Bioindykacja to biologiczna metoda oceny stanu środowiska

6. SIARKA I METALE CIĘŻKIE W POROSTACH (D1)
Podtytuł: "Ocena zanieczyszczeń powietrza na podstawie zawartości siarki i metali ciężkich w porostach
w roku 2009 - okazy naturalne"
Katarzyna Sawicka-Kapusta, Marta Zakrzewska
Bioindykacja to biologiczna metoda oceny stanu środowiska – zarówno jego
odkształcenia, zanieczyszczenia czy degradacji jak również pozytywnych zmian.
Bioindykatorami mogą być organizmy roślinne, zwierzęce a także porosty, symbiotyczny
związek grzyba i glonu. Od wielu lat porosty są stosowane w biomonitoringu jako bardzo
dobre wskaźniki zanieczyszczenia powietrza dwutlenkiem siarki, metalami ciężkimi,
związkami organicznymi np. wielopierścieniowymi węglowodorami aromatycznymi. Porosty
są uniwersalnymi biowskaźnikami ponieważ mogą być równocześnie akumulatorami i
indykatorami tzn. mogą gromadzić w swoich tkankach zanieczyszczenia i wskazywać na ich
obecność w powietrzu uszkodzeniami plechy. Porosty można zbierać z naturalnego
środowiska lub transplantować z terenów czystych do zanieczyszczonych (De Wit 1983,
Burton 1986, Puckett 1988, Conti i Cechetti 2001, Kranner i in. 2002, Nash 2008).
Od 2001 roku na Stacjach Bazowych ZMŚP ocenia się zanieczyszczenie powietrza
metalami ciężkimi i dwutlenkiem siarki przy użyciu metody bioindykacji. Jako biowskaźnik
stosuje się, występujący powszechnie na terenie całej Polski, epifityczny porost Hypogymnia
physodes (Sawicka-Kapusta i in. 2005a, 2006, 2007a). Co dwa lata z terenu Stacji Bazowych
zbiera się próby porostu Hypogymnia physodes występujące w naturalnym środowisku na
stanowiskach wybranych w 2001 roku. Próby dotychczas zebrano czterokrotnie: w 2001,
2003, 2005 i 2007 roku (Sawicka-Kapusta i Zakrzewska 2003, Sawicka-Kapusta i in. 2005b,
2007b, 2008).
W lipcu 2009 roku, z obszaru siedmiu Stacji Bazowych ZMŚP zebrano 64 próby
porostu Hypogymnia physodes z naturalnego środowiska. Na terenie Stacji Biała Góra 7 prób,
Storkowo 11, Puszcza Borecka 16, Wigry 8, Pożary 10, Św. Krzyż 7 i Szymbark 5 (tab. 6.16.3). Dodatkowo z trzech Stacji zebrano 21 prób porostów na obrzeżach zlewni (Puszcza
Borecka 4, Wigry 12 i Pożary 5) (tab. 6.4). W sumie ze wszystkich Stacji Bazowych zebrano i
zanalizowano 85 prób.
Ocenę zanieczyszczenia powietrza Stacji Bazowych wykonano na podstawie
koncentracji metali ciężkich (Cd, Pb, Cu, Cr, Ni, Zn, Fe) i siarki w plechach porostu
Hypogymnia physodes zebranych z naturalnego środowiska. Metale ciężkie, po uprzedniej
mineralizacji prób porostów w mieszaninie spektralnie czystych stężonych kwasów HNO3 +
HClO4 w stosunku 4:1 (Pilegaard 1979), oznaczane były metodą spektroskopii absorpcyjnej
(AAS). Dla kadmu, ołowiu, miedzi, niklu i chromu stosowano spektrofotometr Perkin Elmer
AAnalyst 800 z kuwetę grafitową (metoda bezpłomieniowa), a dla cynku i żelaza
spektrofotometr Perkin Elmer AAnalyst 200 z płomieniem gazowym acetylen-powietrze.
Metale oznaczano przy następujących długościach fali: Cd – 228,8 nm, Pb – 283,3 nm, Cu –
324,7 nm, Cr – 357,9 nm, Ni – 232 nm, Zn – 213,9 nm i Fe – 248,3nm. Materiał referencyjny
CRM 482 był również analizowany. Odzysk wynosił od 91 do 103%.
Siarkę ogólną oznaczono metodą turbidymetryczną Buttersa-Chenry'ego (Nowosielski 1968,
Białońska i Dayan 2005). Zarówno wyniki koncentracji metali ciężkich jak i siarki w
plechach porostów podano w μg g-1 suchej masy.
Wyniki
Najwyższe, nie różniące się statystycznie między sobą, średnie koncentracje kadmu
wykazano w plechach Hypogymnia physodes zebranych z terenu Stacji Bazowych Św. Krzyż,
Pożary i Szymbark (odpowiednio 0,88; 0,84 i 0,81 μg g-1). Najniższe stężenie (0,40 μg g-1)
stwierdzone w porostach ze Stacji Biała Góra, różniło się statystycznie tylko od wartości
35
najwyższej, wykazanej w próbach zebranych na Stacji Św. Krzyż. Drugą z kolei Stacją o
stosunkowo niskiej (0,53 μg g-1) zawartości kadmu w porostach było Storkowo. Wartość ta
nie różniła się statystycznie ani od stwierdzonej w Białej Górze ani od wykazanych na
pozostałych Stacjach Bazowych. Poziom kadmu w porostach zebranych na terenie Stacji
Wigry i Puszcza Borecka był praktycznie identyczny (tab. 6.1). W przypadku ołowiu,
najwyższe jego ilości wykazano w plechach Hypogymnia physodes zebranych ze Stacji Św.
Krzyż (19,92 μg g-1) i Szymbark (16,82 μg g-1). Były one istotnie wyższe w stosunku do
zawartości najniższych, stwierdzonych w porostach ze Stacji Wigry i Storkowo (5,07 i 6,22
μg g-1). Stężenia tego metalu wykazane w próbach ze Stacji Pożary, Biała Góra i Puszcza
Borecka miały podobne wartości i były dwukrotnie wyższe od stwierdzonych na Stacji
Bazowej Wigry (tab. 6.1). Najwyższą koncentrację miedzi stwierdzono w porostach ze Stacji
Storkowo (7,1 μg g-1), różniła się ona statystycznie istotnie tylko od koncentracji wykazanej
dla prób zebranych w Puszczy Boreckiej. W pozostałych Stacjach stężenie miedzi w plechach
porostów wahało się od 5,4 μg g-1 na Św. Krzyżu do 6,7 μg g-1 w Szymbarku. Wartości te nie
różniły się statystycznie między sobą (tab. 6.2). Najwyższe stężenie cynku odnotowano w
plechach ze Stacji Św. Krzyż i Pożary (odpowiednio 121 i 116 μg g-1). Wartości te były
istotnie wyższe od stwierdzonych na Stacjach Biała Góra (56 μg g-1) i Puszcza Borecka (61
μg g-1) (tab. 6.2). Najwyższe stężenie żelaza stwierdzono w porostach ze Stacji Szymbark
(675 μg g-1), było ono istotnie wyższe tylko od wartości najniższej wykazanej dla Stacji
Storkowo (292 μg g-1). Poziom żelaza w pozostałych Stacjach Bazowych wahał się w
zakresie od 338 μg g-1 na Stacji Wigry do 406 μg g-1 na Stacji Pożary. Wartości te nie różniły
się statystycznie między sobą (tab. 6.2). Średnie koncentracje chromu w plechach porostów
mieściły się w zakresie od 0,73 μg g-1 w próbach zebranych ze Stacji Storkowo do 2,03 μg g-1
w porostach ze Stacji Szymbark i te wartości różniły się istotnie między sobą. Na Stacji Św.
Krzyż i Pożary stężenia tego metalu były identyczne i wynosiły 1,17 μg g-1 (tab. 6.3). Średnie
stężenia niklu mieściły się w zakresie od 1,04 μg g-1 w porostach zebranych na Stacji Wigry
do 2,54 μg g-1 w próbach ze Stacji Bazowej Biała Góra. Nie wykazano statystycznie istotnych
różnic w koncentracji niklu w porostach zebranych ze wszystkich Stacji Bazowych (tab. 6.3).
Średnie koncentracje siarki w plechach Hypogymnia physodes były najniższe na Stacji
Puszcza Borecka i Wigry (odpowiednio 834 i 988 μg g-1). Na pozostałych Stacjach poziomy
siarki były wyższe i mieściły się w zakresie od 1162 μg g-1 w próbach ze Storkowa do 1487
μg g-1 w porostach ze Stacji Szymbark (tab. 6.1).
W trzech Stacjach Bazowych: Puszcza Borecka, Wigry i Pożary porosty zebrano
zarówno z terenu zlewni jak i z jej obrzeży. Na Stacji Puszcza Borecka wyższe stężenia
wszystkich pierwiastków z wyjątkiem kadmu, stwierdzono w porostach zebranych poza
terenem Stacji. Szczególnie dotyczy to siarki, której koncentracja poza Stacją była znacznie
wyższa (tab. 6.4). W przypadku Stacji Bazowej Wigry nieco wyższe koncentracje Pb, Fe, Cr i
Ni stwierdzono w porostach zebranych poza Stacją; stężenia pozostałych pierwiastków
kształtowały się na podobnym poziomie zarówno na terenie Stacji jak i poza jej terenem (tab.
6.4). W porostach ze Stacji Pożary nieco wyższe stężenie niklu i chromu stwierdzono w
porostach zebranych poza Stacją. Koncentracje pozostałych pierwiastków, z wyjątkiem
ołowiu, były wyższe na terenie Stacji (tab. 6.4).
Na terenie Stacji Bazowej Puszcza Borecka zwiększono ilość punktów zbioru
porostów i w związku z tym w 2009 roku ilość zebranych prób wzrosła do 16. Jest to o 10
stanowisk więcej, co z całą pewnością stanowi obecnie reprezentatywną próbę dla obszaru
zlewni. Wśród dodatkowych 10 stanowisk znalazły się próby o zróżnicowanej koncentracji
badanych pierwiastków. Porównując średnie koncentracje dla każdego z badanych
pierwiastków wyliczone dla 6 prób i dla 16 należy zauważyć, że wyjątkiem kadmu, ołowiu i
cynku są one bardzo podobne. W przypadku tych trzech metali średnie wyliczone z większej
ilości danych są nieco wyższe.
36
Na podstawie porównania koncentracji metali ciężkich i siarki w plechach
Hypogymnia physodes zebranych z terenów Stacji Bazowych ze stężeniami tych
pierwiastków w porostach zebranych z terenu kontrolnego - Borów Tucholskich wynika, że
żadna z nich nie może być zaliczona do terenu czystych pod względem poziomu wszystkich
analizowanych metali. Najbardziej do tego tytułu pretendują trzy Stacje położne na północy
Polski. Wigry i Storkowo ze względu na niską koncentrację kadmu, ołowiu, cynku, żelaza i
chromu. Biała Góra i Puszcza Borecka z uwagi na niski kadm, cynk i żelazo. Natomiast pod
względem zawartości siarki w plechach porostów do stosunkowo czystych można zaliczyć
tylko Puszczę Borecką i Wigry. Należy jednak podkreślić, że koncentracje te przewyższają
poziomy z Borów Tucholskich, co oznacza, że stężenia dwutlenku siarki w powietrzu na
obszarach tych Stacji jest wyższe niż w kontroli. Stacji Puszcza Borecka nie możemy uznać
za obszar czysty ze względu na wysokie koncentracje ołowiu na jej terenie. Stacje Bazowe
położone na południu Polski są zdecydowanie bardziej zanieczyszczone. Porosty zebrane na
ich terenie zawierają wyższe poziomy kadmu, znacznie wyższe koncentracje ołowiu i siarki;
również poziomy cynku i chromu są wyższe niż w terenie kontrolnym. Najwyższe stężenia
ołowiu, cynku i żelaza, w stosunku do Borów Tucholskich, stwierdzono w porostach
zebranych na Św. Krzyżu i w Szymbarku. We wszystkich położonych na południu Stacjach
Bazowych koncentracja siarki w plechach Hypogymnia physodes przewyższała poziom
stwierdzony w próbach z Borów Tucholskich.
Dyskusja
Porównując koncentracje metali ciężkich w plechach porostów zebranych na terenach
Stacji Bazowych w 2009 roku z poziomami stwierdzonymi w 2007 roku wykazano pewne
różnice w zależności od pierwiastka (Sawicka-Kapusta i in. 2008). Na terenie Stacji Bazowej
Puszcza Borecka i Szymbark wykazano obniżenie zawartości kadmu w stosunku do
poprzedniego okresu badawczego (odpowiednio o 42% i 28%). Na pozostałych czterech
Stacjach stwierdzono wyższe, w stosunku do 2007 roku, koncentracje kadmu w plechach,
świadczące o wzroście zanieczyszczenia powietrza tym toksycznym metalem (tab. 6.5). W
przypadku ołowiu na Stacjach Bazowych: Wigry, Szymbark, Pożary i Puszcza Borecka
wystąpiło, w stosunku do 2007 roku, obniżenie zawartości ołowiu w porostach od 6 do 30 %,
co świadczy o mniejszym zanieczyszczeniu powietrza tym metalem. Natomiast na terenie
dwóch Stacji Bazowych zarejestrowano wzrost koncentracji ołowiu w porostach, niewielki w
Storkowie i aż o 50 % na Św. Krzyżu (tab. 6.6). Zawartość miedzi i cynku wzrosła na terenie
prawie wszystkich Stacji Bazowych. W przypadku miedzi wzrost ten był zróżnicowany i
wynosił od 7% w Pożarach do 46% w Storkowie (tab. 6.7). W przypadku cynku był on
bardziej wyrównany – od 13% na Św. Krzyżu do 33% w Szymbarku (tab. 6.8). Na obszarze
wszystkich Stacji Bazowych w 2009 roku zmniejszyła się koncentracja żelaza, niklu i chromu
w porostach w stosunku do 2007 roku. Najbardziej obniżyła się ilość niklu od 23% w
Szymbarku do 62 % w na Św. Krzyżu (tab. 6.9). Koncentracja żelaza zmniejszyła się od 11 %
w Storkowie do 42% w Pożarach (tab. 6.10). W podobnym zakresie zmniejszyła się
zawartość chromu (tab. 6.11). W 2009 roku na wszystkich Stacjach Bazowych z wyjątkiem
Św. Krzyża zmniejszyło się zanieczyszczenie powietrza dwutlenkiem siarki. Na północy
kraju średnio o 33 %, w Pożarach znacznie mniej – o 14 %, a w Szymbarku tylko o 6%. Na
Stacji Bazowej Św. Krzyż zaobserwowano wzrost zanieczyszczenia SO2 o 5% (tab. 6.12).
Ocena zanieczyszczenia powietrza na terenie Stacji Bazowych ZMŚP metodą
bioindykacyjną, na podstawie zawartości metali ciężkich i siarki w porostach, jest
prowadzona od 2001 roku. Jest to jedyny program, który w cyklu dwuletnim dostarcza
pełnych informacji o tendencjach i zmianach zanieczyszczenia powietrza metalami ciężkimi i
dwutlenkiem siarki. Ocena przeprowadzona w lipcu 2009 roku jest już piątą. kolejną, co
37
oznacza możliwość przeanalizowania zmian zanieczyszczenia powietrza Stacji Bazowych w
okresie ośmioletnim (Sawicka-Kapusta i in. 2005 a, b, 2006, 2007b, 2008).
W Polsce od 1990 roku stopniowo następowało obniżenie emisji zanieczyszczeń
(pyłowych i gazowych) z głównych emitorów kraju. Szczególnie jest to widoczne w
przypadku dwutlenku siarki, tlenków azotu czy pyłu. Emisja pyłu w latach 2000 – 2007
utrzymywała się na podobnym poziomie i wynosiła w 2000 roku 464 tys. ton a w 2007 roku
436 tys. ton, natomiast dwutlenku siarki zmniejszyła się z 1511 tys. ton w roku 2000 do 1131
tys. ton w 2007 roku (Ochrona Środowiska 2009). Obniżenie dotyczyło również całkowitej
emisji metali ciężkich takich jak: arsen, kadm, ołów, miedź, cynk, chrom, nikiel czy rtęć. W
przypadku metali drastyczne obniżenie emisji dotyczyło dziesięciolecia 1990-2000, natomiast
na przestrzeni ostatnich siedmiu lat (2000–2007) tempo spadku jest zróżnicowane w
zależności od pierwiastka. I tak pomiędzy rokiem 2006 a 2007 wzrosła emisja miedzi, ołowiu
i cynku, nie zmieniła się ilość emitowanego niklu i chromu a obniżyła nieznacznie kadmu
(Ochrona Środowiska 2008, 2009). W omawianym okresie czasu nastąpiła bardzo istotna
restrukturyzacja przemysłu, podjęto również szereg działań proekologicznych. Implementacja
prawa unijnego zmusza nas do przestrzegania przepisów dotyczących ochrony środowiska, co
między innymi odzwierciedliło się w zmniejszeniu emisji zanieczyszczeń do powietrza.
Działania te powinny w ewidentny sposób wpłynąć na zmniejszenie zanieczyszczenie
powietrza na obszarze całego kraju, w tym również na stan powietrza na terenie Stacji
Bazowych ZMŚP.
Wyniki uzyskane w 2009 roku na Stacjach Bazowych porównano z danymi
otrzymanymi w 2001 roku – dla Cd, Pb, Cu, Zn i Fe, i w 2005 roku – dla Ni i Cr. W świetle
tego porównania wyraźnie widać poprawę jakości powietrza, zróżnicowaną jednak na
poszczególnych Stacjach. Przede wszystkim, na wszystkich sześciu Stacjach, zmniejszyło się
zanieczyszczenie powietrza ołowiem, żelazem i chromem. Zanieczyszczenie kadmem nie
zmieniło się na Stacji Bazowej Puszcza Borecka i Szymbark, wzrosło natomiast na Wigrach,
w Storkowie, Pożarach i Św. Krzyżu. Podobnie zanieczyszczenie cynkiem wzrosło na
Wigrach, w Storkowie, Pożarach i nieznacznie w Puszczy Boreckiej, zmniejszyło się na Św.
Krzyżu i nie zmieniło się w Szymbarku. Zanieczyszczenie miedzią wzrosło w Puszczy
Boreckiej, Storkowie, na Wigrach i Św. Krzyżu, nie zmieniło się w Pożarach i Szymbarku.
Zanieczyszczenie powietrza niklem zmniejszyło się na Wigrach, w Pożarach i na Św. Krzyżu
a wzrosło w Puszczy Boreckiej, Storkowie i w Szymbarku.
Zmniejszyło się istotnie zanieczyszczenie wszystkich sześciu Stacji Bazowych
dwutlenkiem siarki. Puszcza Borecka i Wigry mogą być na podstawie danych z 2009 roku
zaliczone do czystych, natomiast pomimo obniżenia się koncentracji siarki w porostach nie
można zaliczyć do terenów czystych Stacji Bazowej w Storkowie. Natomiast nadal pozostają
zanieczyszczone dwutlenkiem siarki Stacje Bazowe: Pożary, Św. Krzyż i Szymbark.
Zastosowana metoda bioindykacyjna wykazała istniejące nadal zróżnicowane
zanieczyszczenie powietrza badanych Stacji Bazowych ZMŚP. Podsumowując należy
stwierdzić, że Stacje położone na północy kraju są znacznie mniej zanieczyszczone metalami
ciężkimi i SO2 aniżeli Stacje położone na południu Polski. Generalne obniżenie
zanieczyszczenia powietrza Stacji Bazowych ZMŚP jest zgodne ze zmniejszonymi emisjami
do powietrza podawanymi przez Główny Urząd Statystyczny (Ochrona Środowiska 2009).
Zanieczyszczenie powietrza dwutlenkiem siarki wskazywane przez porosty pozostaje w
zgodności ze zmierzonym stężeniem SO2 na Stacjach Bazowych Puszcza Borecka, Pożary i
Św. Krzyż. Należy pamiętać, że obecnie problem zanieczyszczenia powietrza w Polsce nie
jest emisja przemysłowa, ale tzw. niska emisja pochodząca z indywidualnych gospodarstw,
która jest bardzo trudna do oceny a także zmniejszony, ale nadal występujący napływ
transgraniczny.
38
Wnioski
Generalnie, na przestrzeni ostatnich ośmiu lat, stan powietrza Stacji Bazowych pod
względem zanieczyszczenia dwutlenkiem siarki, ołowiem i żelazem uległ poprawie. Wzrosło
natomiast zanieczyszczenie miedzią, cynkiem i kadmem różnie na różnych Stacjach. Nadal
istnieje zróżnicowane zanieczyszczenie powietrza badanych Stacji Bazowych ZMŚP. Stacje
położone na północy kraju są znacznie mniej zanieczyszczone metalami ciężkimi i SO2 aniżeli
Stacje położone na południu Polski.
-1
Tab. 6.1. Średnie koncentracje (± SE) i zakres (μg·g s. m.) kadmu, ołowiu i siarki w plechach porostu
Hypogymnia physodes zebranych na terenach Stacji Bazowych ZMŚP w 2009 roku.
Stężenie (μg·g-1)
Pb
a,b
9,90 ± 2,40
5,87-19,12
10,20 a,b ± 1,74
3,66-28,18
5,07 a ± 0,59
3,23-8,43
6,22 a ± 0,91
2,25-10,37
9,13 a,b ± 0,68
6,78-13,16
19,92 b ± 3,82
10,59-37,49
16,82 b ± 2,19
9,51-22,59
Stacja Bazowa
Biała Góra
N=5
P. Borecka
N = 16
N=8
Wigry
a,b
Storkowo
N = 11
Pożary
N = 10
Św. Krzyż
N=7
Szymbark
N=5
Cd
0,40 a ± 0,05
0,23-0,51
0,70 a,b ± 0,06
0,27-1,07
0,69 a,b ± 0,09
0,47-1,15
0,53 a,b ± 0,05
0,31-0,85
0,84 a,b ± 0,16
0,42-1,96
0,88 b ± 0,08
0,54-1,19
0,81 a,b ± 0,13
0,45-1,20
S
-834 a ± 66
417-1336
988 a,b ± 162
391-1758
1162 a,b ± 113
458-1752
1424 b ± 169
851-2313
1412 a,b ± 223
716-2419
1487 a,b ± 204
699-1840
- różnymi literami oznaczono statystycznie istotne różnice między Stacjami (p < 0,05)
-1
Tab.6.2. Średnie koncentracje (± SE) i zakres (μg·g s. m.) miedzi, cynku i żelaza w plechach porostu
Hypogymnia physodes zebranych na terenach Stacji Bazowych ZMŚP w 2009 roku.
Stacja Bazowa
Biała Góra
N=5
P. Borecka
N = 16
Wigry
a,b
N=8
Storkowo
N = 11
Pożary
N = 10
Św. Krzyż
N=7
Szymbark
N=5
Cu
6,3 a,b ± 0,7
4,8-8,5
5,6 a ± 0,2
4,1-7,2
6,4 a,b ± 0,4
4,5-8,2
7,1 b ± 0,3
5,6-8,9
5,7 a,b ± 0,3
4,5-7,6
5,4 a,b ± 0,5
3,4-7,3
6,7 a,b ± 0,4
5,8-8,0
Stężenie (μg·g-1)
Zn
56 a ± 7
37-75
61 a ± 5
38-91
81 a,b ± 7
52-121
85 a,b ± 9
57-159
116 b ± 15
56-197
121 b ± 11
95-172
100 a,b ± 18
64-167
Fe
367 a,b ± 69
216-607
361 a,b ± 40
183-802
338 a ± 32
216-466
292 a ± 22
187-407
406 a,b ± 46
277-720
381 a,b ± 44
234-595
675 b ± 103
336-921
- różnymi literami oznaczono statystycznie istotne różnice między Stacjami (p < 0,05).
39
-1
Tab. 6.3. Średnie koncentracje (± SE) i zakres (μg·g s. m.) chromu i niklu w plechach porostu
Hypogymnia physodes zebranych na terenach Stacji Bazowych ZMŚP w 2009 roku.
Stężenie (μg·g-1)
Stacja Bazowa
Biała Góra
N=5
P. Borecka
N = 16
N=8
Wigry
a,b
Cr
1,18 a,b ± 0,35
0,26-2,24
0,92 a,b ± 0,07
0,48-1,50
0,80 a ± 0,09
0,51-1,27
0,73 a ± 0,07
0,46-1,15
1,17 a,b ± 0,12
0,77-2,00
1,17 a,b ± 0,10
0,84-1,56
2,03 b ± 0,28
0,95-2,54
Storkowo
N = 11
Pożary
N = 10
Św. Krzyż
N=7
Szymbark
N=5
Ni
2,54 a ± 0,98
0,87-6,23
1,44 a ± 0,08
1,04-2,15
1,04 a ± 0,10
0,72-1,57
1,23 a ± 0,13
0,63-1,93
1,47 a ± 0,11
1,12-2,16
1,28 a ± 0,32
0,74-3,16
1,92 a ± 0,29
0,94-2,72
- różnymi literami oznaczono statystycznie istotne różnice między Stacjami (p < 0,05)
-1
Tab. 6.4. Średnie koncentracje (μg·g ) metali ciężkich i siarki w plechach porostu Hypogymnia
physodes zebranych na Stacjach Bazowych ZMŚP i poza ich granicami w 2009 roku.
Stężenie (μg·g-1)
Stacja Bazowa
P. Borecka
Stacja ZMŚP
Poza Stacją
Wigry
Stacja ZMŚP
Poza Stacją
Pożary
Stacja ZMŚP
Poza Stacją
N = 20
N = 16
N=4
N = 20
N=8
N = 12
N = 15
N = 10
N=5
Cd
0,67
0,70
0,54
0,65
0,69
0,63
0,74
0,84
0,54
Pb
10,34
10,20
10,90
5,81
5,07
6,30
9,15
9,13
9,19
Cu
5,9
5,6
7,1
6,1
6,4
5,8
5,3
5,7
4,4
Zn
62
61
65
75
81
71
109
116
95
Fe
410
361
607
380
338
407
403
406
397
Cr
1,20
0,92
2,31
0,98
0,80
1,09
1,32
1,17
1,62
Ni
1,53
1,44
1,87
1,15
1,04
1,23
1,75
1,47
2,31
S
938
834
1356
982
988
978
1305
1424
1066
-1
Tab. 6.5. Porównanie stężeń ( X ± SE, μg·g s.m.) kadmu w plechach porostu Hypogymnia physodes
zebranych na terenach Stacji Bazowych ZŚMP w latach 2001-2009.
Stężenie kadmu (μg·g-1)
Stacja Bazowa
2001
2007
2009
P. Borecka
0,75 ± 0,13
1,21 ± 0,15
0,70 ± 0,06
Wigry
0,47 ± 0,07
0,52 ± 0,10
0,69 ± 0,09
Storkowo
0,36 ± 0,03
0,39 ± 0,07
0,53 ± 0,05
Pożary
0,50 ± 0,11
0,63 ± 0,12
0,84 ± 0,16
Św. Krzyż
0,77 ± 0,08
0,73 ± 0,22
0,88 ± 0,08
Szymbark
0,95 ± 0,30
1,12 ± 0,28
0,81 ± 0,13
40
-1
Tab. 6.6. Porównanie stężeń ( X ± SE, μg·g s.m.) ołowiu w plechach porostu Hypogymnia physodes
zebranych na terenach Stacji Bazowych ZŚMP w latach 2001-2009.
Stężenie ołowiu (μg·g-1)
Stacja Bazowa
2001
2007
2009
P. Borecka
17,9 ± 3,1
14,52 ± 4,38
10,20 ± 1,74
Wigry
8,5 ± 1,8
5,39 ± 1,89
5,07 ± 0,59
Storkowo
9,8 ± 2,5
5,84 ± 0,91
6,22 ± 0,91
Pożary
13,2 ± 1,3
11,26 ± 1,64
9,13 ± 0,68
Św. Krzyż
22,4 ± 3,3
13,40 ± 3,66
19,92 ± 3,82
Szymbark
22,8 ± 0,8
19,66 ± 3,50
16,82 ± 2,19
-1
Tab. 6.7. Porównanie stężeń ( X ± SE, μg·g s.m.) miedzi w plechach porostu Hypogymnia physodes
zebranych na terenach Stacji Bazowych ZŚMP w latach 2001-2009.
Stężenie miedzi (μg·g-1)
Stacja Bazowa
2001
2007
2009
P. Borecka
4,0 ± 0,3
4,1 ± 0,4
5,6 ± 0,2
Wigry
5,2 ± 0,3
3,5 ± 0,4
6,4 ± 0,4
Storkowo
5,2 ± 0,2
3,8 ± 0,3
7,1 ± 0,3
Pożary
6,2 ± 0,6
5,3 ± 0,5
5,7 ± 0,3
Św. Krzyż
6,7 ± 0,3
4,5 ± 0,5
5,4 ± 0,5
Szymbark
7,0 ± 0,2
7,4 ± 1,2
6,7 ± 0,4
-1
Tab. 6.8. Porównanie stężeń ( X ± SE, μg·g s.m.) cynku w plechach porostu Hypogymnia physodes
zebranych na terenach Stacji Bazowych ZŚMP w latach 2001-2009.
Stężenie cynku (μg·g-1)
Stacja Bazowa
2001
2007
2009
P. Borecka
56 ± 9
47 ± 6
61 ± 5
Wigry
70 ± 3
67 ± 7
81 ± 7
Storkowo
62 ± 4
71 ± 6
85 ± 9
Pożary
92 ± 12
117 ± 13
116 ± 15
Św. Krzyż
150 ± 10
107 ± 12
121 ± 11
Szymbark
105 ± 17
75 ± 8
100 ± 18
41
-1
Tab. 6.9. Porównanie stężeń ( X ± SE, μg·g s.m.) niklu w plechach porostu Hypogymnia physodes
zebranych na terenach Stacji Bazowych ZŚMP w latach 2001-2009
Stężenie niklu (μg·g-1)
Stacja Bazowa
2005
2007
2009
P. Borecka
1,14 ± 0,14
3,13 ± 0,76
1,44 ± 0,08
Wigry
1,23 ± 0,08
2,03 ± 0,61
1,04 ± 0,10
Storkowo
1,12 ± 0,11
2,81 ± 0,74
1,23 ± 0,13
Pożary
2,14 ± 0,54
2,08 ± 0,32
1,47 ± 0,11
Św. Krzyż
1,79 ± 0,09
3,34 ± 1,77
1,28 ± 0,32
Szymbark
1,77 ± 0,13
2,51 ± 0,55
1,92 ± 0,29
-1
Tab. 6.10. Porównanie stężeń ( X ± SE, μg·g s.m.) żelaza w plechach porostu Hypogymnia
physodes zebranych na terenach Stacji Bazowych ZŚMP w latach 2001-2009
Stężenie żelaza (μg·g-1)
Stacja Bazowa
2001
2007
2009
P. Borecka
404 ± 23
343 ± 44
361 ± 40
Wigry
571 ± 55
417 ± 57
338 ± 32
Storkowo
422 ± 27
363 ± 31
292 ± 22
Pożary
578 ± 93
680 ± 67
406 ± 46
Św. Krzyż
715 ± 127
611 ± 73
381 ± 44
Szymbark
898 ± 329
968 ± 167
675 ± 103
-1
Tab. 6.11. Porównanie stężeń ( X ± SE, μg·g s.m.) chromu w plechach porostu Hypogymnia
physodes zebranych na terenach Stacji Bazowych ZŚMP w latach 2005-2009.
Stężenie chromu (μg·g-1)
Stacja Bazowa
2005
2007
2009
P. Borecka
1,9 ± 0,2
1,82 ± 0,29
0,92 ± 0,07
Wigry
2,3 ± 0,29
1,20 ± 0,82
0,80 ± 0,09
Storkowo
2,6 ± 0,07
0,95 ± 0,28
0,73 ± 0,07
Pożary
3,3 ± 0,68
3,19 ± 0,68
1,17 ± 0,12
Św. Krzyż
3,7 ± 0,38
2,36 ± 0,83
1,17 ± 0,10
Szymbark
4,1 ± 0,29
2,19 ± 0,62
2,03 ± 0,28
42
-1
Tab. 6.12. Porównanie stężeń ( X ± SE, μg·g s.m.) siarki w plechach porostu Hypogymnia physodes
zebranych na terenach Stacji Bazowych ZŚMP w latach 2001-2009.
Stężenie siarki (μg·g-1)
Stacja Bazowa
2001
2007
2009
P. Borecka
1200 ± 76
1294 ± 175
834 ± 66
Wigry
1380 ± 145
1461 ± 78
988 ± 162
Storkowo
1329 ± 51
1632 ± 95
1162 ± 113
Pożary
1531 ± 1841
1654 ± 179
1424 ± 169
Św. Krzyż
1483 ± 76
1343 ± 92
1412 ± 223
Szymbark
1858 ± 1651
1536 ± 97
1447 ± 204
-1
Tab. 6.13. Koncentracje (μg g s.m.) metali ciężkich i siarki w plechach porostu Hypogymnia
physodes zebranych na terenie zlewni Pożary i jej otuliny w 2009 roku.
Nr stanowiska
Cd
Pb
Cu
Zn
Fe
S
Cr
Ni
Pożary 1
0,58
8,92
4,5
144
318
1072
0,80
1,35
Pożary 2
0,44
7,30
5,7
56
377
2050
1,19
1,28
Pożary 3
0,87
9,13
5,3
188
277
851
0,83
1,31
Pożary 4
0,42
6,78
6,4
85
431
2178
1,18
1,14
Pożary 5
0,45
8,05
7,6
94
598
2313
1,44
1,31
Pożary 6
0,73
13,16
5,6
124
720
1238
1,32
1,75
Pożary 7
0,72
12,60
4,7
113
358
1136
1,29
1,96
Pożary 8
1,96
7,88
6,6
87
400
1163
2,00
2,16
Pożary 20
1,54
9,67
4,5
197
302
1149
0,77
1,12
Pożary 21
0,68
7,87
6,4
75
282
1091
0,85
1,38
ŚREDNIA - ZLEWNIA
0,84
9,13
5,7
116
406
1424
1,17
1,47
Pożary 10
0,85
8,61
4,5
54
223
608
0,86
1,62
Pożary 11
0,48
6,26
3,4
39
265
605
0,78
1,15
Pożary 12
0,72
6,98
5,3
157
300
1518
0,91
5,74
Pożary 13
0,36
12,38
3,8
142
569
920
1,95
1,77
Pożary 14
0,29
11,74
4,7
83
628
1678
3,59
1,25
ŚREDNIA - OTULINA
0,54
9,19
4,4
95
397
1066
1,62
2,31
Literatura
1. Białońska D., Dayan F.E., 2005: Chemistry of the lichen Hypogymnia physodes
transplanted to an industrial region. J. Chem. Ecol. 31: 2975-2991.
2. Burton M.A.S., 1986: Biological monitoring of environmental contaminants. MARC Rep.
32, Monitoring and Assessment Research Centre, King’s College London, University of
London, London.
3. Conti M.E., Cecchetti G. 2001: Biological monitoring: lichens as bioindicators of air
pollution assessment - a review. Environ. Pollut. 114: 471-492.
43
4. De Wit T. 1983: Lichens as indicators for air quality. Environ. Monit. and Assessment, 3:
273-282.
5. Kranner I., Beckett R.P., Varma A.K., (Eds.) 2002: Protocls in lichenology. Culturing,
biochemistry, ecophysiology and use in biomonitoring. Springer-Verlag Berlin,
Heidelberg, New York.
6. Nash III T. H. (red.), 2008: Lichen biology. Cambridge University Press.
7. Nowosielski O. 1968: Metody oznaczania potrzeb nawożenia. PWRiL. Warszawa.
8. Ochrona Środowiska 2008, 2009: Informacje i opracowania statystyczne. GUS. Warszawa
9. Pilegaard K. 1979: Heavy metals in bulk precipitation and transplanted Hypogymnia
physodes and Dicranoweisia cirrata in the vicinity of a Danish steelworks. Water, Air and
Soil Pollut. 11: 77-91
10. Puckett K. J. 1988: Bryophytes and lichens as monitors as metal deposition. Lichens,
Bryophytes and Air Quality. Bibliotheca Lichenologica, 30: 231-267.
11. Sawicka-Kapusta K., Zakrzewska M. 2003: Ocena zanieczyszczenia powietrza na
Stacjach Bazowych Zintegrowanego Monitoringu Środowiska Przyrodniczego w 2001
roku. W: Zintegrowany Monitoring Środowiska Przyrodniczego. Funkcjonowanie i
monitoring geoekosystemów ze szczególnym uwzględnieniem zjawisk ekstremalnych. W.
Bochenek i E. Gil (red.), Inspekcja Ochrony Środowiska, Biblioteka Ochrony
Środowiska: 20-29
12. Sawicka-Kapusta K., Zakrzewska M., Gdula-Argasińska J., Bydłoń G. 2005a: Ocena
zanieczyszczenia powietrza w rejonie Stacji Bazowych ZMŚP na podstawie stężenia
metali ciężkich i siarki w plechach porostu Hypogymnia physodes w 2003 roku. W: A.
Kostrzewski i R. Kolander (red.), Zintegrowany Monitoring Środowiska Przyrodniczego.
Funkcjonowanie geoekosystemów Polski w warunkach zmian klimatu i różnokierunkowej
antropopresji. PIOŚ, Biblioteka Monitoringu Środowiska: 73-81.
13. Sawicka-Kapusta K., Zakrzewska M., Gdula-Argasińska J., Bydłoń G. 2005b: Air
pollution in the base stations of the environmental integrated monitoring system in
Poland. Air Pollution XIII. Brebbia C.A. (ed.), WIT Transaction on Ecology and the
Environment, WIT Press, Southampton, Boston, 82: 465-475.
14. Sawicka-Kapusta K., Zakrzewska M., Gdula-Argasińska J. Stochmal M. 2006:
Porównanie akumulacji metali ciężkich i siarki w plechach Hypogymnia physodes
transplantowanych na Stacjach Bazowych ZMŚP w sezonach zimowych. W:
Zintegrowany Monitoring Środowiska Przyrodniczego. Funkcjonowanie i monitoring
geoekosystemów w warunkach narastającej antropopresji. L. Krzysztofiak (red.),
Biblioteka Monitoringu Środowiska, 114-120.
15. Sawicka-Kapusta K., Zakrzewska M., Bydłoń G. 2007a: Biological monitoring – the
useful method for estimation of air and environment quality. Air Pollution XV. Borrego
C.A., Brebbia C.A. (eds.). WIT Transaction on Ecology and the Environment, WIT Press,
Southampton, Boston, 101: 353-362.
16. Sawicka-Kapusta K., Zakrzewska M., Bydłoń G. 2007b: Monitoring zanieczyszczenia
powietrza Stacji Bazowych ZMŚP metalami ciężkimi i dwutlenkiem siarki w 2005 roku z
zastosowaniem porostu Hypogymnia physodes. XVII Ogólnopolskie Sympozjum
„Program Zintegrowanego Monitoringu Środowiska Przyrodniczego a zadania ochrony
obszarów Natura 2000”. A. Kostrzewski i A. Andrzejewska (red.), Inspekcja Ochrony
Środowiska, Biblioteka Monitoringu Środowiska: 217-226.
17. Sawicka-Kapusta K., Zakrzewska M., Bydłoń G., Pizło A., Marek A. 2008:
Zanieczyszczenie powietrza na terenie Stacji Bazowych ZMŚP w 2007 roku na podstawie
koncentracji metali ciężkich i siarki w plechach porostu Hypogymnia physodes.
Monitoring Środowiska Przyrodniczego 9: 69-75.
44