streszczenie plik PDF

STRESZCZENIE
W wyniku działalności człowieka do środowiska emitowanych jest wiele substancji
mających negatywny wpływ na funkcjonowanie ekosystemów oraz stanowiących zagrożenie
dla zdrowia ludzi i zwierząt. Wśród zanieczyszczeń środowiska na szczególną uwagę
zasługują metale ciężkie, do których zaliczane są zarówno pierwiastki wykazujące silne
działanie toksyczne jak ołów, kadm, rtęć, arsen oraz takie, które są niezbędne do
prawidłowego funkcjonowania organizmu np. miedź, cynk, żelazo. Ich obecność stwierdza
się nie tylko na uprzemysłowionych terenach, ale także na znacznie oddalonych od
bezpośrednich źródeł emisji obszarach rolniczych i naturalnych. W celu oceny stopnia
zanieczyszczenia środowiska stosuje się m.in. metody bioindykacyjne oparte o analizę
chemiczną tkanek zwierząt. Dobrymi wskaźnikami są zwierzęta wolnożyjące, które
w porównaniu do gatunków hodowlanych intensywniej kumulują substancje toksyczne,
ponieważ są całkowicie zależne od środowiska w którym bytują. Jeleń szlachetny jest szeroko
rozpowszechnionym
gatunkiem,
posiadającym
określone
terytorium
bytowania
i zróżnicowaną selektywność pokarmową. Poroże jelenia szlachetnego posiada szereg cech
czyniących je unikatowym materiałem biologicznym do monitorowania zawartości
pierwiastków śladowych w środowisku na przestrzeni lat. Do tych cech zalicza się:
(i) coroczne zrzucanie i pełną regenerację poroża; (ii) zwiększone zapotrzebowanie na
składniki mineralne w czasie jego intensywnego wzrostu; (iii) okres wzrostu poroża, który
odbywa się corocznie w określonym przedziale czasowym. Ponadto poroże stanowi (iv) łatwo
dostępny materiał badawczy, ponieważ jest kolekcjonowane np. przez myśliwych jako trofea,
a (v) metoda pobierania próbki z twardego, zrzuconego poroża jest łatwa i nieinwazyjna.
Celem pracy było określenie zawartości ołowiu, kadmu, rtęci, arsenu, miedzi, cynku
oraz żelaza w próbkach poroża jelenia szlachetnego (Cervus elaphus) z terenu Mazur oraz
prześledzenie dynamiki ich zmian w latach 1953-2012. Ze względu na właściwości
kumulacyjne niektórych pierwiastków zbadano zależność między ich stężeniem w porożu
a wiekiem byków. Dodatkowo porównano ich stężenia w części zewnętrznej (istota zbita)
i wewnętrznej
(istota
gąbczasta)
oraz
zbadano
zależności
między
zawartościami
poszczególnych pierwiastków w porożu. Na podstawie uzyskanych wyników oceniono
właściwości bioindykacyjne poroża jelenia szlachetnego.
Do badań wykorzystano 285 próbek poroży pochodzących z kolekcji Stacji Badawczej
Polskiej Akademii Nauk w Popielnie (powiat piski), terenu oddalonego od dużych ośrodków
przemysłowych. Analizy chemiczne przeprowadzano za pomocą różnych technik
absorpcyjnej spektrometrii atomowej w laboratorium Zakładu Farmakologii i Toksykologii,
PIWet-PIB w Puławach.
Wyniki badań wykazały znaczne wahania zawartości analizowanych pierwiastków
w porożu w badanym okresie. Najwyższe stężenia pierwiastków toksykogennych tj. ołowiu,
kadmu, rtęci i arsenu stwierdzono w latach pięćdziesiątych. Wysoki poziom ołowiu w porożu
utrzymywał się do połowy lat 70., po tym okresie obserwowano tendencję spadkową. Trend
spadkowy odnotowano również dla kadmu. Nieznaczny wzrost zawartości rtęci w porożu
nastąpił na przełomie lat 80. i 90., natomiast w okresie późniejszym jej stężenia utrzymywały
się na stałym, niskim poziomie. Wyraźny spadek stężenia arsenu obserwowano na początku
lat 60. oraz w połowie lat dziewięćdziesiątych. Zawartość miedzi w porożu w badanym
okresie kształtowała się na zbliżonym poziomie. Najwyższe stężenia cynku odnotowano
w latach 1960-1974. Stwierdzony poziom żelaza w porożu wykazywał wartości spadkowe do
połowy lat 70., a następnie oscylował na zbliżonym średnim poziomie.
Z przeprowadzonych badań wynika, że stężenia analizowanych pierwiastków w porożu nie są
zależne od wieku byków. Brak takiej zależności pozwala na wykorzystanie poroża jako
bioindykatora odzwierciedlającego stan środowiska w roku, w którym zostało nałożone,
niezależnie od wieku byka. Ułatwia to gromadzenie materiału badawczego, a także
prowadzenie historycznego monitoringu, gdzie w przypadku braku czaszki wiek osobnika jest
niemożliwy do określenia.
Porównanie zawartości badanych pierwiastków między istotą zbitą i gąbczastą wykazało
istotne różnice tylko dla rtęci i żelaza, dla których wyższe poziomy stwierdzono w części
wewnętrznej. W niniejszej pracy nie odnotowano silnych zależności między zawartościami
poszczególnych pierwiastków w porożu oraz nie obserwowano negatywnego wpływu
zawartości metali toksycznych na stężenia pierwiastków niezbędnych.
Stwierdzone wahania poziomów analizowanych pierwiastków w porożu w badanych
latach odzwierciedlają narażenie zwierząt w miejscu ich bytowania. Stan środowiska Mazur
w ciągu ostatnich dekad uległ znacznej poprawie, o czym świadczą stwierdzone spadkowe
trendy zawartości pierwiastków toksykogennych w porożu jelenia. Poziomy metali
niezbędnych znajdowały się w zakresach niewskazujących na zanieczyszczenie środowiska.
Ponadto uzyskane wyniki dowodzą przydatności poroża jako wskaźnika zanieczyszczenia
środowiska badanymi pierwiastkami.
Słowa kluczowe: ołów, kadm, rtęć, arsen, miedź, cynk, żelazo, poroże, jeleń szlachetny,
biomonitoring