Jarosław Waroszewski*, Cezary Kabała*, Justyna Drozdowska*



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

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

GRZEGORZ KUSZA * Wstęp

TRACE ELEMENTS IN SOILS IN THE STOŁOWE MOUNTAINS NATIONAL PARK

ZAWARTOŚĆ OŁOWIU, CYNKU I MIEDZI W WYBRANYCH TYPACH PRÓCHNIC LEŚNYCH DOLNEGO ŚLĄSKA

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

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

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

Barbara Skwaryło-Bednarz

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

CHARAKTERYSTYKA GLEB. Marek Degórski

Wstęp. Tomasz Bińczycki, Andrzej Kocowicz, Rafał Tyszka & Jerzy Weber

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

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

Acta Agrophysica, 2014, 21(3),

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

Międzynarodowa Konferencja Doświadczenia w transgranicznym postępowaniu ze starymi zanieczyszczeniami, Drezno, r.

Dorota Kalembasa, Krzysztof Pakuła, Dawid Jaremko

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

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

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

MAKROELEMENTY W GLEBACH ORNYCH WYSOCZYZNY SIEDLECKIEJ Krzysztof Pakuła, Dorota Kalembasa

Geneza, właściwości i przestrzenne zróżnicowanie gleb w Polsce

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

Waldemar Martyn*, Bożena Niemczuk**

Bernard Gałka* TERENIE RODZINNYCH OGRODÓW DZIAŁKOWYCH ZABOBRZE

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

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

Grzegorz Kusza*, Tomasz Ciesielczuk*, Beata Gołuchowska*

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

METALE CIĘŻKIE W UKŁADZIE GLEBA-ROŚLINOŚĆ W ŚRODOWISKU WIELKOMIEJSKIM

Anna Karczewska*, Adam Bogda*, Magdalena Wolszczak*, Bernard Gałka*, Katarzyna Szopka*, Cezary Kabała*

Gleboznawcza klasyfikacja gruntów na terenie powiatu jeleniogórskiego w roku 1957 Dariusz Gregolioski

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

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

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

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

GLEBOZNAWSTWO = pedologia - nauka o glebach

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

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 899 próbkach gleby, b. zawartości metali ciężkich (Pb, Cd, Zn, Cu, Ni i Cr ) w 12 próbkach gleby,

PRZEDMIOT ZLECENIA :

WPŁYW UŻYTKOWANIA GLEB NA AKUMULACJĘ I JAKOŚĆ ZWIĄZKÓW PRÓCHNICZNYCH

Anna Świercz*, Elżbieta Sykała* CHARAKTERYSTYKA JAKOŚCI GLEB OGRODÓW DZIAŁKOWYCH W KIELCACH

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,

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,

Ewa Kucharczak*, Andrzej Moryl** WPŁYW ELEKTROWNI I KOPALNI TURÓW NA ZAWARTOŚĆ WYBRANYCH METALI CIĘŻKICH W GLEBACH UPRAWNYCH

SEKWENCYJNIE WYDZIELONE FRAKCJE ŻELAZA I MANGANU Z GLEB WZBOGACONYCH W ŻELAZO

ZMIANY ZAWARTOŚCI MIEDZI, OŁOWIU I CYNKU W GLEBACH W REJONIE HUT MIEDZI GŁOGÓW I LEGNICA W LATACH

Prawdziwy rozwój człowieka, zwierzęcia i roślin zależy od gleby Hipokrates

ZAWARTOŚĆ METALI CIĘŻKICH W GLEBACH ALUWIALNYCH ŻUŁAW

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

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

Metale ciężkie w glebach położonych wzdłuż szlaków komunikacyjnych Heavy metals in soil along transport routes

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

Rozważania nad metodyką monitoringu gleb strefy leśnej Karkonoskiego Parku Narodowego (KPN) w świetle zróżnicowania właściwości tych gleb

Zróżnicowanie stężenia rtęci w glebach leśnych zachodniej części Pienińskiego Parku Narodowego

ROZPUSZCZALNE FORMY METALI CIĘŻKICH W GLEBACH ANTROPOGENICZNYCH Z TERENU WARSZAWY

w gruntach w zasięgu oddziaływania elektrociepłowni owni Czechnica w Siechnicach.

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

ZAWARTOŚĆ SIARKI W GLEBACH I RUNI UŻYTKÓW ZIELONYCH OKOLIC WROCŁAWIA

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

PROCESY GLEBOTWÓRCZE EUROPY ŚRODKOWEJ

NAGROMADZENIE METALI CIĘŻKICH W GLEBACH W OTOCZENIU STACJI BENZYNOWYCH W WARSZAWIE

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

Wpływ niektórych czynników na skład chemiczny ziarna pszenicy jarej

PRZESTRZENNE GRADIENTY ZAWARTOŚCI PIERWIASTKÓW ŚLADOWYCH W BORÓWCE BRUSZNICY I POZIOMACH ORGANICZNYCH GLEB SUDETÓW I KARPAT

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

Paweł Jezierski*, Wojciech Jagodzik* *

CHARAKTERYSTYKA PRÓCHNIC GLEB W REJONIE PUSZCZY JAWOROWEJ W GÓRACH BIALSKICH*

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

SULPHUR IN THE FOREST SOILS OF THE OJCOW NATIONAL PARK

Księgarnia PWN: Renata Bednarek, Helena Dziadowiec, Urszula Pokojska, Zbigniew Prusinkiewicz Badania ekologiczno-gleboznawcze

ROZMIESZCZENIE KOMPLEKSÓW ŻELAZISTO- -PRÓCHNICZNYCH W GLEBACH BRUNATNYCH WYTWORZONYCH Z PIASKOWCÓW W BESKIDACH

WYBRANE FORMY ŻELAZA W GLEBACH ZESPOŁU JAWORZYNY GÓRSKIEJ PHYLLITIDO-ACERETUM MOOR 1952

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

Badanie właściwości odpadów przemysłowych jako wstępny etap w ocenie ich oddziaływania na środowisko

Zawartość składników pokarmowych w roślinach

Elżbieta BIERNACKA, Ilona MAŁUSZYŃSKA, Marcin J. MAŁUSZYŃSKI

Zanieczyszczenie środkowej i dolnej Odry wybranymi metalami ciężkimi w latach na podstawie wyników monitoringu geochemicznego osadów dennych

Ekologia. Biogeochemia: globalne obiegi pierwiastków. Biogeochemia. Przepływ energii a obieg materii

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

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

ZMIANY ZAWARTOŚCI MIEDZI I ARSENU W GLEBACH WOKÓŁ SKŁADOWISKA ODPADÓW PO FLOTACJI RUD MIEDZI W 12-LETNIM CYKLU BADAŃ MONITORINGOWYCH

ANEKS 5 Ocena poprawności analiz próbek wody

Paweł Kapusta Barbara Godzik Grażyna Szarek-Łukaszewska Małgorzata Stanek. Instytut Botaniki im. W. Szafera Polska Akademia Nauk Kraków

Ekologia. biogeochemia. Biogeochemia. Przepływ energii a obieg materii

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

"Metale ciężkie w osadzie z wiejskiej oczyszczalni ścieków i kompoście - ocena przydatności do rolniczego wykorzystania"

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

Ekologia. biogeochemia. Biogeochemia. Przepływ energii a obieg materii

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 277

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

Bernard Palowski, Ryszard Ciepał,

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1186

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

Hodowanie sosny zwyczajnej (Pinus sylvestris L.) na glebach drobnoziarnistych jest nieracjonalne

EFEKT WYMYWANIA METALI CIĘZKICH Z POWIERZCHNI ROŚLIN ZA POMOCĄ WODY OPADOWEJ

ZAWARTOŚĆ METALI CIĘśKICH JAKO KRYTERIUM OCENY JAKOŚCI ZIARNA PSZENICY OZIMEJ

OCENA WYNIKÓW BADAŃ W GMINIE KUŹNIA RACIBORSKA

Transkrypt:

Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych nr 42, 2010 r. Jarosław Waroszewski*, Cezary Kabała*, Justyna Drozdowska* PROFILOWE ROZMIESZCZENIE MIEDZI W GLEBACH BRUNATNYCH I BIELICOWYCH WYTWORZONYCH Z RÓŻNYCH SKAŁ MACIERZYSTYCH W PARKU NARODOWYM GÓR STOŁOWYCH COPPER DISTRIBUTION IN PROFILES OF CAMBISOLS AND PODZOLS DEVELOPED FROM VARIOUS PARENT ROCKS IN THE STOŁOWE MOUNTAINS NATIONAL PARK Słowa kluczowe: miedź, profil glebowy, granit, piaskowiec, margiel. Key words: copper, soil profile, granite, sandstone, marl. Vertical distribution of copper in 40 profiles of Podzols, Eutric and Dystric Cambisols developed from various parent materials (granite, marl, and sandstone), in the the Stołowe Mountains was determined in relation to basic soil properties. Copper distribution among soil horizons reflected the course of pedogenic processes (weathering, podzolization, accumulation of organic matter). The highest Cu concentrations were found in forest floor (14.541.3 mg kg -1 ), without significant differentiation among soil types. Copper amounts in mineral horizons depends primary on parent material. Podzols developed from quartzitic sandstone contain therefore significantly less Cu (mean 3.0 mg in C horizon) than Cambisols developed of granite and marl (mean 7.8 and 8.2 in C horizons, respectively). Concentrations of copper assume values close to geochemical background and confirm the lack of soils pollution with copper. 1. WPROWADZENIE Na rozmieszczenie miedzi i innych pierwiastków śladowych w profilu glebowym wpływ ma wiele czynników, w tym przede wszystkim naturalna i antropogeniczna akumulacja, zachodząca najintensywniej w wierzchnich organicznych warstwach ściółek leśnych, zasob- * Mgr inż. Jarosław Waroszewski, dr hab. Cezary Kabała, mgr inż. Justyna Drozdowska Instytut Nauk o Glebie i Ochrony Środowiska, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, ul. Grunwaldzka 53, 50-357 Wrocław; kontakt: tel. 71 32 01 943; e-mail: jaroslaw-waroszewski@wp.pl 91

Jarosław Waroszewski, Cezary Kabała, Justyna Drozdowska ność skały macierzystej, a także kierunek procesów pedogenicznych [Kabała 1998, Kabała i Szerszeń 2002, Szopka 2000]. Szczególne znaczenie w rozmieszczeniu miedzi w profilu glebowym ma odczyn gleby, ze względu na powstawanie form rozpuszczalnych i mobilnych przy niskich wartościach ph, a także na zawartość substancji organicznej, z którą miedź tworzy chelatowe połączenia, decydujące często o rzeczywistej mobilności pierwiastka [Karczewska i Kabała 2002]. W warunkach Polski tło geochemiczne miedzi kształtuje się na poziomie 50 mg. kg -1 [Kabata-Pendias i Pendias 1993], przy czym w różnych utworach geologicznych występuje duże naturalne zróżnicowane koncentracji tego pierwiastka. Największe zawartości miedzi obserwuje się w zasadowych i ultrazasadowych skałach magmowych (odpowiednio 90 i 42 mg. kg -1 ), zdecydowanie mniejsze, wynoszące 13 mg. kg -1, spotyka się w skałach kwaśnych magmowych, a najmniejsze w skałach węglanowych około 6 mg. kg -1. Osadowe piaskowce i margle (mułowce) są na ogół, w porównaniu ze skałami magmowymi zasadowymi, znacznie uboższe w ten pierwiastek [Alloway 1995, Kabata-Pendias i Pendias 1993]. Góry Stołowe, położone z dala od potencjalnych źródeł emisji zanieczyszczeń, są zdecydowanie mniej narażone na antropogeniczne wzbogacenie gleb niż Karkonosze i Góry Izerskie. Można zatem oczekiwać, że ilość pierwiastków śladowych w glebach leśnych Gór Stołowych jest relatywnie mała i może być uważana za poziom odniesienia dla innych, silniej zanieczyszczonych gleb wytworzonych z podobnych skał macierzystych. Celem przeprowadzonych badań była charakterystyka zawartości miedzi w profilach reprezentujących najważniejsze typy gleb Parku Narodowego Gór Stołowych gleby bielicowe oraz gleby brunatne kwaśne i brunatne właściwe wytworzone z różnych skał macierzystych, pod kątem oceny stopnia zanieczyszczenia tych gleb oraz ustalenia czynników decydujących o akumulacji i profilowym rozmieszczeniu miedzi. 2. METODYKA Właściwe zdefiniowanie stopnia zanieczyszczenia gleb leśnych pierwiastkami śladowymi wymaga uwzględnienia przynajmniej dwóch decydujących czynników. Pierwszym z nich jest skała macierzysta, z jakiej dana gleba bezpośrednio się wytworzyła, dziedzicząc określoną naturalną zawartość pierwiastków. Drugim z wymienionych komponentów jest powierzchniowa warstwa organiczna (ektohumus), gdzie koncentruje się wpływ zarówno naturalnej bioakumulacji, jak i zanieczyszczenia. Przy charakterystyce wielkoobszarowych trendów zanieczyszczenia gleb pierwiastkami śladowymi niezwykle istotne jest zebranie reprezentatywnej grupy gleb (profili), która w stopniu wiarygodnym statystycznie odzwierciedli rozmieszczenie metali na tle aktualnych kierunków procesów glebotwórczych na rozpatrywanym obszarze. W tym celu na obszarze Parku Narodowego Gór Stołowych wytypowano 40 profili glebowych, reprezentujących trzy główne jednostki systematyczne: gleby bielico- 92

Profilowe rozmieszczenie miedzi w glebach brunatnych i bielicowych wytworzonych... we/bielice wytworzone z piaskowców kwarcytowych, gleby brunatne właściwe wytworzone z mułowców oraz gleby brunatne kwaśne wytworzone z granitoidów. Próbki do analiz laboratoryjnych pobrano ze wszystkich wyróżnionych głównych poziomów genetycznych. Z ektohumusu pobierano jedną próbę mieszaną, bez rozdzielania na podpoziomy. We wszystkich próbkach, po ich wysuszeniu, rozdrobnieniu i przesianiu, oznaczono: ph w wodzie destylowanej i 1 M KCl (potencjometrycznie) oraz całkowitą zawartość miedzi metodą atomowej spektrofotometrii adsorpcyjnej, po mineralizacji próbek wodą królewską (kwas azotowy + kwas solny w proporcji 1+3). W próbkach oznaczono ponadto: w próchnicach nadkładowych straty żarowe, w poziomach mineralnych zawartość węgla organicznego (metodą Tiurina) i skład granulometryczny (metodą sitowo-areometryczną). Analizę statystyczną wyników (obliczenie wartości średnich oraz współczynników korelacji, testowanie istotności różnic między średnimi) przeprowadzono z użyciem właściwych procedur z pakietu Statistica 8.0. 3. WYNIKI I DYSKUSJA Gleby Gór Stołowych wytworzone z różnych skał macierzystych odznaczają się odmiennym uziarnieniem, odczynem oraz zawartością substancji organicznej w profilu glebowym. Najzwięźlejsze uziarnienie, wyrażające się najwyższym udziałem frakcji spławialnych <0,02 mm oraz frakcji ilastej <0,002 mm (tab. 1) posiadają gleby wytworzone z mułowców (margli), najluźniejsze (piaszczyste) natomiast gleby bielicowe powstałe z piaskowców ciosowych. Zawartość frakcji ilastych jest na ogół zróżnicowana w obrębie profili glebowych. Jednak o ile w glebach wytworzonych z mułowców maksimum zawartości wypada w poziomach BC i C, o tyle w glebach powstałych z granitów najwięcej iłu stwierdza się w poziomie Bbr, bezpośrednio pod poziomem A. W glebach bielicowych maksimum zawartości iłu występuje w poziomach Bhs, poniżej poziomu eluwialnego. Zdecydowana większość badanych gleb wykazuje kwaśny lub silnie kwaśny odczyn w całym profilu. Odczyn gleb wytworzonych z mułowców jest jednak wyraźnie mniej kwaśny niż gleb wytworzonych z granitów i piaskowców (tab. 1). Układ średnich wartości ph w profilach jest typowy dla gleb leśnych. Najniższe wartości ph obserwuje się, zarówno w H 2 O jak i w KCl, w poziomach próchnic nadkładowych, a najwyższe w poziomie skały macierzystej, co dowodzi ługującego i zakwaszającego charakteru związków humusowych, produkowanych w warstwie ektohumusu i przemieszczających się w głąb profilu glebowego [Kabała i Szerszeń 1998, Szopka 2000]. Nie stwierdzono statystycznie istotnych różnic między średnim ph próchnic nadkładowych w porównywanych typach gleb lub skał macierzystych, co ma związek ze sztuczną dominacją świerka w drzewostanach na całym obszarze objętym badaniami. Podobnie słabo jest zróżnicowana zawartość materii organicznej zakumulowanej w próchnicach nadkładowych porównywanych typów gleb. Średnia strata żarowa, 93

Jarosław Waroszewski, Cezary Kabała, Justyna Drozdowska Tabela 1. Odczyn, strata żarowa, węgiel organiczny i zawartość miedzi w poziomach gleb wytworzonych z różnych skał macierzystych średnia arytmetyczna i zakres wartości (minimum maksimum) Table 1. Soil reaction, loss in ignition, organic carbon and concentration of copper in soil layers developed from different parent rocks arithmetic mean and range of results (minimum maximum) Poziom Soil horizon Frakcja <0,02 mm Frakcja <0,002 mm O A Bbr C 23,5 1531 25,7 2527 20,9 1036 ph Strata żarowa Węgiel organiczny Całkowita zawartość Cu % H 2 O KCl % mg kg -1 Gleby brunatne wytworzone z granitoidów, n=11 6,7 119 14,0 720 5,4 110 O A Bbr C 42,7 2456 52,0 2584 52,8 2980 3,4* 3,23,7** 3,5 3,0 4,3 3,84,6 4,4 4,24,6 2,7 2,53,1 2,9 2,23,2 3,44,1 3,54,1 65,8 3587,2 Gleby brunatne wytworzone z mułowców/margli, n=17 16,0 731 23,0 569 24,6 951 O A E Bhs C 9,0 414 9,0 524 13,3 421 7,7 414 3,3 3,03,6 4,1 3,44,8 4,5 3,56,8 5,1 3,87,4 2,6 2,43,0 3,5 2,54,5 3,7 2,56,2 4,5 3,47,0 59,1 32,984,3 Gleby bielicowe wytworzone z piaskowców kwarcytowych, n=12 1,8 13 1,9 14 17 3,3 24 3,3 3,23,8 3,7 3,34 3,64,3 3,54,5 4,5 4,34,7 2,5 2,32,7 2,8 2,53,3 3,2 2,6 3,3 2,74,0 4,0 3,84,3 77,6 34,391,6 14,2 5,0418,8 2,8 0,545,6 0,56 0,131,0 5,6 0,319,4 1,4 0,34,1 0,96 0,13,2 5,2 1,5314,9 0,43 0,020,89 1,83 0,344,45 0,46 0,280,6 24,5 a 17,138,5 15,34 b 5,326,7 11,63 c 4,921,1 7,84 d 3,518,7 26,4 a 18,341,3 9,1 b 3,519,0 7,8 b 2,316,3 8,2 b 3,312,0 22,2 a 4,540,3 3,3 b 0,56,5 2,5 b 0,85,5 5,3 c 1,313 3,0 b 1,55,0 Objaśnienia: a, b, c, d grupy jednorodne, wyznaczone testem porównań wielokrotnych wg Duncana przy p<0,05 (porównanie średnich wartości między poziomami w obrębie profilu glebowego), * średnia arytmetyczna, ** zakres wyników; brak danych. odzwierciedlająca zawartość materii organicznej w ściółce, waha się od 59,1% w glebach brunatnych z mułowców, 65,8% w glebach brunatnych z granitów, do 77,6% w glebach bielicowych wytworzonych z piaskowców (tab.1). Stwierdzone różnice (choć nieistotne statystycznie) mogą mieć związek ze zróżnicowaną domieszką buka w drzewostanach największą na glebach brunatnych z mułowców, a najmniejszą na glebach bielicowych. 94

Profilowe rozmieszczenie miedzi w glebach brunatnych i bielicowych wytworzonych... W mineralnych poziomach genetycznych gleb brunatnych zawartość węgla organicznego zmniejsza się wraz z głębokością, osiągając minima w poziomie skały macierzystej, odpowiednio 0,96% w glebach z granitów i 0,56% w glebach z margli. Najzasobniejsze w węgiel organiczny są gleby brunatne wytworzone z granitoidów, które w poziomach Ah zawierają średnio 14,2% C org, ponad dwukrotnie więcej niż analogiczne poziomy w glebach bielicowych pozostałych z piaskowców i brunatnych pozostałych z mułowców. W glebach bielicowych stwierdzono dwa maksima zawartości węgla organicznego (C org ): bioakumulacyjne w poziomach Ah, ze średnią zawartością 5,18% C org. oraz iluwialne w poziomach Bhs, z przeciętną zawartością 1,83% C org (tab. 1). Powinowactwo miedzi do substancji organicznej sprawia, że jej najwyższe koncentracje występują w poziomach próchnic nadkładowych. Średnie wartości zamykają się w granicach od 22,2 mg. kg -1 w ektopróchnicach gleb bielicowych do 26,4 mg. kg -1 w ektohumusie gleb brunatnych wytworzonych z granitu, przy ogólnym rozrzucie wartości w granicach od 14,5 do 41,3 mg. kg -1. Brak statystycznie istotnej różnicy między wartościami średnimi potwierdza brak zależności między rodzajem skał macierzystych lub typem gleb a zasobnością próchnic leśnych w ten pierwiastek. Stwierdzone zawartości miedzi nie należą do wysokich i są zbliżone do koncentracji podawanych z innych obszarów górskich [Brożek i in. 2003, Kabała i Szerszeń 2002, Niemyska-Łukaszuk i in. 1998]. Istotnie wyższe stężenia miedzi w powierzchniowych poziomach organicznych podawane są jedynie z obszaru Karkonoszy, gdzie w zdecydowanie większym stopniu ujawniają się wpływy antropogeniczne (zanieczyszczenia transgraniczne) na gleby leśne [Drozd i in. 1998, Skiba i in. 1998]. Zwiększone zawartości miedzi są wykazywane również na obszarze Gór Stołowych [Karczewska i in. 1998], lecz jedynie w bezpośrednim sąsiedztwie szlaków komunikacyjnych. W ujęciu ogólnym całkowita zawartość miedzi w poziomach mineralnych jest wyraźnie powiązana z rodzajem skały macierzystej, kierunkiem procesów pedogenicznych oraz koncentracją węgla organicznego. W najgłębiej położonych poziomach C, w których zawartość miedzi jest najmniej zależna od rodzaju i natężenia procesów glebowych, najniższe jej zawartości (średnio 3,0 mg. kg -1 ) w glebach wytworzonych z piaskowców, odznaczających się jednocześnie najmniejszą zawartością frakcji ilastych. Ponad dwukrotnie większe ilości miedzi (różnica jest istotna statystycznie przy p<0,05) stwierdzono w poziomach C gleb wytworzonych z granitów i mułowców odpowiednio 7,8 i 8,2 mg. kg -1 (wartości średnie). Stwierdzone ilości miedzi mieszczą się w zakresach zawartości pierwiastka określonych przez Brożka i in. [2004] na podstawie badań kilkudziesięciu profili gleb leśnych wytworzonych z podobnych skał macierzystych na obszarze południowej Polski. Profilowe rozmieszczenie miedzi w każdym z porównywanych typów gleb odznaczają specyficzne cechy. W glebach wytworzonych z granitoidów zawartość miedzi wyraźnie maleje w pionowej sekwencji poziomów O-A-B-C (tab. 1), a różnice między średnimi zawartościami pierwiastka w kolejnych poziomach są statystycznie istotne przy p<0,05. 95

Jarosław Waroszewski, Cezary Kabała, Justyna Drozdowska Tabela 2. Współczynniki korelacji między całkowitą zawartością miedzi a wybranymi właściwościami poziomów mineralnych trzech typów gleb Gór Stołowych Table 2. Coefficients of correlation between total Cu content and selected properties of mineral horizon of three soil types in the Stołowe Mountains Właściwości Gleby brunatne wytworzone z granitu Gleby brunatne wytworzone z mułowca Gleby bielicowe wytworzone z piaskowca ph H 2 O -0,28 0,22-0,29 ph KCl -0,30* 0,15-0,30* Węgiel organiczny 0,47* 0,46* 0,60* Frakcja <0,02 mm 0,21 0,08 0,21 Ił <0,002 mm 0,33* 0,20 0,55* Objaśnienia: * współczynniki korelacji istotne statystycznie przy p<0,05. Koncentracja miedzi w poziomie Ah tych gleb (przeciętnie 15,3 mg. kg -1 ) jest największa wśród porównywanych gleb, co ma związek z największą zawartością substancji organicznej (średnio 14,2% C org ). Skutkuje to również największą wśród trzech porównywanych typów gleb wartością indeksu bioakumulacji w poziomie A (wskaźnik I A/ C=1,96). Jednocześnie, różnica między poziomami O i A jest w tym typie gleb najmniejsza (wskaźnik wzbogacenia I O/A wynosi około 1,6). Rozmieszczenie miedzi w profilach gleb brunatnych kwaśnych wytworzonych z granitoidów nie odzwierciedla występujących w nich różnic uziarnienia (zawartości frakcji ilastej), lecz wyraźnie nawiązuje do zawartości materii organicznej w poszczególnych poziomach. Identyczny gradient malejącej zawartości w przekroju pionowym, powiązany z malejącą zawartością substancji organicznej, stwierdzono w glebach brunatnych kwaśnych wytworzonych ze skał magmowych i metamorficznych, m.in. w Karpatach [Brożek i in. 2003], Rudawach Janowickich [Kabała i in. 1998], na Śnieżniku i w Górach Bystrzyckich [Kabała i Szerszeń 2002] oraz w Górach Izerskich [Kabała 1998]. W glebach wytworzonych z mułowców zawartość miedzi jest co prawda największa w poziomie A (średnio około 9,1 mg. kg -1 ), ale nieco mniejsze zawartości Cu w poziomach B i C nie różnią się statystycznie od siebie, co upoważnia do stwierdzenia, że zawartość miedzi nie różnicuje się w profilu tych gleb lub maleje z głębokością w nieznacznym stopniu. Jest to prawdopodobnie skutkiem dwóch trendów o przeciwstawnym wpływie na całkowitą zawartość tego pierwiastka: zmniejszania się ilości węgla organicznego a jednocześnie zwiększenia się ilości frakcji ilastej w pionowym przekroju tych gleb (tab. 1). Zawartość miedzi w poziomach A gleb wytworzonych z piaskowców kwarcytowych (średnio 3,3 mg. kg -1 ) jest najmniejsza wśród porównywanych gleb, a jednocześnie różnica tych zawartości między poziomami O i A jest największa (wskaźnik wzbogacenia I O/A wynosi około 6,7), co świadczy o niestabilności miedzi w poziomie A i wymywaniu pierwiastka w głąb profilu. W obrębie profilu wyraźnie ujawnia się wpływ procesu bielicowania [Skłodowski i in. 1988]: najmniejsze ilości pierwiastka występują w poziomie eluwialnym E (średnio 2,5 mg. kg -1 ), a największe w poziomie iluwialnym Bhs (średnio 5,3 mg. kg -1 ). To zróż- 96

Profilowe rozmieszczenie miedzi w glebach brunatnych i bielicowych wytworzonych... nicowanie naśladuje zarówno rozmieszczenie materii organicznej (współczynnik korelacji r=0,60 istotny przy p<0,05), jak i różnice w zawartości frakcji ilastej w kolejnych poziomach profilu gleb bielicowych (współczynnik korelacji r=0,55 istotny przy p<0,05). Podobne prawidłowości w rozmieszczeniu miedzi w profilach gleb bielicowych stwierdzono m.in. na Babiej Górze [Niemyska-Łukaszuk i in. 1998], w Górach Izerskich [Kabała 1998], a także w trakcie wcześniejszych badań prowadzonych w Górach Stołowych [Karczewska i Kabała 2002]. Często stosowanym w badaniach geochemicznych wskaźnikiem pozwalającym na ocenę stopnia nagromadzenia metali ciężkich, w tym antropogenicznego zanieczyszczenia, jest współczynnik akumulacji metalu w ektohumusie do jego zawartości w skale macierzystej gleby mineralnej [Niemyska-Łukaszuk i in. 1998]. W glebach bielicowych wytworzonych z piaskowców wskaźnik ten przyjmuje średnią wartość około 7,4, w glebach brunatnych natomiast, wytworzonych zarówno z mułowców, jak i granitów, wartość tego wskaźnika kształtuje się na znacznie niższym poziomie, około 3,13,2. Duże wartości wskaźnika akumulacji miedzi w bielicach dowodzą szczególnej roli ektohumusu jako magazynu miedzi w glebach wytworzonych ze skały macierzystej szczególnie ubogiej w ten składnik. Obliczone wartości wskaźnika akumulacji są znacznie większe od podawanych przez Niemyską-Łukaszuk i in. [1998] z obszaru Babiej Góry, co jednak nie świadczy o zanieczyszczeniu gleb Gór Stołowych (ponieważ ilości miedzi w poziomach ektohumusu są niższe niż na obszarze Babiej Góry), a wynika raczej ze znacznie większej zawartości miedzi w skałach macierzystych gleb w masywie Babiej Góry. Przedstawione w niniejszym opracowaniu koncentracje miedzi w próchnicach nakładowych gleb leśnych Gór Stołowych wskazują na niewielki obecnie wpływ zanieczyszczeń transgranicznych na ekosystemy leśne Parku Narodowego Gór Stołowych. Ograniczenie depozycji metali ciężkich obserwowane jest już od końca lat 90-tych ubiegłego wieku, co potwierdzają liczne publikacje zarówno z Europy Zachodniej [Hernandez i in. 2003], jak i Europy Centralnej, m.in. z obszaru Czech [Suchara i Sucharova 2001], jak też z południowo-wschodniej Polski oraz zachodniej Ukrainy [Waroszewski i in. 2009]. 4. WNIOSKI Ogólna zawartość miedzi w poziomach mineralnych gleb Gór Stołowych zależy od rodzaju skały macierzystej i jest najmniejsza w glebach bielicowych wytworzonych z piaskowców, większa w glebach brunatnych z mułowców, a największa w glebach brunatnych wytworzonych z granitoidów. Zawartość miedzi w profilu glebowym odzwierciedla kierunek procesu glebotwórczego: 1) w glebach brunatnych wytworzonych z granitów maleje w sekwencji poziomów O-A-B-C, 2) w glebach brunatnych wytworzonych z mułowców nie różnicuje się znacząco w profilu, 3) w glebach bielicowych osiąga minimum i maksimum odpowiednio w poziomach eluwialnych E i iluwialnych Bhs. 97

Jarosław Waroszewski, Cezary Kabała, Justyna Drozdowska Najwyższe koncentracje miedzi występują w powierzchniowych poziomach próchnic nadkładowych, bez istotnych statystycznie różnic między porównywanymi typami gleb, co jest spowodowane dominacją świerka we wszystkich typach siedlisk leśnych Gór Stołowych. Koncentracje miedzi w poziomach mineralnych mają wartości bliskie tłu geochemicznemu skał macierzystych badanych gleb i potwierdzają brak zanieczyszczenia tym pierwiastkiem gleb Gór Stołowych. 5. PIŚMIENNICTWO ALLOWAY B.J. 1995. Heavy metals in soils. John Willey. New York. BROŻEK S., GRZYWNOWICZ I., WOJCIECHOWICZ A. 2003. Metale ciężkie w skałach macierzystych gleb leśnych Polski. Zesz. Problem. Post. Nauk Roln. 493: 5363. DROZD J., LICZNAR M., WEBER J., LICZNAR S.E., JAMROZ E., DRADRACH A., MA- STALSKA-CETERA B., ZAWERBNY T. 1998. Degradacja gleb w niszczonych ekosystemach Karkonoszy i możliwości jej zapobiegania. Polskie Towarzystwo Substancji Humusowych, Wrocław: 125. HERNANDEZ L., PROBST A, PROBST J.L., ULRICH E. 2003. Heavy metal distribution in some French forest soils evidence for atmospheric contamination. Science of The Total Environment 312: 195215. KABAŁA C. 1998. Pierwiastki śladowe w glebach Gór Izerskich. Zesz. Nauk. Akademii Rolniczej, we Wrocławiu 347:95106. KABAŁA C., SZERSZEŃ L. 1998. Właściwości gleb brunatnych na obszarze Parku Narodowego Gór Stołowych. Zesz. Problem. Post. Nauk Roln. 464:89100. KABAŁA C., SZERSZEŃ L. 2002. Profile distribution of lead, zinc and copper in Dystric Cambisols developed from granite and gneiss of the Sudetes Mountains, Poland. Water Air and Soil Pollution 138:307317. KABAŁA C., SZERSZEŃ L., BARTOSZEWSKA K. 1998. Zawartość Pb, Zn i Cu w glebach Gór Izerskich i Rudaw Janowickich jako tło dla Karkonoskiego Parku Narodowego. Geoekologiczne problemy Karkonoszy. Acarus, Poznań: 207212. KABATA-PENDIAS A., PENDIAS H. 1993. Biogeochemia pierwiastków śladowych. PWN, Warszawa. KARCZEWSKA A., KABAŁA C. 2002. Pierwiastki śladowe w glebach Parku Narodowego Gór Stołowych. Szczeliniec 6:133160. KARCZEWSKA A., KABAŁA C., SZAFLICKA B. 1998. Metale ciężkie w glebach Parku Narodowego Gór Stołowych wzdłuż Szosy 100 Zakrętów. Szczeliniec 2:914. NIEMYSKA-ŁUKASZUK J., MIECHÓWKA A., ZADROŻNY P. 1998. Metale ciężkie (Cd, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb, Zn) w wybranych glebach Babiogórskiego Parku Narodowego. Zesz. Problem. Post. Nauk Rol. 464:311317. 98

Profilowe rozmieszczenie miedzi w glebach brunatnych i bielicowych wytworzonych... SKIBA S., DREWNIK M., SZMUC R, 1998. Zawartość metali ciężkich w powierzchniowych poziomach gleb Karkonoszy. Zesz. Problem. Post. Nauk Rol. 418:353360. SKŁODOWSKI P., MACIEJEWSKA A., SZAFRANEK A. 1988. Wpływ procesu bielicowania na rozmieszczenie pierwiastków śladowych w profilach gleb bielicowych. Rocz. Glebozn. 39:113128. SUCHARA I., SUCHAROVA J. 2002. Distribution of sulphur and heavy metals in forest floor humus of the Czech Republic. Water, Air and Soil Pollution 136: 289316. SZOPKA K. 2000. Geneza, skład i właściwości gleb wytworzonych z piaskowców na terenie Gór Stołowych. Zesz. Nauk. Akademii Rolniczej we Wrocławiu, 396:95109. WAROSZEWSKI J., HARCZUK M., KABAŁA C. 2009. Przestrzenne gradienty zawartości pierwiastków śladowych w borówce brusznicy i poziomach organicznych gleb Sudetów i Karpat. Roczn. Glebozn. 60:108116. 99