Zróżnicowanie stężenia rtęci w glebach leśnych zachodniej części Pienińskiego Parku Narodowego

Podobne dokumenty
w gruntach w zasięgu oddziaływania elektrociepłowni owni Czechnica w Siechnicach.

Zawartość węgla organicznego a toksyczność osadów dennych

ANEKS 5 Ocena poprawności analiz próbek wody

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

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

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

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

METALE CIĘŻKIE W UKŁADZIE GLEBA-ROŚLINOŚĆ W ŚRODOWISKU WIELKOMIEJSKIM

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

Załącznik nr 2 do uchwały nr 94/17 Sejmiku Województwa Mazowieckiego z dnia 20 czerwca 2017 r.

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

Jarosław Waroszewski*, Cezary Kabała*, Justyna Drozdowska*

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

GRZEGORZ KUSZA * Wstęp

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

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

Prawdziwy rozwój człowieka, zwierzęcia i roślin zależy od gleby Hipokrates

JAKOŚĆ ŚRODOWISKA WODNEGO LESSOWYCH OBSZARÓW ROLNICZYCH W MAŁOPOLSCE NA PRZYKŁADZIE ZLEWNI SZRENIAWY

STAN WŁAŚCIWOŚCI AGROCHEMICZNYCH GLEB I ZANIECZYSZCZEŃ METALAMI CIĘŻKIMI GRUNTÓW NA UŻYTKACH ROLNYCH STAROSTWA POWIATOWEGO RACIBÓRZ W GMINIE NĘDZA

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

Zasobność gleby. gleba lekka szt./ % /810,64 0/0 107/15 332/47 268/38 0/0 16/29 0/0 3/19 0/0 13/81 0/0. szt./ %

OCENA WYNIKÓW BADAŃ W GMINIE KUŹNIA RACIBORSKA

CHROM I INNE METALE CIĘŻKIE W GLEBACH WROCŁAWSKICH TERENÓW WODONOŚNYCH W SĄSIEDZTWIE HAŁDY ŻUŻLA ŻELAZOCHROMOWEGO W SIECHNICACH

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

ZDOLNOŚĆ BUFOROWA I ZAWARTOŚĆ MATERII ORGANICZNEJ GLEB OBSZARU ŹRÓDLISK POTOKU WODNA W CHRZANOWIE

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA 1) z dnia 13 lipca 2010 r. w sprawie komunalnych osadów ściekowych. (Dz. U. z dnia 29 lipca 2010 r.

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

Acta Agrophysica, 2014, 21(3),

OZNACZANIE WŁAŚCIWOŚCI BUFOROWYCH WÓD

Aspekty środowiskowe w przedsiębiorstwie chemicznym

STAN WŁAŚCIWOŚCI AGROCHEMICZNYCH GLEB I ZANIECZYSZCZEŃ METALAMI CIĘŻKIMI GRUNTÓW NA UŻYTKACH ROLNYCH STAROSTWA POWIATOWEGO RACIBÓRZ

Barbara Skwaryło-Bednarz

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA 1) z dnia 13 lipca 2010 r. w sprawie komunalnych osadów ściekowych2), 3)

Adsorpcja wybranych jonów metali ciężkich na biowęglu pochodzącym z komunalnych osadów ściekowych

Grzegorz Kusza*, Tomasz Ciesielczuk*, Beata Gołuchowska*

OCENA WYNIKÓW BADAŃ W GMINIE KRZYŻANOWICE

GLEBOZNAWSTWO = pedologia - nauka o glebach

Załącznik nr 2 do uchwały nr 97/17 Sejmiku Województwa Mazowieckiego z dnia 20 czerwca 2017 r.

VI. MONITORING CHEMIZMU OPADÓW ATMOSFERYCZNYCH I DEPOZYCJI ZANIECZYSZCZEŃ DO PODŁOŻA

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

VI. MONITORING CHEMIZMU OPADÓW ATMOSFERYCZNYCH I DEPOZYCJI ZANIECZYSZCZEŃ DO PODŁOŻA

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

AKUMULACJA METALI CIĘŻKICH W RUNI TRAWIASTEJ ROSNĄCEJ W SĄSIEDZTWIE GŁÓWNYCH ARTERII KOMUNIKACYJNYCH LUBLINA

PRZEDMIOT ZLECENIA. Odebrano z terenu powiatu Raciborskiego próbki gleby i wykonano w Gminie Kornowac:

Zawartość składników pokarmowych w roślinach

UBOŻENIE GLEB TORFOWO-MURSZOWYCH W SKŁADNIKI ZASADOWE CZYNNIKIEM WPŁYWAJĄCYM NA WZROST STĘŻENIA RWO W WODZIE GRUNTOWEJ

BIOCHEMICZNE ZAPOTRZEBOWANIE TLENU

ZAWARTOŚĆ METALI CIĘŻKICH W GLEBACH W RÓŻNYCH PORACH ROKU

PRZEDMIOT ZLECENIA :

3 TABLICE NA PRZYSTANKACH TEMATYCZNYCH parametry 150cm x 125cm

ROZPUSZCZALNE FORMY METALI CIĘŻKICH W GLEBACH ANTROPOGENICZNYCH Z TERENU WARSZAWY

Zasobność gleby. gleba lekka szt./ % /2185,0 0/0 0/0 0/0 1063/100 0/0 824/923,6 0/0 0/0 3/0 821/100 0/0. szt./ %

4. Depozycja atmosferyczna

OCENA WYNIKÓW BADAŃ W GMINIE KUŹNIA RACIBORSKA. gleba lekka szt./ % 455/2200 0/0 119/26 53/12 280/61 3/1

a. ph, zawartości makroskładników (P, K, Mg) w 700 próbkach gleby, b. zawartości metali ciężkich (Pb, Cd, Zn, Cu, Ni i Cr ) w 10 próbkach gleby,

Kadm i rtęć w środowisku

Wprowadzanie do obrotu nowych produktów powstałych z odpadów. Doświadczenia, wdrożenia dla gospodarki

Jak poprawnie wykonać ogólne i szczegółowe badania stanu środowiska w terenie?

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

a. ph, zawartości makroskładników (P, K, Mg) w 899 próbkach gleby, b. zawartości metali ciężkich (Pb, Cd, Zn, Cu, Ni i Cr ) w 12 próbkach gleby,

Waldemar Martyn*, Bożena Niemczuk**

ZAWARTOŚĆ SIARKI W GLEBACH I RUNI UŻYTKÓW ZIELONYCH OKOLIC WROCŁAWIA

Woltamperometryczne oznaczenie paracetamolu w lekach i ściekach

EFEKT WYMYWANIA METALI CIĘZKICH Z POWIERZCHNI ROŚLIN ZA POMOCĄ WODY OPADOWEJ

INNOWACYJNY SPOSÓB WAPNOWANIA PÓL

EKSTENSYWNE UŻYTKOWANIE ŁĄKI A JAKOŚĆ WÓD GRUNTOWYCH

WPŁYW ZANIECZYSZCZENIA MIEDZIĄ I OŁOWIEM GLEB OKOLIC HUTY MIEDZI W GŁOGOWIE NA ZAWARTOŚĆ TYCH PIERWIASTKÓW W ZBOŻACH Z OKOLICZNYCH PÓL UPRAWNYCH

OCENA AGRESYWNOŚCI I KOROZJI WOBEC BETONU I STALI PRÓBKI WODY Z OTWORU NR M1 NA DRODZE DW 913

PARAMETRY FIZYKOCHEMICZNE BADANYCH PALIW Z ODPADÓW

Wpływ niektórych czynników na skład chemiczny ziarna pszenicy jarej

a. ph, zawartości makroskładników (P, K, Mg) w 956 próbkach gleby, b. zawartości metali ciężkich (Pb, Cd, Zn, Cu, Ni i Cr ) w 14 próbkach gleby,

SULPHUR IN THE FOREST SOILS OF THE OJCOW NATIONAL PARK

Lp. STANDARD PODSTAWA PRAWNA

WYKRYWANIE ZANIECZYSZCZEŃ WODY POWIERZA I GLEBY

Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych

Niska emisja SPOTKANIE INFORMACYJNE GMINA RABA WYŻNA

Geneza, właściwości i przestrzenne zróżnicowanie gleb w Polsce

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

Zawartość i sposoby usuwania rtęci z polskich węgli energetycznych. mgr inż. Michał Wichliński

JAKOŚĆ POWIETRZA W WARSZAWIE

Jakość wód podziemnych w gminie Nowy Wiśnicz

MATEUSZ CUSKE, MONIKA MARCINKIEWICZ, KATARZYNA SZOPKA, ANNA KARCZEWSKA, EWA PORA *

Załącznik 3a. Przebieg pracy zawodowej oraz opis dorobku naukowego i osiągnięć naukowo-badawczych. dr inż. Katarzyna Szopka

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

Zagospodarowanie pofermentu z biogazowni rolniczej

OCENA WYNIKÓW BADAŃ W GMINIE RUDNIK. Zasobność gleby

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

Określenie wpływu dodatku bentonitu na polepszenie właściwości geotechnicznych osadów dennych Zbiornika Rzeszowskiego.

Exposure assessment of mercury emissions

RECENZJA ROZPRAWY DOKTORSKIEJ

SZACOWANIE STOPNIA ZANIECZYSZCZENIA GLEB NA PODSTAWIE POMIARÓW ICH PODATNOŚCI MAGNETYCZNEJ

ZAWARTOŚĆ METALI CIĘŻKICH W WYCIĄGACH WODNYCH SPORZĄDZONYCH Z OSADÓW DENNYCH ZBIORNIKA RZESZOWSKIEGO

METALE CIĘŻKIE I ph POWIERZCHNIOWYCH WARSTW GLEBY WOKÓŁ CENTRÓW PRZEMYSŁOWYCH ORAZ NA TERENACH WOLNYCH OD ZANIECZYSZCZEŃ

KARTA KURSU. Rekultywacja gleb i gruntów. Kod Punktacja ECTS* 2

MAREK PAJĄK, MICHAŁ JASIK * POZIOM AKUMULACJI CYNKU, KADMU I OŁOWIU W WIERZCHNIEJ WARSTWIE GLEB LEŚNYCH W SĄSIEDZTWIE HUTY CYNKU MIASTECZKO ŚLĄSKIE

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

EFEKTY BIOLOGICZNEJ REKULTYWACJI BYŁEGO ZŁOŻA KRUSZYWA BUDOWLANEGO DOBROSZÓW WIELKI" W WOJEWÓDZTWIE LUBUSKIM

ZALEŻNOŚĆ MIĘDZY WYSOKOŚCIĄ I MASĄ CIAŁA RODZICÓW I DZIECI W DWÓCH RÓŻNYCH ŚRODOWISKACH

Ścieki, zanieczyszczenia, jakość wody Klara Ramm Szatkiewicz Dyrektor Departamentu Planowania i Zasobów Wodnych - Krajowy Zarząd Gospodarki Wodnej

Badania uwalniania rtęci w procesie spalania węgla i biomasy w gospodarstwach domowych

Transkrypt:

Zróżnicowanie stężenia rtęci w glebach leśnych zachodniej części Pienińskiego Parku Narodowego Variation of mercury concentration in forest soils of the western part of the Pieniny National Park Maja Jaworska 1, Ryszard Mazurek 1, Tomasz Zaleski 1, Michał Gąsiorek 1, Paweł Zadrożny 1, Agnieszka Józefowska 1, Bartłomiej Kajdas 1, Agnieszka Baran 2 Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja 1 Katedra Gleboznawstwa i Ochrony Gleb 2 Katedra Chemii Rolnej i Środowiskowej Al. Mickiewicza 21, 31 120 Kraków e-mail: poczta@majaworska.pl Streszczenie Rtęć jest pierwiastkiem, którego występowanie w glebach łączy się zarówno z działalnością człowieka, jak i czynnikami naturalnymi. Do jej głównych źródeł antropogenicznych zalicza się emisję związaną ze spalaniem paliw kopalnych, w tym węgla kamiennego. Rtęć może trafiać do środowiska również na skutek transportu samochodowego, m.in. w wyniku ścierania opon. Hg cechuje się wysoką mobilnością zarówno pomiędzy poszczególnymi elementami środowiska, jak i w samej glebie. Specyficzny charakter pierwiastka i możliwość przechodzenia w formy lotne, a także łatwo rozpuszczalne, powoduje, że Hg może być przenoszona na duże odległości. Rtęć jest pierwiastkiem niebezpiecznym, który wykazuje tendencje do akumulacji w glebach i organizmach żywych Naturalnym czynnikiem wpływającym na wysokie stężenie rtęci w glebach Pienińskiego Parku Narodowego jest charakter skały macierzystej. Gleby powstałe na dominujących w PPN utworach osadowych, zwłaszcza węglanowych, cechuje zwykle występowanie relatywnie dużych stężeń Hg. Celem niniejszej pracy jest ocena przestrzennej zmienności stężenia Hg w organicznych i próchnicznych poziomach powierzchniowych gleb leśnych zachodniej części Pienińskiego Parku Narodowego, pomiędzy Czorsztynem, Hałuszową, Kątami i Sromowcami Wyżnymi. Największe stężenie rtęci oznaczono w poziomie organicznym, co wiąże się ze zdolnością substancji organicznej do kumulowania badanego pierwiastka. Potwierdza to istotna wartość współczynnika korelacji obliczonego pomiędzy stężeniem Hg w poziomach organicznych i próchnicznych badanych gleb i zawartością węgla organicznego. W pracy wykazano podwyższone stężenie rtęci w stosunku do tła geochemicznego oraz średnich stężeń Hg właściwych dla gleb leśnych. Słowa kluczowe: rtęć, gleba leśna, metale ciężkie, Pieniński Park Narodowy. Abstract Mercury is an element that occurs in soils conditioned by human activity and natural factors. Its main anthropogenic sources are connected with emission associated with the combustion of fossil fuels, including coal. Mercury may also enter into the environment as a result of road transport, including due to wear of tires. Hg is characterized by high mobility between the elements of the environment, and in the soil. The specific nature of the element, high ability to change physical state in the form of volatile and easily solubility causes that mercury can be transmitted over long distances. Mercury is a dangerous element, which tends to accumulate in soil and living organisms. The natural factor affecting the high concentration of mercury in soils of the national park is the nature of the parent rock. On the area of the PPN predominate soils derived from sedimentary, especially carbonate, rocks. Usually, these rocks type are characterized by the presence of large amounts of Hg. Of the study area from north to south county runs road No. K1638. Both the road and as well as buildings adjacent park area can contribute to the creation of low emission affected soils of the PPN. The aim of this study was to evaluate the spatial variability of the content of Hg in the organic and humus horizons of forest soils located in the western part (between Czorsztyn, Hałuszowa, Kąty and Sromowce Wyżne villages) of the Pieniny National Park. The highest concentration of mercury in the organic level was determined, which is associated with the high ability of organic substances to accumulate the element. This finding is proved by the significant correlation between the content of Hg levels in organic and humus soils and organic carbon content. It was showed an elevated level of mercury concentration in studied soils compared to geochemical background and average level in forest soils. Key words: mercury, forest soil, heavy metals, Pieniny National Park.

66 M. Jaworska, R. Mazurek, T. Zaleski, M. Gąsiorek, P. Zadrożny, A. Józefowska, B. Kajdas, A. Baran 1. Wprowadzenie Rtęć to pierwiastek niezwykle aktywny w środowisku. Z uwagi na zmienność postaci występowania, charakteryzuje się wysoką mobilnością, w odniesieniu do długości drogi transportu, jak i pomiędzy samymi elementami ekosystemu. Hg nie posiada żadnej poznanej funkcji biologicznej, jest za to toksyczna w każdej formie i szkodzi zarówno organizmom roślinnym, jak i zwierzęcym niezależnie od przyjętej dawki. Nie ulega biodegradacji, wykazuje natomiast tendencje do kumulacji w organizmach żywych, a także w glebach. Lotne związki rtęci można oznaczyć w powietrzu i wodach (Szpadt, 1994). Gleby leśne charakteryzują się większym stężeniem rtęci w profilu pionowym, w porównaniu do gleb o innym sposobie użytkowania. Średnie stężenie Hg w utworach pochodzących z terenów zalesionych występowało na poziomie 0,05 mg kg 1 s.m. podczas, gdy w użytkach zielonych oraz gruntach uprawnych wartość ta wynosiła 0,02 mg kg 1 s.m. (Pasieczna, 2014). Jest to również zgodne z badaniami wykonanymi przez Mazurka i Wieczorka (2010), w których wykazano, że w glebach leśne występuje większe stężenie rtęci niż w glebach z terenów o innym sposobie użytkowania. Stężenie rtęci w glebach zmienia się zarówno pod wpływem czynników naturalnych, jak i antropopresji. Zmiany w profilu pionowym stężenia Hg są uzależnione od procesów glebowych, a także przemian biochemicznych występujących w tych glebach (Karczewska, 2002). Wierzchnie poziomy gleb, bogate w materię organiczną, mają większą zdolność do wiązania śladowych pierwiastków, w tym rtęci (Kabata-Pendias i Pendias 1999; Karczewska, 2002). Bogate w próchnicę gleby są w stanie sorbować znaczne ilości metali śladowych z uwagi na ich zdolność do wiązania przez substancje humusowe (Szpadt, 1994). Gromadzi się w nich głównie rtęć związana z depozycją atmosferyczną (Kiebała i Bednarczyk, 2013). Jest to charakterystyczne szczególnie dla ekosystemów górskich, ponieważ ich ekranizująca rola sprzyja kumulacji metali śladowych (Niemyska-Łukaszuk, 1993). Głównym naturalnym czynnikiem wpływającym na stężenie Hg w glebie jest charakter skały macierzystej. Pieniński Park Narodowy leży na obszarze pienińskiego pasa skałkowego, który zbudowany jest z utworów osadowych. W skałach takich jak łupki węglanowe czy bitumiczne wykazywano zwiększone stężenia Hg (Szopka i in., 2010). Na właściwości gleby, a szczególnie poziomu próchnicznego lub organicznego, istotny wpływ ma rodzaj zbiorowiska roślinnego znajdującego się na danym obszarze. Obecnie mniej niż połowa drzewostanu Pienińskiego Parku Narodowego to gatunki iglaste, z przewagą jodły, a powyżej 50% stanowią buczyny o zróżnicowanym składzie gatunkowym (Karwowski i in., 2014). Kumulacja węgla organicznego w glebach siedlisk leśnych jest istotnie większa, niż gleb siedlisk borowych. Celem pracy jest ocena przestrzennego zróżnicowania zawartości Hg w poziomach organicznych i próchnicznych gleb leśnych zachodniej części Pienińskiego Parku Narodowego. W pracy ocenie poddano wpływ wybranych właściwości gleb na zawartość Hg w badanych glebach. 2. Materiały i metody Badania wykonano na glebach pobranych w okresie od czerwca do października 2015 roku z terenu położonego w zachodniej części Pienińskiego Parku Narodowego (rys. 1). Rozmieszczenie punktów poboru wyznaczono na podstawie siatki 200 200 cm, przy czym materiał pobierano jedynie z obszarów zalesionych. Do analiz wykorzystano próby pochodzące z poziomów organicznych i próchnicznych, pobrane z głębokości 0 10 cm za pomocą próbnika z powierzchni 4 m 2. Podczas badań terenowych dokonano pomiarów ekspozycji i kąta nachylenia stoku. Materiał glebowy wysuszono i przesiano przez sito o średnicy oczek 2 mm. Wykonane zostały oznaczenia następujących właściwości gleb ph w 1 mol dm 3 roztworze KCl, zawartości węgla organicznego metodą Tiurina w modyfikacji Oleksynowej (Oleksynowa i in., 1983) oraz stężenia rtęci całkowitej przy użyciu analizatora rtęci AMA 254. Każdą próbkę zbadano w co najmniej dwóch powtórzeniach. Do analiz statystycznych zastosowano program Statistica 12.5 firmy Statsoft, za pomocą którego obliczono współczynnik korelacji Pearsona pomiędzy zawartością rtęci w próbkach, a wybranymi właściwościami gleby. Określone zostały również podstawowe parametry statystyczne, charakteryzujące uzyskane wyniki: średnią, medianę, odchylenie standardowe, zakres oraz współczynnik zmienności. Analizę przestrzennego rozmieszczenia kumulacji rtęci w glebach przeprowadzono przy użyciu programu GeoDa 1.6.7, przy pomocy którego obliczono globalny współczynnik autokorelacji Morana (Im) oraz lokalny wskaźnik przestrzennej autokorelacji (LISA). 3. Wyniki i dyskusja Średnie stężenie rtęci, wyrażone medianą w glebach zachodniej części Pienińskiego Parku Narodowego, było równe 0,165 mg kg 1 s.m., przy czym zakres stężeń Hg wynosił od 0,043 mg kg 1 s.m. do 0,968 mg kg 1 s.m. (tab. 1.). Największe stężenie Hg oznaczono w glebach położonych w zachodniej części badanego obszaru. Najmniejsze wartości stężeń były charakterystyczne dla gleb zlokalizowanych w pobliżu wschodniego brzegu Zbiornika Sromowieckiego. Zróżnicowanie stężenia Hg w analizowanym materiale wynosiło 64,94%, co wskazuje na wysoką zmienność parametru (rys. 2.). Wyniki te są bardzo zbliżone do danych uzyskanych przez Mazurka i Wieczorka (2007) oraz Mazurka i in. (2010) w badaniach dotyczących Parków Narodowych: Babiogórskiego, Ojcowskiego i Pienińskiego. Korespondują one również z wynikami tła geochemicznego Europy, przeprowadzanymi na potrzeby projektu FORGES (Szopka i in., 2011). Odnotowane przez badaczy średnie stężenie Hg w wierzchnich warstwach organicznych gleb leśnych wynosiło 0,202 mg kg 1, podczas gdy w poziomach mineralnych 0,022 mg kg 1 (Szopka i in., 2011).

Zróżnicowanie stężenia rtęci w glebach leśnych zachodniej części Pienińskiego Parku Narodowego 67 Rysunek 1 Obszar badawczy Rysunek 2 Przestrzenne rozmieszczenie stężenia Hg (mg kg 1 s.m.) w glebach leśnych zachodniej części Pienińskiego PN Dopuszczalne stężenie rtęci na terenach objętych ochroną w Polsce wynosi 0,5 mg kg 1 s.m. (Rozporządzenie MŚ, 2002). W niniejszej pracy tylko w dwóch miejscach wystąpiło przekroczenie tej normy. Za tło geochemiczne autorzy uznali stężenie rtęci określone w Atlasie Geochemicznym Polski równe 0,10 mg kg 1 s.m. (Pasieczna, 2012). W analizowanym materiale ponad 92% próbek charakteryzowało się większymi wartościami. Wyniki porównano również ze średnim stężeniem rtęci w glebach leśnych, 0,05 mg kg 1 s.m, oznaczonym przez Pasieczną (2014). Jest to jednocześnie najmniejsza wartość w zakresie podawanym przez KabatęPendias i Pendias (od 0,05 do 0,3 mg kg 1 s.m.) jako naturalne stężenie Hg w glebie. W badaniach własnych wykazano, że ponad 99% gleb leśnych zachodniej części Pienińskiego Parku Narodowego charakteryzuje się wyższym stężeniem Hg. Ph badanych próbek, zmierzone w 1 mol dm 3 roztworze KCl, wahało się w granicach od 3,07 do 6,90 i wykazywało najmniejsze zróżnicowanie (26,24%) w stosunku do pozostałych parametrów. Zawartość węgla organicznego była bardzo zróżnicowana (CV% 65,01%). Gleby zachodniej części Pienińskiego Parku Narodowego zawierały średnio 5,82% Corg, a jego zawartość w badanych próbach wynosiła od 1,25% do 21,78% (rys. 3.). Ze względu na zawartość materii organicznej w badanych próbkach, przypowierzchniowe warstwy gleb leśnych podzielono na dwa poziomy: próchniczne (zawartość Corg w granicach od 0 do 12%) oraz organiczne (zawartość Corg powyżej 12%). Przeciętny spadek terenu wyrażony medianą wynosił 15, a zakres wynosił od 1 47. Przy odchyleniu standardowym na poziomie 11,44 wartość współczynnika zmienności była równa 61,57%, co oznacza wysoki poziom zróżnicowania rzeźby, charakterystyczny dla terenów górskich. Rysunek 3 Przestrzenne rozmieszczenie udziału Corg (%) w glebach leśnych zachodniej części Pienińskiego PN

68 M. Jaworska, R. Mazurek, T. Zaleski, M. Gąsiorek, P. Zadrożny, A. Józefowska, B. Kajdas, A. Baran Parametry Hg ph Zawartość C org Nachylenie (mg kg 1 ) (%) ( ) Średnia 0,199 4,70 5,82 18,58 Mediana 0,165 4,42 4,47 15 SD 0,129 1,23 3,78 11,44 Zakres 0,043 0,968 3,07 6,90 1,25 21,78 1,00 47,00 CV(%) 64,94 26,24 65,01 61,57 Tabela 1 Podstawowe parametry statystyczne uzyskanych wyników Tabela 2 Mediana stężenia Hg w poziomach próchnicznych i organicznych gleb leśnych PPN w zależności od ich właściwości i położenia Poziomy próchniczne (C org <12) ph Hg Zawartość C org Hg Nachylenie Hg (mg kg 1 ) (%) (mg kg 1 ) ( ) (mg kg 1 ) < 4,5 0,148 < 1 < 10 0,147 4,5 5,5 0,183 1 2 0,094 11 20 0,171 5,6 6,5 0,217 2 4 0,130 21 30 0,218 > 7,2 4 12 0,190 > 41 0,043 Poziomy próchniczne (C org <12) 6,6 7,2 0,354 12 20 0,346 31 40 0,704 > 7,2 > 20 0,380 > 41 0,267 Tabela 3 Współczynniki korelacji pomiędzy stężeniem rtęci, a wybranymi właściwościami gleb Właściwości gleb Stężenie Hg ph Zawartość C org Nachylenie Stężenie Hg 1,00 ph 0,30 ** 1,00 Zawartość C org 0,61 *** 0,61 *** 1,00 Nachylenie 0,30 ** 0,51 *** 0,38 *** 1,00 Istotne przy: *** ρ 0,001, ** ρ 0,01 Zależność stężenia rtęci od właściwości gleb przedstawiono w tab. 2. Biorąc pod uwagę ph, największe stężenie Hg w poziomach próchnicznych wykazano dla gleb lekko kwaśnych. Z kolei poziomy organiczne o odczynie obojętnym cechowały się stężeniem Hg rzędu 0,354 mg kg 1 s.m. Najmniejsze stężenie rtęci w analizowanym materiale oznaczono przy odczynie bardzo kwaśnym (51% badanych próbek). W utworach charakteryzujących się kwaśnym odczynem, rtęć związana z materią organiczną była przeważnie transportowana do wód powierzchniowych (Kabata-Pendias, 1992). Niskie ph stanowi jeden z głównych czynników zwiększających sorpcję rtęci w glebie, jednak siły wiązania zależą również od udziału substancji organicznej, która w glebach kwaśnych zwiększa, a w zasadowych zmniejsza ilość unieruchomionego metalu (Kabata-Pendias i Pendias, 1999). Analizy statystyczne przeprowadzone przez autorów potwierdzają istnienie takiej zależności. Największe stężenie Hg w próbkach pochodzących z poziomów próchnicznych wynosiło 0,190 mg kg 1 s.m. i było charakterystyczne dla materiału o wysokiej zawartości C org (>4%). Warstwa organiczna cechowała się największym stężeniem Hg, rzędu 0,380 mg kg 1 s.m., przy udziale węgla organicznego powyżej 20%. Wyniki uzyskane przez autorów korespondują z rezultatami otrzymanymi przez Kobierskiego i in. (2015) dla stężenia rtęci w warstwie organicznej gleb leśnych. Jak wykazali Boszke i in. (2006) oraz Biester i in. (2007) wzrost stopnia humifikacji substancji organicznej zwiększa udział rtęci w połączeniach metalo-organicznych. Potwierdziły to badania przeprowadzone przez Pisarek i Głowackiego w 2011 roku, a także wyniki przedstawione w niniejszej pracy. Wraz ze wzrostem udziału C org w poziomach: próchnicznym oraz organicznym, zwiększyło się stężenie rtęci zawartej w analizowanych próbkach. Globalny wskaźnik autokorelacji przestrzennej Morana obliczony na podstawie stężeń Hg w badanych glebach był statystycznie nieistotny (Im = 0,1304). Oznacza to niski stopień przestrzennej aglomeracji wyników. Poniżej przedstawiono ponadto wyniki analizy skupień LISA (lokalnego wskaźnika przestrzennej autokorelacji) (rys. 4). Pozytywną autokorelację stwierdzono w 7 przypadkach: w 2 przypadkach odnotowano bliskie sąsiedztwo miejsc o wysokim stężeniu rtęci (H-h), a 7 obszarów charakteryzowała bliskość miejsc, w których pobrano próbki cechujące się niskim stężeniem pierwiastka (L-l). Wyróżniono 8 stanowisk reprezentujących tzw. wartości odstające (tzw. coldspots lub hotspots). Dla pozostałych 80 przypadków nie stwierdzono przestrzennych powiązań. Na podstawie analiz przestrzennych zmian stężenia rtęci wykazano duże zróżnicowanie wyników oraz słaby stopień współzależności pomiędzy punktami, w których po-

Zróżnicowanie stężenia rtęci w glebach leśnych zachodniej części Pienińskiego Parku Narodowego 69 bierano próbki. Wysoka wartość współczynnika zmienności w powiązaniu z brakiem globalnej autokorelacji świadczy o niejednorodności wyników i ich silnym zróżnicowaniu w warunkach urozmaiconej rzeźby terenu. w stosunku do tła geochemicznego. Jednakże zjawisko to wystąpiło tylko na dwóch stanowiskach pierwsze położone na północno-zachodnim stoku Góry Piekiełko, a drugie na południowym stoku Białej Skały. Jak podali Schroeder i Munthe (1998): na terenach leśnych największe znaczenie ma sucha depozycja atmosferyczna, a więc związana z osiadaniem drobnych cząstek. Jest ona niezależna od wielkości opadów występujących na danym terenie (Gworek i Rateńska, 2009). Jest to istotne dla obszaru PPN, który cechuje się stosunkowo niską sumą opadów i dużym nasłonecznieniem (Pieniński Park Narodowy, 2016). Kabata-Pendias i Pendias (1999) przypuszczają, że rtęć pochodząca z naturalnych źródeł opada na powierzchnię w sposób równomierny, a koncentryczne rozmieszczenie wskazuje na lokalizację źródła emisji. Oba charakterystyczne miejsca znajdują się pobliżu drogi powiatowej nr K163, choć ze względu na wyjątkową mobilność pierwiastka, rtęć może być przenoszona z bardziej oddalonych miejsc. Wysoka wartość współczynnika korelacji obliczonego pomiędzy stężeniem pierwiastka, a zawartością węgla organicznego wskazała na silne powiązanie pomiędzy materią organiczną i kumulacją metali śladowych. Jednocześnie odczyn gleby i nachylenie stoku w mniejszym stopniu oddziaływały na zdolność materiału glebowego do wiązania rtęci. Rysunek 4 Graficzne ujęcie lokalnego wskaźnika przestrzennej autokorelacji (LISA) dla stężenia Hg w Pienińskim Parku Narodowym Analiza statystyczna pozwoliła na wykazanie istotnych zależności pomiędzy stężeniem rtęci, a właściwościami fizyczno-chemicznymi badanych gleb. Stwierdzono istotną korelację w przypadku stężenia Hg i zawartości węgla organicznego (r = 0,61) na poziomie istotności ρ 0,001. Potwierdzają to dane literaturowe, świadczące o zdolności do kumulacji Hg w warstwach próchnicznych gleb (Kabata-Pendias i Pendias, 1999; Pisarek i Głowacki, 2011). Wierzchnie, bogate w węgiel poziomy stanowią filtr absorbujący zanieczyszczenia atmosferyczne, związane z depozycją pyłów i opadami (Szpadt, 1994). Innymi słowy poziomy butwinowe gleb leśnych pełnią rolę zbiorników atmosferycznego depozytu metali śladowych (Niemyska-Łukaszuk i in., 1997). Jednocześnie, jak podaje Matilainen i in. (2001), w zależności od charakteru substancji organicznych rtęć może być pierwiastkiem łatwiej sorbowanym (wpływ kwasów huminowych) lub przy udziale kwasów fulwowych wiązać się w formy metylowe, które ulegają odparowaniu z gleby. Istotną rolę w kumulacji metali śladowych przez poziomy ektohumusowe potwierdziły badania Medyńskiej i in. przeprowadzone w 2010 roku na terenach poddanych oddziaływaniu przemysłu miedziowego. Istotną słabą współzależność (przy ρ 0,01) wykazano pomiędzy ph gleby, stopniem nachylenia terenu i kumulacją rtęci. W zachodniej części Pienińskiego Parku Narodowego w 92% gleb leśnych występuje podwyższone stężenie rtęci Literatura Baran A., Wieczorek J., Jaworska M. (2015): Zawartość rtęci w glebach województwa małopolskiego. Wybrane zagadnienia związane z ochroną gleb przed degradacją, Studia i Raporty IUNG-PIB, 46(20), 143 161 Biester H., Bindler R. i in. (2007): Modeling the past atmospheric deposition of mercury using natural archives. Environ. Sci. Technol., 41, 4851 4860 Boszke L., Kowalski A. i in. (2006): Assessment of mercury mobility and bioavailability by fractionation method in sediments from coastal zone inundated by the 26 December 2004 tsunami in Thailand. Environ. Geol., 51, 527 536 Gworek B., Rateńska J. (2009): Migracja rtęci w układzie powietrze gleba roślina. ENVIRON, 41, 614 623 Kabata-Pendias A. (1992): Biogeochemia rtęci w różnych środowiskach. Rtęć w środowisku problemy ekologiczne i metodyczne. Ossolineum, 7 18 Kabata-Pendias A., Pendias H. (1999): Biogeochemia pierwiastków śladowych. PWN, Warszawa, 170 183 Karczewska A. (2002): Metale ciężkie w glebach zanieczyszczonych emisjami hut miedzi formy i rozpuszczalność. Zesz. Nauk. AR we Wrocławiu, CLXXXIV, 432 Karwowski K. i in. (2014): Tradycyjne użytkowanie lasu w Pieninach i okolicy. COTG PTTK Kraków, 71 110 Kiebała A., Bednarczyk P. (2013): Antropogeniczne uwarunkowania zawartości rtęci w osadach aluwialnych małych dolin rzecznych na wyżynie lubelskiej. W: Florek W., Jonczak J. (red), Środowisko glebotwórcze i gleby dolin rzecznych. Wydawnictwo Naukowe, Poznań Słupsk, 67 73 Kobierski M., Dąbkowska-Naskręt H., Jaworska H. i in. (2015): Ocena całkowitej zawartości rtęci w profilach różnie użytkowanych gleb Pomorza i Kujaw. ZPPNR, 580, 43 51 Matilainen T., Verta M. i in. (2001): Behavior of mercury in soil profiles impact of increased precipitation, acidity and fertilization on mercury methylation. Water, Air, & Soil Pollution,

70 M. Jaworska, R. Mazurek, T. Zaleski, M. Gąsiorek, P. Zadrożny, A. Józefowska, B. Kajdas, A. Baran 125, 105 119 Mazurek R., Szymajda K., Wieczorek J. (2010): Mercury content in soils of the Pieniny National Park. Ecol. Chem. Eng., 17(8), 973 978 Mazurek R., Wieczorek J. (2007): Mercury concentrations in organic and humus horizons of soils in the Babiogórski National Park. Ecol. Chem. Eng., 14(5 6), 497 503 Mazurek R., Wieczorek J., Zadrożny P. (2010): Mercury content in soils of Ojców National Park. Ecol. Chem. Eng., 17(4 5), 439-447 Medyńska A., Kaabała C., Wieczorek J., Mazurek R. (2010): Zawartość rtęci w glebach leśnych w rejonie oddziaływania przemysłu miedziowego. W: Falkowska L. (red.), Rtęć w środowisku Identyfikacja zagrożeń dla zdrowia człowieka. Fundacja Rozwoju Uniwersytetu Gdańskiego, 151 158 Niemyska-Łukaszuk J. (1993): Formy cynku, ołowiu i kadmu w glebach wybranych regionów Karpat Zachodnich. Zesz. Nauk. AR w Krakowie. Rozprawa habilitacyjna, 187 Niemyska-Łukaszuk J., Miechówka A., Mazurek R. (1997): Zawartość cynku, ołowiu i kadmu w glebach wybranych regionów Karpat. Zesz. Nauk. AR w Krakowie, 315, sesja nauk. 48, 135 144 Oleksynowa K., Tokaj J., Jakubiec J. (1983): Metody laboratoryjne analizy gleby. W: Przewodnik do ćwiczeń z gleboznawstwa i geologii, cz. II Pieniński Park Narodowy (2016): http://www.pieninypn.pl/pl/956/0/klimat.html [01.03.2016] Pisarek I., Głowacki M. (2011): Zróżnicowanie zawartości rtęci w glebach leśnych Opolszczyzny. Rocz. Glebozn., 62, 128 135 Pasieczna A. (red.) (2012): Atlas geochemiczny Polski 1:250 0000. PIG Pasieczna A. (2014): Zawartość rtęci w glebach oraz osadach rzecznych i strumieniowych w regionie śląsko-krakowskim. Biul. Państw. Inst. Geol., 69 86 Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 9 września 2002 r. w sprawie standardów jakości gleby oraz standardów jakości ziemi. DzU 2002, Nr 165, poz. 1359 Schroeder W. H., Munthe J. (1998): Atmospheric mercury an overview. Atmospheric Environment, 32(5), 809 822 Szopka K., Karczewska A., Kabała C. (2011): Mercury accumulation in the surface layers of mountain soils: A case study from the Karkonosze Mountains, Poland. Chemosphere, 83, 1507 1512