta Szubska 1, Lucyna Falkowska 2, Magdalena Bełdowska 2, Emilia Szumiło 2, Włodzimierz Meissner 3 1 Zakład Chemii i Biochemii Morza, Instytut Oceanologii PAN Ul. Powstańców W-wy 55, 81-068 Sopot 2 Pracownia Chemii Morza i Atmosfery, Instytut Oceanografii UG Al. Marszałka Piłsudskiego 46, 81-378 Gdynia 3 Pracownia Ekofizjologii Ptaków, Wydział Biologii UG Ul. Wita Stwosza 59, 80-308 Gdańsk Rtęć, będąca naturalnym składnikiem środowiska, uchodzi za jeden z najbardziej toksycznych metali ciężkich. Posiada zdolność do biokumulacji oraz biomagnifikacji w łańcuchu pokarmowym, a więc najbardziej narażone na jej negatywne oddziaływanie są organizmy znajdujące się na szczycie piramidy troficznej. Ponieważ docieranie rtęci do wód i osadów oceanicznych stanowi końcowy etap jej geochemicznego obiegu, organizmy żywiące się pokarmem pochodzenia morskiego uchodzą za bardziej podatne na gromadzenie w tkankach niebezpiecznie wysokich stężeń tego pierwiastka. Głównym celem pracy było określenie ilości rtęci zakumulowanej w tkankach i narządach wewnętrznych oraz niezalężonych jajach ptaków z rodziny mew, których dieta składa się w różnym stopniu z ryb. Przebadano dwadzieścia ptaków należących do czterech gatunków mew, które zimują na obszarze Zatoki Gdańskiej. Oznaczono stężenia rtęci w mięśniach, wątrobach, nerkach, płucach, sercach, żołądkach, mózgu i krwi oraz w piórach i pazurach, a także w poszczególnych elementach ptasiego jaja. Uzyskano zróżnicowane stężenia rtęci w zależności od organu. U wszystkich ptaków najwyższe stężenia odnotowano w wątrobach i nerkach, czyli narządach odpowiedzialnych za detoksykację organizmu. Również wysokie stężenia oznaczono w piórach. Skumulowana w nich rtęć może stanowić od 70 do 98% całkowitej zawartości tego pierwiastka w organizmie. Stężenia rtęci zmieniają się również z wiekiem osobnika. Ptaki dorosłe kumulują więcej rtęci w organizmach niż pisklęta, osobniki jednoroczne i dwuletnie. Jedynie u czteroletnich mew siodłatych (Larus marinus) i mew srebrzystych (Larus argentatus) odnotowano stężenia rtęci w tkankach wyższe, niż w przypadku pięcioletnich osobników tych gatunków. Może to być związane ze zdolnością ptaków pięcioletnich do rozrodu i możliwością usuwania rtęci w jajach. Wykazano również międzygatunkowe różnice wielkości kumulacji rtęci w organizmach mew. Są one głównie związane z rodzajem i ilością pobieranego pokarmu. Najwyższe stężenia odnotowano w tkankach mew siodłatych, które w większym stopniu odżywiają się rybami i osiągają większe rozmiary, niż pozostałe przebadane mewy. U wszystkich ptaków stwierdzono korelacje pomiędzy stężeniami rtęci we krwi i w narządach wewnętrznych. Oznaczono również stężenia rtęci w jajach mewy srebrzystej, mewy śmieszki (Larus ridibundus) i rybitwy rzecznej (Sterna hirundo). Także w tym przypadku wykazano istotne różnice międzygatunkowe. Najwyższe stężenia odnotowano w jajach rybitwy rzecznej. Dieta tych ptaków złożona jest wyłącznie z ryb, które stanowią główne źródło rtęci w diecie ich konsumentów. Badania przeprowadzono w ramach projektu badawczego finansowanego przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego (nr 1616/B/P01/2009/37) pn.: „Rtęć i Trwałe Zanieczyszczenia Organiczne w guanie z obszarów oddziaływania wody i lądu”. 49 Jubileuszowa X Konferencja „Chemia, Geochemia i Ochrona Środowiska Morskiego” Sopot, 18 X 2012 P26: AEROTOKSYNY – POCHODNE SPALANIA WĘGLA W NANOCZĄSTECZKACH NAD TRÓJMIASTEM Agnieszka Witkowska1, Anita Lewandowska, Marta Staniszewska1, Lucyna Falkowska, Magdalena Machuta, Diana Mróz Uniwersytet Gdański, Instytut Oceanografii, Wydział Geografii i Oceanografii Al. Marszałka Piłsudskiego 46, 81-378 Gdynia, W zanieczyszczeniu powietrza nad Trójmiastem duże znaczenie odgrywa, obok związków azotu i siarki, węgiel elementarny (EC) oraz organiczny (OC), który obejmuje szereg substancji toksycznych, w tym benzo(a)piren – B(a)P. Węgiel elementarny, zwany też czarnym węglem lub „sadzą” jest niekompletnym produktem spalania biopaliw (drewna, nawozu), paliw kopalnych (ropa naftowa, benzyna, węgiel drzewny, spalanie odpadów) oraz biomasy. Jest ponadto traktowany jako bezpośredni wskaźnik zanieczyszczenia atmosfery ze źródeł komunikacyjnych (Seung i in. 2002). Węgiel organiczny może pochodzić ze źródeł pierwotnych i wtórnych. Pierwotny OC związany jest z procesami spalania, w tym spalania benzyny czy biomasy ale także z aktywnością rolniczą. Węgiel organiczny może być ponadto emitowany do atmosfery jako zarodniki, pyłki kwiatowe czy cząstki z gleby. Wtórna emisja węgla organicznego do atmosfery to konwersja gazów w cząstki, kondensacja lotnych związków organicznych (VOC) oraz fizyczna i chemiczna adsorpcja (Fermo i in. 2006). Benzo(a)piren zakwalifikowany został przez Międzynarodową Agencję Badań nad Rakiem (ang. IRAC) do związków wykazujących prawdopodobne działanie rakotwórcze dla ludzi. Jest on składnikiem mieszaniny rakotwórczej, złożonej z sadzy, smoły węglowej, oleju i dymu tytoniowego. Benzo(a)piren dostaje się do środowiska w wyniku niecałkowitego spalania, głównie węgla. Pozostałe źródła B(a)P w powietrzu to przemysł ciężki, elektrownie, elektrociepłownie, niekontrolowane pożary i spalanie odpadów zawierających tworzywa sztuczne (Konieczyński i in., 2003). Celem badań było określenie wpływu warunków synoptycznych na zmienność stężenia aerozoli PM1 i PM2,5 oraz obecnych w nich związków węgla (OC, EC, B(a)P) w powietrzu nad Gdynią zimą 2012 roku. Stężenia wszystkich zanalizowanych związków, w tym niebezpiecznego dla zdrowia B(a)P, były bardzo wysokie w obu zakresach wielkości cząstek. Stężenie związków węgla w aerozolach nad Gdynią było uzależnione od temperatury powietrza, kierunku i siły wiatru oraz opadów atmosferycznych. Największy wzrost stężeń tych zanieczyszczeń następował gdy drastycznie spadała temperatura powietrza i wzmożone było spalanie paliw kopalnych w sektorze prywatnym i przemysłowym. Literatura Fermo P., Piazzalunga A., Vecchi R., Valli G., Ceriani M., 2006: A TGA/FT-IR study for measuring OC and EC in aerosol samples, Atmos. Chem. Phys., 6, 255-266. Konieczyński J., Kozielska B., Żeliński J., Staisz J., Pasoń-Konieczyńska A., 2003. Skład ziarnowy oraz zawartość i profile wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych w pyłach emitowanych z obiektów energetyki komunalnej i zakładowej. Wyd. Pol. Śl., Gliwice. Seung S. Park, Young J. Kim, Kochy Fung, 2002: PM2,5 carbon measurements in two urban areas: Seoul and Kwangju, Korea. Atmospheric Environment, 36, 1287-1297. 50 Jubileuszowa X Konferencja „Chemia, Geochemia i Ochrona Środowiska Morskiego” Sopot, 18 X 2012 P27: ZANIECZYSZCZENIA ORGANICZNE I METALE ŚLADOWE W POBLIŻU PTASIEJ KOLONII W FIORDZIE HORNSUND Zaborska Agata, Ksenia Pazdro, Jolanta Walkusz-Miotk, Janusz Pempkowiak Zakład Chemii i Biochemii Morza, Instytut Oceanologii PAN, ul. Powstańców Warszawy 55, 81-712 Sopot Wieloletnie badania wykazały, że zanieczyszczenia przedostają się do Arktyki głównie wraz z masami powietrza, są wnoszone przez prądy morskie oraz są transportowane przez lód morski. Niedawno postawiono tezę, że duże znaczenie regionalne ma alokacja zanieczyszczeń przez ptaki morskie. Ptaki akumulują zanieczyszczenia pobierane wraz z pokarmem, a następnie usuwają je głównie wraz z wydalanym guano. W wyniku ługowania guana, zanieczyszczenia mogą przedostawać się do morza, gdzie mogą podlegać akumulacji przez organizmy żywe oraz depozycji w osadach dennych. Część trwałych zanieczyszczeń (PCB, rtęć) może ulegać biomagnifikacji w morskim łańcuchu troficznym. Jedna z większych kolonii ptasich na Svalbardzie zlokalizowana jest w fiordzie Hornsund. Ocenia się, że kolonia ta zamieszkała jest przez ok. 200 tys. par. Głównie są to alczyki (Alle alle). Miejscem żerowania alczyków jest rejon mieszania wód arktycznych z wodami Prądu Atlantyckiego. Żywią się one głównie skorupiakami a preferowane są bogate w tłuszcze organizmy z gatunku Calanus glacialis. Celem pracy było udokumentowanie zjawiska alokacji zanieczyszczeń w rejonie Hornsundu oraz określenie stężeń zanieczyszczeń w różnych elementach środowiska (biotycznych i abiotycznych). Planowano sprawdzić czy stężenia zanieczyszczeń są wyższe w pobliżu koloni ptasiej niż w rejonach oddalonych od kolonii. Próbki były pobierane w 500 m transekcie od kolonii do brzegu morskiego w 2007 i 2008 roku. Próbki guano i tundry pobrano bezpośrednio przy ptasiej kolonii, osady powierzchniowe i rdzenie osadów pobrano z pobliskiego potoku i jeziorek. Dodatkowo wyznaczono 4 stacje badawcze, gdzie pobierano rdzenie osadów morskich. Do oznaczenia stężenia WWA i PCB zastosowano technikę chromatografii gazowej (GC-FID i GC-ECD). Pomiar stężenia metali śladowych wykonano przy zastosowaniu spektrometru mas z plazmą indukcyjnie sprzężoną (ICP-MS). W rdzeniach osadów określono tempo akumulacji metodą 210Pb, co pozwoliło odtworzyć historię zanieczyszczenia. Rezultaty wykazały niewielkie wzbogacenie w Σ 7PCB w próbkach osadów jeziorka pobranych w pobliżu kolonii (0.10 - 0.46 ng/g s.m.), w porównaniu do osadów jeziorka oddalonego (500 m) od kolonii (0.02 - 0.16 ng/g s.m.). W próbkach osadów morskich stężenie Σ 7PCB też było niższe niż w pobliżu kolonii i wynosiło od 0.06 do 0.22 ng/g s.m. Stężenie Σ 11WWA było również nieco wyższe w próbkach guano (969.7 ng/g s.m.) i próbkach osadów jeziorka położonego blisko kolonii (do 581.0 ng/g s.m.) w porównaniu do próbek oddalonych od kolonii gdzie Σ 11WWA wynosiła od 3.7 do 463.3 ng/g s.m.). Stężenia niektórych metali śladowych (Cd, Pb, Zn) były nawet o rząd wielkości wyższe w pobliżu kolonii. Na przykład, stężenie Cd w pobliżu kolonii sięgało 2.6 µg/g s.m., w osadach jeziorka oddalonego od kolonii o 500 m sięgało 0.2 µg/g s.m. a osadach morskich sięgało 0.4 µg/g s.m. Stwierdzono, że stężenie niektórych zanieczyszczenia malało wraz z odległością od kolonii ptasiej, sugerując że alczyki przenoszą zanieczyszczenia w rejon kolonii. 51
