Zawartość Cu, Mn i Zn w glebach powierzchni monitoringu intensywnego na obszarze Polski północnej i środkowej

• Autorzy: Sztabkowski K. , Jonczak J. , Wojcik J.

Warianty tytułu

EN

Content of Cu, Mn and Zn in the soils of intensive monitoring stands in northern and central Poland

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

EN

The paper presents results of the studies on Cu, Mn and Zn content in forest soils of northern and central Poland covered by intensive monitoring. The investigated stands (Białowieża, Chojnów, Gdańsk, Krotoszyn, Krucz, Łąck, Strzałowo, Suwałki) cover various soil reference groups, including Brunic Arenosols, Cambisols and Stagnosols, developed from Quaternary deposits of different origin – glacial till, fluvioglacial sand and aeolian sand over fluvioglacial sand. The soils were sampled from O−horizons and mineral layers from the depths of 0−5, 5−10, 10−20, 20−40 and 40−80 cm. Analysis were performed using standard procedures in soil science and included basic properties (particle−size distribution, pH, organic carbon and total nitrogen), and the contents of Cu, Mn and Zn determined by ICP−OES technique after samples digestion in aqua regia. The noted contents of metals in the soils varied among stands, depending on origin of deposits and their textural parameters. The content of Cu in mineral horizons ranged from 0.0 to 20.0 mg/kg, Mn from 31.0 to 585.0 mg/kg and Zn from 3,6 to 255.0 mg/kg, whereas in O−horizons 3.0−29.1 mg/kg, 86.0−3627.7 mg/kg and 11.0−68.0 mg/kg, respectively. The noted content did not reach geochemical background in most cases, which is typical for forest soils of Poland. It indicates good ecological condition of the studied ecosystems and limited anthropopressure in this range. Vertical variability in the content of Cu, Mn and Zn constituted reflection of soil−forming processes and the influence of vegetation, as a key−factor in element's cycling in forest ecosystems. Strong influence of this factor is confirmed by higher concentration of the studied metals in O−horizon as compared to mineral soil. Moreover, a significant role of lithological discontinuities and water regime have been noted in some stands.

Słowa kluczowe

PL

monitoring srodowiska; Polska Polnocna; Polska Srodkowa; powierzchnie Monitoringu Intensywnego; gleby lesne; metale ciezkie; miedz; mangan; cynk; zawartosc metali ciezkich; zawartosc cynku; zawartosc manganu; zawartosc miedzi

• Wydawca: -
• Czasopismo: Sylwan
• Rocznik: 2018
• Tom: 162
• Numer: 09
• Opis fizyczny: s.745-753,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Sztabkowski K.

• Laboratorium Chemii Środowiska Przyrodniczego, Instytut Badawczy Leśnictwa, Sękocin Stary, ul.Braci Leśnej 3, 05-090 Raszyn

autor

Jonczak J.

• Katedra Nauk o Środowisku Glebowym, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie, ul.Nowoursynowska 159, 02-776 Warszawa

autor

Wojcik J.

• Laboratorium Chemii Środowiska Przyrodniczego, Instytut Badawczy Leśnictwa, Sękocin Stary, ul.Braci Leśnej 3, 05-090 Raszyn

Bibliografia

• Babechuk M. B., Widdowson M., Kamber B. S. 2014. Quantifying chemical weathering intensity and trace element release from two contrasting basalt profiles, Deccan Traps, India. Chemical Geology 363 (10): 56-75.
• Borowiec J. 2005. Skład makro- i mikropierwiastków we frakcjach granulometrycznych z poziomów genetycznych gleb wykształconych z różnych utworów macierzystych Polski Wschodniej (II seria badań). Monitoring Środo-wiska Przyrodniczego 6: 59-70.
• Brożek S., Zwydak M. 2010. Atlas gleb leśnych Polski. CILP, Warszawa.
• Chojnicki J., Brzozowska A., Hryciuk A., Marczak R. 2010. Formy żelaza, glinu i manganu jako wskaźniki niektó-rych procesów glebotwórczych w glebach rezerwatu „Rybitew” Kampinoskiego Parku Narodowego.
• Dąbkowska-Naskręt H. 2013. Nanocząsteczki – naturalne i syntetyczne tlenki żelaza w glebach. W: Jonczak J., Florek W. [red.]. Środowisko glebotwórcze i gleby dolin rzecznych. Bogucki Wydawnictwo Naukowe, Poznań. 7-11.
• Dmuchowski W., Gozdowski D., Baczewska-Dąbrowska A., Dąbrowski P., Gworek B., Suwara I. 2018. Evaluation of the impact of reducing national emissions of SO2 and metals in Poland on background pollution using a bioindication method. PLoS One. 13(2):e0192711. DOI: 10.1371/journal.pone.0192711.
• Gäbler H.-E. 1997. Mobility of heavy metals as a function of pH of samples from an overbank sediment profile contaminated by mining activities. Journal of Geochemical Exploration 58 (2-3): 185-194.
• Gough L. P., Shacklette H. T., Case A. A. 1979. Element concentrations toxic to plants, animals and man. Geological Survey Bulletin 1466: 1-80.
• Hoffmann C., Marschner B., Renger M. 1998. Influence of DOM-quality, DOM-quantity and water regime on the transport of selected heavy metals. Physics and Chemistry of the Earth 23 (2): 205-209.
• Jalali M., Moradi F. 2013. Competitive sorption of Cd, Cu, Mn, Ni, Pb and Zn in polluted and unpolluted calcareous soils. Environmental Monitoring and Assessment 185: 8831-8846.
• Jonczak J. 2015. Geneza, ewolucja i właściwości gleb dolin rzek źródłowych w młodoglacjalnych obszarach zastoisko-wych na przykładzie Leśnej (Równina Sławieńska). Wydawnictwo Naukowe Akademii Pomorskiej, Słupsk.
• Jonczak J., Olejniczak M., Parzych A., Sobisz Z. 2016. Dynamics, structure and chemistry of litterfall in headwater riparian forest on the area of Middle Pomerania. Journal of Elementology 21 (2): 381-392.
• Jonczak J., Parzych A. 2014. The content of heavy metals in the soil and litterfall in a beech-pine-spruce stand in northern Poland. Archives of Environmental Protection 40 (4): 67-77.
• Kabała C., Gałka B., Karczewska A., Chodak T. 2008. Zróżnicowanie zawartości pierwiastków śladowych w glebach różnych zbiorowisk leśnych w dolinie rzeki Dobra. Roczniki Gleboznawcze 59 (3/4): 72-80.
• Kabała C., Singh B. R. 2001. Fractionation and mobility of copper, lead, and zinc in soil profiles in the vicinity of a copper smelter. Journal of Environmental Quality 30: 485-492.
• Kabata-Pendias A. 2004. Soil-plant transfer of trace elements – an environmental issue. Geoderma 122: 143-149.
• Kabata-Pendias A., Piotrowska M., Motowicka-Terelak T., Maliszewska-Kordybach B., Filipiak K., Krakowiak A., Pietruch C. 1995. Podstawy oceny chemicznego zanieczyszczenia gleb. Metale ciężkie, siarka i WWA. Biblioteka Monitoringu Środowiska, Warszawa.
• Kobierski M., Dąbkowska-Naskręt H. 2012. Local background concentration of heavy metals in various soil types formed from glacial till of the Inowrocławska Plain. Journal of Elementology 17 (4): 559-585.
• Kowalkowski A. 2002. Wskaźniki ekochemicznego stanu gleb leśnych zagrożonych przez zakwaszenie. Regionalny Monitoring Środowiska Przyrodniczego 3: 31-43.
• Kowalkowski A., Czępińska-Kamińska D., Krzyżanowski A., Okołowicz M., Chojnicki J. [red.]. 2000. Klasy-fikacja gleb leśnych Polski, Wydanie III. Warszawa.
• Kozanecka T., Kazem-Bek A., Czarnowska K., Kwasowski W. 2010. Application and algae and lichens in the monitoring of changes in the natural environment. Fresenius Environmental Bulletin 19 (4): 553-557.
• Lorenc H. 2005. Atlas klimatu Polski. Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej, Warszawa.
• Manual on Methodologies and criteria for harmonized sampling, assessment, monitoring and analysis of the effects of air pollution on forests. 1994. International Co-operative Programme on Assessment and Monitoring of Air Pollution Effects on Forests, Programme Coordinating Centres, Hamburg and Prague
• Matschullat J., Ellminger F., Agdemir N., Cramer S., Liessmann W., Niehoff N. 1997. Overbank sediment profiles – evidence of early mining and smelting activities in the Harz Mountains, Germany. Applied Geochemistry 12: 105-114.
• Olatunji O. S., Fatoki O. S., Ximba B. J., Opeolu B. O. 2013. Hydrodynamics and partitioning of selected heavy metals in surface and subsurface soil. World Environment 3 (2): 37-44.
• Parzych A. 2014. Accumulation of heavy metals in moss species Pleurozium schreberi (Brid.) Mitt. and Hylocomium splendens (Hedw.) B.S.G. in Słowiński National Park. Journal of Elementology 19 (2): 471-482.
• Parzych A., Jonczak J. 2013. Content of heavy metals in needles of Scots pine (Pinus sylvestris L.) in selected pine forests in Słowiński National Park, Archives of Environmental Protection 39 (1): 41-51.
• Parzych A., Jonczak J., Sobisz Z. 2018. Bioaccumulation of macro- and micronutrients in herbaceous plants of headwater areas – a case study from northern Poland. Journal of Elementology 23 (1): 231-245.
• Systematyka gleb Polski. 1989. Roczniki Gleboznawcze 40 (3/4): 1-150.
• Shi P., Schulin R. 2018. Erosion-induced losses of carbon, nitrogen, phosphorus and heavy metals from agricultural soils of contrasting organic matter management. Science of The Total Environment 618: 210-218.
• Šimanský V., Jonczak J., Parzych A., Horák J. 2018. Content and bioaccumulation of nutrients from soil to corn organs after application of different biochar doses. Carpathian Journal of Earth and Environmental Sciences 13 (1): 315-324.
• Tomassi-Morawiec H., Bojakowska I., Dusza-Dobek A., Pasieczna A. 2016. Atlas geochemiczny Warszawy i okolic. Wydawnictwo PIG, Warszawa.
• Tyler G. 1992. Critical concentrations of heavy metals in the mor horizon of Swedish forests. Swedish Environmental Protection Agency, Solna. Report 4078.
• Tylor M. P. 1996. The variability of heavy metals in floodplain sediments: a case study from mid Wales. Catena 28: 71-87.