PRACA ORYGINALNA
Akumulacja wybranych metali ciężkich w glebach i liściach drzew rosnących na terenach miejskich – studium przypadku
1
Instytut Rolnictwa, Samodzielny Zakład Chemii Rolniczej i Środowiskowej, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie, Polska
Data nadesłania: 13-02-2023
Data ostatniej rewizji: 04-04-2023
Data akceptacji: 05-04-2023
Data publikacji online: 05-04-2023
Data publikacji: 28-04-2023
Autor do korespondencji
Maciej Julian Fidos
Rolnictwa i Ekologii/ Rolnictwa/ Samodzielny Zakład Chemii Rolniczej i Środowiskowej, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie, Nowoursynowska 166, 02-787, Warszawa, Polska
Rolnictwa i Ekologii/ Rolnictwa/ Samodzielny Zakład Chemii Rolniczej i Środowiskowej, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie, Nowoursynowska 166, 02-787, Warszawa, Polska
Soil Sci. Ann., 2023, 74(1)163082
SŁOWA KLUCZOWE
STRESZCZENIE
Celem przeprowadzonych badań była (1) ocena zanieczyszczenia gleb metalami ciężkimi wzdłuż szlaku komunikacyjnego w jednej z dzielnic Warszawy ( Ursynów) , (2) oznaczanie zawartości metali ciężkich w liściach drzew rosnących na poboczach wzdłuż Al. Komisji Edukacji Narodowej oraz (3) porównanie przydatności wody królewskiej z roztworem 1 mol dm-3 HCl i 0,01 mol dm-3 CaCl2 do ekstrakcji fitodostępnych form Cd, Cu, Cr, Ni, Pb i Zn z miejskich próbek gleby. Analizie poddano zawartość metali ciężkich w glebie i liściach drzew rosnących wzdłuż jednego z głównych szlaków komunikacyjnych w Warszawie. Analiza sumarycznej zawartości badanych metali (Cd, Cu, Cd, Cr, Ni, Pb, Zn) nie wykazała przekroczeń wartości dopuszczalnych dla tych pierwiastków w glebie. Analizowane gatunki drzew charakteryzowały się zmienną zdolnością do wchłaniania metali ciężkich. Wykazano, że Brzoza brodawkowata (Betula pendula Roth) gromadzi zazwyczaj największe ilości badanych metali ciężkich, a w szczególności Zn. Najniższą zdolność akumulacji metali ciężkich w liściach wykazał Jarząb szwedzki (Sorbus intermedia). Korelacja między zawartością metali w liściach badanych gatunków drzew i próbkach gleb sugeruje, że ocena zanieczyszczenia środowiska metalami ciężkimi gleby jest wydajniejsza przy użyciu do oznaczeń roztworu 1 mol dm-3 HCl, niż oznaczanie form całkowitych. Wykazano także, że drzewa mogą służyć do oceny stanu zanieczyszczenia środowiska metalami ciężkimi.
REFERENCJE (55)
1.
Alahabadi, A. et al., 2017. A comparative study on capability of different tree species in accumulating heavy metals from soil and ambient air. Chemosphere 172, 459–467. https://doi.org/10.1016/j.chem....
2.
Antoniadis, V., Levizou, E., Shaheen, S.M., Ok, Y.S., Sebastian, A., Baum, Ch., Prasad, M.N.V., Wenzel, W.W., Rinklebeg, J., 2017. Trace elements in the soil-plant interface: Phytoavailability, translocation, and phytoremediation – A review. Earth - Science Reviews 171, 621–645. http://dx.doi.org/10.1016/j.ea....
3.
Cheng, H., Li, M., Zhao, Ch., Li, K., Peng, M., Quin, A., Cheng, X., 2014. Overview of trace metals in the urban soil of 31 metropolises in China. Journal of Geochemical Exploration 139, 31–52. http://dx.doi.org/10.1016/j.ge....
4.
Cheung, K.L., Ntziachristos, L., Tzamkiozis, T., Schauer, J.J., Samaras, Z., Moore, K.F., Sioutas C., 2010. Emissions of Particulate Trace Elements, Metals and Organic Species from Gasoline, Diesel, and Biodiesel Passenger Vehicles and Their Relation to Oxidative Potential. Aerosol Science and Technology, 44, 500–513. https://doi.org/10.1080/027868....
5.
Coufalík, P., Matoušek, T., Křůmal, K., Vojtíšek-Lom, M., Beránek, V., Mikuška, P., 2019. Content of metals in emissions from gasoline, diesel, and alternative mixed biofuels. Environmental Science and Pollution Research 26, 29012–29019. https://doi.org/10.1007/s11356....
6.
Dadea, C., Russo, A., Tagliavini, M., Mimmo, T., Zerbe, S., 2017. Tree species as tools for biomonitoring and phytoremediation in urban environments: A review with special regard to heavy metals. Arboriculture & Urban Forestry 43(4), 155–167. https://doi.org/10.48044/jauf.....
7.
Dmochowski, D., Dmochowska, A., 2011. Evaluation of hazard as consequence of emission of heavy metals from communications sources in the aspects of ecological safety of the areas of high urbanization. Zeszyty Naukowe SGSP / Szkoła Główna Służby Pożarniczej 41, 95–106. (in Polish with English abstract).
8.
Dmuchowski, W., Baczewska, A.H., Gozdowski, D., 2012. Silver Birch (Betula pendula Roth) as zinc hyperaccumulator. [In:] Pacyna, J. (Eds.), Progress on Heavy Metals in the Environment. Book Series, Progress in Environmental Science, Technology and Management, Maralte BV, Leiden, 19–26. https://doi.org/10.5645/b.2.2.
9.
Dmuchowski, W., Gozdowski, D., Brągoszewska, P., Baczewska, A.H., Suwara, I., 2014. Phytoremediation of zinc contaminated soils using silver birch (Betula pendula Roth), Ecological Engineering 71, 32–35 https://doi.org/10.1016/j.ecol....
10.
Dzikuć, M., Adamczyk, J., Piwowar, A., 2018. Problems associated with the emissions limitations from road transport in the Lubuskie Province (Poland). Atmospheric Environment 160: 1-8. https://doi.org/10.1016/j.atmo....
11.
El-Amier, Y.A., Alghanem, S.M., 2018. Tree leaves as bioindicator of heavy metal pollution from soil and ambient air in urban environmental. Plant Archives 18 (2), 2559–2566.
12.
Ferreira, A.J.D., Soares, D., Serrano, L.M.V., Walsh, R.P.D., Dias-Ferreira, C., Ferreira, C.S.S., 2016. Roads as sources of heavy metals in urban areas. The Covões catchment experiment, Coimbra, Portugal. Journal of Soils and Sediments 16, 2622–2639. https://doi.org/10.1007/s11368....
13.
Fidos, M., 2022. The ability of selected tree species to assess the state of the environment. BSc Thesis. Institute of Agriculture, Warsaw University of Life Sciences, 42 pp. (in Polish with English abstract).
14.
Gediga, K., Spiak, Z., Piszcz, U., Bielecki, K., 2015. Suitability of different soil extractants for determination of available Cu and Mn content in Polish soils. Communications in Soil Sciences and Plant Analysis 46(Sup1), 81–93. https://doi.org/10.1080/001036....
15.
Greksa, A., Ljevnaić-Mašić, B., Grabić, J., Benka, P., Radonić, V., Blagojević, B., Sekulić, M., 2019. Potential of urban trees for mitigating heavy metal pollution in the city of Novi Sad, Serbia. Environmental Monitoring and Assessment 191, 636. https://doi.org/10.1007/s10661....
16.
Gupta, V., 2020. Vehicle-generated heavy metal pollution in an urban environment and its distribution into various environmental components. [In:] Shukla, V., Kumar, N. (Eds) Environmental Concerns and Sustainable Development. Springer, Singapore. https://doi.org/10.1007/978-98....
17.
Houba, V.J.G., Temminghoff, E.J.M., Gaikhorst, G.A., van Vark, W., 2000. Soil analysis procedures using 0.01 M calcium chloride as extraction reagent. Communications in Soil Science and Plant Analysis 31 (9-10), 1299–1396. https://doi.org/10.1080/001036....
19.
ISO 10694:1995. Soil quality - Determination of organic and total carbon after dry combustion (elementary analysis).
20.
ISO 11466:1995. Soil quality - Extraction of trace elements soluble in aqua regia.
22.
Ivezić, V., Lončarić, Z., Engler, M., Kerovec, D., Singh, B.R., 2013. Comparison of different extraction methods representing available and total concentrations of Cd, Cu, Fe, Mn and Zn in soil. Poljoprivreda 19 (1), 53–58.
23.
Kabata-Pendias, A., 2010. Trace Elements in Soils and Plants. 4th Edition. Boca Raton, CRC Press: 5487 pp.DOI https://doi.org/10.1201/b10158.
24.
Kajka, K., Rutkowska, B., 2018. Accumulation of selected heavy metals in soils and common dandelion (Taraxacum officinale) near a road with high traffic intensity. Soil Science Annual 69(1), 11–16. https://doi.org/10.2478/ssa-20....
25.
Kashem, M.A., Singh, B.R., Kondo, T., Imamul Huq, S.M., Kawai, S., 2007. Comparison of extractability of Cd, Cu, Pb and Zn with sequential extraction in contaminated and non-contaminated soils. International Journal of Environmental Science & Technology 4, 169–176. https://doi.org/10.1007/BF0332....
26.
Kim, R-Y., Yoon, J-Ki, Kim, T-S, Yang, J. E., Owens, G., Kim, K-R., 2014. Bioavailability of heavy metals in soils: definitions and practical implementation–a critical review. Environmental Geochemistry and Health 37, 1041–1061. https://doi.org/10.1007/s10653....
27.
Komorowski, A., Szulc, W., 2017. Impact of traffic routes on the content of trace elements in soils in Warsaw agglomeration. Soil Science Annual 68(2), https://doi.org/10.1515/ssa-20....
28.
Korzeniowska, J., 2022. Heavy Metal Content in the Soil along the Road No. 7 near Chyżne. Atmosphere 2023, 14, 2. https://doi.org/10.3390/ atmos14010002.
29.
Korzeniowska, J., Stanisławska-Glubiak, E., 2017. Proposal of new convenient extractant for assessing phytoavailability of heavy metals in contaminated sandy soil. Environmental Science and Pollution Research 24, 14857–14866. https://doi.org/10.1007/s11356....
30.
Kumar, A., Tripti, Raj, D., Maiti, S.K., Maleva, M., Borisova, G., 2022. Soil Pollution and Plant Efficiency Indices for Phytoremediation of Heavy Metal(loid)s: Two-Decade Study (2002–2021). Metals 12, 1330. https://doi.org/10.3390/met120....
31.
Li, F., 2018. Heavy Metal in Urban Soil: Health Risk Assessment and Management, Chapter 19. [In:] Saleh, H.E.M., Aglan, R.F. (Eds.), Heavy Metals. IntechOpen, London. http://dx.doi.org/10.5772/inte....
32.
Lima, E.S.A., Amaral Sobrinho, N.M.B., Pérez, D.V., Coutinho, I.B., 2016. Comparing methods for extracting heavy metals from Histosols for establishing quality reference values. Revista Brasileira Ciencia do Solo 40, e0150097. https://doi.org/10.1590/180696....
33.
Menzies, N.W., Donn, M.J., Kopittke, P.M., 2007. Evaluation of extractants for estimation of the phytoavailable trace metals in soils. Environmental Pollution 145, 121–130. https://doi.org/10.1016/j.envp....
34.
Nwaedozie, G., Nyan, S.E., 2018. Determination of Heavy Metals in Soots from Petroleum Vehicles Exhaust Tailpipes. International Journal of Environment, Agriculture and Biotechnology 3 (6), 2233–2243. https://dx.doi.org/10.22161/ij....
35.
Pataki, D.E., Alberti, M., Cadenasso, M.L., Felson, A.J., McDonnell, M.J., Pincetl, S., Pouyat, R.V.,Setälä, H., Whitlow, T.H., 2021. The benefits and limits of urban tree planting for environmental and human health. Frontiers in Ecology and Evolution 9, 603757. https://doi.org/10.3389/fevo.2....
36.
Poland’s National Inventory Report. Greenhouse Gas Inventory for 1988-2020. Submission under the UN Framework Convention on Climate Change and its Kyoto Protocol 2022. Ministry of Climate and Environment: 549 pp.
37.
Popek, R., Łukowski, A., Bates, Ch., Oleksyn, J., 2017. Accumulation of particulate matter, heavy metals, and polycyclic aromatic hydrocarbons on the leaves of Tilia cordata Mill. in five Polish cities with different levels of air pollution. International Journal of Phytoremediation, 19:12, 1134-1141. DOI:10.1080/15226514.2017.1328394.
38.
Rahman, S.U., Yasin, G., Nawaz, M.F., Cheng, H., Azhar, M.F., Riaz, L., Javed, A., Lu, Y., 2022. Evaluation of heavy metal phytoremediation potential of six tree species of Faisalabad city of Pakistan during summer and winter seasons. Journal of Environmental Management 320, 115801. https://doi.org/10.1016/j.jenv....
39.
Regulation of the Minister of the Environment of September 1, 2016 on the method of conducting the assessment of land surface pollution. Journal of Laws of Poland. No. 2016 Item 1395. https://isap.sejm.gov.pl/isap.....
40.
Rinkis, G.J., 1963. Micronutrients in agriculture and medicine. Naukova Dumka: Kijev, Ukraine.
41.
Romanova, O., Lovell, S., 2021. Food safety considerations of urban agroforestry systems grown in contaminated environments. Urban Agriculture & Regional Food Systems, 6, e20008. https://doi.org/10.1002/uar2.2....
42.
Różański, S.Ł., Kwasowski, W., Castejón J.M.P., Hardy, A., 2018. Heavy metal content and mobility in urban soils of public playgrounds and sport facility areas, Poland. Chemosphere 212, 456–466. https://doi.org/10.1016/j.chem....
43.
Rutkowska, B., Szulc, W., Bomze, K., Felczyński, K., 2010. Usefulness of different extraction solutions for determination of plant availability of heavy metals. Ecological Chemistry and Engineering. A 17 (4–5), 483–489.
44.
Sabienë, N., Brazauskienë, D.M., 2004. Determination of heavy metal mobile forms by different extraction methods. Ekologija 1, 36–41.
45.
Sawidis, T., Breuste, J., Mitrovic, M., Pavlovic, P., Tsigaridas, K., 2011. Trees as bioindicator of heavy metal pollution in three European cities. Environmental Pollution 159, 3560–3570. https://doi.org/10.1016/j.envp....
46.
She, W., Guo, L., Gao, J., Zhang, Ch., Wu, S., Jiao, Y., Zhu, G., 2022. Spatial Distribution of Soil Heavy Metals and Associated Environmental Risks near Major Roads in Southern Tibet, China. International Journal of Environmental Research and Public Health 19, 8380. https://doi.org/10.3390/ijerph....
47.
Soriano-Disla, J.M., Speir, T.W., Gómez, I., Clucas, L.M., McLaren, R.G., Navarro-Pedreño, J.N., 2010. Evaluation of different extraction methods for the assessment of heavy metal bioavailability in various soils. Water, Air, & Soil Pollution 213, 471–483. https://doi.org/10.1007/s11270....
48.
Tomašević, M., Rajšić, S., Đorđević, D., Tasić, M., Krstić, J., Novaković, V., 2004. Heavy metals accumulation in tree leaves from urban areas. Environmental Chemistry Letters 2, 151–154. https://doi.org/10.1007/s10311....
49.
van der Ent, A., Nkrumah, P.N., Tibbett, M., Echevarria, G., 2019. Evaluating soil extraction methods for chemical characterization of ultramafic soils in Kinabalu Park (Malaysia). Journal of Geochemical Exploration, 196. pp. 235–246. https://doi.org/10.1016/j.gexp....
50.
Wang, Y-F., Huang, K-L., Li, Ch-T., Mi, H-H., Luo, J-H., Tsai, P-J., 2003. Emissions of fuel metals content from a diesel vehicle engine. Atmospheric Environment 37, 4637–4643. https://doi.org/10.1016/j.atmo....
51.
Wieczorek, K., Turek, A., Szczesio, M., Wolf, W.M., 2020. Comprehensive Evaluation of Metal Pollution in Urban Soils of a Post-Industrial City–A Case of Łódź, Poland. Molecules 25, 4350. doi:10.3390/molecules25184350.
52.
Wierzbowska, J., Kovačik, P., Sienkiewicz, S., Krzebietke, S., Bowszys, T., 2018. Determination of heavy metals and their availability to plants in soil fertilized with different waste substances. Environmental Monitoring and Assessment 190, 567. https://doi.org/10.1007/s10661....
53.
Yang, Q., Guo, J., Wang, D., Yu, Y., Dou, W., Liu, Z., Xu, Q., Lv, G., 2022. Occurrence of trace heavy metals in leaves of urban greening plants in Fuxin, Northeast China: Spatial distribution & plant purification assessment. Sustainability 14, 8445. https://doi.org/10.3390/su1414....
Udostępnij
ARTYKUŁ POWIĄZANY
| eISSN: | 2300-4975 |
| ISSN: | 2300-4967 |
Przetwarzamy dane osobowe zbierane podczas odwiedzania serwisu. Realizacja funkcji pozyskiwania informacji o użytkownikach i ich zachowaniu odbywa się poprzez dobrowolnie wprowadzone w formularzach informacje oraz zapisywanie w urządzeniach końcowych plików cookies (tzw. ciasteczka). Dane, w tym pliki cookies, wykorzystywane są w celu realizacji usług, zapewnienia wygodnego korzystania ze strony oraz w celu monitorowania ruchu zgodnie z Polityką prywatności. Dane są także zbierane i przetwarzane przez narzędzie Google Analytics (więcej).
Możesz zmienić ustawienia cookies w swojej przeglądarce. Ograniczenie stosowania plików cookies w konfiguracji przeglądarki może wpłynąć na niektóre funkcjonalności dostępne na stronie.
Możesz zmienić ustawienia cookies w swojej przeglądarce. Ograniczenie stosowania plików cookies w konfiguracji przeglądarki może wpłynąć na niektóre funkcjonalności dostępne na stronie.
