W ramach działalności w pakiecie roboczym 5 przeprowadzono 9

W ramach działalności w pakiecie roboczym 5 przeprowadzono 9 kampanii terenowych w
celu zebrania próbek roślin do określenia zanieczyszczeń metalami ciężkimi. Zebrano próbki
następujących roślin: mchu Pleuroziom schreberi, porostu Hypogymnia physodes, liści brzozy
Betula i igieł świerka Picea abies. Dla tych próbek określano zawartość następujących metali
ciężkich: Mn, Ni, Cu, Zn, Cd, Hg i Pb.
Zebrane próbki były oczyszczane, suszone w temperaturze 323 o K i przechowywane w
szczelnych pojemnikach. Następnie poddawano je demineralizacji z wykorzystaniem
urządzenia MARS-X firmy CEM. Zawartość metali: Mn, Ni, Cu, Zn, Cd i Pb określano za
pomocą metody FAAS z wykorzystaniem spektrometru iCE 3000 firmy Thermo Electron
Corporation (USA), zaś zawartość Hg była określana za pomocą analizatora AMA 254.
Aby określić wielkość depozycji metali ciężkich w różnych regionach badawczych w Polsce
zastosowano następujące kryteria oceny:
1. Porównanie badanych obszarów w aspekcie zawartości metali ciężkich w
poszczególnych próbkach roślin
2. Ocena sezonowego wzrostu zawartości metali ciężkich w testowanych próbkach
3. Wykorzystanie współczynnika porównawczego (CF) do porównania zawartości metali
ciężkich w mchach i porostach
Badania terenowe zostały poprzedzone analizą literatury dotyczącą historycznych zmian w
zawartości metali ciężkich w próbkach roślin na wybranych obszarach badawczych.
Główne wnioski z badań prowadzonych w latach 2014 – 2016 są następujące:
1. Analiza literatury i własne badania wskazują, ze w latach 1975 – 2016 nastąpiła
istotna poprawa jakości środowiska na badanych obszarach.
2. Wyniki badań wykazują stosunkowo wysoką, w porównaniu z innymi próbkami,
zawartość manganu w liściach. Głównym źródłem zwiększonej koncentracji manganu
jest prawdopodobnie pył glebowy. Wysoki poziom lokalnego tła wyklucza określenie
zawartości manganu z dalszych źródeł emisji.
3. Zawartość niklu w liściach okazała się także wysoka, podobnie jak dla manganu.
Najwyższe koncentracje niklu w liściach, mchu i igłach stwierdzono w obszarze
badawczym Beskid Żywiecki.
4. Zawartość manganu i miedzi nie wykazuje zmienności sezonowej i przestrzennej, co
może wskazywać na glebę jako główne źródło zanieczyszczeń.
5. Zanieczyszczenie cynkiem, kadmem i ołowiem dla obszarów badawczych można
uszeregować następująco: Beskid Żywiecki > Karkonosze > północnowschodnia
Polska.
6. Z wyjątkiem Puszczy Boreckiej zanieczyszczenie rtęcią w próbkach zebranych w
północnowschodniej Polsce jest niższe niż w obszarach badawczych Beskidu
Żywieckiego i Karkonoszy.
7. Sezonowe zmiany zawartości kadmu, ołowiu i niklu w Puszczy Knyszyńskiej i
Białowieskiej wskazują na niską emisję w czasie sezonu grzewczego jako główne
źródło zanieczyszczeń
8. Rozkład zanieczyszczeń cynkiem i rtęcią i ich sezonowe zmiany wskazują na odległe
źródła zanieczyszczeń, lub jak w przypadku Puszczy Knyszyńskiej, źródła bardziej
lokalne.
9. W ramach obszarów badawczych można wyróżnić miejsca o podwyższonej
zawartości metali ciężkich:
a) Karkonosze – miejsce na południowy wschód od Szklarskiej Poręby
b) Beskid Żywiecki – miejsce na południe od Suchej Beskidzkiej
c) Puszcza Borecka – północnozachodnia część puszczy
d) Puszcza Knyszyńska – miejsca pod wpływem lokalnych emisji miasta Białystok
e) Puszcza Białowieska – miejsca wzdłuż drogi Hajnówka – Białowieża.
W 2014 roku na Svalbardzie, w pobliżu Longyearbyen zebrano próbki różnych typów
mchów, porostów Thamnolia vermicularis wierzby arktycznej Salix polaris, Cassiope
tetragona i próbki gleby. W tych próbkach określono zawartość metali ciężkich: Mn, Ni, Cu,
Zn, Cd, Pb i Hg, a także radioizotopów 40K, 137Cs, 210Pb, 212Pb, 212Bi, 214Pb, 228Ac, 231Th i
235
U. Powierzchniowa aktywność radioizotopów została określona w terenie. Określenie
zawartości naturalnych i sztucznych radioizotopów umożliwiło ocenę wpływu
zanieczyszczenia aerosolami morskimi na badanym obszarze. Teza o przesuwaniu się
zanieczyszczeń w kierunku wschodnim została potwierdzona rozkładem zanieczyszczeń
metalami ciężkimi w próbkach roślin i gleby. Koncentracja manganu, niklu, miedzi i cynku
jest znacznie większa w próbach zebranych na wschód od Longyearbyen, w porównaniu ze
stroną zachodnią. To może wskazywać na lokalne dostarczanie zanieczyszczeń z zakładów
przemysłowych rozlokowanych w pobliżu Longyearbyen, lecz także może być wynikiem
różnego składu chemicznego gleby na wschód i zachód od stolicy wyspy.
Główne wnioski z badań prowadzonych w 2014 roku na Svalbardzie są następujące:
1. Na badanym obszarze jednym z głównych źródeł zanieczyszczeń jest morski aerosol;
wskazują na to liniowe korelacje pomiędzy koncentracją 137Cs, 210Pb, 231Th, Pb i Hg
w powierzchniowej warstwie gleby. Koncentracje tych zanieczyszczeń zmniejszają się
w miarę oddalania się od wybrzeża morskiego.
2. W próbkach zebranych na Svalbardzie koncentracje kadmu u ołowiu sa bardzo małe,
poniżej dokładności metody. Koncentracje cynku, miedzi i niklu na Svalbardzie były
porównywalne z tymi otrzymanymi dla obszarów badawczych w Polsce.
3. Statystyczna ocena wyników i ich wizualizacja w postaci dendrogramu wskazuje, że
badane gatunki roślin akumulują metale ciężkie w różny sposób, także w porównaniu
z powierzchniowa warstwą gleby. Nie stwierdzono statystycznych zależności, które
potwierdzałyby wpływ lokalnych emisji na akumulację metali ciężkich w roślinach.
Znaleziono dodatnie korelacje w koncentracji par nikiel – cynk w mchach, mangan –
miedź w Thamnolia vermicularis , a także mangan – cynki i miedź – cynk w wierbie
polarnej Salix polaris.