The relationship between soil contamination with selected heavy metals and their distribution in biological material

Celem pracy magisterskiej było oznaczenie całkowitej zawartości kadmu, ołowiu oraz cynku w glebach oraz w materiale pszczelim pochodzącym z powiatu olkuskiego. Oszacowano również biodostępność analizowanych metali ciężkich w glebach, a także określono korelację pomiędzy zawartością metali ciężkich w badanych gruntach i w materiale pszczelim.Wybrano pięć punktów pomiarowych znajdujących się w miejscowościach Bukowno, Olkusz, Ryczówek oraz Bolesław, gdzie pobrano glebę, larwy pszczele oraz pierzgę. Analizę biodostępności wybranych metali ciężkich przeprowadzono przy użyciu metody ekstrakcji sekwencyjnej BCR. Główną metodą pomiarową była płomieniowa atomowa spektrometria absorpcyjna (ASA). Całkowitą zawartość metali ciężkich w glebach porównano z poziomami dopuszczalnymi zdefiniowanymi w Rozporządzeniu Ministra Środowiska z dnia 1 września 2016 roku „W sprawie sposobu prowadzenia oceny zanieczyszczenia powierzchni gleby”, oraz z wytycznymi Instytutu Uprawy, Nawożenia i Gleboznawstwa w Puławach. Przeprowadzone analizy wykazały, iż badane gleby są w wysokim stopniu zanieczyszczone kadmem, ołowiem oraz cynkiem. Analiza biodostępności badanych metali ciężkich potwierdziła doniesienia literaturowe, iż biodostępność maleje w szeregu Cd>Pb>Zn.Przeprowadzone analizy zanieczyszczenia metalami ciężkimi materiału pszczelego wykazały podwyższone zawartości kadmu oraz cynku. Nie wykazano jasnej dodatniej korelacji pomiędzy stężeniem badanych metali ciężkich w glebie a w materiale pszczelim, co wynika najprawdopodobniej z faktu krótkiego czasu ekspozycji na zanieczyszczenia, oblotu przez pszczoły szerszego obszaru niż teren badań oraz narażenia materiału pszczelego na bieżące atmosferyczne zanieczyszczenia pyłowe – niezwiązane bezpośrednio z glebą.

The purpose of the master's thesis was to determine the total content of cadmium, lead and zinc in soils and in bee material from the Olkusz district. The bioavailability of the analyzed heavy metals in soils was also estimated, as well as the correlation between the content of heavy metals in the studied soils and in the bee material.Five measurement points were selected located in the towns of Bukowno, Olkusz, Ryczówek and Bolesław, where soil, bee larvae and propolis were collected. The analysis of the bioavailability of selected heavy metals was carried out using the BCR sequential extraction method. The main measurement method was flame atomic absorption spectrometry (ASA). The total content of heavy metals in soils was compared with the admissible levels defined in the Regulation of the Minister of the Environment of 1 September, and with the guidelines of the Institute of Soil, Fertilization and Soil Science in Puławy. The analyzes showed that the soils tested are highly contaminated with cadmium, lead and zinc. Analysis of the bioavailability of the studied heavy metals confirmed the literature reports that bioavailability decreases accordingly to: Cd> Pb> Zn.Conducted analyzes of heavy metals contamination of bee material showed elevated contents of cadmium and zinc. There was no clear positive correlation between the concentration of tested heavy metals in the soil and in the bee material, which most probably results from the fact of the short time of exposure to contamination as well as that the bees took a wider space than the research area and the exposure of the bee material to current atmospheric dust pollution.