Zmiany zawartości pierwiastków w przyrostach drzew przyulicznych miasta Poznania, miarą postępującej antropopresji
Type
Project
Date Issued
2021
Discipline
forestry
Abstract (PL)
Istnieje wiele dowodów na to, że zieleń miejska może obniżać stężenie zanieczyszczeń obecnych w komponentach środowiska poprzez ich bezpośrednie wychwytywanie. Zanieczyszczenia obecne w pyłach zawieszonych podlegają zwykle adsorpcji na powierzchni liści roślin, natomiast zanieczyszczenia obecne w glebie, mogą być pobierane lub unieruchamiane przez ich korzenie. Skuteczność roślin w oczyszczaniu złożonego ekosystemu miejskiego różni się w zależności od gatunku oraz miejsca wzrostu (Barwise i Kumar, 2020
Paull i in. 2021
Rai i in. 2021).
Wśród zielonej infrastruktury miejskiej, stanowiącej potencjalnie fizyczną barierę między ludźmi a zanieczyszczeniami, szczególną rolę pełnią gatunki drzewiaste. Rośliny te poza produkcją tlenu, nawilżają i oczyszczają powietrze, ułatwiają retencjonowanie wody i obniżają temperaturę w czasie upałów, pełniąc zarazem funkcję estetyczną (Mullaney i in. 2015
Wśród zielonej infrastruktury miejskiej, stanowiącej potencjalnie fizyczną barierę między ludźmi a zanieczyszczeniami, szczególną rolę pełnią gatunki drzewiaste. Rośliny te poza produkcją tlenu, nawilżają i oczyszczają powietrze, ułatwiają retencjonowanie wody i obniżają temperaturę w czasie upałów, pełniąc zarazem funkcję estetyczną (Mullaney i in. 2015
Pataki i in. 2021). Dzięki swoim stosunkowo dużym rozmiarom i wieloletniemu wzrostowi, drzewa wydają się być roślinami najlepiej przystosowanymi do trudnych warunków miejskich.
Celem wnioskowanego działania naukowego jest określenie składu pierwiastkowego pomiędzy przyrostami rocznymi w drewnie wybranych gatunków drzew zlokalizowanych w pasach drogowych miasta Poznania. Materiał doświadczalny stanowić będą próbki drewna w postaci wywiertów dordzeniowych o średnicy 5,15 mm, pobrane z pierśnicy (1,3 m od podstawy drzew) pni głównych. Wywierty zostały już pobrane za pomocą świdra przyrostowego Presslera (MORA Haglof 600 mm) od kory w kierunku rdzenia drzewa, tak aby uchwycić całą zmienność obserwowaną na przekroju poprzecznym. Do badań wytypowano drzewa rosnące przy ruchliwych drogach należących do Zarządu Dróg Miejskich w Poznaniu, po uprzednim skierowaniu wniosku o możliwość wykonania badań ze wskazaniem 50 drzew. Wnioskowane drzewa zostały wyselekcjonowane na podstawie ich wieku, lokalizacji oraz natężenia ruchu na pobliskich drogach. Uzyskano zgodę na przeprowadzenie wywiertów wyłącznie względem 19 spośród wszystkich wnioskowanych roślin. Wywierty zostały przeprowadzone w pniach: brzozy brodawkowatej (Betula pendula Roth), daglezji zielonej (Pseudotsuga menziesii), dębu szypułkowego (Quercus robur L.), klonu zwyczajnego (Acer platanoides), świerku zwyczajnego (Picea abies), topoli białej (Populus alba L.) oraz robini akacjowej (Robinia pseudoacacia L.). Ze strefy przykorzeniowej każdego badanego drzewa pobrano również reprezentatywne próbki gleby z głębokości 0-100 cm za pomocą świdra glebowego (STIHL BT 131).
Dla każdego odcinka wywiertu zostanie przygotowane po jednej próbce analitycznej. Z wysuszonej i zhomogenizowanej gleby również zostaną przygotowane próbki analityczne, po jednej z każdej lokalizacji. Uzyskany materiał zostanie poddany mineralizacji w stężonym kwasie azotowym (HNO3). Oznaczenie zawartości pierwiastków w materiale badawczym zostanie wykonane z wykorzystaniem spektrometrów indukcyjnie sprzężonej plazmy ICP HR-OES (PlasmaQuant 9100, Analytik Jena, Germany) i ICP-MS (PlasmaQuant MS Q, Analytik Jena, Germany), z równoległym zastosowaniem ICP-OES (5110 ICP-OES, Agilent Technologies).
W związku z tym, że analiza gleby dostarczy informacji jedynie o jej aktualnym składzie pierwiastkowym, a wnioskowane działanie naukowe dotyczy prześledzenia zmian w zanieczyszczeniach obecnych w środowisku miejskim na przestrzeni lat, konieczne będzie odniesienie do badań prowadzonych w latach wcześniejszych. W tym celu zostanie przygotowany przegląd badań gleb, powietrza i wód na badanym terenie (Raporty o stanie środowiska w Wielkopolsce wydawane przez Wojewódzki Inspektorat Ochrony Środowiska w Poznaniu oraz raporty Generalnego Pomiaru Ruchu Wielkopolskiego Zarządu Dróg Wojewódzkich).
Barwise Y., Kumar P. (2020) Designing vegetation barriers for urban air pollution abatement: a practical review for appropriate plant species selection. npj Climate and Atmospheric Science 3:1-19.
Mullaney J., Lucke T., Trueman S.J. (2015) A review of benefits and challenges in growing street trees in paved urban environments. Landscape and Urban Planning 134:157-166.
Pataki D.E., Alberti M., Cadenasso M.L., Felson A.J., McDonnell M.J., Pincetl S., Pouyat R.V., Setälä H., Whitlow T.H. (2021) The benefits and limits of urban tree planting for environmental and human health. Frontiers in Ecology and Evolution 9:155.
Paull N.J., Krix D., Irga P.J., Torpy F.R. (2021) Green wall plant tolerance to ambient urban air pollution. Urban Forestry & Urban Greening 63:127201.
Rai R., Agrawal M., Agrawal S.B. (2021) Use of plants for air quality improvement. Handbook of Ecological and Ecosystem Engineering 391-404.
Celem wnioskowanego działania naukowego jest określenie składu pierwiastkowego pomiędzy przyrostami rocznymi w drewnie wybranych gatunków drzew zlokalizowanych w pasach drogowych miasta Poznania. Materiał doświadczalny stanowić będą próbki drewna w postaci wywiertów dordzeniowych o średnicy 5,15 mm, pobrane z pierśnicy (1,3 m od podstawy drzew) pni głównych. Wywierty zostały już pobrane za pomocą świdra przyrostowego Presslera (MORA Haglof 600 mm) od kory w kierunku rdzenia drzewa, tak aby uchwycić całą zmienność obserwowaną na przekroju poprzecznym. Do badań wytypowano drzewa rosnące przy ruchliwych drogach należących do Zarządu Dróg Miejskich w Poznaniu, po uprzednim skierowaniu wniosku o możliwość wykonania badań ze wskazaniem 50 drzew. Wnioskowane drzewa zostały wyselekcjonowane na podstawie ich wieku, lokalizacji oraz natężenia ruchu na pobliskich drogach. Uzyskano zgodę na przeprowadzenie wywiertów wyłącznie względem 19 spośród wszystkich wnioskowanych roślin. Wywierty zostały przeprowadzone w pniach: brzozy brodawkowatej (Betula pendula Roth), daglezji zielonej (Pseudotsuga menziesii), dębu szypułkowego (Quercus robur L.), klonu zwyczajnego (Acer platanoides), świerku zwyczajnego (Picea abies), topoli białej (Populus alba L.) oraz robini akacjowej (Robinia pseudoacacia L.). Ze strefy przykorzeniowej każdego badanego drzewa pobrano również reprezentatywne próbki gleby z głębokości 0-100 cm za pomocą świdra glebowego (STIHL BT 131).
Dla każdego odcinka wywiertu zostanie przygotowane po jednej próbce analitycznej. Z wysuszonej i zhomogenizowanej gleby również zostaną przygotowane próbki analityczne, po jednej z każdej lokalizacji. Uzyskany materiał zostanie poddany mineralizacji w stężonym kwasie azotowym (HNO3). Oznaczenie zawartości pierwiastków w materiale badawczym zostanie wykonane z wykorzystaniem spektrometrów indukcyjnie sprzężonej plazmy ICP HR-OES (PlasmaQuant 9100, Analytik Jena, Germany) i ICP-MS (PlasmaQuant MS Q, Analytik Jena, Germany), z równoległym zastosowaniem ICP-OES (5110 ICP-OES, Agilent Technologies).
W związku z tym, że analiza gleby dostarczy informacji jedynie o jej aktualnym składzie pierwiastkowym, a wnioskowane działanie naukowe dotyczy prześledzenia zmian w zanieczyszczeniach obecnych w środowisku miejskim na przestrzeni lat, konieczne będzie odniesienie do badań prowadzonych w latach wcześniejszych. W tym celu zostanie przygotowany przegląd badań gleb, powietrza i wód na badanym terenie (Raporty o stanie środowiska w Wielkopolsce wydawane przez Wojewódzki Inspektorat Ochrony Środowiska w Poznaniu oraz raporty Generalnego Pomiaru Ruchu Wielkopolskiego Zarządu Dróg Wojewódzkich).
Barwise Y., Kumar P. (2020) Designing vegetation barriers for urban air pollution abatement: a practical review for appropriate plant species selection. npj Climate and Atmospheric Science 3:1-19.
Mullaney J., Lucke T., Trueman S.J. (2015) A review of benefits and challenges in growing street trees in paved urban environments. Landscape and Urban Planning 134:157-166.
Pataki D.E., Alberti M., Cadenasso M.L., Felson A.J., McDonnell M.J., Pincetl S., Pouyat R.V., Setälä H., Whitlow T.H. (2021) The benefits and limits of urban tree planting for environmental and human health. Frontiers in Ecology and Evolution 9:155.
Paull N.J., Krix D., Irga P.J., Torpy F.R. (2021) Green wall plant tolerance to ambient urban air pollution. Urban Forestry & Urban Greening 63:127201.
Rai R., Agrawal M., Agrawal S.B. (2021) Use of plants for air quality improvement. Handbook of Ecological and Ecosystem Engineering 391-404.
Abstract (EN)
There is much evidence that urban greenery can reduce the concentration of pollutants present in environmental components through their direct capture. Pollutants present in the particulate matter are usually adsorbed on the surface of plant leaves, while contaminants present in soil can be absorbed or immobilized by their roots. The effectiveness of plants in cleaning up a complex urban ecosystem varies depending on the species and place of growth (Barwise and Kumar, 2020
Paull et al. 2021
Rai et al. 2021).
Tree species play a unique role in green urban infrastructure, a potential physical barrier between people and pollution. Due to their relatively large size and many years of growth, trees seem to be plants best adapted to harsh urban conditions. In addition to producing oxygen, these plants moisturize and purify the air, facilitate water retention, lower the temperature in hot weather, and have an aesthetic function (Mullaney et al. 2015
Tree species play a unique role in green urban infrastructure, a potential physical barrier between people and pollution. Due to their relatively large size and many years of growth, trees seem to be plants best adapted to harsh urban conditions. In addition to producing oxygen, these plants moisturize and purify the air, facilitate water retention, lower the temperature in hot weather, and have an aesthetic function (Mullaney et al. 2015
Pataki et al. 2021).
The aim of the proposed scientific activity is to determine the elemental composition between the annual increments in the wood of selected tree species located in the road lanes of the city of Poznań. The experimental material will be wood samples in the form of core boreholes with a diameter of 5.15 mm, taken from the dbh (1.3 m from the base of the trees) of the main trunks. The boreholes have already been taken with a Pressler incremental auger (MORA Haglof 600 mm) from the bark towards the tree's core to capture all the variability observed in the cross-section. Trees growing along busy roads belonging to the Municipal Roads Authority in Poznań were selected for the research after applying the possibility of conducting tests with the indication of 50 trees. The requested trees were selected based on their age, location and traffic volume on nearby roads. Permission was obtained to drill only 19 of all the plants applied. Drills were made in the trunks of silver birch (Betula pendula Roth), Douglas fir (Pseudotsuga menziesii), English oak (Quercus robur L.), Norway maple (Acer platanoides), Norway spruce (Picea abies), white poplar (Populus alba L .) and black locust (Robinia pseudoacacia L.). Representative soil samples were also taken from the root zone of each examined tree from a depth of 0-100 cm using a soil auger (STIHL BT 131).
One analytical sample will be prepared for each section of the borehole. Analytical samples will also be prepared from the dried and homogenized soil, one from each location. The obtained material will be mineralized in concentrated nitric acid (HNO3). Determination of the content of elements in the research material will be performed with the use of inductively coupled plasma ICP HR-OES (PlasmaQuant 9100, Analytik Jena, Germany) and ICP-MS (PlasmaQuant MS Q, Analytik Jena, Germany) spectrometers, with the parallel use of ICP-OES (5110 ICP-OES, Agilent Technologies).
Due to the fact that the soil analysis will only provide information on its current elemental composition, and the proposed scientific activity concerns the tracking of changes in pollutants present in the urban environment over the years, it will be necessary to refer to studies conducted in previous years. For this purpose, a review of soil, air and water tests in the studied area will be prepared (Reports on the state of the environment in Wielkopolska issued by the Provincial Inspectorate for Environmental Protection in Poznań and reports of the General Traffic Measurement of the Wielkopolska Province Roads Authority).
Barwise Y., Kumar P. (2020) Designing vegetation barriers for urban air pollution abatement: a practical review for appropriate plant species selection. npj Climate and Atmospheric Science 3:1-19.
Mullaney J., Lucke T., Trueman S.J. (2015) A review of benefits and challenges in growing street trees in paved urban environments. Landscape and Urban Planning 134:157-166.
Pataki D.E., Alberti M., Cadenasso M.L., Felson A.J., McDonnell M.J., Pincetl S., Pouyat R.V., Setälä H., Whitlow T.H. (2021) The benefits and limits of urban tree planting for environmental and human health. Frontiers in Ecology and Evolution 9:155.
Paull N.J., Krix D., Irga P.J., Torpy F.R. (2021) Green wall plant tolerance to ambient urban air pollution. Urban Forestry & Urban Greening 63:127201.
Rai R., Agrawal M., Agrawal S.B. (2021) Use of plants for air quality improvement. Handbook of Ecological and Ecosystem Engineering 391-404.
The aim of the proposed scientific activity is to determine the elemental composition between the annual increments in the wood of selected tree species located in the road lanes of the city of Poznań. The experimental material will be wood samples in the form of core boreholes with a diameter of 5.15 mm, taken from the dbh (1.3 m from the base of the trees) of the main trunks. The boreholes have already been taken with a Pressler incremental auger (MORA Haglof 600 mm) from the bark towards the tree's core to capture all the variability observed in the cross-section. Trees growing along busy roads belonging to the Municipal Roads Authority in Poznań were selected for the research after applying the possibility of conducting tests with the indication of 50 trees. The requested trees were selected based on their age, location and traffic volume on nearby roads. Permission was obtained to drill only 19 of all the plants applied. Drills were made in the trunks of silver birch (Betula pendula Roth), Douglas fir (Pseudotsuga menziesii), English oak (Quercus robur L.), Norway maple (Acer platanoides), Norway spruce (Picea abies), white poplar (Populus alba L .) and black locust (Robinia pseudoacacia L.). Representative soil samples were also taken from the root zone of each examined tree from a depth of 0-100 cm using a soil auger (STIHL BT 131).
One analytical sample will be prepared for each section of the borehole. Analytical samples will also be prepared from the dried and homogenized soil, one from each location. The obtained material will be mineralized in concentrated nitric acid (HNO3). Determination of the content of elements in the research material will be performed with the use of inductively coupled plasma ICP HR-OES (PlasmaQuant 9100, Analytik Jena, Germany) and ICP-MS (PlasmaQuant MS Q, Analytik Jena, Germany) spectrometers, with the parallel use of ICP-OES (5110 ICP-OES, Agilent Technologies).
Due to the fact that the soil analysis will only provide information on its current elemental composition, and the proposed scientific activity concerns the tracking of changes in pollutants present in the urban environment over the years, it will be necessary to refer to studies conducted in previous years. For this purpose, a review of soil, air and water tests in the studied area will be prepared (Reports on the state of the environment in Wielkopolska issued by the Provincial Inspectorate for Environmental Protection in Poznań and reports of the General Traffic Measurement of the Wielkopolska Province Roads Authority).
Barwise Y., Kumar P. (2020) Designing vegetation barriers for urban air pollution abatement: a practical review for appropriate plant species selection. npj Climate and Atmospheric Science 3:1-19.
Mullaney J., Lucke T., Trueman S.J. (2015) A review of benefits and challenges in growing street trees in paved urban environments. Landscape and Urban Planning 134:157-166.
Pataki D.E., Alberti M., Cadenasso M.L., Felson A.J., McDonnell M.J., Pincetl S., Pouyat R.V., Setälä H., Whitlow T.H. (2021) The benefits and limits of urban tree planting for environmental and human health. Frontiers in Ecology and Evolution 9:155.
Paull N.J., Krix D., Irga P.J., Torpy F.R. (2021) Green wall plant tolerance to ambient urban air pollution. Urban Forestry & Urban Greening 63:127201.
Rai R., Agrawal M., Agrawal S.B. (2021) Use of plants for air quality improvement. Handbook of Ecological and Ecosystem Engineering 391-404.