Analiza wpływu cech morfologicznych koryta na przestrzenne zróżnicowanie stężeń pierwiastków ziem rzadkich w osadach dennych rzek nizinnych o różnym stopniu przekształcenia
Type
Project
Date Issued
2021
Author
Discipline
environmental engineering, mining and energy
Abstract (PL)
Celem naukowym projektu jest ocena przestrzennej zmienności stężeń pierwiastków ziem rzadkich (La, Ce,
Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Lu, Y) w osadach dennych rzeki nizinnej na odcinkach o różnym
stopniu przekształcenia. Jako cel postawiono również próbę odpowiedzi na pytania: 1. W jaki sposób cechy
morfologiczne koryta rzek nizinnych o różnym stopniu przekształcenia wpływają na transport rumowiska i
rozkład zanieczyszczeń pierwiastkami ziem rzadkich? 2. Czy istnieje możliwość określenia obszarów, które
w sposób szczególny są narażone będą za depozycję pierwiastków ziem rzadkich w przyszłości?
Założono 2 hipotezy badawcze: 1. Większe zróżnicowanie przestrzenne zawartości pierwiastków ziem
rzadkich występuje w korytach o mniejszym stopniu przekształcenia. 2. Wyższe stężenia pierwiastków ziem
rzadkich występują w plosach i brzegach wypukłych.
Koncepcja i plan zadań. Do analiz wytypowano dwa odcinki rzeki Flinty o różnym stopniu przekształcenia
(seminaturalny, uregulowany), charakteryzujące się różnymi cechami morfologicznymi koryta. W celu
określenia wyłącznie wpływu cech morfologicznych na zanieczyszczenie pierwiastkami ziem rzadkich,
wytypowano odcinki jednej rzeki, charakteryzującej się tym samym materiałem dennym oraz brakiem źródeł
dopływu zanieczyszczeń pomiędzy analizowanymi odcinkami. Ze względu na szeroko podkreślane w najnowszej literaturze, znaczne braki w rozpoznaniu
pierwiastków ziem rzadkich w środowisku wodnym, podjęcie badań w tym zakresie jest wysoce
innowacyjne. Projekt obejmuje pionierskie badania w Polsce i unikalne w Europie a uzyskane wyniki w
znaczny sposób przyczynią się do poszerzenia wiedzy i wskazania kierunku przyszłych badań. Realizacja
złożonego wniosku umożliwi wskazanie obszarów szczególnie zagrożonych na występowanie pierwiastków
ziem rzadkich i wskazanie je jako miejsca dalszych badań po zakończeniu projektu. Przeprowadzenie badań
w znaczny sposób przyczyni się nie tylko do zlokalizowania obszarów zagrożonych, ale również wskazania
dalszych kierunków badań związanych z m.in. negatywnym oddziaływaniem na ekosystemy wodne (np.
rośliny). Po zakończeniu wstępnych badań, planuje się ich rozszerzenie badań o układ osady denne-wodarośliny
i złożenie w tym celu wniosku o grant o zasięgu krajowym mając na celu analizę nie tylko rzek
nizinnych, ale również wyżynnych i górskich. Poszczególne typy rzek w znacznym stopniu różnią się
warunkami hydraulicznymi co pozwoli na jeszcze dokładniejsze sprecyzowanie czynników wpływających na
rozmieszczenie pierwiastków ziem rzadkich. Ze względu na zachodzące zmiany klimatyczne, zdaniem osoby
realizującej zadanie badawcze należy również poszerzyć badania o rzeki o podobnych warunkach
hydraulicznych, ale znajdujące się w innych warunkach klimatycznych, do czego niezbędne jest również
złożenie projektu z możliwością ubiegania się o współpracę międzynarodową (np. SONATA). Dotychczasowe
doświadczenie osoby realizującej zadanie badawcze pod względem staży i konferencji międzynarodowych
pozwoli na zaplanowanie badań w kooperacji m.in. z naukowcami z Portugalii, Hiszpanii oraz Słowacji.
Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Lu, Y) w osadach dennych rzeki nizinnej na odcinkach o różnym
stopniu przekształcenia. Jako cel postawiono również próbę odpowiedzi na pytania: 1. W jaki sposób cechy
morfologiczne koryta rzek nizinnych o różnym stopniu przekształcenia wpływają na transport rumowiska i
rozkład zanieczyszczeń pierwiastkami ziem rzadkich? 2. Czy istnieje możliwość określenia obszarów, które
w sposób szczególny są narażone będą za depozycję pierwiastków ziem rzadkich w przyszłości?
Założono 2 hipotezy badawcze: 1. Większe zróżnicowanie przestrzenne zawartości pierwiastków ziem
rzadkich występuje w korytach o mniejszym stopniu przekształcenia. 2. Wyższe stężenia pierwiastków ziem
rzadkich występują w plosach i brzegach wypukłych.
Koncepcja i plan zadań. Do analiz wytypowano dwa odcinki rzeki Flinty o różnym stopniu przekształcenia
(seminaturalny, uregulowany), charakteryzujące się różnymi cechami morfologicznymi koryta. W celu
określenia wyłącznie wpływu cech morfologicznych na zanieczyszczenie pierwiastkami ziem rzadkich,
wytypowano odcinki jednej rzeki, charakteryzującej się tym samym materiałem dennym oraz brakiem źródeł
dopływu zanieczyszczeń pomiędzy analizowanymi odcinkami. Ze względu na szeroko podkreślane w najnowszej literaturze, znaczne braki w rozpoznaniu
pierwiastków ziem rzadkich w środowisku wodnym, podjęcie badań w tym zakresie jest wysoce
innowacyjne. Projekt obejmuje pionierskie badania w Polsce i unikalne w Europie a uzyskane wyniki w
znaczny sposób przyczynią się do poszerzenia wiedzy i wskazania kierunku przyszłych badań. Realizacja
złożonego wniosku umożliwi wskazanie obszarów szczególnie zagrożonych na występowanie pierwiastków
ziem rzadkich i wskazanie je jako miejsca dalszych badań po zakończeniu projektu. Przeprowadzenie badań
w znaczny sposób przyczyni się nie tylko do zlokalizowania obszarów zagrożonych, ale również wskazania
dalszych kierunków badań związanych z m.in. negatywnym oddziaływaniem na ekosystemy wodne (np.
rośliny). Po zakończeniu wstępnych badań, planuje się ich rozszerzenie badań o układ osady denne-wodarośliny
i złożenie w tym celu wniosku o grant o zasięgu krajowym mając na celu analizę nie tylko rzek
nizinnych, ale również wyżynnych i górskich. Poszczególne typy rzek w znacznym stopniu różnią się
warunkami hydraulicznymi co pozwoli na jeszcze dokładniejsze sprecyzowanie czynników wpływających na
rozmieszczenie pierwiastków ziem rzadkich. Ze względu na zachodzące zmiany klimatyczne, zdaniem osoby
realizującej zadanie badawcze należy również poszerzyć badania o rzeki o podobnych warunkach
hydraulicznych, ale znajdujące się w innych warunkach klimatycznych, do czego niezbędne jest również
złożenie projektu z możliwością ubiegania się o współpracę międzynarodową (np. SONATA). Dotychczasowe
doświadczenie osoby realizującej zadanie badawcze pod względem staży i konferencji międzynarodowych
pozwoli na zaplanowanie badań w kooperacji m.in. z naukowcami z Portugalii, Hiszpanii oraz Słowacji.
Abstract (EN)
The scientific goal of the project is to assess the spatial variability of concentrations of rare earths (La, Ce,
Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Lu, Y) in the bottom sediments of a lowland river in sections with different
the degree of conversion. The goal was also to try to answer the following questions: 1. How are the features
morphological lowland river beds of different transformation degree affect sediment transport and
decomposition of rare earth pollutants? 2. Is it possible to identify areas that
will be particularly vulnerable to the deposition of rare earth elements in the future?
Two research hypotheses were assumed: 1. Greater spatial differentiation of the content of earth elements
rare, it occurs in beds with a lower degree of transformation. 2. Higher concentrations of earth elements
rare, they occur in the plows and convex edges.
Concept and task plan.
Due to the significant gaps in diagnosis, widely emphasized in recent literature
of rare earth elements in the aquatic environment, undertaking research in this area is highly
innovative. The project includes pioneering research in Poland and unique in Europe, and the results obtained in
will significantly contribute to increasing knowledge and pointing the direction of future research. Implementation
the submitted application will enable the identification of areas particularly endangered by the presence of elements
Rare earths and identifying them as sites for further research after the end of the project. Testing
it will significantly contribute not only to the location of risk areas, but also to indicate them
further research directions related to, inter alia, negative impact on aquatic ecosystems (e.g.
plants). After the preliminary studies are completed, it is planned to extend them to include the bottom sediment-water plant system
and submitting an application for a national grant for this purpose, in order to analyze not only rivers
lowland, but also upland and mountainous. The individual types of rivers differ to a great extent
hydraulic conditions, which will allow for even more precise definition of the factors influencing
distribution of rare earth elements. Due to the ongoing climate change, according to the person
carrying out the research task, the research should also be extended to include rivers with similar conditions
hydraulics, but in different climatic conditions, for which it is also necessary
submission of a project with the possibility of applying for international cooperation (eg SONATA). Previous
experience of the person carrying out the research task in terms of internships and international conferences
will allow you to plan research in cooperation, among others with scientists from Portugal, Spain and Slovakia.
Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Lu, Y) in the bottom sediments of a lowland river in sections with different
the degree of conversion. The goal was also to try to answer the following questions: 1. How are the features
morphological lowland river beds of different transformation degree affect sediment transport and
decomposition of rare earth pollutants? 2. Is it possible to identify areas that
will be particularly vulnerable to the deposition of rare earth elements in the future?
Two research hypotheses were assumed: 1. Greater spatial differentiation of the content of earth elements
rare, it occurs in beds with a lower degree of transformation. 2. Higher concentrations of earth elements
rare, they occur in the plows and convex edges.
Concept and task plan.
Due to the significant gaps in diagnosis, widely emphasized in recent literature
of rare earth elements in the aquatic environment, undertaking research in this area is highly
innovative. The project includes pioneering research in Poland and unique in Europe, and the results obtained in
will significantly contribute to increasing knowledge and pointing the direction of future research. Implementation
the submitted application will enable the identification of areas particularly endangered by the presence of elements
Rare earths and identifying them as sites for further research after the end of the project. Testing
it will significantly contribute not only to the location of risk areas, but also to indicate them
further research directions related to, inter alia, negative impact on aquatic ecosystems (e.g.
plants). After the preliminary studies are completed, it is planned to extend them to include the bottom sediment-water plant system
and submitting an application for a national grant for this purpose, in order to analyze not only rivers
lowland, but also upland and mountainous. The individual types of rivers differ to a great extent
hydraulic conditions, which will allow for even more precise definition of the factors influencing
distribution of rare earth elements. Due to the ongoing climate change, according to the person
carrying out the research task, the research should also be extended to include rivers with similar conditions
hydraulics, but in different climatic conditions, for which it is also necessary
submission of a project with the possibility of applying for international cooperation (eg SONATA). Previous
experience of the person carrying out the research task in terms of internships and international conferences
will allow you to plan research in cooperation, among others with scientists from Portugal, Spain and Slovakia.
Subject (pl)