Proszę chwilę zaczekać, ładuję stronę ...

Nr 2/2010

 PRZYRODA I KRAJOBRAZ   

   

Pustułka pęcherzykowata jest dobrym biowskaźnikiem zanieczyszczenia środowiska.
(Fot. Lech Krzysztofiak)

 

  

Lech Krzysztofiak

  

METALE CIĘŻKIE
W ŚRODOWISKU PARKU

 

 

      

Wszystko co nas otacza, zbudowane jest z pierwiastków, które spełniają określone funkcje w przyrodzie. Nie zawsze znamy dokładną rolę, jaką poszczególne pierwiastki odgrywają w funkcjonowaniu organizmów czy całych ekosystemów. Wiemy jednak, iż w wyniku działalności człowieka może w środowisku nastąpić podwyższenie stężeń niektórych pierwiastków, co staje się groźne dla żywych organizmów. Wśród pierwiastków, które mogą stanowić duże niebezpieczeństwo dla środowiska przyrodniczego, w tym i dla człowieka, są metale ciężkie, czyli pierwiastki o masie właściwej (gęstości) większej od 4,5 g/cm3. Przeciętnemu człowiekowi metale ciężkie kojarzą się z reguły z ołowiem, który jest naprawdę ciężki (jego masa właściwa wynosi 11,34 g/cm3). Metal ten jest miękki, podatny na obróbkę i odporny na korozję, co sprawiało, że był używany do wyrobu wielu przedmiotów, m.in.: odważników, blachy, stopów lutowniczych, polewy ceramicznej i szkła. Ale metale ciężkie stanowią znacznie większą grupę, bo zaliczamy do nich, oprócz ołowiu (Pb): miedź (Cu), kobalt (Co), chrom (Cr), kadm (Cd), żelazo (Fe), cynk (Zn), cynę (Sn), rtęć (Hg), mangan (Mn), nikiel (Ni), molibden (Mo), wanad (V) i wolfram (W). Większość tych pierwiastków występuje w przyrodzie w śladowych ilościach i związana jest głównie z takimi procesami, jak: erupcje wulkanów, wietrzenie skał, procesy glebotwórcze, parowanie oceanów czy pożary lasów. Z reguły nie powodują one większego zagrożenia dla środowiska przyrodniczego. Do źródeł powodujących wzrost koncentracji metali ciężkich, np. w roślinach, należą emisje przemysłowe z hut, elektrociepłowni, cementowni i silników spalinowych, komposty ze śmieci miejskich i osadów ściekowych a także niektóre pestycydy. W warunkach silnego skażenia rośliny żółkną i obumierają, zaś zwierzęta mogą wykazywać różnorodne objawy zatrucia. Dla zdrowia ludzi największe potencjalne zagrożenie stanowią ołów i kadm.

  

Największe zagrożenie dla środowiska stwarza energetyka oparta na spalaniu węgla kamiennego i brunatnego. Dotyczy to nie tylko dużych ciepłowni i elektrociepłowni, ale także małych palenisk domowych, które łącznie dają potężną dawkę zanieczyszczeń. Metalami ciężkimi znacznie zanieczyszczone są tereny wzdłuż szlaków komunikacyjnych, co oczywiście dotyczy głównie ołowiu, który występuje w spalinach samochodowych oraz kadmu i chromu, które pochodzą ze ścierania się opon, klocków hamulcowych i innych części pojazdów.

  

Obecnie można powiedzieć, że metale ciężkie są prawie wszędzie, w niektórych rejonach w mniejszym stężeniu, w innych w większym. Dotyczy to również miejsc szczególnie cennych przyrodniczo, jakimi są parki narodowe. Również w środowisku Wigierskiego Parku Narodowego stwierdzana jest obecność metali ciężkich, które pochodzą zarówno z lokalnych źródeł zanieczyszczeń, jak i z zanieczyszczeń dalekiego zasięgu. Źródłem zanieczyszczenia środowiska metalami ciężkimi są tu m.in.: transport drogowy, ciepłownie, budownictwo, rolnictwo oraz działalność gospodarstw domowych.

  

Metale ciężkie przedostają się zarówno do gleby, wody, jak i powietrza, skąd dalej przenikają do organizmów żywych - grzybów, roślin i zwie- rząt, często kumulując się w ich tkankach.

  

  

 

  

Chcąc stwierdzić poziom zanieczyszczenia środowiska metalami ciężkimi, można badać ich koncentracje w poszczególnych elementach składowych środowiska (np. w glebie, wodzie czy powietrzu). Często jednak w takich badaniach stosuje się metody bioindykacji, a jako biowskaźnika używa się np. wystę- pującego powszechnie na terenie całej Polski nadrzewnego porostu pustułki pęcherzykowatej Hypogymnia physodes.

  

Na terenie Wigierskiego Parku Narodowego od 1999 roku prowadzone są badania zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego, które wykonuje się na podstawie koncentracji metali ciężkich (Cd, Pb, Cu, Cr, Ni, Zn, Fe) w plechach pustułki pęcherzykowatej, zbieranej z różnych stanowisk na terenie parku. Porosty są uniwersalnymi biowskaźnikami, gdyż mogą być równocześnie akumulatorami i indykatorami, tzn. mogą gromadzić w swoich tkankach zanieczyszczenia (np. metale ciężkie), jak i wskazywać na ich obecność w powietrzu uszkodzeniami plechy. W ciągu całego okresu badań poziom metali ciężkich w porostach wskazywał, że obszar parku położony jest w strefie „czystego” powietrza. Oznacza to, że poszczególne komponenty środowiska nie są narażone na toksyczne działanie tych pierwiastków. Oczywiście stężenia metali ciężkich nie są jednakowe na terenie parku, a różnice te zaznaczają się zarówno w aspekcie przestrzennym jak i czasowym. Zróżnicowanie to dobrze obrazują wykresy stężeń dwóch najgroźniejszych metali, a mianowicie ołowiu (Ryc. 1) i kadmu (Ryc. 2).

  

W ostatnich kilku latach prowadzone były na terenie parku badania zawartości metali ciężkich w osadach dennych jeziora Wigry. Stężenie metali w osadach jest często wielokrotnie wyższe, niż w wodach i to dlatego osady traktuje się jako dobry wskaźnik nawet niewielkiego zanieczyszczenia. Badania te wykazały, że najsilniej zanieczyszczoną częścią jeziora jest Zatoka Hańczańska. Stwierdzono tam najwyższe zawartości metali (Cd, Cr, Cu, Fe, Mn i Zn) w powierzchniowych warstwach osadów, naniesionych przez ostatnie kilkadziesiąt lat przez rzekę Czarną Hańczę (są to zanieczyszczenia pochodzenia antropo- genicznego). Zanieczyszczenia wnoszone z wodami rzeki nie rozprzestrzeniają się na pozostałe, wyraźnie wyodrębnione części jeziora. Zatem stężenia metali w innych częściach akwenu, nawet w powierzchniowych warstwach osadów, są niewielkie. Stężenia metali z głębszych warstw osadów charakteryzowały się niskimi wartościami i można przyjąć je za lokalne tło geochemiczne. Porównując średni poziom zanieczyszczenia jeziora metalami ciężkimi, z innymi jeziorami w kraju, można stwierdzić, że podobnie jak w przypadku powietrza atmosferycznego, Wigry są zbiornikiem niezanieczyszczonym.

  

Niezależnie od obecnego niskiego poziomu zawartości metali ciężkich w środowisku parku należy dołożyć wszelkich starań, aby ograniczać dopływ tych zanieczyszczeń. Sprzyjać temu może ograniczenie ruchu samochodowego na terenach objętych ochroną, ograniczenie stosowania w rolnictwie i gospodarstwach domowych zawierających metale środków chemicznych, stosowanie ekologicznych paliw, szersze wykorzystywanie odnawialnych źródeł energii, a także prawidłowa utylizacja odpadów.

  

 

Ryc. 1. Stężenia ołowiu w plechach Hypogymnia physodes z terenu Wigierskiego Parku Narodowego (1. Leszczewek – przy drodze asfaltowej do Suwałk; 2. Magdalenowo - jez. Mozguć; 3. Czerwony Krzyż; 4. Mikołajewo – na skraju lasu przy drodze do Czerwonego Krzyża; 5. Królówek – w lesie przy drodze Piertanie – Królówek; 6. Jezioro Pietronajć; 7. Jezioro Samle Duże; 8. Huta – rzeka Kamionka, na skraju lasu przy drodze; 9. Krzywe – Suchar III; 10. Krzywe; 11. Droga Bindasowa – przy skręcie szlaku turystycznego; 20. Słupie – Suchar Wielki)

 

  

Ryc. 2. Stężenia kadmu w plechach Hypogymnia physodes z terenu Wigierskiego Parku Narodowego

(oznaczenia jak na ryc. 1)

  

  

  

indeks tematyczny "WIGRY" home Wigierski PN spis treści następny artykuł