OCENA CAŁKOWITEJ ZAWARTOŚCI RTĘCI W PROFILACH RÓŻNIE UŻYTKOWANYCH GLEB POMORZA I KUJAW

Podobne dokumenty
Dorota Kalembasa, Krzysztof Pakuła, Dawid Jaremko

Hanna Jaworska*, Agata Bartkowiak*

Antropogeniczne wzbogacenie w metale ciężkie gleb obszarów zalewowych na terenie miasta Opola

Ocena zawartoœci rtêci w poziomach powierzchniowych i podpowierzchniowych intensywnie u ytkowanych rolniczo gleb aluwialnych

GRZEGORZ KUSZA * Wstęp

w gruntach w zasięgu oddziaływania elektrociepłowni owni Czechnica w Siechnicach.

Piotr Malczyk*, Jacek Długosz*

OCENA MOBILNOŚCI I FITODOSTĘPNOŚCI PIERWIASTKÓW ŚLADOWYCH W GLEBACH PRZY ZASTOSOWANIU EKSTRAKCJI BCR

MAKROELEMENTY W GLEBACH ORNYCH WYSOCZYZNY SIEDLECKIEJ Krzysztof Pakuła, Dorota Kalembasa

ZAWARTOŚĆ SIARKI W GLEBACH WYTWORZONYCH Z PIASKOWCÓW NA TERENIE PARKU NARODOWEGO GÓR STOŁOWYCH

Katarzyna Szopka*, Anna Karczewska*, Cezary Kabała*, Paweł Jezierski*, Adam Bogacz*

CONTENT OF CHOSEN HEAVY METALS IN GARDEN

SULPHUR IN THE FOREST SOILS OF THE OJCOW NATIONAL PARK

Elżbieta BIERNACKA, Ilona MAŁUSZYŃSKA, Marcin J. MAŁUSZYŃSKI

Zróżnicowanie stężenia rtęci w glebach leśnych zachodniej części Pienińskiego Parku Narodowego

MANGAN CAŁKOWITY ORAZ JEGO FORMY MOBILNE W WYBRANYCH GLEBACH PŁOWYCH Z OKOLIC HUTY MIEDZI GŁOGÓW

ELŻBIETA MUSZTYFAGA, MATEUSZ CUSKE, EWA PORA, KATARZYNA SZOPKA *

Grzegorz Kusza*, Tomasz Ciesielczuk*, Beata Gołuchowska*

Tytuł prezentacji. Możliwość wykorzystania biowęgla w rekultywacji gleb zanieczyszczonych. metalami ciężkimi

Jarosław Waroszewski*, Cezary Kabała*, Justyna Drozdowska*

ZAWARTOŚĆ METALI CIĘŻKICH W GLEBACH ALUWIALNYCH ŻUŁAW

Barbara Skwaryło-Bednarz

ANTROPOGENICZNE WZBOGACENIE W METALE CIĘŻKIE GLEB DOLINY ODRY NA TERENIE MIASTA OPOLA

Szymon Różański*, Halina Dąbkowska-Naskręt* PRZESTRZENNE I PROFILOWE ROZMIESZCZENIE RTĘCI W URBANOZIEMACH MIASTA BYDGOSZCZ

W ALUWIALNYCH GLEBACH UPRAWNYCH WYTWORZONYCH NA GYTIACH RÓWNINY BIOGENNEJ

Acta Agrophysica, 2014, 21(3),

CHARAKTERYSTYKA GLEB. Marek Degórski

TECHNOLOGIE OCHRONY ŚRODOWISKA (studia I stopnia) Mogilniki oraz problemy związane z ich likwidacją prof. dr hab. inż.

KATIONOWA POJEMNOŚĆ WYMIENNA I ZAWARTOŚĆ KATIONÓW WYMIENNYCH W GLEBACH PŁOWYCH O ZRÓŻNICOWANYM UZIARNIENIU*

WPŁYW UŻYTKOWANIA GLEB NA AKUMULACJĘ I JAKOŚĆ ZWIĄZKÓW PRÓCHNICZNYCH

Halina Dąbkowska-Naskręt*, Szymon Różański* FORMY POŁĄCZEŃ Pb I Zn W GLEBACH URBANOZIEMNYCH MIASTA BYDGOSZCZY

II 0,9%; III 20,8% Tabela V.1. Struktura użytków rolnych w województwie zachodniopomorskim (wg stanu na r.)

Waldemar Martyn*, Bożena Niemczuk**

SEKWENCYJNIE WYDZIELONE FRAKCJE ŻELAZA I MANGANU Z GLEB WZBOGACONYCH W ŻELAZO

GLEBOZNAWSTWO = pedologia - nauka o glebach

WPŁYW TRANSPORTU PUBLICZNEGO NA ZAWARTOŚĆ WYBRANYCH METALI CIĘŻKICH W GLEBACH SĄSIADUJĄCYCH Z ULICAMI LUBLINA

METALE CIĘśKIE I ARSEN W POWIERZCHNIOWYCH POZIOMACH GLEB LEŚNYCH ZŁOTEGO JARU NA OBSZARZE DAWNEGO GÓRNICTWA ZŁOTA I ARSENU W ZŁOTYM STOKU

WPŁYW WAPNOWANIA I DODATKU OSADU ŚCIEKOWEGO NA ROZMIESZCZENIE FRAKCJI Zn I Cr W GLEBIE ZANIECZYSZCZONEJ NIKLEM

ZAWARTOŚĆ SIARKI W GLEBACH I RUNI UŻYTKÓW ZIELONYCH OKOLIC WROCŁAWIA

Problemy oznaczania pierwiastków w osadach i glebie Marcin Niemiec, Jacek Antonkiewicz, Małgorzata Koncewicz-Baran, Jerzy Wieczorek

Wpływ niektórych czynników na skład chemiczny ziarna pszenicy jarej

ODPORNOŚĆ NA DEGRADACJĘ GLEB LEŚNYCH MIASTA LUBLINA

ROZMIESZCZENIE WYBRANYCH METALI W PROFILACH GLEB UPRAWNYCH NA TERENACH ZANIECZYSZCZONYCH PRZEZ PRZEMYSŁ MIEDZIOWY CZ. I. CHARAKTERYSTYKA GLEB

METALE CIĘŻKIE W UKŁADZIE GLEBA-ROŚLINOŚĆ W ŚRODOWISKU WIELKOMIEJSKIM

ROZPUSZCZALNE FORMY METALI CIĘŻKICH W GLEBACH ANTROPOGENICZNYCH Z TERENU WARSZAWY

W ŁAŚCIW OŚCI CHEMICZNE ZW IĘZŁYCH M A D CEDYŃSKICH Z UW ZGLĘDNIENIEM SPO SO BU ICH UŻYTKOW ANIA

Jolanta Raczuk* KWASOWOŚĆ ORAZ WŁAŚCIWOŚCI BUFOROWE GLEB GMINY BIAŁA PODLASKA ACIDITY AND BUFFERING PROPERTIES OF SOILS OF THE BIAŁA PODLASKA COMMUNE

STANISŁAW BARAN, ELŻBIETA JOLANTA BIELIŃSKA, MAŁGORZATA KAWECKA-RADOMSKA *

CADMIUM IN SOILS OF THE OJCOW NATIONAL PARK

FRAKCJE OŁOWIU, CHROMU, CYNKU, MIEDZI I NIKLU W POZIOMIE PRÓCHNICZNYM GLEB POŁOŻONYCH WZDŁUŻ OBWODNICY SIEDLEC

WARTOŚĆ PRÓCHNICOTWÓRCZA I ZAWARTOŚĆ MAKROSKŁADNIKÓW W OSADACH ŚCIEKOWYCH WOJEWÓDZTWA WARMIŃSKO-MAZURSKIEGO

ZAWARTOŚĆ PIERWIASTKÓW ŚLADOWYCH W GLEBACH UŻYTKOWANYCH ROLNICZO CONTENT OF TRACE ELEMENTS IN AGRICULTURAL SOILS

WPŁYW CZYNNIKÓW AGROTECHNICZNYCH NA WŁAŚCIWOŚCI ENERGETYCZNE SŁOMY 1

BADANIA ZRÓŻNICOWANIA RYZYKA WYPADKÓW PRZY PRACY NA PRZYKŁADZIE ANALIZY STATYSTYKI WYPADKÓW DLA BRANŻY GÓRNICTWA I POLSKI

Metale ciężkie w glebach uprawnych jako możliwy czynnik zagrożenia zdrowia mieszkańców województwa śląskiego

OCENA ZAWARTOŚCI GLINU WYMIENNEGO I WYBRANYCH PARAMETRÓW GLEB WOJEWÓDZTWA ŚWIĘTOKRZYSKIEGO

EKSTENSYWNE UŻYTKOWANIE ŁĄKI A JAKOŚĆ WÓD GRUNTOWYCH

ODDZIAŁYWANIE GĘSTOŚCI I SKŁADU GLEBY NA OCENĘ STANU JEJ ZAGĘSZCZENIA

WPŁYW ODCZYNU NA MOBILNOŚC CYNKU W GLEBACH ZANIECZYSZCZONYCH THE INFLUENCE OF REACTION ON SOLUBILITY OF Zn IN CONTAMINATED SOILS

ANNALES. Bogusław Karoń, Grzegorz Kulczycki, Antoni Bartmański. Wpływ składu kompleksu sorpcyjnego gleb na zawartość składników mineralnych w kupkówce

Zawartość węgla organicznego a toksyczność osadów dennych

Geneza, właściwości i przestrzenne zróżnicowanie gleb w Polsce

WŁAŚCIWOŚCI FIZYKOCHEMICZNE KWASÓW HUMINOWYCH GLEB ALUWIALNYCH BASENU UNISŁAWSKIEGO

CZYNNIKI KSZTAŁTUJĄCE STĘŻENIE SIARKI W ROZTWORZE GLEBOWYM FACTORS DETERMINING SULPHUR CONCENTRATION IN THE SOIL SOLUTION

Katarzyna Szopka*, Anna Karczewska*, Cezary Kabała*, Katarzyna Kulczyk*

Waldemar Martyn*, Bożena Niemczuk** Zawartość żelaza i glinu w profilach gleb rdzawych różnie użytkowanych

OCENA WYKORZYSTANIA CIĄGNIKÓW ROLNICZYCH W GOSPODARSTWACH RODZINNYCH

MONITORING NIEDOBORU I NADMIARU WODY W ROLNICTWIE NA OBSZARZE POLSKI

AKTYWNOŚĆ DEHYDROGENAZ I INWERTAZY W GLEBIE RDZAWEJ LEŚNEJ W OKOLICY ZAKŁADÓW AZOTOWYCH ANWIL WE WŁOCŁAWKU

ZAWARTOŚĆ Cd, Pb, Zn i Cu W GLEBACH WYBRANYCH PARKÓW MIEJSKICH KRAKOWA. CONTENTS OF Cd, Pb, Zn AND Cu IN SOIL OF SELECTED PARKS OF CITY OF KRAKóW

WŁAŚCIWOŚCI I TYPOLOGIA GLEB WYTWORZONYCH Z RUDY DARNIOWEJ

METALE CIĘŻKIE W GLEBACH UTWORZONYCH Z UTWORÓW ALU WIALŃ Y CH I EOLICZNYCH OKOLIC WARSZAWY

MOBILNOŚĆ I BIODOSTĘPNOŚĆ METALI CIĘŻKICH W ŚRODOWISKU GLEBOWYM THE MOBILITY AND BIOAVAILABILITY OF HEAVY METALS IN SOIL ENVIRONMENT.

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 921

Exposure assessment of mercury emissions

WŁAŚCIWOŚCI SORPCYJNE UŻYTKOWANYCH ROLNICZO GLEB ALUWIALNYCH MIĘDZY KORYIEM WISŁY A WAŁEM PRZECIWPOWODZIOWYM W OBRĘBIE BASENU UNISŁAWSKIEGO

5. REEMISJA ZWIĄZKÓW RTĘCI W CZASIE UNIESZKODLIWIANIA OSADÓW ŚCIEKOWYCH

Problemy krajowej inwentaryzacji emisji rtęci

NAGROMADZENIE METALI CIĘŻKICH W GLEBACH W OTOCZENIU STACJI BENZYNOWYCH W WARSZAWIE

PROFILOWA ZMIENNOŚĆ CAŁKOWITEJ ZAWARTOŚCI STRONTU W GLEBACH WYBRANYCH EKOSYSTEMÓW LEŚNYCH

WPŁYW PYŁÓW CEMENTOWYCH NA NIEKTÓRE WŁAŚCIWOŚCI GLEB ORAZ STAN DRZEWOSTANÓW SOSNOWYCH W OTOCZENIU ZAKŁADÓW CEMENTOWO-WAPIENNICZYCH LAFARGE W BIELAWACH

Depozycja zanieczyszczonych osadów pozakorytowych

Tadeusz Kośla* Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych nr 40, 2009 r.

ZALEŻNOŚĆ WSPÓŁCZYNNIKA FILTRACJI W GLEBACH WYTWORZONYCH Z UTWORÓW PYŁOWYCH OD ICH FIZYCZNYCH WŁAŚCIWOŚCI

prof. dr hab. Tadeusz Filipek, dr Monika Skowrońska Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie

Akumulacja i mobilność cynku w glebach Górnośląskiego Okręgu Przemysłowego

ROLA MATERII ORGANICZNEJ I IŁU KOLOIDALNEGO W KSZTAŁTOWANIU WŁAŚCIWOŚCI BUFOROWYCH GLEB PARKU SZCZYTNICKIEGO

ANEKS 5 Ocena poprawności analiz próbek wody

Jolanta Domańska*, Tadeusz Filipek* KSZTAŁTOWANIE SIĘ ZAWARTOŚCI Cu ZWIĄZANEJ Z FRAKCJAMI GLEBY W ZALEŻNOŚCI OD ph I ZAWARTOŚCI MATERII ORGANICZNEJ

WYDZIAŁ ROLNICTWA I BIOTECHNOLOGII

Kadm i rtęć w środowisku

ANNALES. Mirosław Orzechowski, Sławomir Smólczyński, Paweł Sowiński. Zasobność mad żuławskich w makroelementy ogólne i przyswajalne

WPŁYW NAKŁADÓW MATERIAŁOWO- -ENERGETYCZNYCH NA EFEKT EKOLOGICZNY GOSPODAROWANIA W ROLNICTWIE

ANNALES. Stanisław Kalembasa, Andrzej Wysokiński

Wprowadzenie. Małgorzata KLENIEWSKA. nawet już przy stosunkowo niewielkim stężeniu tego gazu w powietrzu atmosferycznym.

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 277

GLEBA zewnętrzna, zwietrzała powierzchnia skorupy ziemskiej, o głębokości średniej do 1,5 metra, zawierająca wodę, związki organiczne i

Aleksandra Bielicka*, Ewa Ryłko*, Irena Bojanowska* ZAWARTOŚĆ PIERWIASTKÓW METALICZNYCH W GLEBACH I WARZYWACH Z OGRODÓW DZIAŁKOWYCH GDAŃSKA I OKOLIC

Emisja rtęci do powietrza, wód i gleby w Polsce

Jolanta Kozłowska-Strawska*, Stanisław Chwil*

Transkrypt:

Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych nr 580, 2015, 43 51 OCENA CAŁKOWITEJ ZAWARTOŚCI RTĘCI W PROFILACH RÓŻNIE UŻYTKOWANYCH GLEB POMORZA I KUJAW Mirosław Kobierski, Halina Dąbkowska-Naskręt, Hanna Jaworska, Agata Bartkowiak, Piotr Malczyk, Szymon Różański, Jacek Długosz Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy w Bydgoszczy Streszczenie. Celem pracy była ocena całkowitej zawartości rtęci w profilach gleb uprawnych oraz leśnych Pomorza i Kujaw. Oznaczono podstawowe właściwości gleb oraz zawartość rtęci metodą atomowej spektrometrii absorpcyjnej (analizator AMA-254). Określono wartość tła geochemicznego, będącą średnią zawartością Hg w skale macierzystej gleb różnie użytkowanych. Ze względu na odmienną litogenezę oraz skład granulometryczny gleb wykorzystano do obliczeń wskaźnika zanieczyszczenia średnią zawartość Hg wynoszącą 17,6 ±8,5 μg kg 1 dla gleb uprawnych oraz 3,1 ±1,8 μg kg 1 dla gleb leśnych. Stwierdzono istotnie dodatnią korelację między koncentracją rtęci a zawartością. Zawartość Hg była istotnie dodatnio skorelowana z ilością frakcji iłowej w glebach uprawnych oraz madach czarnoziemnych typowych. Średnia wartość wskaźnika zanieczyszczenia wskazuje na znaczące nagromadzenie Hg w poziomach próchnicznym gleb leśnych oraz ornopróchnicznym gleb uprawnych. Całkowita koncentracja rtęci w glebach badanego regionu kształtowała się na poziomie zawartości naturalnej i wynosiła w poziomach organicznych od 216,9 do 549,3 μg kg 1 oraz od 0,9 do 305,6 μg kg 1 w poziomach mineralnych. Słowa kluczowe: rtęć, gleby uprawne, gleby leśne WSTĘP Zanieczyszczenie gleb rtęcią stanowi potencjalne zagrożenie dla jakości pasz i żywności, a w konsekwencji dla zdrowia zwierząt i ludzi. Nagromadzenie rtęci w glebach to głównie skutek emisji ze źródeł antropogenicznych. Według Weem [2011], zasadniczym źródłem emisji rtęci w Europie są elektrownie i elektrociepłownie spalające węgiel, w którym zawartość Hg wynosi od 0,05 do 0,2 g Mg 1. Transport atmosferyczny na duże Adres do korespondencji Corresponding author: Mirosław Kobierski, Uniwersytet Technologiczno- -Przyrodniczy w Bydgoszczy, Katedra Gleboznawstwa i Ochrony Gleb, ul. Bernardyńska 6, 85-029 Bydgoszcz, e-mail: kobierski@utp.edu.pl

44 M. Kobierski, H. Dąbkowska-Naskręt, H. Jaworska i inni odległości oraz opad suchego lub mokrego pyłu sprzyjają nagromadzeniu tego metalu w glebach [Pacyna i in. 2010]. Ilość rtęci pochodzenia antropogenicznego w całkowitej emisji rtęci, a także jej udział w źródłach naturalnych są trudne do oszacowania [Fitzgerald i Lamborg 2005, Baran i in. 2009]. Połowa wyprodukowanej na świecie rtęci trafia do środowiska w formie zanieczyszczeń związanych ze spalaniem paliw i odpadów przemysłowych oraz komunalnych [Kabata-Pendias i Pendias 2001]. Nawozy mineralne oraz stosowane jeszcze w latach osiemdziesiątych XX wieku środki ochrony roślin stanowią w agrocenozach dodatkowe źródło Hg [Dąbkowska-Naskręt i in. 1999, Kobierski 2006]. Zawartość Hg w poziomach powierzchniowych gleb waha się od 0,008 do 1,11 mg kg 1 [Kabata-Pendias i Pendias 2001]. Zawartość tła geochemicznego dla rtęci w glebach świata jest bardzo zróżnicowana. Obszarami o naturalnie podwyższonej koncentracji rtęci są tereny pokładów rud tego metalu, źródła geotermalne, złoża węgla, łupków węglanowych i bitumicznych oraz miejsca deponowania popiołów i żużli wulkanicznych [Schlüter 2000, Rytuba 2003]. W glebach wytworzonych z glin lodowcowych na terenie USA zawartość Hg waha się od 0,02 do 0,36 mg kg 1 przy średniej zawartości 0,07 mg kg 1 [Kabata-Pendias i Pendias 2001]. Dla gleb aluwialnych Francji jej zawartość wynosi od 0,027 do 0,406 mg kg 1 [Rémy i in. 2003], a dla gleb Flandrii 0,30 mg kg 1 [Tack i in. 2005]. Według Kabaty-Pendias i Pendias [2001], średnia zawartość Hg w glebach aluwialnych Polski to 0,06 mg kg 1. Zdecydowanie najważniejszą rolę w obiegu rtęci w środowisku glebowym pełni materia organiczna [Wallschläer 1998], a jej zawartość, skład frakcyjny oraz rozmieszczenie determinują niemal wszystkie procesy, jakim podlega Hg, zwłaszcza w warunkach kwaśnego odczynu. Uważa się, że w glebach o odczynach obojętnym i lekko alkalicznym wzrasta rola minerałów ilastych oraz tlenków żelaza w procesie sorpcji Hg dotyczy to głównie poziomu wzbogacania [Schlüter i in. 1995]. Sorpcja tego metalu w glebach o bardzo małej zawartości materii organicznej zależy głównie od składu mineralogicznego [Sarkar i in. 2000]. Celem pracy jest ocena całkowitej zawartości rtęci w profilach gleb uprawnych oraz leśnych Pomorza i Kujaw. MATERIAŁ I METODY Materiał badawczy stanowiły próbki pobrane z profili gleb uprawnych i leśnych, zlokalizowanych na terenie województwa kujawsko-pomorskiego, położonych na obszarach o nieznacznym stopniu bezpośredniego narażenia na oddziaływanie przemysłu. Próbki gleb uprawnych pobrano z 13 profili gleb płowych (podtypy: typowe, spiaszczone i próchniczne), 5 profili czarnych ziem (podtypy: typowe, glejowe), 3 profili gleb brunatnych eutroficznych typowych wytworzonych z glin lodowcowych [Komisja V Genezy, Klasyfikacji PTG 2011]. Do badań pobrano także próbki gleb z 4 profili użytkowanych rolniczo mad czarnoziemnych typowych, położonych na terenach zalewowych Wisły w obrębie Doliny Fordońskiej. Gleby leśne wytworzone z piasków sandrowych i fluwioglacjalnych reprezentowane były przez 18 profili gleb rdzawych (podtypy: typowe oraz z cechami bielicowania) oraz 1 profil gleby brunatnej dystroficznej typowej. Wyniki badań części z opisywanych profili gleb zostały wcześniej opublikowane [Dąbkowska- Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych

Ocena całkowitej zawartości rtęci w profilach... 45 Naskręt i in. 1999, Kobierski 2006, Różański 2009]. Z profili glebowych pobrano próbki z poziomów i podpoziomów genetycznych. W laboratorium wysuszone próbki mineralne przesiano przez sito o średnicy oczek 2 mm, a ściółkę leśną zmielono w młynku laboratoryjnym. W próbkach oznaczono: skład granulometryczny metodą areometryczną Casagrande a w modyfikacji Prószyńskiego; ph metodą potencjometryczną ph-metrem w 1 M roztworze KCl przy zachowaniu stosunku gleba : roztwór 1 : 2,5 w próbkach mineralnych i 1 : 5 w próbkach organicznych; zawartość węgla organicznego w próbkach mineralnych według metody Tiurina oraz w próbkach organicznych metodą Altena; całkowitą zawartość rtęci metodą atomowej spektrometrii absorpcyjnej z wykorzystaniem analizatora AMA-254. Wyniki zawartości Hg stanowią średnie arytmetyczne wyliczone z powtórzeń nieprzekraczających wartości 5% odchylenia standardowego (SD). W celu sprawdzenia wiarygodności procedury analitycznej wykonano analizę materiałów referencyjnych TILL-3 i SO-4. Do interpretacji wyników wykorzystano wskaźnik zanieczyszczenia (CF) wyznaczony jako stosunek całkowitej zawartości Hg w poziomie genetycznym do wartości tła geochemicznego [Håkanson 1980]. Klasy zanieczyszczenia oparte zostały na wartościach wskaźnika CF: < 1 brak zanieczyszczenia; 1 CF < 3 średnie zanieczyszczenie; 3 CF < 6 znaczące zanieczyszczenie; CF 6 bardzo wysokie zanieczyszczenie. Jako wartość tła geochemicznego rtęci przyjęto średnią całkowitą zawartość Hg w skale macierzystej gleb regionu. Ze względu na odmienną litogenezę oraz skład granulometryczny badanych gleb do obliczeń wykorzystano średnią całkowitą zawartość Hg odrębną dla gleb uprawnych oraz gleb leśnych. Wskaźnik zanieczyszczenia rtęcią gleb aluwialnych wyznaczono na podstawie średniej zawartości Hg dla gleb aluwialnych Polski, tj. 0,06 mg kg 1. Obliczenia statystyczne przeprowadzono przy użyciu programu komputerowego Statistica 10.0 PL. WYNIKI I DYSKUSJA Gleby uprawne charakteryzowały się zróżnicowanymi właściwościami: odczynem od bardzo kwśnego do zasadowego (ph KCl 4,10 do ph KCl 8,05), a zawartość frakcji iłowej mieściła się w szerokich granicach od 2 do 71% (tab. 1). Średnia zawartość węgla organicznego w poziomie orno-próchnicznym wynosiła 15,6 g kg 1. Najmniej zróżnicowane właściwości odnotowano w poziomie wzbogacania gleb uprawnych, co potwierdzają najmniejsze wartości współczynnika zmienności CV. Średnia zawartość Hg w poziomie Ap wynosiła 37,8 μg kg 1, a w poziomie wzbogacania 30,0 μg kg 1. Całkowita zawartość rtęci w skale macierzystej wahała się od 1,6 do 44,6 μg kg 1 ze średnią 17,6 ±8,5 μg kg 1, którą przyjęto jako wartość Hg tła geochemicznego dla gleb uprawnych regionu. Stwierdzone zawartości Hg były zbliżone do odnotowanych przez Dąbkowską-Naskręt i innych [2008] w glebach intensywnie użytkowanych rolniczo obszaru Pomorza i Kujaw. Najwyższe wartości wskaźnika zanieczyszczenia CF (od 0,7 do 5,1) odnotowano dla poziomu orno-próchnicznego, co wskazuje na wpływ czynników antropogenicznych. nr 580, 2015

46 M. Kobierski, H. Dąbkowska-Naskręt, H. Jaworska i inni Tabela 1. Wybrane właściwości gleb uprawnych Table 1. Selected properties of arable soils Horizon Ap n = 21 wzbogacania Illuvial horizon n = 26 Skała macierzysta Parent material n = 42 Właściwości Properties średnia mean Parametry statystyczne Statistic parameters min. max. SD CV [%] 12,8 4,0 40,0 8,7 68,0 [g kg 1 ] 15,6 3,8 56,3 12,0 77,0 ph [1 M KCl] 6,24 4,10 7,27 1,0 16,0 Hg [μg kg 1 ] 37,8 11,5 90,1 18,7 49,5 (CF) Hg 2,2 0,7 5,1 1,1 50,0 19,6 9,0 26,0 4,3 22,0 Corg [g kg 1 ] 2,0 0,4 5,2 1,2 60,0 ph [1 M KCl] 5,85 4,76 7,16 0,8 13,7 Hg [μg kg 1 ] 30,0 12,0 44,0 8,0 26,7 (CF) Hg 1,7 0,7 2,5 0,4 23,6 22,3 2,0 71,0 16,6 74,5 [g kg 1 ] 0,33 0,0 5,4 0,9 272,8 ph [1 M KCl] 7,12 4,26 8,05 0,7 9,9 Hg [μg kg 1 ] 17,6 1,6 44,6 8,5 48,3 węgiel organiczny/total organic carbon; SD odchylenie standardowe/standard deviation; CV współczynnik zmienności/coefficient of variation; (CF) wskaźnik zanieczyszczenia/contamination factor. Podobną prawidłowość stwierdzono w glebach uprawnych okolic zakładów cementowo- -wapienniczych [Jaworska i Dąbkowska-Naskręt 2011]. Gleby leśne charakteryzowały się odczynami bardzo kwaśnym i kwaśnym. Zawartość węgla organicznego wahała się od 216,9 do 549,3 g kg 1 w warstwie organicznej oraz od 5,2 do 23,2 g kg 1 w poziomie próchnicznym A i przejściowym AE (tab. 2). Gleby pod lasami w większości profili wykazywały uziarnienie piasków [Klasyfikacja uziarnienia gleb PTG, 2009]. Średnia zawartość Hg w podpoziomie Ol wynosiła 69,9 μg kg -1, Of 172,1 μg kg 1, Oh 183,6 μg kg 1, a w poziomie próchnicznym 11,8 μg kg -1 i poziomie wzbogacenia 9,8 μg kg 1. Pisarek i Głowacki [2011] w podpoziomie Oh gleb leśnych Opolszczyzny stwierdzili podobną zawartość rtęci. Średnia koncentracja Hg w skale macierzystej, wynosząca 3,1 ±1,8 μg kg 1, przyjęta została za zawartość tła geochemicznego dla gleb leśnych badanego regionu. Średnia wartość wskaźnika zanieczyszczenia w poziomie próchnicznym gleb leśnych (CF = 3,8) wskazuje na znaczące nagromadzenie rtęci w tych glebach. Mady czarnoziemne typowe charakteryzowały się odczynami obojętnym i zasadowym oraz zawierały od 6 do 22% frakcji iłowej (tab. 3). Średnia zawartość węgla organicznego w poziomie Ap tych gleb wynosiła 17,9 g kg 1. W porównaniu z innymi glebami uprawnymi zawierały istotnie więcej Hg, zwłaszcza w poziomie powierzchniowym. Bartkowiak i inni [2013] odnotowali podobne zależności w intensywnie użytkowanych rolniczo glebach aluwialnych Basenu Unisławskiego. Nagromadzenie metali w poziomie Ap mad terenów Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych

Ocena całkowitej zawartości rtęci w profilach... 47 Tabela 2. Wybrane właściwości gleb leśnych Table 2. Selected properties of forestry soils Horizon Ol n = 19 Of n = 19 Oh n = 14 A, AE n = 19 wzbogacania Illuvial horizon n = 25 Skała macierzysta Parent material n = 20 Właściwości Properties średnia mean Parametry statystyczne Statistic parameters min. max. SD CV [%] [g kg 1 ] 440,7 388,5 549,3 41,7 9,5 ph [1 M KCl] 3,97 3,06 4,41 0,3 7,6 Hg [μg kg 1 ] 69,9 18,9 181,2 50,3 72,0 [g kg 1 ] 380,3 298,9 485,2 56,3 14,8 ph [1 M KCl] 3,72 2,82 4,14 0,4 10,8 Hg [μg kg 1 ] 172,1 82,7 300,5 61,5 35,8 [g kg 1 ] 258,4 216,9 291,4 22,9 8,9 ph [1 M KCl] 3,70 3,50 3,88 0,1 2,7 Hg [μg kg 1 ] 183,6 65,6 322,0 89,8 49,0 3,4 2,0 6,0 1,3 38,3 [g kg 1 ] 12,6 5,2 23,2 4,0 31,8 ph [1 M KCl] 3,93 2,9 4,26 0,4 10,2 Hg [μg kg 1 ] 11,8 2,4 33,6 10,3 87,3 (CF) Hg 3,8 0,8 10,8 3,3 86,9 3,4 1,0 11,0 3,2 94,2 [g kg 1 ] 2,9 0,6 9,5 1,9 65,6 ph [1 M KCl] 4,28 3,83 4,82 0,3 7,0 Hg [μg kg 1 ] 9,8 1,9 23,9 7,8 79,6 (CF) Hg 3,0 0,6 7,7 2,5 83,4 1,4 0,0 5,0 1,9 135,8 [g kg 1 ] 0,3 0,1 1,4 0,3 100,0 ph [1 M KCl] 4,93 4,08 5,51 0,4 8,2 Hg [μg kg 1 ] 3,1 0,9 6,9 1,8 58,1 węgiel organiczny/total organic carbon; SD odchylenie standardowe/standard deviation; CV współczynnik zmienności/coefficient of variation; (CF) wskaźnik zanieczyszczenia/contamination factor. zalewowych Wisły jest następstwem depozycji osadów fluwialnych w trakcie corocznych powodzi [Kobierski i Piotrowska 2010]. Wartości wskaźnika zanieczyszczenia wskazują na znaczące nagromadzenie rtęci w tych glebach. Jest to jednakże ilość nieprzekraczająca zawartości dopuszczalnej określonej w rozporządzeniu Ministra Środowiska z 2002 roku w sprawie standardów jakości gleb i standardów jakości ziemi [Rozporządzenie 2002]. Stwierdzono statystycznie istotnie dodatnią korelację między zawartością węgla organicznego a koncentracją rtęci w badanych glebach (tab. 4). Współczynnik korelacji przyjmował wartość dla gleb uprawnych r = 0,48; gleb leśnych r = 0,69 oraz gleb aluwialnych r = 0,75 (p < 0,05). Znaczące ilości rtęci zostały zakumulowane w warstwie organicznej badanych gleb leśnych (od 216,9 do 549,3 μg kg 1 ). Pisarek i Głowacki [2011] podają, że zróżnicowana koncentracja rtęci w glebach leśnych zależy od zawartości materii organicznej oraz możliwości wiązania Hg przez grupy sulfhydrylowe substancji humusowych. nr 580, 2015

48 M. Kobierski, H. Dąbkowska-Naskręt, H. Jaworska i inni Tabela 3. Wybrane właściwości gleb aluwialnych Table 3. Selected properties of Fluvisols Horizon Ap n = 4 Skała macierzysta Parent material n = 14 Właściwości Properties średnia mean Parametry statystyczne Statistic parameters min. max. SD CV [%] 16,7 7,0 22,0 6,6 39,6 [g kg 1 ] 17,9 14,9 21,0 2,5 14,0 ph [1 M KCl] 7,04 6,70 7,24 0,2 2,9 Hg [μg kg 1 ] 228,4 142,9 305,6 73,6 32,3 (CF ) Hg 2,3 1,4 3,0 0,7 30,5 14,9 6,0 22,0 4,6 30,9 [g kg 1 ] 7,08 2,2 11,5 2,6 36,8 ph [1 M KCl] 7,36 7,20 7,65 0,1 1,4 Hg [μg kg 1 ] 101,4 71,9 136,0 16,8 16,6 węgiel organiczny/total organic carbon; SD odchylenie standardowe/standard deviation; CV współczynnik zmienności/coefficient of variation; (CF) wskaźnik zanieczyszczenia, contamination factor. Stopień humifikacji materii organicznej determinuje udział rtęci w połączeniach metalo-organicznych [Biester i in. 2007]. Materia organiczna stanowi swoisty filtr wiążący rtęć w glebie na tyle trwale, że w utworach torfowych oraz madach próchnicznych może pozostawać przez wiele lat [Schwesig i Krebs 2003]. Na podstawie analizy statystycznej wyników badań (tab. 4) stwierdzono istotnie dodatnią (niską) korelację pomiędzy koncentracją Hg a kwasowością wymienną (r = 0,24) w glebach leśnych oraz zawartością frakcji iłowej w glebach uprawnych (r = 0,23). Zawartość rtęci w badanych madach czarnoziemnych była istotnie dodatnio skorelowana z ilością frakcji iłowej (r = 0,57). Analiza statystyczna obejmuje również wyniki analiz przeprowadzonych na próbkach pobranych z poziomów eluwialnych oraz przejściowych. Dotyczy to zarówno gleb uprawnych, jak i leśnych. Tabela 4. Istotne współczynniki korelacji Pearsona (p < 0,05) Table 4. Significant correlation coefficient of Pearson (p < 0.05) Gleby Soils Gleby leśne Forestry soils (n = 133) Gleby uprawne Arable soils (n = 102) Gleby aluwialne Fluvisols (n = 18) Metal Clay fraction ph (1 M KCl) Hg 0,69 0,24 Hg 0,48 0,23 Hg 0,75 0,57 węgiel organiczny/total organic carbon. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych

Ocena całkowitej zawartości rtęci w profilach... 49 WNIOSKI 1. Średnia wartość wskaźnika zanieczyszczenia rtęcią wskazuje na znaczące antropogeniczne nagromadzenie Hg w poziomie próchnicznym gleb leśnych oraz orno-próchnicznym gleb uprawnych Pomorza i Kujaw. 2. Ze względu na odmienną litogenezę średnią zawartość Hg, wynoszącą 17,6 ±8,5 μg kg 1 dla gleb uprawnych oraz 3,1 ±1,8 μg kg 1 dla gleb leśnych przyjęto za zawartość tła geochemicznego gleb regionu. Całkowita koncentracja rtęci w poziomach mineralnych badanych gleb kształtowała się na poziomie zawartości naturalnych i wahała się od 0,9 do 305,6 μg kg 1. 3. Analiza statystyczna wyników wykazała istotnie dodatnią korelację pomiędzy koncentracją rtęci a zawartością. Zawartość Hg w badanych glebach uprawnych oraz madach czarnoziemnych typowych była istotnie dodatnio skorelowana z ilością frakcji iłowej. LITERATURA Baran S., Wójcikowska-Kapusta A., Żukowska G., 2009. Zawartość rtęci w glebach rekultywowanych osadem ściekowym i wełną mineralną Grodan. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. 535, 31 36. Bartkowiak A., Jaworska H., Różański Sz., 2013. Ocena zawartości rtęci w poziomach powierzchniowych i podpowierzchniowych intensywnie użytkowanych rolniczo gleb aluwialnych. Soil Sci. Annual. 64 (1/2), 49 53. Biester H., Bindler R., Martineż-Cortizas A., Engstrom D.R., 2007. Modeling the past atmospheric deposition of mercury using natural archives. Environ. Sci. Technol. 41 (14), 4851 4860. Dąbkowska-Naskręt H., Bartkowiak A., Różański Sz., 2008. Zawartość rtęci w glebach intensywnie użytkowanych rolniczo obszaru Pomorza i Kujaw. Ochr. Środow. i Zasob. Natur. 35/36, 153 156. Dąbkowska-Naskręt H., Malczyk P., Kobierski M., 1999. Profile differentiation of total mercury content in selected arable and forest soils in Poland. Zesz. Nauk. 220, Rolnictwo 44, 47 52. Fitzgerald W.F., Lamborg C.H., 2005. Geochemistry of mercury in the environment. Environ. Geochem. 9, 108 147. Håkanson L., 1980. An ecological risk index for aquatic pollution control a sedimentological approach. Water Research 14, 975 1101. Jaworska H., Dąbkowska-Naskręt H., 2011. Total content of mercury in the soils of the surroundings of Lafarge-Cement Plant in Malogoszcz. Ecol. Chem. Engineering A, 18/9 10, 1245 1250. Kabata-Pendias A., Pandias H., 2001. Trace elements in soils and plants. Third Edition. CRC Press, Boca Raton, FL, USA. Klasyfikacja uziarnienia gleb PTG, 2009. Klasyfikacja uziarnienia gleb i utworów mineralnych PTG 2008. Roczn. Glebozn. 60 (2), 5 16. Kobierski M., 2006. Long-term effect of intensive cultivation of orchards and arable soils in the Krajeńska Lake District on the total content of mercury. Polish J. Environ. Stud. 15 (2a), 351 355. nr 580, 2015

50 M. Kobierski, H. Dąbkowska-Naskręt, H. Jaworska i inni Kobierski M., Piotrowska A., 2010. Profile distribution of heavy metals and enzymatic activity in Fluvisols of the Vistula River Valley, Poland. Fres. Environ. Bulletin 19 (2b), 303 311. Komisja V Genezy, Klasyfikacji i Kartografii Gleb 2011. Systematyka Gleb Polski. Wydanie V. Rocz. Glebozn. 62 (3), 1 193. Pacyna E.G., Pacyna J.M., Sundseth K., Munthe J., Kindbom K., Wilson S., Steenhuisen F., Maxson P., 2010. Global emission of mercury to the atmosphere from anthropogenic sources in 2005 and projections to 2020. Atmospheric Environ. 44 (20), 2487 2499. Pisarek I., Głowacki M., 2011. Zróżnicowanie rtęci w glebach leśnych Opolszczyzny. Roczn. Glebozn. 62 (1), 128 135. Rémy S., Prudent P., Hissler C., Probst J.L., Krempp G., 2003. Total mercury concentrations in an industrialized catchment, the Thur River basin (north-eastern France): geochemical background level and contamination factors. Chemosphere 52, 635 644. Rozporządzenie 2002. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 9 września 2002 r. w sprawie standardów jakości gleby oraz jakości ziemi Dz.U. z 2002 r. nr 165, poz. 1359. Różański S., 2009. The content of mercury in arable soils considering pedogenic, lithogenic and anthropogenic factors. Fres. Environ. Bulletin 18 (7), 1161 1166. Rytuba J.J., 2003. Mercury from mineral deposits and potential environmental impact. Environ. Geol. 43, 326 338. Sarkar D., Essington M.E., Misra K.C., 2000. Adsorption of mercury (II) by kaolinite. Soil Sci. Soc. Am. J. 64, 1968 1975. Schlüter K., 2000. Review: evaporation of mercury from soil. An integration and synthesis of current knowledge. Environ. Geol. 39, 249 271. Schlüter K., Seip H.M., Alstad J., 1995. Mercury translocation in and evaporation from soil: II. Evaporation of mercury from podzolised soil profiles treated with HgCl 2 and CH 3 HgCl. J. Soil Contam. 4, 269 299. Schwesig D., Krebs O., 2003. The role of ground vegetation in the uptake of mercury in a forest ecosystem. Plant and Soil. 253, 445 455. Tack F.M.G., Vanhaesebroeck T., Verloo M.G., Van Rompaey K., Van Ranst E., 2005. Mercury baseline levels in Flemish soil (Belgium). Environ. Pollut. 134, 173 179. Wallschläger D., Desai M.V.M., Splenger M., Wilken R., 1998. How humic substances dominate mercury geochemistry in contaminated floodplain soils and sediments. J. Environ. Qual. 27, 1044 1054. Weem A.P., 2011. Reduction of mercury emissions from coal fired power plants. Working Group of Strategies and Review. 48th. Session, Genova, Informal Document No 3, 1 13. THE ASSESSMENT OF THE TOTAL MERCURY CONTENT IN SOIL PROFILES OF POMERANIA AND KUJAWY REGION UNDER THE DIFFERENT LAND USE Summary. Determination of natural mercury content in soils is difficult to estimate due to the presence of anthropogenic contaminants. Moreover, concentration, its form and transformations depends on many factors such as the quantity and quality of soil colloids, surface area, ph, sorption capacity, redox conditions or microbial activity. The aim of the study was to characterize the total content of mercury in soils of arable and forest areas of the Pomerania and Kujawy region depending on the land use. Research material were taken from 13 profiles of Luvisols, 5 profiles of Phaeozems, 3 profiles of Cambisols, 4 profiles of Fluvisols. Forest soils were represented by 18 soil profiles of Arenosols and 1 profile of Cambisol. The influence of selected soil properties on content and distribution of mercury Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych

Ocena całkowitej zawartości rtęci w profilach... 51 in soil profiles were also determined. The validation of the procedure was confirmed with reference materials TILL-3 and SO-4. Research was also based on the contamination factor (CF). The statistical analyses were calculated using Statistica 10.0 computer program. The total content of mercury in the analyzed soils ranged 0.9 305.6 μg kg 1, and was at the natural level. According to Polish Minister of the Environment Regulation (September 9, 2002), concerning soil quality standards and earth quality standards the analyzed soils were classified as not contaminated with mercury. As the value of the geochemical background for analyzed soils, the mean total Hg content in parent material of soils was used, and because of different lithogenesis was 17.6 ±8.5 μg kg 1 for arable soils and 3.1 ±1.8 μg kg 1 for forest soils. The average value of contamination factor indicates significant anthropogenic Hg accumulation in the humus horizon of forest soils and in the topsoil of arable soils, especially in Fluvisols. The values of distribution indicator also revealed higher levels of the accumulation of mercury in topsoil of Fluvisols, which is effect of the origin of these soils (deposition of fluvial sediments enriched in Hg on the floodplain area). A significant influence of organic matter on the immobilization of mercury was noticed in surface horizons of forestry soils, confirmed by the value of correlation coefficients. Also weak significant correlation coefficient between Hg content and the amount of clay fraction in arable soils was determined, and moderate in alluvial soils. Key words: mercury, arable soils, forestry soils nr 580, 2015