Veszélyezteti-e a sajóbábonyi nehézfém-ülepedés a lakosok egészségét? Epifiton zuzmók és edényes növények nehézfémtartalmának vizsgálata a Sajóbábonyi Vegyipari Park környezetében
Készült a Vidékfejlesztési Minisztérium Zöld Forrás pályázatának támogatásával Pályázati azonosító: PTKF/326/2014
Zöld Akció Egyesület 2014-15
Veszélyezteti-e a sajóbábonyi nehézfém-ülepedés a lakosok egészségét? Epifiton zuzmók és edényes növények nehézfémtartalmának vizsgálata a Sajóbábonyi Vegyipari Park környezetében BARATI SÁNDOR, tudományos munkatárs, Zöld Akció Egyesület, Miskolc Dr. LŐKÖS LÁSZLÓ, lichenológus, főmuzeológus MTM Növénytár, Budapest
1. A felmérés előzményei 2012–13 évben egyesületünk zuzmótérképezést és zuzmóflorisztikai adatgyűjtést végzett Sajóbábony térségében. Akkori munkánkat a Vidékfejlesztési Minisztérium Zöld Forrás PTKF/1627/2012 pályázata támogatta. Felmérésünk eredményeként az észlelt zuzmófajok elterjedése alapján következtetéseket vontunk le a vizsgált terület levegőkörnyezetének minőségére. Mivel a vizsgálati terület a Sajóbábonyi Vegyipari Park szűkebb és tágabb környezetére terjedt ki, felmérésünk során kerestük annak a nyomát is, hogy a vegyipari parkban üzemelő égetőmű (NOx; SO2; Hg; Cd; Pb) kibocsátásai a környező területek epifiton zuzmóflórájának fajösszetételében tükröződnek-e. További célunk volt az is, hogy egy olyan térinformatikai rendszerben rögzített florisztikai felmérés készüljön el, amely alkalmas arra, hogy egy a későbbiekben megvalósuló komplex biomonitoring rendszer részeként működhessen. Az elkészült felmérésünk dokumentációjában jeleztük, hogy a vegyipari park területéről származó légszennyezés kérdése pusztán a zuzmótérképezés és zuzmóflorisztikai felmérés kelléktárával nem válaszolható meg egyértelműen, mivel a Sajóbábonyi Vegyipari Parkban több kibocsátó is tevékenykedik, és a megelőző évek vegyipari működésének hatásait is magán viseli a terület. Így csak azoknak a légszennyező anyagoknak a jelenlétére és mennyiségére tudunk következtetni, amelyekre az epifiton zuzmók érzékenyek, és ezt a zuzmók jelenlétükkel vagy hiányukkal is jelzik, vagy éppen a szervezetükben felhalmozva kimutathatóak (FARKAS, E. (2007). A 2012–13-as felmérés során a vegyipari park környezetében zuzmó növényi anyagot gyűjtöttünk nehézfém vizsgálat céljára is. A kapott eredményeket a Teresztenyén kijelölt kontrollterület mintáinak elemtartalmával vetettük össze. 2012–13-ban az anyagi forrásaink 3 zuzmóminta Cd; Pb; Hg; vizsgálatára voltak elegendőek, így a kontrollterületen kívül két mintát tudtunk venni a vegyipari park környezetéből. Az itt vett minták a kontrollterülethez képest az Pb esetében 3,8–2,2 szeres, Cd esetében 7,6–1,4 szeres, Hg esetében 2,1–2,6 szoros többletet mutattak a kontrollterületről származó mintához képest. Emiatt és a korábbi felmérés alacsony mintaszáma miatt is láttuk szükségesnek egy nagyobb mintaszámmal történő újabb vizsgálatot.
2. Szakirodalmi áttekintés Mivel a zuzmók köztudottan igen érzékenyen reagálnak a környezeti tényezők - elsősorban a levegőkörnyezet minőségének - változásaira, előfordulásukkal, vagy éppen hiányukkal jelzik a környezet minőségi változásait. Már ezen tulajdonságuk megfigyelése is egyfajta monitoring elvégzésére ad lehetőséget és ezt a tulajdonságukat már Erasmus Darwin is észrevette 1790-ben, „miszerint a walesi rézfinomítókból származó fémszennyeződés hatására tűnnek el a zuzmók a környékről” (FARKAS 2007). Éppen emiatt a zuzmók a levegőminőség egyik jól használható indikátorainak tekinthetők (GARTY, 1993; LOPPI 1996; HAMADA ÉS MIYAWAKI, 1998; GARTY ET AL., 2003, FARKAS 2007, CANSARAN-DUMAN 2011). Számos tanulmány mutatja be a zuzmó növényi anyag nehézfém tartalmának emelkedését forgalmas utak, vagy vasgyárak közelében, miközben azt sem szabad figyelmen kívül hagyni, hogy a megkötött fémtartalom az expoziciós idő hosszától és a szennyezőforrás távolságától is függ. (FARKAS ÉS PÁTKAI 1989, CONTI ÉS CECCHETTI, 2001; WOLTERBECK, 2002; SCZEPANIAK ÉS BIZIUK, 2003; ADAMO ET AL., 2003). A zuzmó-transzplantációs vizsgálatok is a zuzmók eltérő nehézfémtartalmát mutatják a szennyezett területeken az expoziciós idő, és a kibocsátó forrás légszennyezőanyagainak minősége függvényében (GARTY ET AL. 1977, LŐKÖS 1983, BIALONSKA, D. ÉS DAYAN, F.E. 2005). Több szerző mutatta ki a légköri ülepedésből származó nehézfémek felhalmozódását városi környezetben is 2
(MENDIL ET AL., 2009; CONTI ET AL., 2004; VILLARINI ET AL., 2009). CANSARAN-DUMAN
Hypogymnia physodes és Usnea hirta epifiton zuzmófajokat használt Karabük kohászati üzemének közelében és a szennyezőforrástól 30 km-re lévő kontrollterületről (Yenice) származó minták fémtartalmának összehasonlítására. A vizsgálatai azt mutatták, hogy a H. physodes nehézfém akkumulációs képessége összességében nagyobb, mint az U. hirtáé. Összehasonlító vizsgálatának eredménye a H. physodes zuzmófaj jó alkalmazhatóságát támasztotta alá a levegőminőség jelzésére. Kazincbarcika térségének zuzmóvizsgálata is jelentős eltérést mutatott a teresztenyei kontrollterület H. physodes zuzmótelepeinek Pb; Cd; Hg; tartalma között, bár az egyes mintavételi pontokon mért kadmiumtartalom eloszlása és az ólom mennyisége is fluktuált a Wanhua-BorsodChem Zrt. közelében gyűjtött mintákban az üzemterület közelében, és egymástól nem túl távol lévő mintavételi pontok esetében is. A mintavétel során H. physodes és Physcia adscendens minták kerültek feldolgozásra és itt is az látszott, hogy a H. physodes akkumulációs képessége erőteljesebb a P. adscendens telepekhez képest. A zuzmóminták higanytartalma azonban az üzemterület közelében magasabb értékeket mutatott, míg Kazincbarcika város területén „szélárnyékban” 0,09; 0,08 mg/kg volt, amelyhez viszonyítva az ipari térségtől távoli teresztenyei zuzmótelepek 0,06 mg/kg higanytartalma azt mutatta, hogy a kikerült higany a kibocsátó forrástól számítva viszonylag kis távolságon belül ülepedik (BARATI ÉS LŐKÖS 2014). Mivel nem csak az egyes zuzmófajok akkumulációs képessége különböző, hanem különböző fémeket is eltérő mennyiségben képesek megkötni, és ezt a képességüket az eltérő környezeti hatások is befolyásolják körültekintően célszerű megválasztani a levegőminőség jelzésére szánt bioindikátor növényeket. Továbbá fontos hangsúlyozni a műszeres mérések jelentőségét és amennyiben az lehetséges összevetésüket a bioindikációs eredményekkel, de azt is, hogy a passzív indikációra használt zuzmótelepek elemtartalma egy hosszabb időszak szennyezőanyag ülepedésének mértékét jelzi, így a vizsgált területet ért akkumuláció mértékére is felhívják a figyelmet, még akkor is, ha a kibocsátó forrás időegység alatt a meghatározott határérték alatti kibocsátási paraméterekkel rendelkezik.
3. Célkitűzések A mintavételi pontok meghatározása során arra törekedtünk, hogy a Sajóbábony települést Éról övező kiskertes területről, a Sajóbábonyi Vegyipari Parkot K-ről, D-ről és Ny-ról határoló felhagyott és részben még extenzíven művelt szőlőhegyekről és az Agrokultúra Kht. legelőjéről gyűjtsünk zuzmó- és edényes növény mintákat. Így feltárható, hogy jelen vannak-e a vizsgált területen a légszennyezésből származó nehézfémek, és azok mennyisége hogyan aránylik az ipari szennyeződésmentes kontrollterületről származó minták elemtartalmához. A felmérésünk tervezésekor ezért az alábbi konkrét célokat tűztük ki: Epifiton zuzmók és edényes növények nehézfémtartalmának meghatározása Sajóbábony térségében. A 2012–13 évi zuzmótérképezés és nehézfémvizsgálat eredményeinek figyelembevételével szélirányban és szélárnyékban felvett mintavételi sorok helyének kijelölése a vegyipari park térségében. Ipari szennyezéstől mentes kontrollterületről származó epifiton zuzmótelepek és edényes növényi részek begyűjtése és nehézfémtartalmuk meghatároztatása. (2 minta) 14 minta begyűjtése Sajóbábony és Miskolc környezetéből és Miskolc város gulyájának legelőterületéről. A begyűjtött minták nehézfémtartalmának meghatároztatása. 3
A mintavétel helyének és elemtartalmának térinformatikai adatbázisba illesztése.
4. A vizsgálati területre jellemző meteorológiai viszonyok rövid bemutatása 2012–13-ban készült beszámolónkban részletesen bemutattuk Sajóbábony szűkebb és tágabb térségének meteorológiai viszonyait. Különös figyelmet szenteltünk a Vegyipari Park területére, és próbáltunk összefüggéseket keresni a terület geomorfológiája és a rendelkezésünkre álló helyi meteorológiai adatsor értékei között, mivel a helyi domborzati, geomorfológiai sajátosságok nagymértékben módosítják a szűkebb térség meteorológiai helyzetét. Korábbi munkánkban az alábbi következtetéseket vontuk le: A Sajó völgyének tágabb környezetére a téli időszakban rendszeresen visszatérő, de a tavaszi időszakban és nyáron is alkalomszerűen beköszöntő gátolt, gyenge légmozgású időszakok alakulhatnak ki, aminek következtében a szennyező anyagok felhalmozódásához kedvező feltételek teremtődnek (NAGY, F. (2002), NAGY, D. és NAGY, F. (2005), HOFFMANN, L. O. (2014)). A Sajóbábonyi Vegyipari Park egy „katlan-szerű” völgyben helyezkedik el. A völgy ÉK-i és ÉNy-i irányba nyitott. Az ÉNy-ra nyíló Eperjes-, Asszony-, Ördög-völgyeket a Nyögő-patak völgyét kísérő 248 m; 254 m; 228 m; 293 m-es tetőpontokkal jellemezhető Ny–ÉÉK irányú dombsor zárja le az ipari parktól megközelítően 3000 m távolságban. Az ipari park „katlan” területe egy szűk völggyel DDK-i irányba is nyitott. Az ipari park meteorológiai állomásának adatai alapján a tágabb térségben egyébként gyakori Ny-i és ÉNy-i szelek hatása az ipari parkban nem érződik. Itt magas a szélcsöndes napok száma a „katlant” árnyékoló dombsor miatt. Viszont DDNy-ról és ÉK-ről befújnak a szelek (BARATI, S. és LŐKÖS, L. (2013)).
Ennek alapján azt valószínűsítettük, hogy a légszennyező anyagok zöme az ipari park területén ülepedik. Természetesen ez a megállapításunk nem volt kizárólagos, már csak azért sem, mert a tulajdonosok nem járultak hozzá a vegyipari park területén a mintavételhez.
5. Módszerek Az előző fejezetben összefoglalt térségre jellemző meteorológiai viszonyok alapján Dr. Lőkös L. javaslata szerint elkészült egy elméleti mintavételi terv. Az elméleti mintavételi pontok kijelölése során döntően a tágabb térségre jellemző uralkodó szélviszonyok lettek figyelembe véve, így a mintavételi pontok a tágabb térségre jellemző ÉÉNy-i Sajó völgyével többékevésbé megegyező szélirányra lettek felfűzve. A mintavételi pontsűrűséget a pályázat anyagi lehetőségei is meghatározták, de a teljesebb kép érdekében tartottuk magunkat a pályázatban tervezett 16 mintavételi ponthoz. A valós terepi mintavétel helyszíneit az elméleti mintavételi terv figyelembevételével jelöltük ki, de az elméleti pontoktól az alábbi okok miatt a terepen el kellett térnünk: 1. A rendelkezésre álló zuzmóanyag begyűjtési lehetőségei. A terepen vagy nem volt megfelelő aljzat a zuzmók számára, vagy nem állt rendelkezésre a laboratóriumi vizsgálathoz minimálisan elegendő mennyiségű vagy fajú zuzmótelep. 2. Eltértünk a mintavételi tervtől Sajóbábony település viszonylatában is, mert ott a még mindig aktívan művelt kiskertes zónából mindenképpen gyűjteni akartunk edényes növényi részekből mintákat. Így itt az elméleti ponthoz képest (Asszony-völgy) a tele4
püléstől ÉK-re található (Kavicsos) részben művelt kiskertes területéről gyűjtöttük a növényi anyagot. A területen próbáltuk elkerülni az intenzívebben művelt területet, így a művelt terület határán lévő növényi anyagot gyűjtöttük. Sajnos a kiskertes zóna szűkebb környezetében a laboratóriumi vizsgálat számára elegendő mennyiségű Hypogymnia physodes és más leveles vagy bokros zuzmófajt nem találtunk. 3. Célul tűztük ki, hogy arról a legelőterületről is gyűjtünk edényes növényi részeket és zuzmómintákat, ahol Miskolc város gulyája legel, így az Agrokultúra Kht. 0624 hrsz területről 4 minta került begyűjtésre. 4. A miskolci Lyukói-völgybe tervezett mintavételi helyet is módosítottuk, mivel az elméleti mintavételi pont közeléből lakossági bejelentés érkezett, hogy időnként erős kémiai anyagra utaló szagot éreznek a telektulajdonosok Sajóbábony irányából. Itt a jelzett területen extenzív gyümölcsösből gyűjtöttünk. Kontrollterületként Mályinka település egyik extenzív művelésű kiskertjét választottuk, mivel úgy ítéltük meg ez a terület mindenképpen elegendő távol esik a Sajó-völgyi iparvidéktől és az uralkodó szelek sem szállítanak a terület irányába ipari eredetű légszennyező anyagokat. Itt döntően a lakossági fűtés légszennyező hatása érvényesül, amely meghatározóan tűzifa alapú. A zuzmóminták anyagát döntően Hypogymnia physodes epifiton leveles zuzmó telepei jelentették. Az epifiton zuzmótelepeket a térképen rögzített mintavételi pontok közvetlen környezetében gyűjtöttük. Itt az aljzatul szolgáló növényekről különböző korú telepek kerültek begyűjtésre. Az edényes növények mintaanyagát a sajóbábonyi kiskertes területen szeder és diófalevél adta. Itt azért nem a pályázati tervben jelölt nyári idénynövények (pl. paprika, paradicsom) mintáit gyűjtöttük, mert a tulajdonosok - mint a helyszíni bejárásokon kiderült - kisebb nagyobb mértékben kiskertjeikben is használnak növényvédő szereket, így szerettük volna elkerülni az egyes növényvédelmi szermaradékok szennyezését. Másrészről a szeder és a dió levelei a vegetációs időben relatíve hosszú ideig vannak kitéve a légszennyező anyagok hatásának. Hasonló megfontolásból gyűjtöttünk diófalevelet a Lyukói-völgyből és Mályinka extenzív kiskertjéből is. Az Agrokultúra Kht. legelőterületén Hypogymnya physodes epifiton zuzmó és fűavar volt a mintavételi pontokon a begyűjtött minta anyaga. A felmérés kivitelezése során le kellett mondanunk a talajminták gyűjtéséről is, mert azok laboratóriumi költségei jelentősen csökkentették volna a begyűjthető és feldolgozható növényminták számát.
5
1. kép: Az elméleti mintavételi terv mintavételi pontjai
2. kép: A terepi tényleges mintavételi pontok helyszínei Miskolc és Sajóbábony környezetében
6
3. kép. A mályinkai kontrollterület mintavételi pontjainak elhelyezkedése
A zuzmók terepi körülmények között határozható fajait a helyszínen azonosítottuk. A mikroszkópi azonosítást igénylő fajokat begyűjtöttük. A mintavételi helyeket Garmin GPSmap 60CSx GPS segítségével rögzítettük, és a kapott adatokat térinformatikai adatbázisban tároljuk. Az elemvizsgálatra gyűjtött fajokat BARATI SÁNDOR határozta.
6. A mintavételek eredményei 6.1. A mintavételi pontok bemutatása 1. táblázat: A sajóbábonyi, a miskolci és a mályinkai kontrollterületen vett edényes növényi részek és zuzmóminták mintavételi pontjai Minta jelzése
Azonosító
Térképi azonosító
EOV
Minta tipusa
SBA-1 (Sajóbábony, Kavicsos) SBA-2 (Sajóbábony, Kavicsos) M-1 (Mályinka) M-2 (Mályinka)
050397/01
1
775615-316307
diófalevél
050397/02
2
775604-316421
szederlevél
050397/03 050397/04
3 4
757525-313486 757530-313496
ZSU2Ju (Lyukói-völgy Herceg-hegy) ZSU1Li (Lyukói-völgy Herceg-hegy)
012943/01
5
773706-311873
diófalevél Hypogymnia physodes zuzmótelepek diófalevél
012943/02
6
773700-311862
APLi (Sajókeresztúr, Istók-hegy)
012943/03
7
776640-314347
7
Hypogymnia physodes zuzmótelepek Hypogymnia physodes zuzmótelepek
AGK1fu (0624 hrsz) AGK2 (0624 hrsz)
012943/04 012943/05
8 9
774610-311582 774442-311735
Bb1 (Miskolc, Szabadka-dűlő)
012943/06
10
775738-311714
Bb2 (Miskolc, Ágazatdűlő)
012943/07
11
772248-310599
AGK2fu (0624 hrsz) AGK2Li (0624 hrsz)
012943/08 012943/09
12 13
775639-309556 775602-309595
CSVLi-1 (Miskolc, Csanyik-völgy)
035528/01
14
769251-309608
CSVLi-2 (Miskolc, Csanyik-völgy)
035528/02
15
769006-309304
RAD1Gy (Radostyán, Puszta-oldal)
013006/01
16
770928-315231
fűavar Hypogymnia physodes zuzmótelepek Hypogymnia physodes zuzmótelepek Hypogymnia physodes zuzmótelepek fűavar Hypogymnia physodes zuzmótelepek Hypogymnia physodes zuzmótelepek Hypogymnia physodes zuzmótelepek Hypogymnia physodes zuzmótelepek
6.2. Mérési eredmények
4. kép: A Sajóbábony és Miskolc környezetében gyűjtött Hypogymnia physodes zuzmó- és edényes növényminták Pb-tartalma (mg/kg)
8
5. kép: A Sajóbábony és Miskolc környezetében gyűjtött Hypogymnia physodes zuzmó- és edényes növényminták Cd-tartalma (mg/kg)
6. kép: A Sajóbábony és Miskolc környezetében gyűjtött Hypogymnia physodes zuzmó- és edényes növényminták Hg-tartalma (mg/kg)
9
7. kép: A mályinkai kontrollterületen gyűjtött Hypogymnia physodes zuzmó- és diófalevél minták Cd-tartalma (mg/kg)
8. kép: A mályinkai kontrollterületen gyűjtött Hypogymnia physodes zuzmó- és diófalevél minták Pb-tartalma (mg/kg)
10
9. kép: A mályinkai kontrollterületen gyűjtött Hypogymnia physodes zuzmó- és diófalevél minták Hg-tartalma (mg/kg)
7. Az elemtartalomra vonatkozó megfigyelések Mielőtt a Sajóbábony körüli mintavétel megfigyeléseit taglalni kezdenénk érdemes a mályinkai kontrollterületről származó minták elemtartalmát összehasonlítani a 2013-as felmérés Teresztenyéről származó zuzmóinak elemtartalmával. Ha a két helyről származó zuzmóminták elemtartalmát összevetjük, jól látható, hogy a kapott értékek között lényeges, nagyságrendbeli eltérés nincs. Vélhetően, ha a mintavételezést 2014 évben Teresztenyén újra elvégezzük a területen jelen lévő lokális (lakossági fűtés, mezőgazdasági forrásokból származó szennyezések) és a háttérszennyezés hatására még kiegyenlítettebb értékek jellemeznék a két kontrollterület zuzmótelepeinek elemtartalmát. Mindezek alapján úgy gondoljuk, hogy a mályinkai kontrollterület kijelölése megfelelő összehasonlítási alapul szolgál a Sajóbábony környezetében gyűjtött növényi anyagok elemtartalmával kapcsolatosan. 2. táblázat: A Sajóbábonyi Vegyipari Park hatásterületén és a kontrollterületen vett Hypogymnia physodes zuzmóminták elemtartalma Minta jelzése
EOV
A minta típusa
16. (2013.02.01.) Teresztenye 3. M-1 (2014.11.06.) Mályinka 4. M-2 (2014.11.06.) Mályinka
765192-346073
Hypogymnia physodes zuzmótelepek diófalevél
757525-313486
757530-313496
Hypogymnia physodes zuzmótelepek
Elemtartalom mg/kg Pb Cd Hg 4,20 0,15 0,06 0,78
<0,1
0,035
5,60
0,22
0,092
A következő fejezetekben külön-külön mutatjuk be az edényes növényi részekből származó minták elemtartalmát a kontrollterülethez viszonyítva és az epifiton zuzmótelepek elemtar11
talmát. Tesszük ezt egyrészről a mintázott növénycsoportok szervezettani különbözőségei és élettani eltérései miatt, másrészről a két növénycsoport expozíciós ideje is különböző. Amíg a begyűjtött edényes növényi részek felületi szennyeződése egy vegetációs idő alatt történt a vizsgált területen, addig a zuzmótelepek évekig a légszennyező anyagoknak kitett élőhelyeiken élnek.
7.1. Az edényes növények elemtartalmára vonatkozó megfigyelések: 3. táblázat: A Sajóbábony és Miskolc környezetében és a mályinkai kontrollterületen vett edényes növényi részek elemtartalma Minta jelzése
M-1 Mályinka SBA-1 (Sajóbábony, Kavicsos) SBA-2 (Sajóbábony, Kavicsos) ZSU2Ju (Lyukói-völgy, Herceghegy) AGK1fu Agrokultúra Kht. legelő (0624 hrsz.) AGK2fu Agrokultúra Kht. legelő (0624 hrsz.)
Térképi azonosító 3 1 2 5
EOV
A minta típusa
Elemtartalom mg/kg Pb Cd Hg
757525313486 775615316307 775604316421 773706311873
diófalevél
0,78
<0,1
0,035
diófalevél
1,16
0,1
0,059
szederlevél
1,07
0,18
0,020
diófalevél
2,25
0,1
0,040
8
774610311582
fűavar
3,03
0,22
0,040
9
775639309556
fűavar
2,57
0,13
0,020
A mért eredmények szerint a mintavételi helyeken gyűjtött edényes növényi részek Cdtartalma nem tér el jelentősen a mályinkai kontrollterületen gyűjtött diófalevelek elemtartalmától. A Hg-tartalom emelkedése érzékelhető a sajóbábonyi diófalevél mintában, a Lyukóivölgy herceg-hegyi diófalevél mintájában, és a 0624 hrsz legelőterület fűavar mintáiban. Azonban egyik mintában sem éri el a mért nehézfém mennyiség a kontrollterületen mért érték kétszeresét. Az Pb mennyiségének emelkedése nyilvánvalóbb. A magasabb értékek a Sajóbábonyi Vegyipari Park környezetében és az uralkodó széliránynak megfelelően Miskolc irányába emelkednek.
12
1. ábra: A Sajóbábony környezetében és a mályinkai kontrollterületen vett edényes növényi részek elemtartalma 4. táblázat: A Sajóbábony és Miskolc környezetében és a mályinkai kontrollterületen vett Hypogymnia physodes zuzmótelepek elemtartalma Minta jelzése M-2 (Mályinka) ZSU1Li (Lyukóivölgy, Herceghegy) APLi (Sajókeresztúr, Istókhegy) AGK2 (0624 hrsz) Bb1 (Miskolc, Szabadka-dűlő) Bb2 (Miskolc, Ágazat-dűlő) AGK2Li (0624 hrsz) CSVLi-1 (Miskolc, Csanyikvölgy) CSVLi-2 (Miskolc, Csanyikvölgy) RAD1Gy (Radostyán, Pusztaoldal)
Térképi azonosító 4
EOV
Minta tipusa
757530313496 773700311862
Hypogymnia physodes zuzmótelepek Hypogymnia physodes zuzmótelepek
10,90 2
0,33
0,080
7
776640314347
Hypogymnia zuzmótelepek
physodes
30,20 6
0,53 3
0,160
9
774442311735 775738311714 772248310599 775602309595 769251309608
Hypogymnia zuzmótelepek Hypogymnia zuzmótelepek Hypogymnia zuzmótelepek Hypogymnia zuzmótelepek Hypogymnia zuzmótelepek
physodes
9,82 2 14,50 3 13,30 2,5 27,50 5 7,26
0,25
0,090
0,34
0,160
0,33
0,100
0,58 3 0,58
0,110
15
769006309304
Hypogymnia zuzmótelepek
physodes
10,31 2
0,37
0,085
16
770928315231
Hypogymnia zuzmótelepek
physodes
11,80 2
0,29
0,120
6
10 11 13 14
13
physodes physodes physodes physodes
Elemtartalom (mg/kg) Pb Cd Hg 5,60 0,22 0,092
0,091
6.2. Az epifiton zuzmótelepek elemtartalmára vonatkozó megfigyelések
2. ábra: A Sajóbábony és Miskolc környezetében és a mályinkai kontrollterületen vett Hypogymnia physodes zuzmótelepek elemtartalma
Az epifiton zuzmótelepek elemtartalma jól mutatja, hogy a zuzmótelep szövettani felépítésének és élettani folyamatainak eredményeképpen a több éve légszennyezésnek kitett fajok elemtartalma nagyságrendekkel magasabb az egy vegetációs időt légszennyezésnek kitett edényes növényi részek elemtartalmánál. Ez már a mályinkai kontrollterület (4-M-2) minta esetében is tetten érhető, ahol az epifiton zuzmótelepek ólomtartalma a diólevél ólomtartalmának 7-szerese, a kadmiumtartalom 2-szerese, a higanytartalom is több mint kétszerese a diófalevélben kimutatott mennyiségnek.
8. Értékelés Az elvégzett vizsgálat több fontos, de már ismert szempontra hívja fel a figyelmet. A légszennyezésből eredő nehézfémek jelen vannak a vizsgálati területen (BARATI, és LŐKÖS, L. 2013):
A vizsgált területen az ülepedő nehézfémek akkumulációja is végbemegy, amint azt az epifiton zuzmótelepek elemtartalma is jelzi. Több mintavételi és kontrollpont eredményének értékelése szükséges a vizsgált területre vonatkozó nehézfém ülepedés árnyalt feltárásához Ezek a megállapítások természetesen, - mint azt a fentiekben is jeleztük-, nem csak a jelen vizsgálat eredményei. Számos hazai és külföldi a témára vonatkozó irodalom taglalja és mutatja be az ipari területek nehézfémterhelését és akkumulációját. A nehézfém-ülepedés nagy14
felbontású modellszámításokon alapuló magyarországi megjelenítését Bozó L. tanulmánya is tartalmazza (BOZÓ 2004). Felmérésünkben egy ipari térség a Sajó-völgyi iparvidék, Sajóbábony és Miskolc közötti területére vonatkozó adatsort mutattunk be. A feldolgozott minták eredményei azt mutatják, hogy a kevert életkorú és telepméretű, de több éve a területen növekedő epifiton zuzmótelepek elemtartalma nagyságrendekkel nagyobb az egy vegetációs időt a légköri ülepedésnek kitett edényes növényi részeknél. Közvetve az eredmények arra is következtetni engednek, hogy a Sajóbábonyi kiskertes területen termesztett egynyári szezonnövények elemtartalma várhatóan kisebb, mint a mintavételhez gyűjtött szeder- és diófalevelekből kimutatott elemtartalom. Ezek a termények ugyanis hamarabb betakarításra kerülnek. Ólom esetében 7,26–30,2 mg/kg közötti elemmennyiségeket mutattak a minták, amelyek a kontrollterület zuzmótelepeiből származó minták elemtartalmának 1,2–5,3 szorosa. A magasabb értékek a vegyipari parktól ÉK–K-re vett mintákból, illetve a vegyipari parktól DNy-ra vett zuzmótelepekből származnak, de a radostyáni zuzmótelepek ólomtartalma is magasabb, mint a vegyipari park ÉNy-i részén 2013-ban mért zuzmótelep ólomtartalma. Kadmium esetében a mályinkai kontrollmintához viszonyítva jelentősebb eltérést a 2013-ban mintázott 19SB ponton és a 2015-ben gyűjtött 7-APLi, 10Bb1, 13-AGK2Li, 14-CSVLi jelzésű pontokon tapasztaltunk. Higany esetében jelentős eltérés nem mutatkozott a kontrollterület zuzmótelepeinek elemtartalmához viszonyítva. A magasabb értékek a 2015-ös mintavétel idején a 7-APLi, 10Bb1, 16Rad1GY mintákban és a 2013-as mintavétel 17SB mintájában voltak. Összességében az látható, hogy a nehézfémek jelentősebb mennyiségi növekedését a 17SB minta szomszédságában lévő 7-APLi mintavételi pont zuzmótelepei is mutatják, amely megerősíti, hogy a 2013-as mintavételi pont magasabb értékei nem csak elszigetelt jelenségre, vagy nem feltétlenül mintavételi hibára utalnak. Mindemellett figyelemre méltó a 10Bb1, 13AGK2Li pontok zuzmótelepeinek magasabb fémtartalma is. A többi mintavételi pont árnyalta a 2013-as felmérés eredményeit is. Igaz a kadmium vonatkozásában olyan magas értéket nem sikerült kimutatnunk a vizsgált területről, mint azt az SB17-es pont zuzmótelepei tartalmaztak, de két olyan mintavételi helyszínt is találtunk, ahol az ólom mennyisége meghaladta a 2013-ban mért 16,00 mg/kg értéket. Vizsgálatunk kiindulásaként azt a kérdést vetettük fel, hogy „Veszélyezteti-e a nehézfémülepedés a sajóbábonyi lakosok egészségét?” Egyértelműen nemmel nem lehet válaszolni a feltett kérdésre, mert nyílvánvalóan nem lehet maradéktalanul kedvezőnek tekinteni egy olyan térséget levegőkörnyezeti szempontból, ahol az emberi egészségre ártalmas nehézfémek (Pb, Cd, Hg) ülepedése történik. Azonban a vizsgált térség egy olyan ipari és lakossági kibocsátásoktól terhelt környezet, ahol a vizsgált elemek közül a Hg és a Cd az égetőmű kibocsátásai között is jelen vannak és méréssel ellenőrzött kibocsátási értékek (ÉMI-KTVF 2006-2011). A mi mérési eredményeink közvetlenül nem vethetőek össze az ÉMI-KTVF immissziós mérési eredményeivel, így csak biomonitoring vizsgálatra alkalmas növényi részek bevonásával jeleztük azt, hogy a vizsgálati területen a nehézfémek jelen vannak, ülepednek és felhalmozódnak. Sajóbábony település kiskertes övezetében is kimutatható a vizsgált elemek jelenléte a begyűjtött edényes növényi részekben, de mennyisége nem tér el jelentősen a kontrollterületen tapasztaltaktól. Itt a legkisebb eltérést a kadmium esetében, míg a jelentősebb eltérést az ólom esetében tapasztaltuk. A zuzmótelepek elemvizsgálata is - hasonlóan az edényes növényi részekhez - a jelentősebb eltéréseket az ólom esetében mutatta a kontrollterülethez képest. Amit jelen vizsgálatunkkal is szerettük volna hangsúlyozni, az a biomonitoring jelentősége és szükségessége az ipari környezetben, mert a nehézfémek amellett, hogy az emberi egészséget 15
a közvetlen belégzés nyomán is károsíthatják, légköri ülepedésüket követően hosszú időre felhalmozódnak a felszíni vizekben és a talajban, megjelennek a növényi szervezetekben és a táplálékláncba kerülve is hatással vannak az emberi egészségre.
16
Mellékletek: 1.Elemvizsgálati eredmények
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
2.Fényképmelléklet
1.kép: A mályinkai kontrollterület extenzív gyümölcsöse
2.kép: Lyukói-völgy, Herceg-hegy extenzív gyümölcsöse
3.kép: Sajókeresztúr, Istók-hegy, felhagyott gyümölcsös
4.kép:Sajókeresztúr, Istók-hegy szórványosan elhelyezkedő, de helyenként fejlett Hypogymnia physodes telepek
5.kép: Agrokultúra Kht. legelő (0624 hrsz.) É-i terület
6. kép: Fűavar gyűjtés a 0624 hrsz területen tanulmányi versenyre készülő diákkal
27
7. kép: Zuzmótelepek gyűjtése a Agrokultúra Kht. legelő (0624 hrsz.) É-i területén
8.kép: Miskolc, Szabadka-dűlő felhagyott gyümölcsöse
9.kép: Agrokultúra Kht. legelő (0624 hrsz.) D-i terület
10. Agrokultúra Kht. legelő (0624 hrsz.) D-i terület
11.kép: Miskolc, Ágazat-dűlő spontán cserjésedő kökényese
12.kép: Miskolc, Csanyik-völgy Hypogymnia physodes zuzmótelepei tölgy ágon
28
Felhasznált irodalmak: ADAMO, P., S. GIORDANO, S. VINGIANI, R. CASTALDO COBIANCHI AND P. VIOLANTE (2003): Trace element accumulation by moss and lichen bags in the city of Naples (Italy). Environ. Pollut., 122, pp. 91-103. BARATI, S. és LŐKÖS, L. (2013): Mi szennyezi a levegőnket a Sajó-völgyben? Epifiton zuzmóelterjedési vizsgálat és zuzmótérképezés a Sajóbábonyi Vegyipari Park hatásterületén. (kézirat) BIALONSKA, D ÉS DAYAN F.E. (2005): Chemistry of the lichen Hypogymnia physodes transplanted to an industrial region. J. Chem. Ecol. 31(12), pp. 2975-2991. CONTI, M.E. AND G. CECCHETTI (2001): Biological monitoring: Lichens as bioindicators of air pollution assessment : A review. Environ. Pollut., 114, pp. 471-492. CONTI, M.E., M. TUDINO, J. STRIPEIKIS AND G. CECCHETTI (2004): Heavy metal accumulation in the lichen Evernia prunastri transplanted at urban, rural and industrial sites in Central Italy. J. Atmos. Chem., 49, pp. 83-94. CONTI, M.E., A. PINO, F. BOTRE, B. BEATRICE AND A. ALIMONTI (2009): Lichen Usnea barbata as biomonitor of airborne elements deposition in the province of Tierra del Fuego (southern Patagonia, Argentina). Ecotox. Environ. Safe., 72, pp. 1082-1089. DEMET CANSARAN-DUMAN (2011): Study on accumulation ability of two lichen species Hypogymnia physodes and Usnea hirta at iron-steel factory site, Turkey. Triveni Enterprises J. Environ. Biol. 32, pp. 839-844. DÖVÉNYI, Z. (SZERK.) (2010): Magyarország kistájainak katasztere. MTA Földrajztudományi Kutató Intézet, Budapest, 876 pp. FARKAS, E. (2007): Lichenológia – a zuzmók tudománya. – MTA Ökológiai és Botanikai Kutatóintézete, Vácrátót, pp. 33–48. FARKAS, E. és PÁTKAI, T. (1989): Lichens as indicators of air pollution int the Budapest agglomeration.II. Energy dispersive X-ray microanalysis of Hypogymnia physodes (L.) Nyl. Thalli. – Acta. Bot. Hung. 43(1–4): 147–162. GARTY, J., C. FUCHS, N. ZISAPEL AND M. GALUN (1977): Heavy metal in the lichen Caloplaca aurantia from urban, suburban and rural regions in Israel (A comparative study). Water Air. Soil Pollut., 8, pp.171-188. GARTY, J.(1993): Lichens as biomonitors for heavy metal pollution. In: Plants as biomonitors (Eds.: B. Markert). VCH Publishers, New York. pp. 193-263. HAMADA, N. AND H. MIYAWAKI (1998): Lichens as bioindicators of air pollution. Jap. J. Ecol., 48, pp.49-60. HOFFMANN, L. O. (2014): Tartósan magas PM10 koncentráció meteorológiai körülményeinek vizsgálata és előrejelzése. Eötvös Loránd Tudományegyetem, Földrajz- és Földtudományi Intézet, Meteorológiai Tanszék, Budapest. – http://nimbus.elte.hu/hallgatok/graduated/docs/MSc/2014/HoffmannLilla_pdf.pdf KIRSCHBAUM, U. és WIRTH, V. (1997): Flechten erkennen-Luftgüte bestimmen. – Eugen Ulmer Verlag, Stuttgart (Hohenheim), 128 pp. LOPPI, S. (1996): Lichens as bioindicators of geothermal air pollution in Central Italy. Bryologist, 99, pp.41-48. LŐKÖS, L. (1983): Transzplantált zuzmóminták atomadszorpciós nehézfém analízise Budapest területén. – Szakdolgozat, ELTE TTK, Növényrendszertani és -ökológiai Tanszék, Budapest, 105 pp. MENDIL, D., F. ÇELIK, M. TUZEN AND M. SOYLAK (2009): Assessment of trace metal levels in some moss and lichen samples collected from near the motorway in Turkey. J. Haz. Mat., 166, pp.1344-1350. NAGY, F. (2002): Szakértői Vélemény, a BÉM Rt. veszélyes hulladék hasznosításával történő vaskohászati alapanyag gyártó üzemének részletes környezeti hatástanulmánya levegő minőségi fejezeteiről. Kézirat, 15 pp. NAGY, D. és NAGY, F. (2005): Miskolc klímája és levegőminősége valamint a levegőminőséget alakító tényezők. Miskolc, Kézirat, 88 pp. NASH, T. H., III (1988): Correlating fumigation studies with field effects. – In: NASH, T. H., III és WIRTH, V. (eds.): Lichens, Bryophytes and Air Quality. Bibliotheca Lichenologica No. 30. J. Cramer, Berlin-Stuttgart, pp. 201–216. NASH, T. H., III (1989): Metal tolerance in lichens. – In: SHAW, A. J. (ed.): Heavy metal tolerance in plants: evolutionary aspects. CRC Press, Inc., Boca Raton, pp. 119–131. POLIČNIK, H., BATIČ, F. és RIBARIČ, L. S. (2004): Monitoring of short-term heavy metal deposition by accumulation in epiphytic lichens (Hypogymnia physodes (L.) Nyl.). – J. Atmospheric Chem. 49(1–3): 223–230. SCZEPANIAK, K. AND M. BIZIUK (2003): Aspects of the biomonitoring studies using mosses and lichens as indicators of metal pollution. Environ. Res., 93, pp. 221-230.
29
VERSEGHY, K. (1994): Magyarország zuzmóflórájának kézikönyve. – Magyar Természettudományi Múzeum, Budapest, 415 pp. VILLARINI, M., C. FATIGONI, L. DOMINICI, S. MAESTRI, L. EDERLI, S. PASQUALINI, S. MONARCA AND M. MORETTI (2009): Assessing the genotoxicity of urban air pollutants using two in situ plant bioassays. Environ. Pollut., 157, pp.3354-3356. WIRTH, W. (1995): Flechtenflora. – Verlag Eugen Ulmer, Stuttgart, pp. 33–40. WOLTERBEEK, B.(2002): Biomonitoring of trace element air pollution: Principles, possibilities and perspectives. Environ. Pollut., 120, pp.11-21.
Felhasznált világháló oldalak: http://www.zuzmo.hu/Lichenológiai%20honlapok.html http://www.lichens.lastdragon.org http://www.lichenology.info/cgi-bin/baseportal.pl?htx=atlas
30
