An assessment of urban habitat contamination with selected heavy metals within the city of Katowice using the common dandelion (Taraxacum officinale Web.) as a bioindicator

• Autorzy: Agnieszka Degórska
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The common dandelion (Taraxacum officinale Web.) is considered to be a good indicator species due to its wide spread and high tolerance to harsh environmental conditions. It was used in this study to assess contamination with selected heavy metals (Zn, Pb, Cd) within urban habitats of the city of Katowice (southern Poland). Samples were collected from outside the forest regions. Content of heavy metals was determined using Flame Atomic Absorption Spectroscopy (F-AAS). The soil mineralization was conducted using 50,0 cm3 10% HNO3. Determination of elemental concentrations in the plant material was carried out with the "wet" method using heating blocks for a period of 7-10 days. The following concentration ranges for individual elements in soil were found: 14,03-2049,50 mg kg-1 (Pb), 17,91-4118,00 mg kg-1 (Zn), 0,25-52,93 mg kg-1 (Cd). Concentrations within the leaves of common dandelion were: 5,52-93,04 μg g-1 (Pb), 71,71-807,15 μg g-1 (Zn), 0,10-15,69 μg g-1 (Cd). Plants from the most heavily contaminated soils were characterised by the lowest bioaccumulation coefficient. The most contaminated areas were the districts: Szopienice-Burowiec and Wełnowiec-Józefowiec, while the least contaminated were the southern districts of Katowice (i.e. Zarzecze, Podlesie). There is also a clear link between the content of heavy metals in soils examined in this study and the land use.(original abstract)

Słowa kluczowe

EN

City; Environmental pollution; Heavy metals

PL

Miasto; Zanieczyszczenie środowiska; Metale ciężkie

• Czasopismo: Environmental & Socio-economic Studies
• Rocznik: 2013
• Tom: 1
• Numer: nr 4
• Strony: 29--40

Twórcy

autor

Agnieszka Degórska

• University of Silesia in Katowice, Sosnowiec, Poland

Bibliografia

• Balasooriya B.L.W.K., Samson R., Mbikwa F., Vitharana U. W. A. 2009. Biomonitoring of urban habitat quality by anatomical and chemical leaf characteristics. "Environ. Exp. Bot.", 65: 386-394.
• Baycu G., Tolunay D., Özden H., Günebakan S. 2006. Ecophysiological and seasonal variations in Cd, Pb, Zn, and Ni concentrations in the leaves of Urban deciduous trees in Istanbul. "Environ. Pollut.", 143: 545-554.
• Chakrabortty S., Paratkar G. T. 2006. Biomonitoring of trace element air pollution using mosses. "Aerosol Air Qual. Res.," 6(3): 247-258.
• Ciepał R. 1999. Kumulacja metali ciężkich i siarki w roślinach wybranych gatunków oraz glebie jako wskaźnik stanu skażenia środowiska terenów chronionych województw śląskiego i małopolskiego. "Pr. Nauk. UŚ w Katowicach", nr 1774, Wyd. Uniw. Śl., Katowice.
• Czarnowska K., Milewska A. 2000. The content of heavy metals in an indicator plant (Taraxacum officinale) in Warsaw. "Pol. J. Environ. Stud.", 9(2): 125-128.
• Davis T.A., Volesky B., Mucci A. 2003. A review of the biochemistry of heavy metal biosorption by brown algae. "Water Res.", 37(18): 4311-4330.
• Dąbkowska-Naskręt H., Jaworska H., Malczyk P., Długosz J., Kobierski M. 2000. Kadm w glebach i mniszku lekarskim (Taraxacum officinale) z regionu pomorsko-kujawskiego. [in:] Kabata-Pendias A., Szteke B. (ed.) Kadm w środowisku - problemy ekologiczne i metodyczne. "Zesz. Nauk. Komit. Człowiek i środowisko", PAN, 26: 259-264.
• Dećkowska A., Pierścieniak M., Gworek B., Maciaszek D. 2008. Wybrane gatunki roślin jako wskaźniki zmian w środowisku. Ochr. Środow. Zasob. Nat., 37: 128-138.
• Dijngova R., Kuleff I., Markert B. 2004. Chemical fingerprinting of plants." Ecol. Res.", 19: 3-11.
• Fojcik B., Stebel A. 2001. Struktura ekologiczna i przestrzenna brioflory miasta Katowice. "Mat. i Oprac. Centrum Dziedzictwa Przyrody Górnego Śląska", t. 5, Katowice.
• Gałuszka A. 2005. The chemistry of soils, rocks and plant bioindicators in three ecosystems of the Holy Cross Mountains, Poland. "Environ. Monit. Assess.", 110: 55-70.
• Harmens H., Norris D.A., Koerber G.R., Buse A., Steinnes E., Rühling A. 2008. Temporal trends (1990-2000) in the concentration of cadmium, lead and mercury in mosses across Europe. "Environ. Pollut.", 151: 368-376.
• Jankowska J., Sosnowski J., Ciepiela G.A., Jankowski K. 2007. Zawartość ołowiu w wybranych gatunkach roślin dwu-liściennych rosnących na użytkach zielonych w pobliżu trasy szybkiego ruchu. Ochr. Środow. i Zasob. Nat., 30: 99-104.
• Jóźwiak M. 2007. Kumulacja metali ciężkich i zmiany morfologiczne w plechach porostu Hypogymnia physodes (L.) Nyl. "Monitor. Środowiska Przyrod.", 8: 51-56.
• Kabata-Pendias A. 1998. Analiza śladowa gleb i roślin. [in:] Kabata-Pendias A., Szteke B. (ed.) Problemy jakości analizy śladowej w badaniach środowiska przyrodniczego. Wyd. Eduk. Z. Dobkowskiej, Warszawa.
• Kabata-Pendias A., Pendias H. 1999. Biogeochemia pierwiastków śladowych. PWN, Warszawa.
• Kabata-Pendias A., Piotrowska M., Motowicka-Terelak T., Maliszewska-Kordybach B., Filipiak K., Krakowiak A., Pietruch C. 1995. Podstawy oceny chemicznego zaniemczyszczenia gleb. 40 Metale ciężkie, siarka i WWA. Warszawa, Bibl. Monitor. Środowiska.
• Kalinowska R., Trzcińska M., Pawlik-Skowrońska B. 2008. Glony glebowe terenów pogórniczych skażonych." Wiad. Bot.," 52(3/4): 63-79.
• Kaliszczyk J., Kolon K., Ślipek E. 1997. Mchy wodne Fontinalis antipyretica L. i Platyhypnidium rusciforme (Neck.) Fleisch. w biotesteach toksyczności chromu." Acta Univ. Wratisl., Pr. Bot.", 72: 81-89.
• Karczewska A. 2002. Mniszek lekarski Taraxacum officinale jako wskaźnik całkowitych zawartości i rozpuszczalnych form cynku w glebach na przykładzie aglomeracji wrocławskiej. [in:] Kabata-Pendias A., Szteke B. (eds.) Cynk w środowisku - problemy ekologiczne i metodyczne. Zesz. Nauk. Komit. Człowiek i środowisko, PAN, 33: 301-308.
• Keane B., Collier M.H., Shann J.R., Rogstad S.H. 2001. Metal content of dandelion (Taraxacum officinale) leaves in relation to soil contamination and airborne particulate matter." Sci. Total Environ.", 281: 63-78.
• Kimsa T., Ciepał R. 1995: Metale ciężkie w roślinach jako wskaźnik degradacji środowiska. "Kształt. środ. geogr. i ochr. przyr. na obsz. uprzem. i zurb.", 20: 28-36.
• Kłos A. 2007. Porosty - biowskaźniki i biomonitory zanieczyszczenia środowiska. "Chemia-Dydaktyka-Ekologia-Metrologia", 12(1-2): 61-77.
• Kowol J., Kwapuliński J., Wiechuła D., Wróbel H. 2000. Zanieczyszczenie kadmem korzenia mniszka pospolitego (Taraxacum officinale Web.) na terenach przemysłowych. [in:] Kabata-Pendias A., Szteke B. (ed.) Kadm w środowisku - problemy ekologiczne i metodyczne. Zesz. Nauk. Komit. 'Człowiek i środowisko', PAN, 26: 265-272.
• Królak E. 2003. Accumulation of Zn, Cu, Pb and Cd by dandelion (Taraxacum officinale Web.) in environments with various degrees of metallic contamination. "Pol. J. Environ. Stud.", 12(6): 713-721.
• Lombi E., Wenzel W. W., Adriano D. C. 1998. Soil contamination, risk reduction and remediation. "Land Cont. Reclam.", 6(4): 183-197.
• Madejón P., Marañon T., Murillo J.M., Robinson B. 2004. White poplar (Populus alba) as a biomonitor of trace elements in contaminated riparian forests. Environ. Pollut., 132: 145-155.
• Markert B. 2007. Definitions and principles for bioindication and biomonitoring of trace metals in the environment." J. Trace Elem. Med. and Bio.", 21 S1, 77-82.
• Mowszowicz J. 1983. Przewodnik do oznaczania krajowych roślin zielarskich. PWRiL, Warszawa.
• Mowszowicz J. 1986. Krajowe chwasty polne i ogrodowe. Przewodnik do oznaczania. PWRiL, Warszawa.
• Münker B. 1998. Leksykon przyrodniczy. Kwiaty polne i leśne. Geo Center, Warszawa.
• Nawara Z. 2006. Flora Polski. Rośliny łąkowe. MULTICO Ofic. Wydaw., Warszawa.
• Niesiobędzka K. 2005. Metale ciężkie w roślinności i glebach narażonych na antropopresję. "Chem. i Inż. Ekol.", 12(S4): 529-535.
• Objaśnienia do mapy geośrodowiskowej Polski 1:50 000. Ark. Katowice (943). 2004. Państ. Inst. Geol., Warszawa.
• Ostrowska A., Gawliński S., Szczubiałka Z. 1991. Metody analizy i oceny właściwości gleb i roślin. Inst. Ochrony Środowiska, Warszawa.
• Pasieczna A. 2003. Atlas zanieczyszczeń gleb miejskich w Polsce. Państ. Inst. Geol., Warszawa.
• Piervittori R., Maffei S. 2001. The importance of indicator species in the biomonitoring of atmospheric pollution. A case study in the city of Aosta, NW Italy. "Cryptogamie Mycol.", 22(4): 297-310.
• Podbielkowski Z. 1992. Rośliny użytkowe. WSiP, Warszawa.
• Raport o stanie miasta 2005. Urząd Miasta Katowice, Katowice.
• Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 9 września 2002 r. w sprawie standardów jakości gleby oraz standardów jakości ziemi. Dz. U. Nr 165, Poz.1359.
• Rutkowska B. 1984. Atlas roślin łąkowych i pastwiskowych. PWRiL, Warszawa.
• Santamaría J.M., Martín A. 1997. Tree bark as a bioindicator of air pollution in Navarra, "Spain. Water Air Soil Poll.", 98: 381-387.
• Schütz K., Carle R., Schieber A. 2006. Taraxacum - A review on its phytochemical and pharmacological profile. "J. Ethnopharmacol.", 107: 313-323.
• Spodniewska A., Barski D., Zasadowski A. 2009. Zawartość kadmu i ołowiu w wybranych gatunkach grzybów pochodzących z województwa warmińsko-mazurskiego. "Ochr. Środow. Zasob. Nat.", 41: 135-141.
• Steward-Wade S.M., Neumann S., Collins L.L., Boland G.J. 2002. The biology of Canadian weeds. 117. Taraxacum officinale G.H. Weber ex Wiggers. "Can. J. Plant Sci.", 82: 825-853.
• Szczepaniak K., Biziuk M. 2003. Aspects of the biomonitoring studies using mosses and lichens as indicators of metal pollution. "Environ. Res.", 93: 221-230.
• Śliwa L. 2000. Lichenoindykacja zmian środowiska naturalnego Beskidu Sądeckiego." Ochr. Przyr.", 57: 41-49.
• Świercz A. 2004. Rola biowskaźników w monitoringu zanieczyszczeń środowiska i rekultywacji terenów poprzemysłowych [in:] Strzyż M. (ed.) Perspektywy rozwoju regionu w świetle badań krajobrazowych. Probl. Ekologii Krajobrazu PAEK, Kielce, 235-241.
• Trąba Cz. 1998. Zawartość ołowiu w runi łąkowej w zależności od typu zbiorowiska i niektórych właściwości gleby. [in:] Kabata-Pendias A., Szteke B. (eds.) Ołów w środowisku - problemy ekologiczne i metodyczne. Zesz. Nauk. Komit. "Człowiek i środowisko", PAN, 21: 201-207.
• Tymrakiewicz W. 1976. Atlas chwastów. PWRiL, Warszawa.
• Uchwała Nr XL VI/449/97 Rady Miejskiej Katowic z dnia 29 września 1997 r. w sprawie nazw i granic obszarów działania jednostek pomocniczych samorządu na terenie miasta Katowic.
• van Herk C.M. 1999. Mapping of ammonia pollution with epiphytic lichens in the Netherlands. Lichenologist, 31(1): 9-20.
• Winter S., Wappelhorst O., Markert B. 2000. Löwenzahn Taraxacum officinale Web. als (städtischer) Bioindikator. UWSF - Z. "Umweltchemie Ökotox.", 12(6): 311-321.
• Wiseman R.D., Wadleigh M.A. 2002. Lichen response to changes in atmospheric sulphur: isotopic evidence. "Environ. Pollut.", 116: 235-241.
• Wistuba M., Waga J.M. 2006. Struktura zagospodarowania terenów nadrzecznych Katowic. "Kształt. środ. geogr. i ochr. przyr. na obsz. uprzem. i zurb.", 37: 62-72.
• Zeidler M. 2005. Heavy metals in two herb species (River Morava, Czech Republic). "Pol. J. Ecol.", 53(2): 185-195.
• Zimny H. 2006. Ekologiczna ocean stanu środowiska. Bioindykacja i biomonitoring. Agencja Reklamowo-Wydaw. A. Grzegorczyk, Warszawa.