PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
2012 | 17 | 3 |
Tytuł artykułu

Heavy metal pollution of forest soils affected by the copper industry

Treść / Zawartość
Warianty tytułu
PL
Zanieczyszczenie metalami ciężkimi gleb leśnych w rejonie oddziaływania przemysłu miedziowego
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
The study was carried out on forest soils in the vicinity of a copper ore tailings facility and a copper smelter in Lower Silesia, Poland. Soil and litter samples were collected in the surroundings of the tailings facility under pine stands different in age (50, 18 and 11 years old) and under poplar stands (same age as the pine stands) located at an increasing distance from the copper smelter (0.5 km, 1.5 km and 2.1 km). The purpose of the study was to describe the effect of copper mining and smelting on forest soils. The following were determined in the collected soil and litter samples: pH in distilled water electrometrically with a pH meter and total concentrations of Cu, Zn and Pb after digestion with perchloric acid (1:10) using the ICP-ES technique. Very high pH values were found in all organic horizons, which can evidence the alkalizing effect of dusts from the objects. In all the forest soils, the highest total concentrations of all the analyzed elements were found in humus layers, decreasing in deeper horizons of the soil profile. The total concentration of Cu, Pb and Zn was much higher in forest soils under poplar stands in the vicinity of the copper smelter. The concentration of all the elements decreased rapidly with the distance from the smelter. The concentration of Cu, Pb and Zn was higher than found in the vicinity of the objects on the arable soils. This can indicate a secondary rise in heavy metal concentration in the topsoil caused by the presence of a tree stand.
PL
Badania prowadzono na obszarach leśnych stanowiących dawną strefę ochronną składowiska odpadów flotacji rud miedzi oraz huty miedzi. Powierzchnie badawcze w rejonie składowiska odpadów zlokalizowano pod różnowiekowymi drzewostanami sosnowym (50, 18 i 11 lat). W rejonie huty miedzi powierzchnie zlokalizowano w funkcji odległości od źródła emisji (0,5 km, 1,5 km i 2,1 km od huty) w równowiekowych drzewostanach topolowych. Celem pracy było określenie wpływu przemysłu miedziowego na gleby leśne w rejonach objętych znacznym oddziaływaniem ww. obiektów. Na każdej powierzchni badawczej pobrano próbki gleb i ektopróchnic, w których analizowano pH w wodzie destylowanej i całkowitą zawartość Cu, Pb i Zn po mineralizacji w kwasie nadchlorowym (1:10) z użyciem metody ICP-ES. Bardzo wysokie wartości pH stwierdzone w ektopróchnicach świadczą o alkalizującym wpływie emisji pochodzących z obu obiektów. W ektopróchnicach wszystkich badanych gleb stwierdzono najwyższą całkowitą zawartość Cu, Zn i Pb, a zawartość pierwiastków malała w głąb profilu glebowego. Całkowita zawartość badanych pierwiastków była zdecydowanie wyższa w glebach w rejonie huty miedzi i wyraźnie malała wraz ze wzrostem odległości od źródła emisji. Zawartość Cu, Zn i Pb była zdecydowanie wyższa niż stwierdzona w tym rejonie zawartość pierwiastków w glebach uprawnych. Może to świadczyć o wtórnym nagromadzeniu Cu, Zn i Pb w glebach obszarów zadrzewionych.
Słowa kluczowe
EN
Wydawca
-
Rocznik
Tom
17
Numer
3
Opis fizyczny
p.441-451,fig.,ref.
Twórcy
  • Institute of Soil Sciences and Environmental Protection, Wroclaw University of Environmental and Life Sciences, Grunwaldzka 53, 50-357 Wroclaw, Poland
autor
  • Institute of Soil Sciences and Environmental Protection, Wroclaw University of Environmental and Life Sciences, Wroclaw, Poland
Bibliografia
  • Andruszczak A., Strączyński S., Czerniawska W., Radwan B. 1986. Element content in soils and plan cultivated in the surrounding of copper smelters. Soil Sci. Ann., 37(4): 47-66. (in Polish)
  • Andersen M., Raulund-Rasmussen K., Strobel B., Hansen H. 2004. The effect of tree species and site on the solubility of Cd, Cu, Ni, Pb and Zn in soils. Water, Air Soil Pollution, 154: 357-370. DOI:10.1023/B:W ATE.0000022991.59456.01.
  • Angełow Z., Chodak T., Kabała C., Kaszubkiewicz J., Szerszeń L. 2000. Impact of copper ore tailings facility in Żelazny Most on soils. Agricultural University of Poznań Annual, 317: 327-337. (in Polish)
  • Berg B. 1986. Nutrient release from litter and humus in coniferous forest soils — a mini review. Scan. J. For. Res., 1: 359-369.
  • Berg B., Ekbohm G., Soderstrom B., Staff H. 1991. Reduction of decomposition rates of Scots Pine needle litterdue to heavy-metal pollution. Water, Air Soil Pollution, 59: 165-177. DOI: 10.1007/BF00283179
  • Berg B. 2000. Litter decomposition and organic matter turnover in Northern Forest Soils. Forest Ecol. Managern., 133: 13-22. DOI: 10.1016/S0378-1127(99)00294-7
  • Berger T., Untersteiner H., Schume H., Jost G. 2008. Throughfall fluxes in a secondary spruce (Picea abies), a beech (Fagus sylvatica) and a mixed spruce-beech stand. Forest Ecol. Managern., 255: 605-618. DOI: 10.1016/j.foreco.2007.09.030
  • Bergkvist B. 1987. Soil solution chemistry and metal budgets of spruce forest ecosystems in South Sweden. Water, Air Soil Pollution, 33: 131-154.
  • Bergkvist B., Folkeson L., Berggren D. 1989. Fluxes of Cu, Zn, Pn, Cd and Ni in temperate forest ecosystems. A literature review. Water Air Soil Pollut., 47: 217-286. DOI: 10.1007/ BF00279328
  • Bulletin of Environmental Protection KGHM 2009. Edt. by KGHM Polska Miedź S.A. (in Polish)
  • Breymeyer A., Degórski M., Reed D. 1997. Decomposition of pine-litter organic matter and chemical properties of upper soil layers: transect studies. Environ. Pollut., 98/3: 361-367. http:// dx.doi.org/10.1016/S0269-7491(97)00157-7
  • Carter M., Gregorich E. 2008. Soil sampling and methods of analysis. 2nd Ed. Canadian Society of Soil Science, CRC Press.
  • Derome, T. Nieminen 1998. Metal and macronutrient fluxes in heavy-metal polluted Scots Pine ecosystems in SW Finland. Environ. Pollution, 103: 219-22. http://dx.doi.org/10.1016/S0269-7491(97)00157-7
  • Dziadowiec H. 1990. Litter decomposition in forest ecosystems. Edt. by Mikołaj Kopernik University in Toruń. (in Polish)
  • Finzi A., Canham C., Van Breemen N. 1998. Canopy-tree interactions within temperate forests: species effect on pH and cations. Ecol. Appl., 8: 447-454. DOI 10.1890/10510761
  • Gworek B., Degórski M. 1997. Spatial and profile distribution of iron and trace elements in soils under boreal ecosystems. Soil Sci. Annual, 48, 1/2: 19-30. (in Polish)
  • Hossner L. 1996. Dissolution for total analysis. In: Methods of soil analysis. Part 3. Chemical methods. Bartels J.M. (ed.) Soil Sci. Soc. America, Madison, Wisconsin, USA, 49-64.
  • Kabała C., Chodak T., Szerszeń L. 2008. Influence of landuse pattern on changes in copper content in soils around a copper smelter, based on a 34-year monitoring cycle. Temës Ükio Mokslai, 15(3): 8-12
  • Karczewska A., Kaszubkiewicz J., Jezierski P., Kabała C., Król K. 2010. Copper, lead and cadmium concentration in soils of Legnica smelter protective zone, in years 1982-2005. Soil Sci. Annual, 61(1): 45-51. (in Polish)
  • Krzaklewski W., Barszcz J., Małek S., Kozioł K., Pietrzykowski M. 2004. Contamination of forest soil in the vicinity of the sedimentation pond after zinc and lead ore flotation (in the region of Olkusz, southern Poland). Water, Air Soil Pollution, 159: 151-164. DOI: 10.1023/B:WATE.0000049173.18935.71
  • Lomander A., Johansson M. 2001. Changes in concentration of Cd, Zn, Mn, Cu and Pb in spruce (Picea abies) needle litter during decomposition. Water, Air Soil Pollution, 132: 165-184. DOI: 10.1023/A:1012035620480
  • Medyńska A., Kabała C., Chodak T., Jezierski P. 2009. Concentration of copper, zinc, lead and cadmium in plants in the surroundings of Żelazny Most copper ore tailings impoundment. J. Elementol., 14(4): 729-736.
  • Mertens J., Van Nevel L., De Schrijver A., Piesschaert F., Oosterbaan A., Tack F. M.G., Verheyen K. 2007. Tree species effect on the redistribution of soil metals. Environ. Pollut., 149: 173-181. http://dx.doi.org/10.1016/j.envpol.2007.01.002
  • Monograph of KGHM Polish Copper Company 2007. Ed. by KGHM Cuprum Sp.z.o.o. Research Center, Wrocław Poland. (in Polish)
  • Szerszeń L., Chodak T., Kabała C. 1999. Monitoring studies of trace element concentration in soils impacted by copper smelters in Głogów and Legnica. Adv. Agric. Sci. Problem Issues, 467: 405-412. (in Polish)
  • Szerszeń L., Chodak T., Kabała C. 2004. Changes in copper, lead and zinc concentration in soils impacted by copper smelters Głogów and Legnica in years 1972-2002. Soil Sci. Annual, 55(3): 195-205. (in Polish)
  • Świercz A. 2003. Heavy metal concentration in needles and bark of Pinus Sylvestris after decrease of alkaline emission. Regional Monitoring of Natural Ecosystems, 4: 107-113. Ed. by Kieleckie Towarzystwo Naukowe, Kielce. (in Polish)
  • Tyler G. 1973. Heavy metal pollution and decomposition of spruce needle litter. Oikos, 24: 402-416.
  • Ukonmaanaho L., Starr M., Mannio J., Ruoho-Airola T. 2001. Heavy metal budgets for two headwater forested catchments in background areas of Finland. Environ. Pollut., 114: 63-75.
  • Wilcke W., Mosbach J., Kob·a J., Zech W. 1998. Distribution of Al and heavy metals in bulk soil and aggregates at three sites contaminated by the emissions of a central Slovak al smelter. Water, Air, Soil Pollution, 106: 389-402. DOI: 10.1023/A:1005094624006.
  • World Soil Resources Reports No. 103. FAO, Rome.
Uwagi
PL
Rekord w opracowaniu
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikatory
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.agro-5b9f8d3c-70eb-4ea4-8224-917bac7843e2
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.