DIGITALNA ARHIVA ŠUMARSKOG LISTA
prilagođeno pretraživanje po punom tekstu
| ŠUMARSKI LIST 6-8/1990 str. 49 <-- 49 --> PDF |
IZVORNI ZNANSTVENI ČLANCI — ORIGINAL SCIENTIFIC PAPERS UDK 630-631.4 + 546.4/.5/.8.002 Šum. list (X1V71990) 251 TEŠKI METALI (Pb, Zn, Cu) U TLIMA NIZINSKIH ŠUMA SJEVEROZAPADNE HRVATSKE Branimir MAYER, Nadežda PEZDIRC SAŽETAK: U radu se iznose rezultati istraživanja sadržaja olova, cinka i bakra u tlima nizinskih šuma sjeverozapadne Hrvatske. Utvrđene su znatno veće količine na površinama izvrgnutimpoplavama, osobito u aluvijalnim naplavinama rijeke Drave. Ključne riječ i: Teški metali, olovo, cink, bakar, tla nizinskih šuma, unos onečišćenja poplavnim vodama, sjeverozapadna Hrvatska. 1. UVOD Najvrednije nizinske šume hrasta lužnjaka u dolinama rijeka Save, Drave i pritoka već su značajno oštećene (38%>) (Prpi ć et al. 1988, Prpić , 1989). Propadanje hrasta lužnjaka zauzima velike razmjere u srednjoj Posavini, osobito u šumama Odranskog polja pokraj Zagreba i Sunjskog polja kod Siska, a sušenje podravskih vrbika i topolika sve se više širi. Propadanje ovih šuma pripisuje se kombiniranom djelovanju promjena vodnog režima (regulacije rijeka, hidromelioracije, izgradnja hidrocentrala), onečišćenju zraka i poplavnih voda, klimatskim promjenama (suše, zimske studeni) i promjenama prirodne strukture šuma. U okviru multidisciplinarnih istraživanja uzroka i posljedica propadanja naših nizinskih šuma neophodno je dalje širiti bazu podataka o opterećenosti tala polutantima, posebno onih koja su plavljena onečišćenim vodama na što se ukazuje u radovima M a y e r a (1986, 1987). 2. OBJEKTI ISTRAŽIVANJA Kartografski prikaz i opis lokacija izraživanja dat je u slici 1 i tablici 1. U šumama srednje Posavine i Pokuplja itrsaživanja su provedena u zajednicama hrasta lužnjaka i poljskog jasena na pseudoglejnim, semiglejnim i amfiglejnim tlima, a istraživanja u Podravini kod Varaždina obuhvatila su šume vrba i topola na fluvisolima rijeke Drave. Vodotehnički zahvati, izgradnja šumskih prometnica i HE »Varaždin« značajno su promijenili dinamiku plav- Ijenja u posljednjih nekoliko decenija, posebno u pravcu kraćeg trajanja i smanjenja plavljenih površina. ´´´ Dr. Branimir Mayer, mr. Nadežda Pezdirc, Šumarski institut, Jastrcbarsko 251 |
| ŠUMARSKI LIST 6-8/1990 str. 50 <-- 50 --> PDF |
/ ´-i i i L. "TcO O U"i O v E iJ (1 1 -M CO J-> CJ s s o a CJ 1 LO utL t_ ro o c > H :i CJ rj C »no rau -H ^J > X O rj n 1. fl) a rH -H O t-(3 CJ H a re a. a> ra CJ t, x tu o o t- :r: u. Ovo O O: i. t-3 U o ^ n O H O u. o o u. C O *-»-> O CJ i c > -u O M -< <~ c i cj> i I r > CJ o O t. J-> o Ho -rt o O 1 o o i^: i CL 00 ^ o o t. E 3 C S E C E= E 3 m 3 o « O CJ o offl 3 (3 O U 3 U 3 CJ CJ 3 .-i i. H O t, -H U O « ic o w io O ->-> t~ J «3 tO u r. 3 !> C 3 CJ 3 CJ O 0" w JUOJ 5»5 (\j m-n- tr»vo H X ft. 3 O *1 o ra o O CJ .-) L´i ce _j a: ;: o u: < > t J «-´ 252 |
| ŠUMARSKI LIST 6-8/1990 str. 51 <-- 51 --> PDF |
SLIKA 1: SITUACIJA 3. METODE Prosječni uzorci tla sabrani su tijekom 1988. i 1989. godine sa šumskih makrostaništa (podalje od stabala) u dvije numeričke dubine 0—5 crn i 5— 15 cm na lokacijama u gospodarskim jedinicama Česmi, Varoškom lugu, Kupčini, Turopoljskom lugu i Posavskim šumama. Uzorci tla iz gospodarske jedinice Varaždinske podravske šume odnose se na slojeve pedoloških profila fluvisola. U pedološko-! iziološkom laboratoriju Šumarskog instituta u Jastrebarskom izvršena su na 57 uzoraka tla određivanja teških metala — olova (Pb), cinka (Zn) i bakra (Cu) — metodom Briine, Ellinghaus, (1981) ekstrakcijom sa 2N HC1 uz određivanje na AAS Perkin-Elmer 300S. Ovim se postupkom izdvaja iz tla ukupno olovo, 75% bakra i 30% cinka. |
| ŠUMARSKI LIST 6-8/1990 str. 52 <-- 52 --> PDF |
. j in o O o o in o c-> t-in t OJ eg =3 iT CM in OJ z o co co n o CO ^r -r en m in en y eg in o in o CO i i CM CM X en O O in 00 o t-| t 1 i I 3> i n t\i -o in VO Cn UD CO o in o in U :*: oj MD O OJ U-! o f- CM ^r OJ CO o ^o in CO «--^T ^L) in «: o r- c-J CM m CM ^r rr -T o m C 1 Cu *^rn . --en, ^. o i 1 s | a: c— XT O vO \o O CO fl O O o C_) =T in t-~ i>M CG O o m o o O vL> MD =r on ^T CO CT\ 1 O in in CJ CM JT -=T MD CO CO o t- m J co CM CM a\ =T ST CM i— Li >to in o in m m H1 in in ^r m m 1 cn tn in in ^-* o 1 i i i i MD Z3-| XI — sr o o S vo a, m m OJ CM 1 o in o m o in _: t-* 1 — — \L) in O w. cv> o a> co | CO CO OJ J -a O in O o in in H ~j O O [*-Cvj «-o «s OJ t— CM OJ | Cn. iri rri y> o OJ o a% to Cq f-< OJ r» a. on CM o 1 s X cc CO ZT in in in in m in in o o o in I => <-OJ CM rj OJ OJ a tJ L-m "" 1 i i i t -i s -t o in o in o in o X/J ^ U CL |H o o o It-vo VO on \o vo in | Cr» CO o m on t»l . cr. —z a. on M -> LJ KO .* o *~ cv I —. CU COZT ^r ^r \o in CM CM 1 in in in CX >U &n O CC (J -5 F :* E-1 i i CO CO 1 « « O O en CM CO CM i o o o CO >* 3 .=r m -3 «--=T CM l-l t ~) t-3>" ra CO to >N o o rn t > 1. C\j ^3 C\j O en -2 31 -o CM r>^- m U W ra J<-3 CO CO r-OJ U3 in -=r -=T \o r-1 n> i 1 QCCvO as o o co en in =r fj o *=:*-´ CM m CO OJ OJ OJ CM a o > in o o o ( ET \a m o o rn r- cr> j >JD m m 0-vO oj -1 ~ ^r >--"> <^> o m T o ~ i u U3 CM o o o in M r- CO m i > OJ OJ CM CO in co in O CM OJ s r~ 1 cc o ^r m CM in en fl Cj i i i i r\J CM O CO o CO o CO > m 1! 1 E — 2; rvO o r-r-vo in 1 ;o o o o o o O O — . OJ CM CM Oj -^-fl s - >A O co «o in CO O =´E3 | a rn rn cj on vr> CQ O in o cr, ^r m \ w OJ CM CM T_ C3 o o o O o o o o coo vi3 r OJ t--o /e 1 in in in in in \ ro /o m 1 .i^ 1 1 1 1 1 CJ / c i i i i i i i r´ o o en o O o o o o o 3 H / "-> / r; CJ o o aj / *H CM r-O C J CM r- Y / XI in in r-" o o o in 1 O/ 3 _]/ CJ ^^ ^ D Xi U , .o w e.; (-J c L ! if - » L. I I1-! p f- o CO 6 -"< > :> o <. JX \ 3 c u-; <-\ o o CJ o & \ i 254 |
| ŠUMARSKI LIST 6-8/1990 str. 53 <-- 53 --> PDF |
GRAF. 1: SADRŽAJ OLOVA (Pb) U TLIMA NIZINSKIH SUMA SJEVEROZAPADNE HRVATSKE U NEPLAV l PLAVLJENO D 5 4 3 2 1 v«7 11 4 * 1 2 3 4 5 0 7 1 2 3 4 63 77 32 L3 i4 02 104 107 ~ ČESM A VAROŠ. KUPĆINA TUROPOLJSKI LUG POSAVSKE PODRAVSKE NIZINSKE « LUG JASTREVEL. GORICA SUME ŠUME "S VRBOVE C BARSKO SUNJA VARAŽDIN GRAF. 2: SADRŽAJ CINKA (Zn> U TLIMA NIZINSKIH SUMA SJEVEROZAPADNE HRVATSKE L i NEPLAVLJENO PLAVLJENO m 8 4 3 2 1 67 11 4 7 1234B37 04 »2 104107 GRAP. 3: SADRŽAJ BAKRA (Cu) U TLIMA NIZINSKIH SUMA SJEVEROZAPADNE HRVATSKE CPLAVLJENO n. PlAVLJENO .. QjCDCbCb mJDLtlm DtoBin 14 3 2 12343*7 123 03 77 B?B3 C4 B2 f04 1«7 |
| ŠUMARSKI LIST 6-8/1990 str. 54 <-- 54 --> PDF |
4. REZULTATI Iz tablice 2 i grafikona 1, 2 i 3 vidljive svi numeričke vrijednosti i histogrami sadržaja olova, cinka i bakra vi istraživanim tlima nizinskih šuma sjeverozapadne Hrvatske. Povećani sadržaj teških metala u pravilu je veći na plavljenim lokacijama. Izuzetno visoke koncentracije utvrđene svi u naplavinama rijeke Drave. Tako dok sadržaj olova na ostalim lokacijama maksimalno doseže 60 mg/kg dotle u dravskim naplavinama dolazi u rasponu 565 —1445 mg/kg uz izuzetak šljunčanih sprudova na lokacijama 83 i 104 sa 90 odnosno 85 mg/kg. Još su veće razlike u sadržaju cinka: na ostalim lokacijama maksimalna vrijednost iznosi 95 mg/kg, a u dravskim naplavinama utvrđen je raspod 1600—4330 mg/kg izuzev sprudova sa 280 odnosno 310 mg kg. U pogledu sadržaja bakra može se zaključiti da svi količine izmjerene u dravskim nanosima slične ostalim plavljenim lokacijama no one višestruko premašuju vrijednosti izmjerene na neplavljenim lokacijama. Značajno je podvući da svi dravske naplavine visoko opterćene teškim metalima ne samo površinski već i po dvibini što pokazuju analize profila-lokacije 63. 5. RASPRAVA Teški metali olovo, cink i bakar mogu biti ugrađeni vi švimska tla iz troši ne određenih matičnih svipstrata (rude), zatim zračnom mokrom i suhom đepozicijom, depozicijom iz taloga onečišćenih poplavnih voda i preko deponija raznog materijala. U današnje vrijeme navedene depozicije uglavnom su antropogenog porijekla. Predodžbe o nivou opterećenosti tala nizinskih svima sjeverozapadne Hrvatske olovom, cinkom i bakrom mogu se dobiti usporedbom s koncentracijama koje daju Smith , 1981 (prirodna koncentracija za Pb u tlu 10—20 mg/kg), Frieedman , 1989 (tipične koncentracije u tlu Pb-35 mg/kg, Zn90 mg/kg, Cu-30 mg/kg; prosječne koncentracije u otpadnim muljevima za Švedsku, Englesku, Michigen, Ontario: Pb-281-820-1380-1200 mg/kg, Zn-20604100- 3320-4500 mg/kg, Cu-791-970-1020-1100 mg/kg iBrvine , Ellinghaus , 1981 (podnošljive koncentracije u tlu Pb-100 mg/kg, Zn-250-300 mg/kg, Cu100 mg/kg). Malobrojni podaci iz domaće literature pokazuju da se sadržaj olova na pseudoglejnoj gredi u šumi Kupčini kreće od 43 do 65 mg/kg, a u niži iste šume oko 30 mg/kg (Mayer, 1987), da u mulju podzemnog sustava Đula- Medvedica kod Ogulina olovo doseže 80 mg/kg, cink do 200 mg/kg i bakar do 42 mg/kg (Vrbek, Pezdirc, 1988), a da u mulju ribnjaka Posavine istraživani teški metali dolaze u slijedećim rasponima: Pb-31-124 mg/kg, Zn68- 196 mg/kg i Cu-23-63 mg/kg (Manitaševi ć et al. 1987). Vrlo visoke koncentracije olova, cinka i bakra vitvrđene su u savskom aluvijalnom mulju kod Beograda i nazvane su alarmantnim, ali je ekstrakcija rađena centrifugiranjem pa numeričke vrijednosti nisvi komparabilne (V u j a s i n o v i ć, M atić, 1988). Navedeni podaci upućuju na zaključak da neplavljena tla nizinskih šuma sjeverozapadne Hrvatske sadrže olovo, cink i bakar na nivou prirodnih koncentracija ili su slabo povišene u skladvi sa zaštićenosti nizinskih pre |
| ŠUMARSKI LIST 6-8/1990 str. 55 <-- 55 --> PDF |
djela od zračnih polucija, ali i s razlikama u opterećenju koje uzrokuje blizina industrijskih i urbanih zona kako to potvrđuju istraživanja dava ča et al., 1985, Mart ino vica i Burl ice, 1985, M ay era, 1987, Kom leno vica, 1989, May era R., 1989 i Martinovića i Kušena, 1989. U tom pogledu povoljnije stanje je u Česmi i Varoškom lugu za razliku od Turopoljskog luga i Posavskih šuma (blizina zagrebačke i sisačke urbane i industrijske zone). Ove se razlike regionalno poklapaju s intenzitetom sušenja hrasta lužnjaka. Na poplavnim lokacijama došlo je do vrlo značajnog unosa olova, cinka i bakra u tlo u odnosu na neplavljene uz specifičnosti vezane za vrste onečišćenja pojedinih vodotoka i dinamiku poplava. Enormna onečišćenja olovom i cinkom dravskih naplavina potječu iz otpadnih komunalnih i industrijskih voda gradova Maribora, Ptuja, Mežica (rudnik olova), Kiagenfurta i drugih. Po kontaminiranosti ove su naplavine u rangu s otpadnim muljem iz uređaja za pročišćavanje što otežava obnovu šuma, ograničava korištenje drvnog materijala i drastično sužava mogućnosti namjene prostora. Na ostalim plavljenim lokacijama vrijednosti za olovo prelaze prirodne i prosječne koncentracije, a za cink i bakar one su još ispod prosječnih. Specifičnosti po ostalim lokacijama su lijedeće: — Rijeka Česma južno od Bjelovara deponirala je u plavljeno šumsko tlo 3,5 do 4 puta više bakra, 1,4 do 3 puta više olova i 2,5 do 5,2 puta više cinka od površina izvan dosega poplava iz Česme. — U naplavinama rijeke Glogovnice nizvodno od Križevaca i Vrbovca utvrđen je 1,5 puta veći sadržaj cinka i bakra od neplavljenih tala u obližnjem Varoškom lugu, ali je sadržaj olova u naplavini niži uz moguće tumačenje da prevladava prehrambena industrija. — Onečišćenje rijeke Kupčine i pritoka otpadnim vodama iz Jastrebarskog i vinogradarskog plešivičkog slivnog područja (zaštitna sredstva) dovelo je do povećanja sadržaja teških metala na širokom području šume Kupčina na nivou slično rijeci Česmi. — U području Turopoljskog luga na intenzivno plavljenim lokacijama 6 i 7 iz rijeke Odre i Posavskim šumama lokacija 3 sadržaj olova značajno prelazi tipičnu vrijednost. Slična je i lokacija 4 u Posavskim šumama ranije plavljena na kojoj je, kao i u Turopoljskom lugu (lok. 6 i 7) došlo do intenzivnog sušenja hrasta lužnjaka. Ove promjene pratile su i promjene vodnog režima izazvane vodotehničkim zahvatima, izgradnjom prometnica i drugim faktorima. Problem fitotoksičnosti istraživane grupe teških metala od velikog je značenja u biljnoj fiziologiji no njihov prag toksičnosti treba ocjenjivati u sklopu sinergističkog djelovanja velikog broja štetnih tvari, koje su istodobno prisutne u otopini tla. Prilikom testiranja uspijevanja biljaka hrasta lužnjaka, poljskog jasena, crne johe, javora, breze i drugih šumskih vrsta na otpadnim muljevima Smild e i Burg , (1983) su utvrdili da se paralelno s povećanjem koncentracije teških metala smanjuje visinski rast. Glava č (1989) smatra da polutantima narušen unutarnji vodni režim i ekonomija hraniva stabla predstavlja glavne uzorke njihovog fiziološkog slabljenja i sušenja, posebno onih visokih s dugim putem tranporta tvari. |
| ŠUMARSKI LIST 6-8/1990 str. 56 <-- 56 --> PDF |
Polutanti dovode do debalansa između potrošnje i usvajanja vode u stablu. On nastaje zbog nekontroliranog povećanja transpiracije s jedne strane (oštećenja kutikule i smanjenja eficientnosti pući lista), a s druge strane akumulacija polutanata u tlu i korijenju smanjuje mogućnost usvajanja vode (redukcija korijenskog sustava, oštećenje mikorize, smanjena propusnost rhizoderme te ostalog tkiva u primarnoj građi korijena). Navedena tumačenja i iskustva upozoravaju na opsežne negativne posljedice unošenja polutanata u šumske ekosisteme. 6. ZAKLJUČCI Itraživanja sadržaja teških metala — olova, cinka i bakra — u tlima nizinskih šuma sjeverozapadne Hrvatske pokazala su da ih neplavljene lokacije sadrže na nivou prirodnih koncentracija ili slabog povišenja. Blizina urbanih i industrijskih zona povećava unos olova, cinka i bakra što se regionalno poklapa s intenzitetom sušenja hrasta lužnjaka. Manja opterećenja i manji intenzitet sušenja je u g. j . Česma za razliku od g. j . Turopoljski lug i g. j . Posavske šume. Na poplavnim lokacijama došlo je do vrlo značajnog unosa olova, cinka i bakra u tlo u odnosu na neplavljene šumske površine. Enormna onečišćenja dravskih naplavina svrstavaju ih u rang teško kontaminiranih muljeva iz uređaja za pročišćavanje otpadnih voda s negativnim posljedicama po obnovu šuma, korištenjne drvnog materijala i namjenu prostora. LITERATURA Briine, H., Ellinghaus , R. 1981: Schwermetallgehalte in hessischen Boden. Landw. Forschung, Kongressband Trier, 38, 338—349 Frieedman , B. 1989: Environmental Ecoloav. Toxic Elements. Academic Press, INC, 53—63, London Glav a č, V. 1989: Zbog čega se štete od zračnih polucija prvo pojavljuju na starijim a ne na mladim stablima, grmlju ili prizemnom rašću. Šum. list br. 6—8, 315—327, Zagreb Glavač, V., Koenies, H., Prpić, B. 1985: O unosu zračnih polutanata u bukove i bukovo-ielove šume Dinarskog gorja sjeverozapadne Jugoslavije. Šum. list br. 9—10, ´53—60, Zagreb Komlenović , N. 1989: Utjecaj SO, i nekih drugih polutanata na šumsko drveće s posebnim osvrtom na SR Hrvatsku. Šum. list br. 6—8, 243—260, Zagreb M a n i t a š e v i ć, J., Burnija, Lj., Š o š k i ć, M. 1987: Određivanje teških metala, anorganskih i organskih polutanata u vodi, mulju i biološkom materijalu nekih ribnjaka Posavine. Savjetovanje JAZU: rijeka Sava zaštita i korištenje voda. Poster, Zagreb Martinović, J., Burlica, Č. 1985: Zagađenost tla teškim metalima u Unsko- sanskoj regiji. Zbornik radova Instituta za agroekologiju, 39—41, Sarajevo Martinović, J., K u š e n, E. 1989: Utjecaj turizma i rekreacije na tlo u Jadranskoj regiji Jugoslavije. Zbornik radova Šumarskog instituta, Jastrebarsko, br. 80, 245—260, Zagreb |
| ŠUMARSKI LIST 6-8/1990 str. 57 <-- 57 --> PDF |
Mayer , B. 1986: Dostignuća u zaštiti okoline preko zaštite voda, primjena mulja iz uređaja za pročišćavanje voda u šumarstvu Nizozemske s osvrtom na stanje u nas. Šum. list br. 11—12, 519—527, Zagreb Mayer , B. 1987: Rezultati prvih istraživanja sadržaja olova, kadmija, sumpora i fluora u tlu nizinskih šuma bazena Kupčine. Šum. list br. 1—2, 19—27, Zagreb Mayer , R. 1989: Antropogeni i prirodni protoci tvari u šumskom ekosistemu. Šum. list br. 6—8, 299—313, Zagreb Prpić , B. 1989: Propadanje šuma u SR Hrvatskoj i Jugoslaviji. Šum. list br. 6—8, 235—242, Zagreb Prpić , B. 1989: Sušenje hrasta lužnjaka (Quercus robur II.) u Hrvatskoj u svjetlu ekološke konstitucije vrste. Glasnik za šumske pokuse, Vol. 25, 1—24, Zagreb Prpić, B., Komlenović, N., Seletković, Z. 1988: Propadanje šuma uSR Hrvatskoj. Šum. list br. 5—6, 105—215, Zagreb Rauš , Đ. 1975: Karta šumskih zajednica profila pokupskih šuma M 1:25000. Rukopis Rauš , Đ. 1977: Karta šumskih zajednica gospodarskih jedinica Varoškog luga i Česme M 1:25000. Rukopis Smilde , K. W., Burg , J. van den 1983: Sewage sludge in forest. H.O 16(20). Rijksinstituut voor onderzoek in de bos-en landsckapsbouw »De Dorschkamp«, Wageningen, nr. 207, 446—450. Smith , H. W. 1981: Air Pollution and Forests. Springer Verlag, New York V r b e k, B., P e z d i r c, N, 1988: Neke karakteristike mulja podzemnog sustava Đula-Medvedica u Ogulinu. VIII kongres JDPZ, str. 204, Cetinje Vujasinović , S., M a t i ć, I. 1988: Pojava teških metala u aluvijalnim naslagama reke Save kao indikatori industrijskog zagađenja. Zaštita voda ´88, JDZV, 353—361, Dojran Heavy Metals (Pb, Zn, Cu) in the Soils of Lowland Forests in North-West Croatia This paper presents the results of investigations on the content of lead, zink and copper in the soils of lowland forests in nort-west Croatia, Considerably larger amounts were determined in areas exposed to floods, especially in the alluvial sediments of the river Drava. Key words: heavy metals, lead, zink, copper, soils of lowland forests, pollution caused by flood waters north-west Croatia. |