Malakocenozy w strefach nieciągłości tektonicznych na terenie Kielc

Jadwiga Anna Barga-Więcławska
Malakocenozy w strefach nieciągłości
tektonicznych na terenie Kielc w
rejonach Karczówka, Brusznia,
Niewachlów, Gruchawka.
Kieleckie Towarzystwo Naukowe
2011
© Copyright by Jadwiga Anna Barga-Więcławska
Spis treści
1. Wstęp
2. Fizjografia Kielc.
2.1 Położenie Kielc.
2.2 Budowa geologiczna Kielc.
2.3. Szata roślinna Kielc i jej związek z rozmieszczeniem malakofauny.
2.4. Klimat.
3. Naturalne i zawyżone dawki promieniowania jonizującego i ich wpływ na
ludzi i na zwierzęta.
3.1. W Polsce i na świecie.
3.2. Wpływ promieniowania na komórki organizmów żywych.
4. Promieniotwórczość naturalna w środowisku przyrodniczym na terenie Polski.
5. Badania anomalii izotopów promieniotwórczych 238U, 232Th i 40K
na terenie Kielc.
6. Ślimaki lądowe (Gastropoda terrestria) jako element badań środowiska.
6.1. Budowa anatomiczna ślimaków.
6.2. Rola ślimaków w ekosystemach lądowych.
6.3. Ślimaki jako bioindykatory zanieczyszczenia środowiska
metalami ciężkimi.
6.4. Czynniki ekologiczne, które mają wpływ na występowanie mięczaków.
7. Metody biomonitoringu środowiska glebowego.
7.1. Biologiczne wskaźniki jakości środowiska glebowego.
8. Teren badań mięczaków w strefach uskoków w Kielcach w 2011 roku.
8.1. Obszar Niewachlów-Łazy.
8.2. Obszar „Trojaka”.
9. Metody badań.
9.1. Badania terenowe.
9.2. Badania laboratoryjne.
10. Wyniki.
10.1. Wyniki badań malakofauny. Lista gatunków.
10.2. Struktura ekologiczna zgrupowań mięczaków i liczebność gatunków.
10.3. Koncentracja metali ciężkich w ślimakach na obszarze
Niewachlów-Łazy i „Trojaka”.
10.4. Stężenie izotopów pierwiastków promieniotwórczych
w ciele ślimaków.
11. Podsumowanie.
12. Wnioski.
13. Piśmiennictwo.
2
3
5
5
5
7
11
12
12
16
21
24
26
26
28
29
30
31
33
36
36
38
43
43
43
44
44
46
55
62
63
66
68
1. Wstęp
Środowisko przyrodnicze Kielc na tle innych miast w Polsce wyróżnia się wyjątkowym
bogactwem przyrodniczym, zróżnicowaniem geologicznym oraz bogactwem flory i fauny.
W najbliższym otoczeniu centrum miasta znajdują się rezerwaty przyrody nieożywionej:
Wietrznia, Kadzielnia, Ślichowice, Karczówka, nieco dalej Biesak-Białogon i Sufraganiec.
Kielce otacza pierścień parków krajobrazowych, w niewielkiej odległości na północnywschód położony jest Świętokrzyski Park Narodowy. Teren miasta i jego otoczenie stanowi
mozaika siedlisk, która jest pochodną niezwykłego zróżnicowania podłoża geologicznego.
Cechą utworów, które tworzą trzon paleozoiczny Gór Świętokrzyskich jest obecność
licznych uskoków. Niektóre z nich znajdują się w strefach granicznych głównych jednostek
strukturalnych Gór Świętokrzyskich, niektóre wykazują przejawy neotektoniczne a nawet
zjawiska współczesnej aktywności o pionową i pionowo-poziomym przemieszczeniu (Kowalski,
1996, 1997, 2000).
W obrębie uskoków występują wypukłe profile stokowe oraz silne zeolizowane piaski
fluwialne, fluwioglacjalne lub deluwialne. W otoczeniu uskoków często występują mokradła i
liczne zatorfienia (Sołtysik, 2000, 2001; Kowalski, 2000, 2002), które należą do najcenniejszych
powierzchni przyrodniczych regionu.
Rozwój Kielc i rozwój zabudowy strefy podmiejskiej miasta wymaga podejmowania
decyzji lokalizacyjnych przy wydawaniu decyzji o zabudowie i innych realizacjach o charakterze
inwestycyjnym. Badania stref uskoków na terenie Kielc i najbliższego otoczenia były podstawą
sporządzenia mapy stref aktywności tektonicznej i lokalizacji uskoków(Studencki, Jaśkowski,
2006).
W osadach strefy uskoków trzonu paleozoicznego Gór Świętokrzyskich odnotowano
podwyższoną koncentrację naturalnych izotopów promieniotwórczych:
pojedynczych przypadkach
226
238
U,
232
Th i 40K oraz w
Ra (Kowalski, 2001; Kowalski, Olszak, 2003; Jaśkowski,
Kasprzyk, Olszak, 2010; Studencki, 2006; Jaśkowski, Kasprzyk, 2010).
3
Stężenia naturalnych radionuklidów w osadach bezpośrednich stref uskokowych na
terenie Kielc kilkakrotnie przekraczają ich średnie wielkości podawane dla regionu Gór
Świętokrzyskich i dla Polski. Wysokie przekroczenia potencjału radiologicznego w strefach
uskoków na terenie miasta stanowią problem bezpieczeństwa zdrowia ludzi i decyzji
lokalizacyjnych z nim związanych.
Wpływ
promieniowania
naturalnych
radionuklidów
na
elementy
środowiska
przyrodniczego stanowi ważny problem badawczy, który wytypuje grupy biomarkerów
bezkręgowców i metodę badań.
Celem opracowania jest poznanie składu i struktury zgrupowań mięczaków w
strefach uskoków tektonicznych w Kielcach w obszarze Wzgórz: Karczówki, Bruszni,
Grabiny i Dalni oraz na terenie Niewachlowa -Gruchawki -Łazy .
Mięczaki należą do makrokoncentratorów metali ciężkich. Wyróżniają się wysoką
odpornością na obecność metali ciężkich w środowisku i wysoką wrażliwością na obecność w
środowisku
pierwiastków
promieniotwórczych.
Wrażliwość
ślimaków,
polegającą
na
wbudowywaniu pierwiastków promieniotwórczych w swój organizm określa się, że są „czulsze
od przyrządów pomiarowych”
Istotą opracowania jest wykazanie wpływu podwyższonej koncentracji izotopów
promieniotwórczych w strefach uskoków, na strukturę zgrupowań ślimaków, kondycję
populacji oraz na zawartość tych izotopów w ciele ślimaków.
4
2. Fizjografia Kielc.
2.1 Położenie Kielc.
Kielce położone są na Wyżynie Środkowomałopolskiej w mezoregionie Góry
Świętokrzyskie. Zajmują kotlinę wyznaczoną przez:
Pasmo Masłowskie ze wzniesieniem Góra Buk 317 m.n.p.m od północy
Od wschodu przez wododział rzek Lubrzanki i Silnicy ze wzniesieniem Szydłówka 310
m.n.p.m i Zagórza 315 m.n.p.m
Od południa Pasmo Posłowickie i Pasmo Dymińskie z Górą Telegraf 408 m.n.p.m
Od zachodu przez wododział rzek Silnicy i Sufragańca, tu zaznaczają się wzniesienia
Brusznia 309 m.n.p.m, Karczówka 303 m. n. p.m.
Na terenie miasta przebiega Pasmo Kadzielniańskie zbudowane ze starych skał
węglanowych paleozoiku. Miasto przecina rzeka Silnica.
W obrębie miasta położone są rezerwaty przyrody nieożywionej: Kadzielnia, Karczówka,
Ślichowice, Biesak Białogon, Wietrznia i rezerwat leśny Sufraganiec w dolinie rzeki
Sufraganiec.
2.2 Budowa geologiczna Kielc.
Formacje geologiczne Kielc należą do najstarszych utworów w kraju. Obszar miasta
obejmuje utwory trzonu paleozoicznego Gór Świętokrzyskich. Osady staropaleozoiczne
stanowią: piaskowce, mułowce i iłowce. Osady młodszego paleozoiku stanowią głównie:
piaskowce, margle, wapienie, dolomity, iłowce i szarogłazy.
Antyklina Łysogórska występuje na północy miasta i jest zbudowana ze skał środkowego
kambru, z piaskowców kwarcytowych i łupków.
Synklina Kielecka stanowi rozległy element tektoniczny w centrum Kielc. Synklinę
budują wapienie dewonu górnego, łupków i karbonu, które odsłaniają się na Kadzielni, Psich
5
Górkach i na Wietrzni. W okolicy Zagórza utwory dewonu i karbonu, na terenie pomiędzy
Górkami Szczukowskimi, Dobromyślem i Jaworznią zapadają się pod osady permu i triasu
dolnego i środkowego.
Antyklina dymińska zbudowana jest z osadów kambru dolnego, syluru i w części
północnej z osadów ordowiku oraz dewonu dolnego, które leżą na kambrze. Zachodnim
przedłużeniem antykliny dymińskiej są antykliny Bukówki i Mójczy zbudowane z utworów
staropaleozoicznych kambru, ordowiku i syluru.
Synklina gałęzicko-bolechowicka występuje na południu Kielc i zbudowana jest z
osadów permu i karbonu dolnego. Skrzydła synkliny budują utwory dewonu górnego i
środkowego.
Na terenie Kielc skały trzonu paleozoicznego przykrywają osady czwartorzędowe
plejstocenu i holocenu.
Tab.1. Utwory różnych okresów geologicznych Kielc.(wg. EKOROL, FK-J.G., 1999)
6
Duża różnorodność struktur geologicznych Kielc i ich okruszcowanie, były powodem
rozwoju górnictwa surowców skalnych i kruszców oraz hutnictwa. Obszar między Karczówką,
Górą Stokową i Białogonem należy do największych obszarów kruszcowych w Górach
Świętokrzyskich.
W okresie od XVII- do XIX wieku na Karczówce wydobywano rudy ołowiu.
Kamieniołomy na Kadzielni, na Wietrzni i w Ślichowicach dostarczały węglanowego kamienia
budowlanego.
Działania górnicze na terenie Kielc i w ich najbliższym otoczeniu przyczyniły się do
zmiany ukształtowania terenu, zmiany stosunków glebowych, zmiany szaty roślinnej i miały
wpływ na rozmieszczenie gatunków fauny. Zostały odsłonięte najstarsze utwory geologiczne,
zmienił się krajobraz miasta, uruchomione zostały intensywne procesy sukcesji i migracji
gatunków.
Intensywny rozwój górnictwa na terenie Kielc przyczynił się do obniżenia poziomu
wód gruntowych i wód wgłębnych. Teren miasta jest bardzo suchy, znajduje się pod
wpływem zapylenia alkalicznego.
Tereny o większej bioróżnorodności związane są z dolinami rzek, które kształtują warunki
ekologiczne miasta.
2.3. Szata roślinna Kielc i jej związek z rozmieszczeniem malakofauny.
Szata roślinna Kielc ma charakter zróżnicowany, mozaikowaty związany z rodzajem
podłoża geologicznego i związanych z nim gleb.
Duży wpływ na szatę roślinną mają rzeki, które na odwodnionym terenie Kielc mają
znaczenie korytarzy ekologicznych o dużym znaczeniu przyrodniczym.
Urbanizacja przyczyniła się do zmiany warunków siedliskowych miasta powodując
zmiany w składzie gatunkowym flory. Środowisko przyrodnicze miasta wyróżnia się
mozaikowatością uwarunkowaną czynnikami o charakterze abiotycznym i biotycznym.
7
Antropopresja z jednej strony sprzyja wzbogaceniu w nowe gatunki, z drugiej strony
powoduje wymieranie całych populacji roślinnych. Wymierają gatunki stenotopowe
występujące w dolinach rzek Kielc.
Na terenie Kielc obok siedlisk suchych, występują siedliska wodne, nadwodne,
torfowiskowe, szuwarowe i bagienne, okresowo zalewane i inne występujące w dolinach
rzek.
Wykazano, że szata roślinna Kielc jest bogata i zróżnicowana w porównaniu z innymi
miastami Polski. Badania flory przeprowadzono we wszystkich typach siedlisk ze
szczególnym uwzględnieniem dolin rzek: Bobrzy, Lubrzanki, Sufragańca i Silnicy z
dopływami.
Badania flory obejmowały zbiorniki wodne: zalew na Piaskach i staw w Białogonie.
Badania te wykazały, że działania człowieka przyczyniły się do urozmaicenia szaty roślinnej
Kielc i strefy podmiejskiej.(Bróż, Maciejczak, 2004)
Zbocza i grzbiety pasm wzgórz Posłowickiego i Dymińskiego, zachodniej części
pasma Kadzielniańskiego oraz
Gruchawka, pokryte są zbiorowiskami leśnymi z klasy
Querco-Fagetea i Vaccinio-Piceetea.
Wzdłuż rzeki Bobrzy, Sufragańca i Lubrzanki oraz w górnym odcinku Silnicy
występują zbiorowiska zaroślowe (Alnetea glutinosae, Salicetea purpurae) z udziałem wierzb
szerokolistnych i wąskolistnych, olszy czarnej i topoli białej z udziałem bylin nadwodnych.
Brzegi cieków i zbiorników wodnych porasta roślinność szuwarowa i bagienna
(Phragmitetea), nadwodna (Bidentatea tripartiti).
W toni wodnej występują gatunki wchodzące w skład fitocenoz z Lemnetea,
Potometea, Litorelletea, Utricularietea intermedio-minoris.
W północno-zachodnim odcinku Bobrzy oraz w południowo-wschodnim odcinku
Lubrzanki występują wyspowo płaty roślinności torfowiskowej.
W strefie podmiejskiej i na peryferiach opisano różne postacie łąk z klasy MolinioArchenatheretea.
8
Suche siedliska nawapienne pokrywają pasmo Kadzielniańskie oraz otoczenie Nowin.
Są to półnaturalne zbiorowiska muraw kserotermicznych (Festuco-Bromtea), ciepłolubnej
roślinności okrajkowej z Trifolio-Geranietea sanquinei. Na piaskach nadrzecznych występują
murawy napiaskowe z klasy Sedo-Sclerenthetea.
Bróż i Maciejczak (2004) wykazali, że największą powierzchnię zajmują zbiorowiska
siedlisk synantropijnych o charakterze ruderalnym i segetalnym. Występują także
zbiorowiska wydepczyskowe z klasy Plantaqinetea maioris.
Pobocza dróg szybkiego ruchu, na terenie Kielc tereny kolejowe, gruzowiska,
śmietniska itd. pokrywa roślinność z Chenopodietea i Artemisietea oraz Epilobietea
angustifolii.
Badania
florystycznej.
flory
Kielc
Największa
wykazały
różnorodność
duże
flory
zróżnicowanie
pod
stopnia
względem
różnorodności
gatunków
trwale
zadomowionych występuje w części środkowo-zachodniej i południowo-zachodniej Kielc.
Analiza ekologiczna flory wykazała obecność czterech grup siedliskowych:
antropogenicznych zbiorowisk synantropijnych (27,1 %)
naturalnych zbiorowisk leśnych i zaroślowych (26,3 %)
półnaturalnych zbiorowisk wilgotnych i świeżych łąk (12,6 %)
kserotermicznych muraw i ciepłolubnych zbiorowisk okrajkowych (10,9 %)
Gatunki siedlisk synantropijnych,(przekształconych przez człowieka) na terenie Kielc
mają mozaikowe, nierównomierne rozmieszczenie.
Gatunki zbiorowisk leśnych i zaroślowych występują w rozległych kompleksach
leśnych pokrywające pasma wzgórz okalających miasto.
9
Gatunki muraw kserotermicznych i ciepłolubnych zbiorowisk okrajkowych związane
są z działalnością człowieka. Ich liczne występowanie ma związek z odlesieniem wzgórz,
odwodnieniem terenu i budową geologiczną, gatunki te najliczniej występują w paśmie
Kadzielniańskim.
W grupach gatunków związanych z wybranymi czynnikami siedliskowymi ,do
których należą: odczyn gleby i warunki troficzne, ilościowy udział gatunków gleb
zasadowych (bazofilów) wynosi 364 gatunki, gleb kwaśnych (acydofilów) -227 gatunków i
mezofilów 504 gatunki. Najwięcej gatunków wapieniolubnych(zasadolubnych) występuje na
utworach węglanowych w paśmie Kadzielniańskim, na Wzgórzach Kowalskich i Wzgórzach
Kostomłockich, szczególnie licznie w rejonach eksploatacji oraz przerobu surowców
skalnych: Kostomłoty, Laskowa, Szczukowskie Górki, Trzuskawica i Kowala. Gatunki
preferujące gleby o odczynie kwaśnym występują w środowiskach borowych.
Analiza zoogeograficzna roślinności naczyniowej Kielc i okolic wykazała występowanie
gatunków, które w Kielcach i w otoczeniu mają granicę geograficznego zasięgu.
kres północny
(N)
mają 54 gatunki
kres wschodni
(E)
ma 15 gatunków
kres południowy
(S)
ma 8 gatunków
kres zachodni
(W)
mają 2 gatunki
Gatunki górskie występują na terenie miasta i okolic w zespołach leśno-zaroślowych.
Zostało udowodnione, że ślimaki i rośliny mają bardzo podobną wrażliwość na takie czynniki
ekologiczne jak światło, temperatura, wilgotność, pH, obecność w podłożu CaCO3 (Gosteli,
1998).
Ślimaki
mają
związek
z
zespołami
roślinnymi,
charakterystyczne
zespoły
malakofauny żyją w lasach iglastych, w lasach liściastych inne na łąkach, murawach
kserotermicznych i na skałach.
10
Charakter szaty roślinnej i jej rozmieszczenie ma duży wpływ na rozmieszczenie
ślimaków. Szata roślinna i malakofauna dobrze określają warunki siedliskowe
miasta i okolic.
Wybranym wskaźnikowym, bardzo rzadkim gatunkom flory towarzyszą bardzo rzadkie
także wskaźnikowe gatunki ślimaków np. siedlisk mokradłowych.
2.4. KLIMAT
Kielce leżą w wyżynnym śląsko-małopolskim regionie klimatycznym, do którego
należą Góry Świętokrzyskie.
Klimat jest ważnym czynnikiem mającym wpływ na występowanie ślimaków.
Cechy klimatu miasta są następujące:
Średnioroczna temperatura powietrza
7,0
˚C
Średnia temperatura lipca
17,2
˚C
Liczba dni upalnych, powyżej
25
˚C 37,6 dni
Średnia temperatura stycznia
-5,2
˚C
Liczba dni z przymrozkami
26,8
dni
Długość okresu wegetacyjnego
266
dni
Liczba godzin słonecznych
4,4-4,5 godz.
Względna wilgotność powietrza
80
%
Średnia suma opadów
724
mm
Liczba dni z burzami
23
dni
Zaleganie pokrywy śnieżnej
86
dni
11
3. Naturalne i zawyżone dawki promieniowania jonizującego i ich wpływ na ludzi i na
zwierzęta.
3.1. W Polsce i na świecie.
Do
naturalnych
źródeł
promieniowania
należy
promieniowanie
ziemskie
i
promieniowanie kosmiczne. Innym naturalnym źródłem promieniowania jest żywność i woda
pitna. Człowiek jest przystosowany do promieniowania naturalnego, wyższe dawki są
niebezpieczne dla zdrowia. Wyższe dawki promieniowania mają także negatywny wpływ na
zwierzęta.
Działalność gospodarcza człowieka prowadzi do powstania takiej ilości promieniowania,
która przekracza dopuszczalne średnie wartości.
Radionuklidy to atomy o jądrach promieniotwórczych, nietrwałe nuklidy, ulegające
samorzutnej przemianie promieniotwórczej z emisji cząstki lub kwantu promieniowania
gamma DN/Dt danej masy izotopu to liczba rozpadów w czasie 1 sekundy.
Jednostką aktywności jest bekerel [Bq], równy 1 rozpadowi w czasie jednej sekundy.
Stężenie radionuklidu to aktywność radionuklidu w jednostce masy lub objętości.
Jednostkami stężenia są Bq/kg lub Bq/m3 .
Czas połówkowego zaniku T½, jest to czas, w którym ulega rozpadowi połowa
początkowej liczby jąder danego izotopu promieniotwórczego.
Mierzone czasy T½ wynoszą od ułamków nanosekund do ~ 1026 lat.
Dawka pochłonięta promieniowania to energia przekazana przez promieniowanie
jonizujące jednostce masy absorbenta, jednostką jest grej [Gy] =[J/kg] - przekazanie 1 J
energii do 1 kg ośrodka.
Dawka efektywna to miara działania promieniowania jonizującego na organizmy żywe
podawana jest w siwertach [Sr] ~ Q dawka [Gy], gdzie Q -liczba zależna od rodzaju i
energii promieniowania jonizującego oraz od cech tkanki.
Naturalne tło promieniowania y w Polsce 2-140 Gy/h, średnio 35 n Gy/h =35 Gy/h
Średnia dawka śmiertelna, LD, to ~3 Sv w czasie 1-2 godzin.
12
Promieniowanie alfa jest promieniowaniem najmniej przenikliwym. Promieniowanie
alfa wewnątrz organizmu prowadzi do uszkadzania tkanek i do ich śmierci.
Promieniowanie beta wewnątrz organizmu prowadzi do uszkodzenia tkanek tak jak
promieniowaniu alfa. Ponieważ promienie beta mają większy zasięg mogą działać na
organizmy także z zewnątrz. Dłuższe zewnętrzne napromieniowanie przez źródła
cząstek beta jak np. przez stront 90 Sr, objawia się jako tzw. oparzenia beta.
Bogate w energię fale elektromagnetyczne promieniowania gamma tylko w bardzo
niewielkim stopniu zostaje osłabione przy przejściu przez materię. Dlatego zasięg
promieniowania gamma wynosi w powietrzu, w zależności od energii tego
promieniowania,
od kilku
metrów do
kilku kilometrów.
Szkodliwość tego
promieniowania jest podobna do zmian pod wpływem alfa i beta. Szkodliwe skutki
dzieli się na somatyczne i genetyczne ujawniające się w następnym pokoleniu.
W naturalnych szeregach promieniotwórczych jest obecny radon. Izotopy radonu
ulegając rozpadowi tworzą osad promieniotwórczy.
Radon jest promieniotwórczym produktem rozpadu uranu. Od wielu lat stanowi
zainteresowanie świata nauki. Radon jest efektem przemiany alfa radu. Występuje we
wszystkich trzech istniejących w przyrodzie szeregach promieniotwórczych.
Najpopularniejszy jest izotop
222
Rn, z szeregu uranowo-radowego, którego czas
połowicznego rozpadu wynoszą prawie 4 dni. Radon jest pierwiastkiem z grupy
helowców, jest najcięższym znanym pierwiastkiem gazowym. Radon rozpuszcza się w
wodzie i w rozpuszczalnikach organicznych, podczas wyładowań w atmosferze
rozrzedzonej świeci białym światłem. Oziębiony poniżej temperatury krzepnięcia świeci
intensywnym brylantowo-niebieskim światłem. Został odkryty przez Dorna w 1900 roku.
Radon posiada zakres wartości liczby masowej izotopów: 200-226, liczba izotopów
radonu wynosi 28.
Prekursorem 222Rn jest izotop 228Ra, który powszechnie występuje w skałach, glebach, w
wodach, szczególnie w wodach podziemnych.
Podczas rozpadu radu atom radonu posiada energię odrzutu, dzięki której może zostać
uwolniony z sieci krystalicznej minerału. Radon dyfunduje ze skał i przemieszcza się na
zewnątrz minerału, jest to zjawisko emanacji. Podczas upalnego lata uwalnia się znacznie więcej
radonu niż w latach mokrych.
13
Źródła radonu
% udziału
Podłoże gruntowe
77,9
Materiały budowlane
12,0
Powietrze atmosferyczne
9,3
Woda
0,2
Gaz ziemny
0,6
Podwyższone koncentracje radonu w środowisku związane są przede wszystkim z
budową geologiczną obszaru tj. z rodzajem skał. Koncentracja radonu zależy od składu
chemicznego skał i składu mineralnego. Zależy od stopnia ich przeobrażenia przez czynniki
atmosferyczne, tektoniczne, wody podziemne, aktywność magmową i sejsmiczną i układem
warstw skalnych w przestrzeni litosfery.
Ważnym radionuklidem jest potas K.
Koncentracja uranu jest uzależniona od podłoża i od struktury geologicznej.
-W Polsce od 0,1 do 13 g/t, średnia jest niska i wynosi 1,1 g/t.
-Koncentracja powyżej 2g/t występuje w Sudetach, Karpatach i w Górach
Świętokrzyskich, także na terenie Kielc
Głównym izotopem występującym w minerałach skalnych jest
232
Th. Średnia
koncentracja toru na powierzchni w Polsce wynosi 2,2 g/t. Najwyższe koncentracje toru
zanotowano w Karpatach i Sudetach. Koncentracja toru powyżej średniej notowane są
na Wyżynie Lubelskiej, na Roztoczu i w południowej części Gór Świętokrzyskich,
wykazano wysokie koncentracje 232Th w strefach uskoków na terenie Kielc.
Rad (88Rg) towarzyszy uranowi i jest emiterem promieniowania alfa. Na skutek
wymywania z rud jest on rozpowszechniony w skałach, w glebie, w wodach rzek i mórz
oraz w tkankach roślin i zwierząt.
Nukliol
226
Ra, człon szeregu uranowo-radowego jest nuklidem o najdłuższym czasie
życia (T½=1620 lat) spośród wszystkich izotopów radu.
Radon (86Rn) stanowi produkt rozpadu alfa naturalnych izotopów radu. Jest gazem,
znajduje się wszędzie, w glebie, minerałach, w powietrzu i w wodzie.
14
Średnie wartości stężeń naturalnych nuklidów w glebach Polski wynosi dla
25,2 Bq/kg dla
40
226
Ra wynosi
K 410 Bq/kg i są bliskie średnim wartościom światowym, które równają się
odpowiednio 26 i 370 Bq/kg.
Stężenie radu w glebie zależy od stopnia przepuszczalności gruntu, od wilgotności,
temperatury i ciśnienia atmosferycznego w budynku od fundamentów i przegród.
Największe średnie stężenia
226
Ra występuje na terenie południowej części Polski
zgodnie ze strukturą geologiczną kraju. Wysokie stężenia notowano w Szklarskiej Porębie,
stężenie to wynosi dla 226Ra 124,0 Bq.
O wielkości narażenia organizmów żywych na działanie promieniowania zewnętrznego
decyduje obecność nuklidów w komponentach środowiska naturalnego powodujących skażenie
wewnętrzne organizmu drogą pokarmową i drogą oddechową.
Niebezpieczeństwa promieniowania grożące człowiekowi i innym organizmom występują
na terenach przemysłowych głównie górnictwa.
Innym źródłem promieniowania są materiały budowlane. Najczęściej rozpatrywanym
emiterem promieniowania alfa jest radon i pochodne jego rozpadu. Radon łatwo przenika do
pomieszczeń z podłoża, na którym stoi budynek (75% radonu pochodzi z podłoża budynku).
(Tab. 2.)
www.if.pw.edu.pl.~pluta/pl/dyd/mfj/zal03/nieweglowska/PRACA-FJ
Promieniowanie jonizujące w dużym natężeniu i odpowiedniej energii może niszczyć
żywe komórki, może także zabijać bezkręgowce i drobnoustroje, z tego względu jest używane
przy wytwarzaniu produktów żywnościowych dla ich zabezpieczenia i przedłużenia okresu
przydatności do spożycia.
Biologiczny czas połowicznego zaniku TB, który jest niezależny od jądrowego czasu
połowicznego rozpadu T½.
15
Tab. 2. Udział rocznych źródeł promieniowania jonizującego w średniej rocznej dawce
równoważnej (3,19 mSv), otrzymanej przez statystycznego mieszkańca Polski
w 2009 roku. (wg. Dobrzyński i inni, 2010)
3.2. Wpływ promieniowania na komórki organizmów żywych.
Najbardziej podatne na promieniowanie są te komórki, które się szybko rozmnażają i szybko się
różnicują.
Organizmy żywe poprzez wieki obcowania z różnymi czynnikami potencjalnie
szkodliwymi, w tym z naturalnym tłem promieniowania nabyły pewną swoistą zdolność
regeneracji uszkodzeń na poziomie komórkowym w tym uszkodzeń popromiennych.
Komórkami szybko rozwijającymi się są np. komórki płodu i komórki nowotworowe.
Dzięki istnieniu możliwości regeneracji uszkodzonych komórek, nie można stwierdzić
wpływu dawek porównywalnych z tłem na pojedynczego osobnika. Wpływ napromieniowania
można stwierdzić badając całe populacje.
Wyróżnia się cztery różne efekty kontaktu żywej komórki z promieniowaniem jonizującym :
1. Komórka żywa jest tak zniszczona, że nie będzie mogła pełnić swych dotychczasowych
funkcji i komórka ginie.
2. Komórka żywa traci swoją zdolność reprodukcyjną.
3. Kod genetyczny komórki (tzw. DNA) zostanie uszkodzony w taki sposób, że powstające
komórki będą zasadniczo różne od komórki zdrowej, co może spowodować rozrost
komórek nowotworowych.
4. Napromieniowanie może także nie mieć wpływu na stan komórki.
16
Mechanizm oddziaływania promieniowania jonizującego z komórkami tkanki jest
wielostopniowy. Te tkanki, w których komórki silnie się namnażają i nie są zróżnicowane oraz
te, w których koncentrują się pierwiastki promieniotwórcze są bardziej podatne niż inne. Należą
do nich szpik i tarczyca, które są najbardziej podatne na napromieniowanie. Nerki i komórki
nerwowe są najbardziej odporne.
Analizując wpływ promieniowania jonizującego pochodzącego od radionuklidów na
zwierzęta należy uwzględnić fakt, że radionuklidy mogą być wchłaniane i wydalane.
Dlatego oprócz okresu połowicznego rozpadu dla izotopu jako takiego należy podawać
tzw. biologiczny czas połówkowy tj. czas, po którym w wyniku procesów biologicznych
powstaje w organizmie średnio połowa pochłoniętych radionuklidów. Ten „czas biologiczny"
może być o wiele rzędów wielkości krótszy od „fizycznego" czasu połowicznego rozpadu,
charakteryzującego dany radionukloid.
I tak, połówkowy czas biologiczny dla trytu 3H wynosi 10 dni podczas gdy czas
połowicznego rozpadu wynosi ponad 12 lat. Dla potasu
40
K czasy te wynoszą odpowiednio 30
dni i 1.26·109 Lat.
Żywe organizmy odbierają radionuklidy, dla których „biologiczny" czas
bywa znacznie dłuższy od przeciętnego trwania życia.
Do takich nuklidów należą 90Sr i 238Pu,które mogą na trwałe osadzać się
w kościach kręgowców i w muszlach ślimaków (nuklidy te są z grupy
wapniowców i są trwale wbudowywane w skorupy w miejsce wapnia).
17
Ryc.1. Wartości współczynników WT (mnożonych przez 100) dla poszczególnych organów
ciała ludzkiego. (L. Dobrzyński i in., 2010)
Mechanizm
oddziaływania
promieniowania
jonizującego
z
komórkami
tkanki
jest
wielostopniowy:
Energia promieniowania jonizującego jest oddawana na jonizacje ośrodka (choć nie jest
to jedyny mechanizm przekazywania energii w ośrodku). Proces ten następuje w czasie
około -12 sekundy.
Oderwany od atomu elektron może powodować jonizacje innych atomów ośrodka.
Zjonizowane
atomy
oraz
uwolnione
elektrony
wywołują
następnie
procesy
fizykochemiczne, prowadzące do wytworzenia po czasie około 10 -9 sekundy cząsteczek
szczególnie aktywnych chemicznie, znanych pod nazwą wolnych rodników.
Z kolei wolne rodniki mogą wywołać, w czasie około 10 -6 sekundy (poprzez reakcje
chemiczne), zmiany w cząsteczkach istotnych z biologicznego punktu widzenia, tj.
wpłynąć na funkcjonowanie komórki.
18
Powstałe w ten sposób zmiany biologiczne, które mogą następować w dużym przedziale
czasowym, od sekund do dziesiątków lat po napromieniowaniu, mogą spowodować
uśmiercenie komórek lub takie ich przekształcenie, które może ewentualnie
doprowadzić do powstawania nowotworów i zmian genetycznych.
Z punktu widzenia dawek śmiertelnych (letalnych - LD ) podaje się wartości LD
W
wyniku dawek śmiertelnych której 50% populacji ginie po 30 dniach. Dawki te podawane w Sv
są różne dla różnych organizmów co ilustruje rysunek:
Ryc.2. Dawki LD
[Sv]. (Dobrzański i in., 1010).
Wykazano, że np. wirusy i bakterie są około 1500 razy bardziej odporne na
promieniowanie niż człowiek.(Ryc. 2.)
Podstawowymi czynnikami decydującymi o tym ile promieniowania dotrze do organizmu
jest:
Czas
Odległość od źródła
Osłona
19
Najczęstszymi osłonami dla człowieka są: stal, beton, ołów i gleba. Zdolność osłonowa
materiału zależy silnie od rodzaju promieniowania np. cząstki alfa dają się zatrzymać już przez
kartkę papieru lub zewnętrzną warstwę naskórka skóry człowieka.
Cząstki beta-elektrony, są bardziej przenikliwe, bowiem mogą przenikać przez 3 cm
warstwę wody lub warstwę ciała ludzkiego ale można je zatrzymać przy pomocy już 1mm
blachy aluminiowej.
Najbardziej przenikliwe promieniowanie gamma wymaga użycia materiałów o dużej
gęstości takich jak ołów i beton.
Czas przebywania w tkankach zwierząt danego izotopu promieniotwórczego jest bardzo
różny dla różnych izotopów i zależy od tego, z jakimi substancjami chemicznymi mają
doczynienia.
Wprowadzono zatem pojęcie biologicznego czasu połowicznego zaniku TB Który jest
niezależny od jądrowego czasu połowicznego rozpadu T½.
Tab. 3. Orientacyjne wartości czasu biologicznego dla niektórych izotopów promieniotwórczych.
(Dobrzyński i in., 2010).
W jednostkach bezwzględnych, w 2009 roku średnia dawka promieniowania
jonizującego alfa dla Polski wynosiła 3,19 mSw (milisilweta) rocznie. (Dobrzyński, i inni, 2010)
20
4. Promieniotwórczość naturalna w środowisku przyrodniczym na terenie Polski.
Promieniowanie jonizujące należy do najważniejszych czynników środowiskowych
mających negatywny wpływ na zdrowie człowieka i na zwierzęta. Największym czynnikiem
promieniowania kosmicznego jest słońce.
Źródłem promieniowania ziemskiego jest naturalna radioaktywność pierwiastków
zawartych w skorupie ziemskiej. Wartość tego promieniowania w danym miejscu zależy od
budowy geologicznej podłoża i waha się od 0.3 do 1.5 mSv/rok (średnio 0.55 mSv/rok).
Promieniotwórczość naturalna w środowisku przyrodniczym jest bardzo zróżnicowana i zależy
od różnych czynników.
Największe promieniowanie ziemskie zanotowano w Brazylii, w górach na skałach
monocytowych, wynosiło 120 mSv/rok. Na obszarze zaludnionym największe promieniowanie
wystąpiło na terenie Kerali na południu Indii, wynosiło 13 mSv/rok.
Lokalnymi źródłami promieniowania jonizującego są strefy aktywności tektonicznej, w
których obserwuje się zwiększone promieniowanie gamma. Badania takich stref na terenie
Niemiec prowadził między innymi Instytut Biologii i Ekologii Budowli, które stwierdziły
wyższe o 60-80% wartości promieniowania gamma w strefach geopatycznych w stosunku do
miejsc poza tymi strefami (Schneider, 1986) (Sv-układowa jednostka równoważnika dawki
pochłoniętej w tkance. 1 silvert = 1 J/kg a 1 mSv =100 mrem).
Trzecią składową radiacji jest promieniowanie wewnątrz organizmu, jego źródłem są
pierwiastki radioaktywne pobrane z żywnością, wodą pitną i z powietrza.
Zwierzęta wykazują różną odporność na promieniowanie. Wprowadzone pierwiastki
odkładają się w organizmie i podlegają naturalnemu rozpadowi jądrowemu powodując
negatywne skutki dla danego organizmu.
W ostatnich latach przeprowadzono wiele badań anomalii zawartości izotopów 238U, 232Th
i 40K w skałach i w glebie w Górach Izerskich, w Górach Świętokrzyskich oraz na terenach
miast Krakowa i na terenie Kielc.
21
Badania promieniotwórczości naturalnej przeprowadzone w wybranych skałach
krystalicznych in situ na obszarze bloku Izerskiego w Sudetach Zachodnich dotyczyły udziału w
naturalnym tle promieniowania gamma radioizotopów wchodzących w skład dwóch
podstawowych szeregów promieniotwórczych związanych z torem
niestabilnym izotopem potasu
promieniotwórczej nuklidów
328
40
Ac,
232
Th, uranem
238
U i
K. Celem pomiarów było wyznaczenie aktywności
212
Pb,
212
Bi,
208
Tl, (szereg torowy)
214
214
Pb,
Bi, (szereg
uranowy) oraz dla izotopu 40K i na tej podstawie określenie koncentracji potasu, toru i uranu w
badanych skałach. W ramach tych pomiarów zmierzono także depozycję 137Cs.
Blok izerski (metamorfik) leży w północnej części bloku karkonosko-izerskiego
będącego największą jednostką strukturalno-geologiczną Sudetów zachodnich.
Najwyższe aktywności promieniotwórcze związane z nuklidem 228Ac z szeregu torowego
zanotowano w łupkach łuszczykowych cynkonośnych (47,9 Bqkg -1), gnejsach laminowanych
(46,5 Bqkg-1) i leptymitach (46,3 Bqkg-1).
Aktywności
promieniotwórczej
radu
214
Bi i
226
214
Ra
(238U)
została
obliczona
na
podstawie
aktywności
Pb. Najwyższą wartość zanotowano w gnejsach laminowanych
(73,6 Bqkg-1).
Wszystkie badane skały cechują aktywności związane z szeregiem
238
U wyższe niż
średnia aktywność gleby 22 Bqkg -1 (Malczewski, Sitarek, Żaba, Dorda, 2005).
Wykonano badania pomiarów naturalnej promieniotwórczości skał paleozoicznych w
rejonie Krzeszowic położonych między Krakowem i Chrzanowem.
Skały młodszego paleozoiku, które występują na tym terenie wydobywane są od dawna i
mają zastosowanie w budownictwie, drogownictwie (kruszywa i bloki), hutnictwie (topniki) i
ostatnio także w energetyce (sorbety do odsiarczania spalin). Pomiary wykazały, że aktywność
promieniotwórcza związana z izotopem potasu
40
K zmieniała się od 53 Bqkg -1 (wapienie
karbońskie) do 3150 Bqkg-1 (tufy dewońskie), aktywność związana z radem
226
Ra (238U)
zawierała się w zakresie od 19 Bqkg-1 (dolomity dewońskie) do 43 Bqkg-1 (wapienie dewońskie).
22
Wykazano, że prowadząc badania z użyciem przenośnego systemu spektrometrycznego
promieniowania gamma z detektorem germanowym HPGe, wykazały że promieniotwórczość
badanych skał jest zdecydowanie dużo wyższa niż przyjmowano wcześniej (Plewa, 1988, 1992).
Badane struktury geologiczne Krzeszowic powstały u schyłku orogenezy weryscejskiej i
zalegają w superpozycji nad granicą między Krakowsko-Lubliniecką strefą fałdową a niecką
górnośląską (Bukowy, 1984). Podczas orogenezy waryscyjskiej występował na tym terenie silny
wulkanizm lądowy.
Utwory paleozoiku na badanym terenie w Krzeszowicach przykryte są płytkomorskimi
osadami mezozoicznymi. W morfologii Krzeszowic dominują wapienie jurajskie. Rów
Krzeszowic wypełniają ilaste osady miocenu a w otoczeniu obszaru odsłaniają się skały
mezozoiku, które badano oraz utwory paleozoiczne.
Pomiary promieniotwórczości naturalnej na obszarze Krzeszowic wykonano na 8
stanowiskach skał paleozoiku w czynnych i nieczynnych kamieniołomach.
Skały wulkanogeniczne z rejonu Krzeszowic cechuje wyższa radioaktywność niż skały
węglanowe, zwłaszcza potasu i toru. Nie stwierdzono wyraźnej zależności pomiędzy
radioaktywnością skał a ich pozycją tektoniczną lub stratygraficzną.
Radioaktywność większości surowców skalnych z rejonu Krzeszowic jest na poziomie
naturalnego tła radiacyjnego co nie ogranicza ich gospodarczego wykorzystania (Malczewski,
Badera, Lizurek, Mirkowski, Dorda, 2006).
Badania radioaktywności gleb na terenie Krakowa wykazały wysokie stężenie
radonu w glebie. IBJ w Krakowie (2010).
23
5. Badania anomalii izotopów promieniotwórczych 238U, 232Th i 40K na terenie Kielc.
Badania anomalii izotopów promieniotwórczych 238U,
232
Th i 40 K przeprowadzono także
w Górach Świętokrzyskich w strefie uskoku mójczańskiego (Kowalski, Olszak, 2003), strefy
uskoków „Trojaka” (powierzchnie pomiędzy wzgórzami Karczówka, Brusznia i Dalnia) i strefy
uskoków Łazy w dolinie Sufragańca.
Od kilku lat prowadzone są systematyczne badania promieniowania jonizującego w
miastach w Krakowie i w Kielcach.
W Górach Świętokrzyskich w strukturze trzonu paleozoicznego powszechnie występują
uskoki waryscyjskie i starsze uskoki kaledońskie.
Wykazano, że w strefach aktywności uskoków występuje wzmożona aktywność
destrukcji egzogenicznej (Kowalski, 1996) i spłukiwanie powierzchniowe na stokach. U
podstawy krawędzi stoków występuje agradacja deluwialna. W obrębie skrzydeł uskokowych
występują wypukłe profile stokowe oraz zeolizowane piaski. W zasięgu zrzucanych skrzydeł
uskoków często rozwijają się mokradła i zatorfienia. (Sołtysik, 2000, 2001; Kowalski, 2000,
2002b) Procesy te zachodzą także na terenie strefy uskoków Niewachlów-Łazy w dolinie
Sufragańca.
W osadach bezpośredniej strefy niektórych uskoków trzonu paleozoicznego Gór
Świętokrzyskich i w uskoku mójczańskim, uskoku Pawełkowej Wywary i uskoku Bukówki
odnotowano podwyższoną koncentrację naturalnych izotopów promieniotwórczych. Uskok
mójczański morfologicznie jest wyraźny, towarzyszy mu zjawisko wysięku wody uranowotorowo-potasowej. Osady przypowierzchniowe w bezpośredniej strefie uskokowej na terenie
Mójczy mają znacznie podwyższoną koncentrację izotopów uranu 238U, toru 232Th i 40K potasu.
Migracja wymienionych izotopów promieniotwórczych następuje wraz z wysiękami wód
reliktowych i juwenilnych z opisywanego uskoku.
Występowanie
stref
uskoków
i
podwyższonej
koncentracji
pierwiastków
promieniotwórczych stanowi poważny problem urbanistyczny i środowiskowy na terenach
miast. Problem ten dotyczy terenów zabudowanych i przeznaczonych do zabudowy.
24
Strefy uskoków, zwłaszcza współcześnie aktywne tektonicznie nie powinny być
zabudowywane z uwagi na bezpieczeństwo zdrowia ludzi na co wskazują szeroko
udokumentowane badania prowadzone od ponad 10 lat w Polsce i na świecie.
Na terenie Kielc w latach 2007-2008 przeprowadzono badania obszaru dyslokacji,
położonego w południowo-wschodniej części miasta pomiędzy ul. Gen. Andersa i ulicą Wojska
Polskiego. Podwyższone wartości
238
U izotopów promieniotwórczych występują w próbach
gliniastych zarówno suchych jak i wilgotnych. Stężenia izotopu
238
U dla osadów piaszczystych
są w normie. Zwiększone stężenie 232Th na w.w terenie miasta wiąże się ze zmniejszeniem 238U.
W próbkach piaszczystych stężenia
232
Th są znacznie niższe, maleją oddalając się od linii
uskoku. W próbkach wilgotnych stężenia 232Th są niższe niż stężenie 238U.
Wartość
232
Th we wszystkich próbkach gliniastych między ulicami Gen. Andersa i ulicą
wojska Polskiego w Kielcach jest znacznie wyższa niż jest to notowane na terenie Polski.
Na powierzchni dyslokacji pomiędzy ul. Gen. Andersa i ulicą Wojska Polskiego
występuje glina spływowa z okruchami skał paleozoicznego podłoża. W części zachodniej na
powierzchni występują piaski, lokalnie zailone. Kolejne badania występowania podwyższonego
promieniowania na terenie Kielc wykazały, że w strefach nieciągłości tektonicznych występuje
znacznie podwyższona koncentracja przekraczająca wielokrotnie naturalne tło pierwiastków
promieniotwórczych uranu, toru i potasu oraz wysoka emisja promieniotwórczego gazu radonu
222
Rn (Jaśkowski, Kasprzyk, Olszak, 2008, Jaśkowski, 2009a, b). Aktywne radiologicznie
obszary nie mają opracowań przyrodniczych. Biomonitoring tych terenów przeprowadzony w
2011 roku dotyczący malakocenoz terenów zaburzonych stanowi udokumentowaną odpowiedź
elementów biotycznych na anomalie zawartości izotopów pierwiastków promieniotwórczych w
środowisku miejskim.
W rejonie Karczówki i na terenie Niewachlowa występują udokumentowane szerokie
strefy uskoków
tektonicznych,
na
terenie
których ustalono
znacznie
podwyższone
promieniowanie jonizujące niebezpieczne dla człowieka. W 2011 roku wykazano także, że
zaburzenia mogą mieć znaczenie dla występujących na tym terenie zwierząt.
W Kielcach szkodliwe promieniowanie ustalono także na terenie pomiędzy ulicą
Hubalczyków do ulicy Miedzianej oraz w rejonie Ostrej Górki i na terenie Parku Dygasińskiego.
Innym przykładem wysokiego poziomu stężenia radonu w glebie, na poziomie 80-100 tys.
bekereli, jest dzielnica Wesoła Polana w Krakowie.
Badania stężenia radonu w glebie na terenie Krakowa przeprowadziło Laboratorium Ekspertyz
Radiologicznych Instytutu Fizyki Jądrowej PAN w Krakowie.
25
6. Ślimaki lądowe (Gastropoda terrestria) jako element badań środowiska.
6.1. Budowa anatomiczna ślimaków.
Ciało ślimaka dzieli się na głowę, nogę i worek trzewiowy, który w większości gatunków
lądowych okryty jest muszlą. Głowa jest wyraźnie oddzielona od nogi. W okolicy karkowej na
głowie znajdują się czułki, oczy, otwór gębowy i męski otwór płciowy. Po spodniej stronie
głowy znajduje się otwór gębowy. Noga jest różnie ukształtowana zależnie od gatunku.
Spiralnie skręcony worek trzewiowy okrywa warstwa skórna o nazwie płaszcz (pallium).
W obrębie ostatniego skrętu muszli płaszcz wyraźnie grubieje tworząc fałd wyściełający skorupę
od wewnątrz. Brzeg płaszcza wytwarza muszlę okrywającą worek trzewiowy. Na dnie rynienki
znajdującej się na krawędzi płaszcza znajdują się liczne gruczoły produkujące warstwę
konchiolinową muszli periostrakum, pod którą wytwarzana jest warstwa nieorganiczna muszli
zbudowana z (CaCO3) kryształów aragonitu i kalcytu.
Przestrzeń znajdująca się pomiędzy fałdem płaszcza wyściełającym ostatni skręt muszli a
nogą ślimaka nosi nazwę jamy płaszczowej. W obrębie jamy płaszczowej znajdują się liczne
narządy, które stanowią tzw. kompleks płaszczowy.
Zewnętrzną powłokę ślimaków stanowi jednowarstwowy naskórek (epidernis). Naskórek
budują liczne komórki migawkowe zaopatrzone w rzęski. Największa liczba tych komórek
znajduje się w jamie płaszczowej i na stopie ślimaka. Gruczoły naskórka mają budowę
jednokomórkową, mogą jednak tworzyć większe kompleksy np. produkujące śluz.
Ciało ślimaka ma bardzo dobrze rozwinięte mięśnie. Bardzo wyraźnie i silnie
rozbudowanym mięśniem jest tzw. mięsień wrzeciona zwany mięśniem kolumienkowym
(musculus columellaris), który łączy ciało ślimaka z muszlą. Mięsień ten jest przyczepiony do
górnej części słupka muszli (columella) a następnie wklęsłą stroną worka trzewiowego biegnie w
kierunku nasady nogi. Mięsień kolumienkowy jest typowym retraktorem, który wciąga ciało
ślimaka do muszli.
Prawie wszystkie mięśnie ślimaka stanowią mięśnie gładkie, jedynie w komorze serca i w
gardzieli występują mięśnie prążkowane.
26
Narząd ruchu ślimaka – noga jest silnie umięśniona. U ślimaków płucodysznych jama
płaszczowa jest przekształcona w jamę płucną.
Otwór gębowy ślimaka prowadzi do jamy gębowej dalej do gardzieli. Wewnątrz gardzieli
znajduje się tarka (radula) język a na granicy z jamą gębową znajduje się szczęka. Do gardzieli
wpadają przewody gruczołów ślinowych (glandule) w liczbie 1 lub 2 par. Wolna część języka
pokryta jest tarką (radulą) zbudowaną z chityny lub konhioliny. Tylna część języka spoczywa w
pochewce raduli gdzie znajdują się komórki twórcze (odontoblarty) produkujące błonę
podstawową i zęby. Radula zeskrobuje glony i cząstki pokarmowe z liści i ze skał.
Przełyk prowadzi do żołądka (venriculus). Granicząca z żołądkiem część przełyku u
niektórych gatunków przekształca się w wole. W żołądku znajduje się tarcza żołądkowa,
powierzchnia sortująca opatrzona w liczne rzęski i woreczek pręcika krystalicznego, w którym
mieści się pręcik w postaci galaretowatej pałeczki. Pręcik zawiera enzymy trawienne
rozkładające wielocukry (celulozę) i lipidy.
Z żołądkiem łączy się wątrobotrzustka (hepato-pancreas), w której zachodzi trawienie i
wchłanianie pokarmu.
Układ krwionośny zbudowany jest z serca, tętnic, żył oraz systemu zatok arterialnych i
żylnych. Serce składa się z komory oraz
jednego lub dwóch przedsionków. Ślimaki mają
krwioobieg otwarty, krew ślimaków pozbawiona jest elementów morfotycznych, zawierających
barwniki oddechowe, jest nazywana hemolimfą.
Rolę substancji wiążących tlen odgrywa rozpuszczona we krwi hemocyjanina a niekiedy
hemoglobina (u ślimaków wodnych z rodziny Planorbidae-zatoczkowate). Zawierająca miedź
hemocyjanina nadaje krwi kolor niebieskawy, natomiast hemoglobina zawierająca żelazo ma
kolor czerwony lub różowy.
Elementami morfotycznymi krwi są amebocyty. Układ nerwowy ślimaków jest dobrze
rozwinięty, ma postać pierścienia około gardzielowego i dwóch par pni połączonych licznymi
komisurami. Ślimaki lądowe są hermafrodytami, mogą być jajorodne i jajożyworodne.
Ciało ślimaków osłania muszla będąca osłoną worka trzewiowego, w razie
niebezpieczeństwa i suszy służy do schronienia. Warunki ekologiczne siedliska mają wpływ na
kształt, wielkość i barwę muszli ślimaków. Muszle wykazują duże zróżnicowanie pod względem
grubości ścianek i ogólnej wytrzymałości mechanicznej. Muszle ślimaków bardzo dobrze
zachowują się w osadach czwartorzędowych. Muszle ulegają korozji pod wpływem kwaśnych
opadów i korozji mechanicznej.
Ślimaki odżywiają się głównie glonami, które zdrapują z powierzchni liści, kory, skał.
Zjadają butwiejące części roślin i grudki gleby. Ślimaki zjadają także grzyby rozwijające się na
27
butwiejących częściach roślin oraz grzyby owocnikowe. Ślimaki zjadają liście tych gatunków
drzew, które zawierają sole przyswajalne przez ślimaki jabłczany i cytryniany. Ślimaki nie
zjadają liści zawierających szczawiany: dębów, buków i szpilek drzew iglastych. Niektóre
gatunki odżywiają się białkiem zwierzęcym, padliną, niektóre są kaprofagami.
Ślimaki lądowe oddychają płucami, odżywiają się głównie glonami, rozmnażają się w
glebie, hibernują w glebie, przebywają także na powierzchni gleby i na roślinach, żyją od 1 roku
do 2-3 lat. W Polsce największy ślimak oskorupiony Helix pomatia winniczek żyje średnio 5 lat
(najdłużej do 9 lat).
Ślimaki są zwierzętami o szerokim rozmieszczeniu, wyróżniają się budową
anatomiczną, obecnością skorupy i dużą wrażliwością na takie czynniki ekologiczne jak:
światło, temperatura, wilgotność, pH, obecność w podłożu węglanu wapnia.
6.2. Rola ślimaków w ekosystemach lądowych.
Lądowe ślimaki reprezentowane są przez około 35 000 gatunków. W Polsce ustalono
występowanie 172 .gatunków. Większość gatunków należy do rzędu trzonkoocznych
Stylommatophora Ślimaki lądowe cechuje polimorfizm pod względem koloru muszli,
pigmentacji ciała, struktur genitalnych, białek, DNA i chromosomów. Większość gatunków
ślimaków posiada muszle, ale są i takie ,które jej nie mają. Większość gatunków łatwo
przystosowuje się do różnych warunków ,są to gatunki szeroko rozmieszczone.
Ślimaki nieoskorupione są bardziej ruchliwe, łatwiej się chronią w ciasnych kryjówkach.
Ślimaki "nagie" mają większą tolerancję dla niekorzystnych warunków środowiska.
Morfologiczne, fizjologiczne i behawiorowe adaptacje ślimaków lądowych pozwoliły na
sprawną regulację gospodarki wodnej i stanowią podstawę sukcesu ewolucyjnego tej grupy
bezkręgowców.
Ślimaki stanowią ważne ogniwo w łańcuchu troficznym. Są grupą konsumentów I rzędu.
Stanowią pokarm wielu gatunków bezkręgowców i kręgowców: chrząszczy (zoofagów
Carabidae), innych ślimaków, żab, ropuch, ptaków (sroki, kruki, drozdy) i gryzoni. Ślimaki
należą do zwierząt gromadzących w swoim organizmie największe ilości metali ciężkich na tym
poziomie troficznym. W środowisku silnie skażonym ta grupa bezkręgowców może być
powodem wzrostu śmiertelności żywiących się nimi konsumentów II rzędu. Pokarm ślimaków
stanowią różne rodzaje materii organicznej. Ślimaki przeważnie są polifagami. Wątrobotrzustka
ślimaków produkuje enzymy trawienne, absorbuje substancje odżywcze, pełni funkcje
28
wydalniczą i detoksykacyjną. Wątrobotrzustka jest głównym miejscem akumulacji metali
ciężkich, które gromadzone są w zmineralizowanych granulach i wakuolach wewnątrz komórek.
Pierwiastki cynk, kadm i miedź są związane z metalotioneinami.
6.3. Ślimaki jako bioindykatory zanieczyszczenia środowiska metalami ciężkimi.
Ślimaki cechuje wysoka zdolność do bioakumulacji metali i mała wrażliwość na
zanieczyszczenia bez dużych skutków fizjologicznych. Tolerancję organizmu na wysokie
stężenie metali ułatwia wybiórcze magazynowanie metali, głównie w wątrobotrzustce.
Niektóre gatunki ślimaków mają najwyższą zdolność gromadzenia metali, należy do nich Helix
pomatia.
Związki kadmu są dość dobrze rozpuszczalne w wodzie, dlatego są bardziej mobilne w
glebie i bardziej biodostępne. Toksyczność kadmu zaznacza się już na niskim poziomie. Kadm
jest pierwiastkiem dość rzadkim, nie podlega degradacji, raz wprowadzony do środowiska
pozostaje w ciągłym obiegu. Cechą kadmu jest jego długi okres półtrwania co ma wpływ na
ogólny proces nieodwracalnej akumulacji tego pierwiastka w tkankach. Ślimaki mają zdolność
gromadzenia tego pierwiastka, w organizmie ślimaków negatywnie wpływa na wzrost i rozwój
układu rozrodczego oraz na reprodukcję.
Ważną cechą ślimaków lądowych jest to, że potencjalnie „niedostępne" jony kadmu
obecne w glebie są dla nich dostępne. Za wiązanie kadmu u ssaków i bezkręgowców
odpowiadają metalotioneiny. Ślimaki są zdolne do inaktywacji kadmu. Nikiel jest pierwiastkiem
naturalnie występującym w skorupie ziemskiej, gdzie jego zawartość wynosi 0,008%.
Wątrobotrzustka Cepaea nemoralis jest miejscem bioakumulacji niklu. Wapń gromadzony jest
także w wątrobotrzustce, szczególnie w ślimaków posiadających muszle.
W wątrobotrzustce Cepaea nemoralis Mn ma niskie stężenie, jest gromadzony
równomiernie i bierze udział w obronie antyoksydacyjnej. Mangam bierze udział w formowaniu
muszli.
Wykazano, że ślimak Cepaea nemoralis funkcjonuje jako rezerwuar biologiczny dla
toksycznych metali w środowisku lądowym i jest jest bardzo dobrym biowskaźnikiem
zanieczyszczenia środowiska metalami.
29
Wpływ metali ciężkich na występowanie ślimaków i małży został szeroko
udokumentowany. Miedź i jej związki mają największy toksyczny wpływ na występowanie
ślimaków. Chrom i ołów mają także negatywny wpływ polegający na ograniczeniu ich
płodności. Podobnie toksyczny jest także kadm.
Metale ciężkie kumulowane są w gruczole wątrobowo-trzustkowym i wbudowywane są
w skorupę. Wykazano powstawanie silnych wiązań aragonitu skorupy z metalami ciężkimi.
6.4. Czynniki ekologiczne, które mają wpływ na występowanie mięczaków.
Mięczaki spośród innych bezkręgowców wyróżniają się budową anatomiczną i
obecnością
skorupy zbudowanej
z
węglanu
wapnia.
Należą
do
zwierząt
szeroko
rozmieszczonych, występują w morzu, w wodach słodkich i na lądzie.
Ślimaki wykazują silny związek z rodzajem podłoża geologicznego, inne gatunki żyją na
podłożu węglanowym inne gatunki żyją na podłożu krzemionkowym (Barga-Więcławska, 1997).
Najwięcej gatunków występuje przy pH 6,1-6,5. Największa liczba gatunków rzadkich
występuje przy pH 6,6-7,5.
Na lądzie żyją w różnych biotopach. Inne gatunki żyją w lasach inne w zaroślach, na
murawach kserotermicznych, na łąkach, na skałach, w drobnych oczkach wodnych, w dużych
zbiornikach wodnych takich jak stawy i jeziora, inne gatunki żyją w rzekach.
Występowanie gatunków na danym terenie związane jest z rodzajem podłoża
geologicznego, z roślinnością, wilgotnością siedliska i z klimatem. Mięczaki badanych stref
uskoków w obszarze aktywności tektonicznej tzw. „Trojaka" i na terenie Niewachlowa
występują w różnych glebach
Wilgotność i poziom zanieczyszczenia gleb metalami ciężkimi badanych siedlisk ma
wpływ na rozwój malakocenoz. Wymaga jednak podkreślenia że wilgotność jest czynnikiem
decydującym o odporności gatunków na zanieczyszczenia, także na wpływ pierwiastków
promieniotwórczych.
Gleby badanych powierzchni mają różną wilgotność, udział węglanów różnego
pochodzenia (skały węglanowe i lessy) i udział glin
30
7. Metody biomonitoringu środowiska glebowego.
Monitoring ekosystemów lądowych w zakresie jakości gleb jest zagadnieniem bardzo
złożonym i trudnym z uwagi na niepełną wiedzę o wielu zjawiskach fizycznych, chemicznych i
biologicznych w glebie. Ekologiczna bioróżnorodność gleb jest słabo rozpoznana.
Zjawisko zanieczyszczenia gleb rozpatrywane jest w zakresie jedynie oddziaływania
zanieczyszczeń na organizmy glebowe, które są bezpośrednio narażone na kontakt z wodą
infiltracyjną lub z glebą. Biodostępność związków zanieczyszczających glebę zależy od
zawartości substancji organicznej, pierwiastków śladowych, pH oraz stopnia uwodnienia gleby.
Przyjęcie modelu badania gleb i fauny glebowej warunkuje wytypowanie gleb referencyjnych.
Wielu badaczy wykazało skutki zahamowania procesów rozkładu i akumulację ściółki w
ekosystemach leśnych na glebach zanieczyszczonych metalami ciężkimi, co spowodowało
niedobór nutriendów i spadek ich produktywności.
Przyjęto założenie, że zanieczyszczenia środowiska wpływają w sposób mierzalny, w
warunkach naturalnych i w warunkach laboratoryjnych, na szybkość procesów rozkładu
detrytusu. Według autorki przyjęcie tego założenia jest założeniem bardzo uproszczonym.
Badania bezkręgowców glebowych w środowiskach poddanych antropopresji, w których
gleby zostały zanieczyszczone i silnie zakwaszone kwaśnymi opadami wykazały znaczący
wpływ na kształtowanie się malakocenoz. (Barga-Więcławska, 2003, 2005, 2009, 2011). Na
kondycję i występowanie organizmów w glebie ma wpływ wiele czynników decydujących o
warunkach ekologicznych siedlisk: wilgotność, skład roślinności i żyzność gleby.
Dotychczasowe badania dotyczące występowania stężenia naturalnych izotopów
promieniotwórczych, przeprowadzone na terenach naturalnych i na terenach zabudowanych
lub przeznaczonych pod zabudowę na terenie
miast
nie uwzględniają wpływu
promieniowania izotopów promieniotwórczych na faunę glebową, która stanowi biowskaźnik
negatywnych procesów przebiegających w środowisku glebowym.
Bezkręgowce żyjące w glebie, których biologia związana jest z glebą, które odżywiają
się mikroorganizmami występującymi w glebie i proces ich rozwoju także przebiega w glebie,
stanowią czułe biowskaźniki czynnych radionuklidów w środowisku glebowym.
Do takich bezkręgowców należą ślimaki, które oddychają płucami, połykają kęsy
gleby wraz z glonami, bakteriami i grzybami oraz detrytusem gleby. Gatunkami ślimaków
wskazywanymi jako biomarkery są Cepaea nemoralis ślimak glebowy i Arianta arbustorum
ślimak zaroślowy. Wymienione gatunki zostały wytypowane do modelowej metody badania
skażeń metalami ciężkimi. (Kowalczyk-Pecka, 2009; Kowalczyk-Pecka, Czepiel-Mil, 2011)
31
Budowa anatomiczna ślimaków, obecność skorupy zbudowanej z węglanu wapnia,
powszechność występowania, krótki okres życia i łatwość pozyskania materiału badawczego
uzasadnia przeprowadzone badania ślimaków na terenach nieciągłości tektonicznych na
terenie Kielc i znacznie podwyższonego stężenia izotopów promieniotwórczych.
Ślimaki są elementem łańcucha pokarmowego, są zjadane przez owady Carabidae,
ptaki, niektóre ssaki. Helix pomatia jest gatunkiem jadalnym i pozyskiwanym handlowo przez
człowieka na terenie Gór Świętokrzyskich.
Helix pomatia, Arianta arbustorum i Cepaea nemoralis są makrokoncentratami
metali ciężkich kadmu i miedzi i mikrokoncentratorami w stosunku do cynku i żelaza.
Badania kości ssaków, owadów i runa leśnego terenów objętych opadem
czarnobylskim na terenie Polski północno-wschodniej wykazały znaczne przekroczenie
udziału radionuklidów w środowisku leśnym. Stwierdzono także, że źródłem poboru
izotopów Pu i Am jest system korzeniowy z gleby. W kościach drobnych ssaków poziom Pu
był bardzo wysoki. Stwierdzono także obecność plutonu i ameryku w ciałach i organach
wewnętrznych owadów,
co
potwierdziło
przydatność owadów do
badań skażeń
radioaktywnych środowiska. Stwierdzono wysokie aktywności 90Sr w kornikach, co prowadzi
do kumulowania tego radionuklidu w ciałach ptaków owadożernych, które się tymi owadami
odżywiają. (Mietelski, 2003)
Przytoczone wyniki badań uzasadniają badania ślimaków na terenach na których
występuje wysokie stężenie pierwiastków promieniotwórczych w glebie.
Wg Traczewskiej (2011), każda ingerencja w środowisko musi być poprzedzona oceną
jej skutków, zarówno pod względem wartości jak i jakości elementów abiotycznych, ale
przede wszystkim elementów biotycznych.
Odpowiedź biocenozy populacji i osobników jako układu biologicznego jest
czułym wskaźnikiem zmian środowiska.
Metody bioindukacyjne stanowią podstawowe narzędzie oceny negatywnych skutków,
zapobiegają degradacji środowiska. Badania ślimaków na terenie uskoków w Kielcach
stanowią ilustrację zmian środowiska przyrodniczego wywołanych zaburzeniami
pierwiastków promieniotwórczych.
32
7.1. Biologiczne wskaźniki jakości środowiska glebowego.
Zmiany w składzie gatunkowym bezkręgowców glebowych, zmiany liczebności
osobników i zmiany struktury zgrupowań stanowią bardzo dobry wskaźnik negatywnego
oddziaływania zanieczyszczeń na biocenozę lub na ekosystem. Procesy zmian w środowisku
naturalnym przebiegają bardzo powoli i są odwracalne, w środowiskach antropogenicznych
przebiegają szybko i są nieodwracalne.
W środowisku glebowym zmiany postępują powoli, co odzwierciedlają zmiany
właściwości fizycznych i chemicznych gleb. (Świercz, 1997; 1999). Wykazano że, reakcje
zwierząt na zmiany antropogeniczne są mierzalne i postępują dość szybko. (Barga-Więcławska,
2005; Barga-więcławska, Świercz, 2011)
Pierwszymi normatywnymi propozycjami w badaniach jakości środowiska glebowego są
zalecenia dotyczące sposobów pobierania bezkręgowców glebowych.
ISO 23 611-2:2005, próbkowanie i ekstrakcja owadów Collembola i roztoczy Acarina
ISO 23 611-3:2006, sortowanie ręczne i ekstrakcja dżdżownic formaliną
ISO 23 611-3:2006, próbkowanie i ekstrakcja wazonkowców
W Polsce obowiązuje PN-ISO 11 268-3 z 2003 roku dotycząca oceny wpływu
zanieczyszczeń na dżdżownice. Zasady oznaczania wpływu w warunkach polowych a dopiero w
2010 opublikowano odpowiedniki norm.
Istnieją metody dotyczące oceny jakości środowiska glebowego przez ocenę roślinnych
organizmów wskaźnikowych. Są także badania wskazujące na przydatność ślimaków w ocenie
warunków ekologicznych środowiska glebowego
Na szczególną uwagę zasługują ślimaki lądowe, w tym ślimaki z rodziny Helicidae, które
akumulują metale ze środowiska z pobranym pożywieniem. Ślimaki te zjadają glebę z
mikroorganizmami (glonami, bakteriami i grzybami) a także liście niektórych gatunków roślin
naczyniowych (np. pokrzywy, mniszka lekarskiego).
33
Wykazano gatunkowe zróżnicowanie zdolności do koncentracji metali w Helix pomatia,
H. aspersa, Cepaea nemoralis, Arianta arbustorum. Wymienione gatunki ślimaków licznie
występują w strefach uskoków w Kielcach na terenie Niewachlowa-Łazy.
Kowalczyk-Pecka (2009) wykazała przydatność ślimaków Arianta arbustorum, Helix sp.
i Cepaea nemoralis do oceny transferu metali ze środowiska do poziomu roślinożerców oraz do
monitorowania skażeń.
Ślimaki są bardzo dobrym wskaźnikiem zanieczyszczenia gleby zarówno pestycydami
jak i metalami ciężkimi ponieważ gromadzą metale ciężkie w wątrobotrzustce. Wykazują także
charakterystyczne zaburzenia aktywności enzymatycznej oksydazy mannitolowej, hamowanie
acetylocholinoesterazy w mięśniach stopy, ekspresję białek stresu HSP 70 i metalotioneiny co
kwalifikuje te gatunki ślimaków jako biomarkery narażenia (Dróżdż-Gaj, 2007).
W ostatnich latach prowadzono także badania dotyczące kumulacji metali ciężkich i
uszkodzeniami DNA jako efekt wpływu cynku u pasikoników Chorthippus
brunneus w
biomonitoringu środowiska lądowego. (Augustyniak i in., 2005; Augustyniak i in., 2007;
Sawczyn i Augustyniak, 2008).
Wskazanie na szczególne cechy ślimaków lądowych dotyczące kumulowania metali
ciężkich w skorupie i w tkankach miękkich jest istotne z uwagi na fakt, że na badanych
powierzchniach uskoków na terenie Kielc gatunki ślimaków Cepaea nemoralis i Arianta
arbustorum występują licznie.
Ryc.3. Arianta arbustorum ślimak zaroślowy.
Ryc.4. Cepaea nemoralis ślimak gajowy.
34
Odrębnym zagadnieniem jest wykazanie wbudowania w ciało ślimaków pierwiastków
promieniotwórczych na terenach, gdzie występuje wysoka aktywność promieniowania
jonizującego. Na terenie Kielc badania mięczaków w strefach nieciągłości tektonicznej
wysokiego
stężenia
pierwiastków
promieniotwórczych
są
próbą
wykazania
wpływu
promieniowania jonizującego na występowanie gatunków, liczbę osobników i strukturę
zgrupowań ślimaków.
Badania
ślimaków
na
poziom obecności
w
skorupie
i
ciele
pierwiastków
promieniotwórczych strontu i cezu przeprowadzono na terenie Polski w latach 1986-1995.
Wykazano, że ślimaki lądowe są czułymi biowskaźnikami skażeń i obecności
pierwiastków promieniotwórczych.(Kalinowska, 1986, 1987; Kalinowska, Batura, 1993;
Kalinowska, Pięta, 1995)
W latach 1987-2003 przeprowadzono szerokie, kompleksowe badania środowiska
przyrodniczego, które dotyczyły składników abiotycznych i biotycznych na obecność strontu,
cezu, plutonu, ameryku, kiuru i europu w grzybach, kościach długich saren, w śledzionie dzików
oraz w ciele owadów leśnych na obszarach radioaktywnie skażonych (Mietelski, 2003). Do
badań wybrano pospolite gatunki łatwe do pozyskania i wcześniej już wykorzystywane jako biomonitory różnych skażeń chemicznych. Podstawowym gatunkiem był żuk leśny Anoplotrupes
stercorosus (Hartm.) (rząd Ccoleoptera, rodzina Geotrupidae). Jest to duży gatunek szeroko
rozmieszczony na kontynencie europejskim. Odławiany jest do badań przy pomocy pułapek
mechanicznych.
Badane owady pochodziły z Puszczy Białowieskiej, Puszczy Niepołomickiej, Puszczy
Augustowskiej oraz z Borów Niemodlińskich.
Badania aktywności substancji radioaktywnych przeprowadzono także w ciałach innych
owadów takich jak szeliniak sosnowiec Hylobius abietis, kornik drukarz Ips typographus oraz
brudnica mniszka Lymantria monacha.
Badania poziomu radioaktywności elementów biologicznych i gleb przeprowadzono w
Laboratorium Badań Skażeń Radioaktywnych Środowiska (LBSRŚ) Zakładu Fizykochemii
Jądrowej JFJ PAN w Krakowie.
35
8. Teren badań mięczaków w strefach uskoków w Kielcach w 2011 roku.
Badania malakofauny przeprowadzono w północno-zachodniej części miasta na
terenie Niewachlowa-Łazy i Gruchawki oraz w Paśmie Kadzielniańskim na terenie „Trojaka”.
(Zał.1)
8.1. Obszar Niewachlów-Łazy.
Dolina Sufragańca z Potokiem Sufragańczyk i pobliskim lasem na Górze Buk
położona jest w północno-zachodniej części Kielc. Obszar doliny obejmuje zróżnicowane
typy siedlisk (łąkowych o różnym stopniu wilgotności, wodno-błotnych i leśnych oraz
zaroślowych). (Zał. 2) W północno-zachodniej części Kielc w okolicy elektrociepłowni
występuje niezgodność pomiędzy sfałdowanymi szarogłazów syluru i przykrywającymi te
utwory zlepieńcami dewonu dolnego. Skały ordowiku i syluru odsłaniają się jeszcze w kilku
miejscach na północy Kielc. Na terenie Niewachlowa w dolinie Sufragańca występują gleby
murszowo-torfowe, madowe i glejowe. Oś doliny Sufragańca kierunkiem nie nawiązuje do
ciągu wzniesień. W strefach przedprzełomowych występują efekty intensywnej akumulacji
fluwialnej.
1. Łazy 1 (Ł1).
Powierzchnia ma charakter ruderalny. Porośnięta jest wysokimi trawami miejscami z
dużym udziałem nawłoci kanadyjskiej Solidago canadiensis. Zaznacza się sukcesja
krzewów: jeżyny Rubus frutieosus, dzikiej róży Rosa canina , berberysu Berberis
vulgaris, głogu Crataegu sp., kruszyny pospolitej Frangula alnus i podrostów dębu
Quercus robur. Od północy granicą jest ulica Piaseczny Dół, od południa nieużytki, od
zachodu znajduje się Zakład Budowlany a od zachodu pojedyncze domostwa.(Ryc.5,6)
Ryc. 5.Badana powierzchnia Łazy 1 (Ł1)
Ryc. 6. Badana powierzchni Łazy 1 (Ł1)
36
2. Łazy 2 (Ł2)
Powierzchnia położona jest na terasie nadzalewowej Sufragańczyka. Porastają ją
niskie trawy z udziałem podrostów sosny Pinus sylvestris.
Od północy granicę stanowi rzeka Sufragańczyk, od południa granicę stanowi ulica
Piaseczny Dół. Od wschodu granicą powierzchni jest ulica Lubiczna, od zachodu znajdują
się nieużytki. (Ryc. 7,8)
Ryc.7. Badana powierzchnia Łazy 2 (Ł2)
Ryc.8. Badana powierzchnia Łazy 2 (Ł2)
3. Łazy 3 (Ł3)
Powierzchnia jest sucha pokryta roślinnością trawiastą. Od północy występują
nieużytki z dynamiczną sukcesją krzewów z udziałem róży Rosa canina.
Od wschodu łąka graniczy z lasem mieszanym porastającym Górę Buk. Od zachodu
powierzchnia graniczy ze świeżą łąką ekstensywnie użytkowaną. Od południa granicę
stanowią zarośla. (Ryc. 9,10)
Ryc.9. Badana powierzchnia Łazy 3 (Ł3)
Ryc.10. Badana powierzchnia Łazy 3 (Ł3)
37
4. Łazy 4 (Ł4).
Powierzchnię stanowi świeża łąka z niewielkim udziałem krzewów. Od północy
granicę stanowią nieużytki z dynamiczną sukcesją krzewów.
Od zachodu w odległości około 200 m znajduje się droga asfaltowa nr 74. południową
część powierzchni stanowią podmokłości niewielkiego okresowego cieku. (Ryc.11)
Ryc.11. Badana powierzchnia Łazy 4 (Ł4)
8.2. Obszar „Trojaka”.
Wzgórza Karczówka, Dalnia i Grabina zbudowane są z utworów dewońskich z
licznymi pęknięciami tektonicznymi, podłużnymi dyslokacjami oraz licznymi poprzecznymi
uskokami o układzie wachlarzowatym. (Zał. 3)
Południowe zbocze Karczówki budują węglanowe utwory dewońskie w postaci
gruboławicowych
wapieni
skalistych.
Na
serii
wapieni
znajduje
się
kompleks
cienkoławawicowych wapieni marglistych i łupków najwyższego dewonu, który buduje
północne zbocze wzgórza. Osady łupkowe dewonu przechodzą w łupki ilasto-krzemionkowe
karbonu dolnego.
Północno-wschodnie zbocze Karczówki budują zlepieńce wapienne permu. Szczeliny
uskokowe mają tektoniczne pochodzenie, są wypełnione kalcytem, galeną, sfeletytem,
barytem oraz podrzędnie pirytem i chalkopirytem. Galena wypełniająca szczeliny zalegała w
iłach, glinach i piaskowcach. Galena w XIII do XVIII była przedmiotem poszukiwań
górniczych. (Wróblewski, 2007, 2008)
Wzgórza Karczówki, Dalni i Grabiny noszą ślady działalności górniczej, stanowią
także bardzo cenny obszar przyrodniczy pod względem budowy geologicznej i przyrody
ożywionej.
38
1. Trojak 1. (T1)
Powierzchnia pomiędzy północnym zboczem Karczówki i wschodnim zboczem Dalni
pokryta niską roślinnością trawiastą z udziałem dzikiej róży Rosa canina, berberysu
Berberis vulgaris. (Ryc. 12,13)
Ryc12.Badana powierzchnia „Trojak”1(T1) Ryc.13 Badana powierzchnia „Trojak”1(T1)
2. Trojak 2. (T2)
Powierzchnia pomiędzy wschodnim zboczem Bruszni, południowym zboczem
Grabiny i zachodnim zboczem Karczówki, pokryta roślinnością trawiastą z udziałem
dzikiej róży Rosa canina , berberysu Berberis vulgaris. (Ryc. 14,15)
Ryc14.Badana powierzchnia „Trojak”2(T2) Ryc.15 Badana powierzchnia „Trojak”2(T2)
39
3. Trojak 3. (T3)
Wzgórze Karczówka –szpary po wydobyciu galeny na południowym zboczu,
powierzchnia pokryta drzewostanem grabowym Carpinus betulus. (ryc.16)
Ryc16.Badana powierzchnia „Trojak”3 (T3)
4. Trojak 4. (T4)
Wzgórze Karczówka –strome północne zbocze z licznymi zrobami galeny, pokryta
drzewostanem lasu mieszanego z udziałem klonu Acer platanoides, klonu jawora Acer
pseudoplatanus, sosny zwyczajnej Pinus sylvestris i buka Fagus silvatica. Ryc. 17)
Ryc17.Badana powierzchnia „Trojak”4 (T4)
40
5. Trojak 5. (T5)
Wzgórze Karczówka –zachodnia strona wierzchowiny pokryta gęstymi zaroślami Acer
pseudoplatanus klon jawor z Sambucus nigra dziki bez czarny. (Ryc. 18)
Ryc18.Badana powierzchnia „Trojak”5 (T5)
6. Trojak 6. (T6)
Wzgórze Karczówka –przyszczytowa północno-wschodnia powierzchnia zbocza z
licznymi odsłonięciami skał. Zbocze pokrywa murawa kserotermiczna z udziałem
pojedynczych drzew graba Carpinus betulus i klonu Acer platanoides. (ryc. 19)
Ryc19.Badana powierzchnia „Trojak”6 (T6)
41
7. Trojak 7 (T7)
Wzgórze Dalnia –przyszczytowe południowo-zachodnie zbocze pokryte gęstym
drzewostanem z udziałem graba Carpinus betulus, klonu Acer platanoides i sosny
zwyczajnej Pinus sylvestris, na obrzeżach występuje Sambucus nigra -dziki bez czarny .
(Ryc. 20)
Ryc.20.Badana powierzchnia „Trojak”7 (T7)
8. Trojak 8. (T8)
Wzgórze Brusznia –północne zbocze z licznymi zrobami galeny, pokryte lasem
grabowo -sosnowo -brzozowym. (Ryc. 21)
9. Trojak 9. (T9)
Wzgórze Grabina –przyszczytowe południowo-wschodnie zbocze porastające niskimi
widnymi zaroślami z udziałem róży Rosa canina i berberysu Berberis vulgaris.
Dynamiczna sukcesja na terenie pogórniczym. (Ryc. 22)
Ryc21.Badana powierzchnia „Trojak”8(T8) Ryc.22 Badana powierzchnia „Trojak”9(T9)
42
9. Metody badań.
9.1. Badania terenowe.
Terenowe badania mięczaków na terenie Kielc przeprowadzono od 1 lipca do 30
września 2011roku. na wybranych 13 powierzchniach, które obejmują dwie duże strefy uskoków
tektonicznych w północno-zachodniej części Kielc Niewachlów-Łazy i środkowo-zachodnią
strefę miasta tzw. „Trojaka" ze wzniesieniami Karczówki, Bruszni, Grabiny i Dalni. Dziesięć
stanowisk zbadano standardową metodą ilościową Oeklanda(1930), trzy na wzgórzach Bruszni,
Grabiny i Dalni zbadano metodą półilosciową, obydwie metody uzupełniono metodą
wypatrywania na roślinach i na ziemi. Termin przeprowadzenia badań terenowych mięczaków
uwzględnia jesienny okres rozwoju populacji poszczególnych gatunków. Do badań ilościowych
pobrano losowo łącznie 110 prób glebowych (każda o wymiarach 32cm x 32 cm) co oznacza
przebadaną powierzchnię 1 m2 na każdej z 10 powierzchni. Metoda półilościowa na trzech
powierzchniach polegała na pobraniu po 5 prób o wymiarach 32cmx32cm z których oznaczono
gatunki i podano ich liczebność na 1m2.
9.2. Badania laboratoryjne.
Badania laboratoryjne zgrupowań ślimaków polegały na wybraniu pod lupą
binokularową wszystkich osobników z poszczególnych prób glebowych.
Oznaczono gatunki i policzono osobniki poszczególnych taksonów.
Wykonano obliczenia wskaźników ekologicznych [C1-5] stałości i [D1-5] dominacji.
W tabeli przedstawiono liczbę osobników na 1m2 ,w skali logarytmicznej.
Struktura asocjacji została przedstawiona w postaci diagramów ortogonalnych
wyrażających rozkład stałości i dominacji mięczaków na każdej badanej powierzchni.
Przedstawiono także strukturę ekologiczną asocjacji, która wyraża udział gatunków z
poszczególnych grup ekologicznych, wg. Ložka (1964).
Badania laboratoryjne na obecność w ciele ślimaków metali ciężkich wykonano w
Instytucie Fizyki Uniwersytetu Jana Kochanowskiego w Kielcach.
Badania laboratoryjne na obecność w ciele ślimaków izotopów promieniotwórczych
238
U,
232
Th i
40
K i
226
Ra są prowadzone w Laboratorium Ekspertyz Radiometrycznych
Instytutu Fizyki Jądrowej Polskiej Akademii Nauk im. Henryka Niewochniczańskiego w
Krakowie i w Laboratorium Analiz Promieniotwórczości pomiary gamma-spektrometryczne.
43
10. Wyniki.
10.1. Wyniki badań malakofauny. Lista gatunków.
Na dwóch obszarach stref uskoków „Trojaka” i Niewachlowa-Łazy w Kielcach ustalono
występowanie 44 gatunków mięczaków (4 gatunków ślimaków lądowych i 3 gatunki małży)
Typ Mollusca – Mięczaki
Gromada Bivalvia – Małże
Rodzina Sphaeriidae
Pisidium casertanum (Poli, 1791)
Groszkówka pospolita
Pisidium obtusale (Lamarck, 1818)
Groszkówka kulista
Pisidium milium Held, 1836
Groszkówka prostokątna
Gromada Gastropoda terrestria-Ślimaki lądowe
Podgromada Pulmonata
Rodzina Succineidae
Succinea (Succinella) oblonga Draparnaud, 1801
Bursztynka podłużna
Succinea (Succinea) putris (Linnaeus, 1758)
Bursztynka pospolita
Rodzina Cochlicopidae
Cochlicopa lubrica–(O.F.Müller, 1774)
Błyszczotka połyskliwa
Cochlicopa lubricella (Porro, 1838)
Błyszczotka mała
Cochlicopa nitens (Gallenstain, 1852)
Błyszczotka lśniąca
Rodzina Vertiginidae
Truncatellina cylindrica (Férussac, 1807)
Poczwarówka malutka
Vertigo pygmaea (Draparnaud, 1801)
Poczwarówka karliczka
Rodzina Pupillidae
Pupilla muscorum (Linnaeus, 1758)
Poczwarówka pospolita
Pupilla sterri (Voith, 1840)
Poczwarówka zasklepiona
Rodzina Valloniidae
Vallonia costata –(O.F.Müller, 1774)
Ślimaczek żeberkowany
Vallonia pulchella –(O.F.Müller, 1774)
Ślimaczek gładki
Vallonia excentrica, Sterki, 1893
Ślimaczek owalny
Acanthinula aculeata - - (O.F.Müller, 1774)
Jeżynka kolczasta
Rodzina Endodontidae
Krążałek malutki
Punctum pygmaeum (,Draparnaud, 1801)
44
Rodzina Vitrinidae
Vitrina pellucida –(O.F.Müller, 1774)
Przeźrotka szklista
Rodzina Zonitidae
Vitrea contracta (Westerlund, 1871)
Szklarka ścieśniona
Vitrea crystallina (O.F.Müller, 1774),
Szklarka kryształowa
Aegopinella minor (Stabilne, 1864)
Szklarka mała
Aegopinella pura (Alder, 1830)
Szklarka blada
Nesovitrea hammonis (Ström,1765)
Szklarka żeberkowana
Nesovitrea petronella (L. Pfeiffer, 1853)
Szklarka zielonawa
Oxychilus (Oxychilus) cellarius (O.F.Müller, 1774)
Szklarka błyszcząca
Oxychilus (Ortizius) alliarius (O.F.Müller, 1774)
Szklarka czosnkowa
Oxychilus (Riedelius) depressus (Sterki, 1880)
Szklarka płaska
Rodzina Gastrodontidae
Zonitoides nitidus –(O.F.Müller, 1774)
Szklarka obłystek
Rodzina Euconulidae
Euconulus fulvus –(O.F.Müller, 1774)
Stożeczek drobny
Rodzina Ferrusaciidae
Cecilioides acicula(O.F.Müller, 1774),
Bezoczka podziemna
Rodzina Clausiliidae
Clausilia bidentata (Ström, 1765)
Świdrzyk dwuzębny
Clausilia dubia (Draparnaud, 1801)
Świdrzyk pospolity
Laciniaria plicata (Draparnaud, 1801)
Świdrzyk fałdzisty
Balea biplicata (Montagu, 1803)
Świdrzyk dwufałdkowy
Rodzina Helicidae
Ślimak przydrożny
Helicella (Helicella) obvia (Menke,– 828)
Perforatella (Monachoides) incarnata–(O.F.Müller, 1774) Ślimak czerwonawy
Perforatella (Pseudotrichia) rubiginosa (Schmidt, 1853) Ślimak łąkowy
Trichia hispida (Linnaeus, 1758)
Ślimak kosmaty
Trichia (Plicuteria) lubomirskii (Ślósarski, 1881)
Ślimak Lubomirskiego
Euomphalia strigella (Draparnaud, 1801)
Ślimak pagórkowy
Arianta arbustorum (Linnaeus, 1758)
Ślimak zaroślowy
Cepaea nemoralis (Linnaeus, 1758)
Ślimak gajowy
Helix lutescens Rossmässler, 1837
Ślimak żółtawy
Helix pomatia Linnaeus, 1758
Ślimak winniczek
45
10.2. Struktura ekologiczna zgrupowań mięczaków i liczebność gatunków.
Badania mięczaków na terenie Kielc przeprowadzono jesienią 2011 roku w okresie od 1
lipca do 30 września, na 13 powierzchniach określonych jako strefy uskoków (Studencki,
Janecka-Styrcz, 2006).
Tab.4. Struktura ekologiczna zgrupowań mięczaków w strefach uskoków pomiędzy wzgórzami na
terenie obszaru „Trojaka” oraz na wzgórzach Karczówka Dalnia, Grabina i Brusznia w Kielcach w
2011 roku. Liczebność osobników w skali logarytmicznej. Nr stanowisk: T1 Trojak strefa uskoku nr
1, T2 strefa uskoku nr 2, T3 zbocze południowe Karczówki, T4 zbocze północne Karczówki, T5
wierzchowina strona zachodnia, T6 Karczówka wierzchowina strona wschodnia, T7 wzgórze Dalnia,
T8 wzgórze Brusznia, T9 wzgórze Grabina Liczebność osobników w skali logarytmicznej: I-1-3, II-410, III-11-31, V-101-316, VI-317-1000.
E
Gatunek
Liczba osobników w skali logarytmicznej
T2 T3 T4 T5 T6 T7
T8
T9
II
II
I
I
I
III III III
II
I
I
I
II
II
II
V IV II
II
I
I
III
II
II
III
IV
II
II
II
II
I
III
II
III
II
IV
II
I
II
I
II
I
I
I
II
I
I
II
I
III
II
I
III
II
II
V III
II
I
IV
III
III
IV III
I
II
I
II
IV II
III
IV II
II
II
II
II
I
II
II
II
III
IV IV III III III III
III
II
I
II
II
I
I
I
I
I
I
IV
I
II
I
III
II
II
II
I
I
IV IV
I
IV
I
II
II
II
III
II
I
I
I
III
III
II
I
II
9
11 23 20 18 21
8
10
8
T1
1
2
4
5
6
7
9
∑
Acanthinula aculeata
Aegopinella pura
Aegopinella minor
Oxychilus depressus
Clausilia bidentata
Perforatella incarnata
Vitrea crystallina
Balea biplicata
Arianta arbustorum
Cepaea nemoralis
Cepaea hortensis
Helix pomatia
Pupilla sterri
Cecilioides acicula
Helicella obvia
Helix lutescens
Truncatellina cylindrica
Vertigo pygmaea
Pupilla muscorum
Vallonia costata
Vallonia pulchella
Vallonia excentrica
Euomphalia strigella
Cochlicopa lubricella
Cochlicopa lubrica
Punctum pygmaeum
Vitrina pellucida
Vitrea contracta
Nesovitrea hammonis
Oxychilus alliarius
Oxychilus cellarius
Euconulus fulvus
Clausilia dubia
Laciniaria plicata
Trichia hispida
Trichia lubomirski
Nesovitrea petronella
Zonitoides nitidus
Perforatella rubiginosa
46
GRUPY EKOLOGICZNE (1-12)
wg V. Ložka (1964)
E-1
ślimaki leśne
E-2
ślimaki siedlisk częściowo zalesionych
(zaroślowe)
E-3
ślimaki
leśne,
wilgotnych
i
odsłoniętych
o
podtapianych lasów
E-4
ślimaki
siedlisk
charakterze stepowym
E-5
ślimaki siedlisk otwartych (łąkowe)
E-6
ślimaki środowisk bardzo suchych
E-7
ślimaki siedlisk średnio wilgotnych
E-8
ślimaki siedlisk wilgotnych
E-9
ślimaki siedlisk podmokłych, bagien
E-10
mięczaki okresowo wysychających
oczek wodnych, rozlewisk
E-11
mięczaki zbiorników wodnych
(stawów, jezior, zbiorników
zaporowych)
E-12
mięczaki wód płynących
W obrębie tzw. „Trojaka” dwie powierzchnie usytuowane są w strefach spływów ze
zboczy wzgórz Karczówka, Dalnia i Grabina. Cztery badane powierzchnie znajdują się także w
obrębie kulminacji Karczówka. Powierzchnie te znajdują się na wierzchowinie i na zboczach
(północnym, południowym i północno-wschodnim). W obrębie Trojaka pomiędzy wzgórzami
Karczówka, Dalnia i Grabina na stanowiskach T1 i T2 wykryto 14 gatunków ślimaków (Tab. 4,
Tab. 6, Ryc. 23). Ponad to badania malakofauny przeprowadzono w obrębie kulminacji wzgórz
Dalnia T7, Brusznia T-8 i Grabina T9. W strefie uskoków Łazy na obszarze doliny Sufragańca
na stanowiskach Ł1, Ł2, Ł3 i Ł4 ustalono występowanie 21 gatunków ślimaków lądowych i 3
gatunki małży (Tab. 5, Tab. 7, Ryc. 24)).
Tab.5. Struktura ekologiczna zgrupowań mięczaków w strefach uskoków na terenie obszaru
Łazy w 2011 roku. Ł1 pierwsza powierzchnia badawcza w obszarze Łazy, Ł2 druga
powierzchnia badawcza w obszarze Łazy, Ł3 trzecia powierzchnia badawcza w
obszarze Łazy, Ł4 czwarta powierzchnia badawcza w obszarze Łazy. Liczebność
osobników w skali logarytmicznej: I-1-3, II-4-10, III-11-31, V-101-316, VI-3171000.
E
1
2
4
5
7
8
9
10
Gatunek
Aegopinella minor
Arianta arbustorum
Vitrea crystallina
Cepaea nemoralis
Helicella obvia
Vertigo pygmaea
Vallonia excentrica
Vallonia pulchella
Cochlicopa lubrica
Punctum pygmaeum
Vitrina pellucida
Nesovitrea hammonis
Oxychilus alliarius
Oxychilus cellarius
Liczba osobników w
strefie uskoków Łazy
Ł1
Ł2
Ł3
Ł4
II
III
III
III
I
IV
III
IV
III
I
I
III
IV
IV
IV
III
III
III
II
III
III
I
III
IV
II
III
III
II
III
II
III
III
Euconulus fulvus
Trichia hispida
Succinea oblonga
II
Nesovitrea petronella
Succinea putris
Cochlicopa nitens
Zonitoides nitidus
Perforatella rubiginosa
Pisidium casertanum
Pisidium obtusale
Pisidium milium
∑
III
I
II
II
II
I
17
7
II
II
III
II
I
II
I
II
II
II
18
47
III
II
III
10
Strefy uskoków Trojaka i strefy uskoków Niewachlów-Łazy różnią się pod względem
budowy geologicznej. Pasmo Kadzielniańskie, które tworzą Karczówka, Dalnia i Grabina
zbudowane są z wapieni dewońskich. Strefy uskoków Niewachlowa-Łazy zbudowane są z
utworów krzemionkowych, przykrytych lessem, którego cząstki piaszczysto-mułkowo–ilaste
spojone są węglanem wapnia (Sołtysik, 2002).
W obrębie Trojaka o udziale węglanu wapnia w glebie decydują skały węglanowe
budujące wzgórza. Badane gleby mają różny udział glin w glebie co uwarunkowane jest
udziałem łupków. Struktura gleb decyduje o poziomie przenikalności gleb i ma znaczenie w
emisji radonu.
W obszarze Łazy wysoki udział węglanu wapnia (około 21,7 %) związany jest z
utworami lessu. Po nasyceniu wodą osady które są spojone CaCO3 stają się plastyczne, oraz
stanowią ekran dla wód powierzchniowych. Ten proces powstawania osadów prowadzi do
zabagnienia na powierzchni.
Badany teren wyróżnia się dobrą i bardzo dobrą wilgotnością Ł1, Ł3 i Ł4. W obszarze
Łazy badania malakofauny przeprowadzono także na suchej piaszczystej powierzchni.
W strefie spływów w obrębie Trojaka na stanowiskach T1 i T2 dominują gatunki łąkowe
i gatunki euryekologiczne o szerokim rozmieszczeniu (Tab. 4, Tab. 6). w obrębie T1 wyraźnie
zaznacza się zaburzenie struktury ślimaków wyrażone naddominacja gatunków Vallonia
pulchella C5D5, V. excentrica C5D4, Vitrina pellucida C5D4 i Helicella obvia C4D5. Na
powierzchniach T-1 i T-2 występuje mała liczba gatunków, na T1 9 gatunków na T2 11
gatunków.
Struktura zgrupowań ślimaków występujących na tych powierzchniach uskoków
„Trojaka” odbiega od struktury typowej dla łąk nawęglanowych. Wymaga podkreślenia
niewielka liczba gatunków w zgrupowaniu ślimaków i brak tzw. „ogona” zespołu gatunków
akcesorycznych i mało licznych stanowiących rezerwę zgrupowania, które reagują na zmianę
warunków środowiska. (Ryc.23)
Zgrupowania ślimaków występujących na kulminacji w obrębie wzgórza Karczówka liczą
więcej gatunków, na T3 do T6 liczą od 18 do 23 gatunków.
48
W obrębie wzniesienia na południowym zboczu, w obrębie kopalń szparowych ołowiu
wyraźnie zaznaczają się cechy zaburzenia zespołów ślimaków. (Ryc. 23)
Zgrupowania ślimaków na powierzchni pogórniczej nie wykształciły stosunków
nominacyjnych. Stosunki dominacyjne nie wykształciły się także na północno-wschodniej
przyszczytowej powierzchni w obrębie wierzchowiny Karczówki T6 (Ryc.19) w obrębie
kulminacji wzgórza Karczówka, w zachodniej części wierzchowiny w zaroślach z Sambucus
nigra występuje bogaty zespół ślimaków liczący 18 gatunków, w którym dominuje Euomphalia
strigella C4D5, gatunek charakterystyczny dla widnych zarośli nawęglanowych.
Na północnym zboczu Karczówki zespół ślimaków liczy 20 gatunków, dominuje dość
rzadki gatunek Vitraea crystallina C4D5, na tej powierzchni występuje także rzadki gatunek w
Górach Świętokrzyskich Acanthinula aculeata.
Wzniesienia Dalnia, Grabina i Brusznia zasiedla niewielka liczba gatunków ślimaków od
8 do 10 mających szerokie rozmieszczenie co także wskazuje na występujące zaburzenia
środowiska przyrodniczego badanych wzgórz. Brak gatunków stenotopowych i rzadkich
wskazuje na trudne warunki siedliskowe.
49
Tab.6. Stałość C1-5 i dominacja D1-5 gatunków mięczaków w strefach uskoków na terenie
obszaru Trojaka w 2011 roku.
L.p
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
Gatunek
Cochlicopa lubrica
Cochlicopa lubricella
Truncatellina cylindrica
Vertigo pygmaea
Pupilla muscorum
Pupilla sterri
Vallonia costata
Vallonia pulchella
Vallonia excentrica
Acanthinula aculeata
Punctum pygmaeum
Vitrina pellucida
Vitrea crystallina
Vitrea contracta
Aegopinella pura
Aegopinella minor
Nesovitrea hammonis
Nesovitrea petronella
Oxychilus alliarius
Oxychilus depressus
T1
C1-5
D1-5
C2
C5
C5
D3
D5
D4
C1
C4
D1
D4
C1
D1
T2
T3
T4
T5
T6
C1-5 D1-5 C1-5 D1-5 C1-5 D1-5 C1-5 D1-5 C1-5 D1-5
C5 D5 C1
D2 C1 D2
C1 D1
C2 D3
C1 D2 C1
D1
C1 D2
C1 D1
C1 D1
C1 D2 C1
D1 C1 D1
C1 D2
C1 D1
C1 D2 C1
D1
C2 D3
C3 D4 C1
D2
C1 D2 C3 D4
C2 D3 C1
D1
C1 D2
C2 D2
C1
D2 C1 D2
C1 D2 C2 D3
C4 D5 C3
D4 C2 D3
C2 D3 C2 D3
C1
D3 C4 D5
C3 D5 C1 D2
C1
D2 C1 D2
C1 D2 C1 D1
C1
D2 C1 D1
C1 D1
C2
D3 C1 D2
C2 D3 C2 D2
C1
D2 C1 D1
C1 D2 C1 D2
C1
D1 C2 D2
C2 D3
C1
D2 C1 D2
C1 D1
C1 D1
50
L.p
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
∑
Gatunek
Zonitoides nitidus
Cecilioides acicula
Clausilia bidentata
Clausilia dubia
Laciniaria plicata
Balea biplicata
Helicella obvia
Perforatella incarnata
Trichia hispida
Trichia lubomirski
Euomphalia strigella
Cepaea nemoralis
Helix pomatia
Helix lutescens
T1
C1-5
D1-5
C4
D5
T2
T3
T4
T5
T6
C1-5 D1-5 C1-5 D1-5 C1-5 D1-5 C1-5 D1-5 C1-5 D1-5
C1 D1
C2
D3 C1 D2
C3 D3 C2 D2
C1
D1 C1 D1
C1
D1 C1 D1
C3
D5 C3 D5
C1 D1 C3 D4
C1 D1
C1 D1
C1
C1
D1
C1
D2
9
C1
D2
D2
C2
C1
D2
C1
C1
D2
D1
C1
C1
D1
D2
C1
D2
C1
D2
C4
D5
C2
C1
D2
D1
C2
C1
C1
C1
D2
D2
D1
D2
D2
11
23
20
18
21
Uskok przecinający Górę Dalnia może mieć wpływ na zaburzenie środowiska przyrodniczego i na malakofaunę. Na Dalni wykryto 8
gatunkó, mało licznych. W tym zgrupowaniu najliczniej reprezentowane są gatunki Vitrina pellucida i Nesovitrea hammonis o szerokim spektrum
przystosowania do warunków środowiska. Na obszarze Łazy w północno-zachodniej części Kielc dominują gatunki mezofilne (E1, E2, E7) siedlisk
o średniej wilgotności i siedlisk wilgotnych (E8 i E9). Badane powierzchnie mają charakter odsłonięty z zaznaczającą się w różnym stopniu
sukcesją krzewów. Dwie badane powierzchnie różnią się poziomem wilgotności. Na Ł1 półnaturalnej łące z zaznaczającą się sukcesja krzewów
występuje 17 gatunków. Zespół ma charakter niezaburzony, dominuje Vallonia pulchella gatunek łąkowy (E5). (Ryc. 5, Ryc. 6)
51
T1
T2
Vallonia pulchella
C5D5
Cochlicopa lubrica
C5D5
Vallonia excentrica
C5D4
Vitrina pellucida
C4D5
Helicella obvia
C4D5
Vitrina pellucida
C4D4
T3
T4
Vitrea crystallina
T5
C4D5
T6
Euomphalia strigella C4D5
Ryc.23. Rozkład stałości. C1-5 i dominacji D1-5 mięczaków w strefach uskoków „Trojaka“.
Powierzchnia Ł2 jest suchą łąką na piaszczysto-gliniastej powierzchni na której ustalono
występowanie 7 gatunków ślimaków. Na tej powierzchni liczebność 4 gatunków ma charakter
nadreprezentację: Vitrina pellucida C5D5, Nesovitrea hammonis C5D4, Vallonia excentrica C5D4
i Cepaea nemoralis C5D4. dominują gatunki siedlisk odsłoniętych i euryekologuczne.
Zgrupowanie ślimaków w tej strefie uskoków na Łazach ma charakter zaburzony co wskazuje
także na zaburzenie warunków środowiska przyrodniczego. powierzchnia Ł3 jest półnaturalną
świeżą łąką z zaznaczoną sukcesją krzewów. Na tej powierzchni występuje 18 gatunków
mięczaków, zespół ma prawidłową strukturę, dominuje rzadki gatunek Nesovitrea petrenella
C4D4. (Tab. 7, Ryc. 24)
Tab. 7. Stałość C1-5 i dominacja D1-5 gatunków mięczaków w strefach uskoków na terenie
obszaru Łazy w 2011 roku.
Ł1
l.p
Gatunek
C1-5
Ł2
D1-5
C1-5
Ł3
D1-5
Ł4
C1-5
D1-5
C1-5
D1-5
1
Pisidium casertanum
C1
D2
2
Pisidium obtusale
C1
D2
3
Pisidium milium
C1
D2
4
Succinea oblonga
C1
D1
C1
D2
5
Succinea putris
C1
D1
C1
D2
C3
D3
6
Cochlicopa lubrica
C1
D2
C3
D3
C3
D4
7
Cochlicopa nitens
C1
D2
C1
D2
C2
D3
8
Vertigo pygmaea
C1
D1
C4
D4
9
Vallonia pulchella
C5
D4
C4
D3
10
Vallonia excentrica
C3
D4
C5
D4
11
Punctum pygmaeum
C1
D1
12
Vitrina pellucida
C2
D4
C5
D5
13
Vitrea crystallina
C1
D1
14
Aegopinella minor
C1
D2
15
Nesovitrea hammonis
16
Nesovitrea petronella
C2
17
Oxychilus alliarius
18
Oxychilus cellarius
19
Zonitoides nitidus
20
Euconulus fulvus
C1
D2
21
Helicella obvia
C1
D1
22
Perforatella rubiginosa
C1
D2
23
Trichia hispida
C1
D2
24
Arianta arbustorum
C3
D3
25
Cepaea nemoralis
C3
D4
∑
C1
D2
C4
D4
C1
D2
C3
D4
C2
D3
C1
D2
D4
C4
D4
C3
D4
C2
D3
C1
D3
C2
D3
C2
D3
C2
D3
C2
D2
C3
D4
C5
C3
D4
17
D4
C3
D3
C5
D4
7
18
53
10
Powierzchnia Ł4 w dzielnicy Łazy ma charakter świeżej łąki kośnej, ekstensywnie
użytkowanej. Na tej powierzchni wykryto 10 gatunków. Dominują 2 gatunki łąkowe Vallonia
pulchella C4D4 i Vertigo pygmaea C4D4. zgrupowanie nie ma prawidłowego rozkładu, na co
może mieć wpływ użytkowanie łąki oraz inne czynniki. Na Ł4 licznie występują 2 gatunki
ślimaków typowych dla siedlisk o charakterze mezofilny Arianta arbustorum i Cepaea
nemoralis. Wymaga podkreślenia że gatunek Arianta arbustorum jest gatunkiem wybitnie
kalcyfilnym i mezofilnym, w Górach Świętokrzyskich jest gatunkiem rzadkim. (Ryc. 24)
Ł1
Vallonia pulchella
Ł2
C5D4
Vitrina pellucida
C5D5
Vallonia excentrica
C5D4
Nesovitrea hammonis C5D4
Cepaea nemoralis
Ł3
C5D4
Ł4
Nesovitrea petronella C4D4
Vertigo pygmaea
C4D4
Vallonia pulchella
C4D4
Ryc. 24. Rozkład stałości C1-5 i dominacji D1-5 mięczaków w strefach uskoków
Niewachlów-Łazy
54
10.3. Koncentracja metali ciężkich w ślimakach na obszarze Niewachlów-Łazy i „Trojaka”.
Metoda:
Badania koncentracji metali ciężkich w ślimakach na obszarze Niewachlów-Łazy i
„Trojaka” przeprowadzono w Instytucie Fizyki w zakładzie Fizyki Jądrowej Uniwersytetu Jana
Kochanowskiego w Kielcach.
Metoda rentgenowskiej analizy fluorescencyjnej z całkowitym odbiciem wiązki padającej
(TXRF) jest jedną z najpopularniejszych metod stosowanych do określania koncentracji
pierwiastków śladowych w różnego rodzaju próbkach. Główną cechą odróżniającą metodę
TXRF od dobrze znanej metody XRF (klasyczna rentgenowska analiza fluorescencyjna), jest
szczególnie dobrana geometria układu pomiarowego i wykorzystanie zjawiska całkowitego
zewnętrznego odbicia promieniowania rentgenowskiego na granicy dwóch ośrodków. W
metodzie TXRF, wiązka promieniowania rentgenowskiego pada na powierzchnię pod kątem
mniejszym od kąta krytycznego i ulega całkowitemu odbiciu od powierzchni, wnikając na
niewielką, rzędu 30 Å, głębokość w materiał. Uzyskuje się wówczas znaczne, rzędu 10 3
obniżenie tła promieniowania rozproszonego, a tym samym zwiększenie progu wykrywalności
metody, z typowych wartości mg/g dla XRF do wartości ng/g dla TXRF. (Tab. 8. Ryc. 24-27)
W pomiarach ślimaków przeprowadzonych w Instytucie Fizyki UJK wykorzystano
moduł TXRF z lampą rentgenowska z anodą molibdenową, pracującą przy napięciu 50kV i
natężeniu prądu 40 mA. Do pomiarów widm rentgenowskich wykorzystano krzemowy detektor
dryfowy AXAS-D chłodzony modułem Peltiera o rozdzielczości ok. 140 eV.
Przed pomiarem ciało ślimaka jak i muszelka były ważone niezależnie, a następnie
mineralizowane w stężonym kwasie azotowym, z dodatkiem roztworu itru jako standardu
wewnętrznego. W przypadku ciała ślimaka do masy około 1.0 g dodano 5 ml kwasu azotowego i
0.4 ml itru 100 ppm. Do masy muszelki około 0.4 g dodano 3 ml kwasu azotowego i 0.2 ml itru
100 ppm. Tak przygotowane próbki pozostawiono do mineralizacji na 3 dni. Chwilę przed
pomiarem zmineralizowane próbki umieszczono w mikrofali na 10s, a po ostudzeniu ponownie
ogrzewano przez 10s.
Ostatecznie, przygotowane roztwory nakropiono na podkładki krzemowe i dokonano
analizy pierwiastkowej metodą TXRF.
55
Tab. 8. Koncentracja pierwiastków w ślimakach (w muszli i w ciele) na obszarach Niewachlów-Łazy i „Trojaka” w 2011 roku.
Koncentracja
Niewachlów-Łazy
„Trojak”
Pierwiastków
Ł1
Ł2
Ł3
Ł4
T1
T2
T3-6 T7
µg/g
muszla ciało
muszla ciało muszla ciało muszla ciało muszla ciało muszla ciało
<5.89
6.43
84.07
2.24
6.48
3.35
0.00
6.52 <5.39
6.09 <7.85
6.52
570 643
Ti
<3.14 <1.11 <4.08
0.00 <4.74
0.00
0.00
0.00 <4.25
0.00 <4.08
0.00
0.00 0.00
V
36.74
1.74
39.67
1.04
27.43
2.63
50.94
2.10
48.92
1.15
1.22
1.06
56
39
Cr
13.42
7.48
25.56 13.86
8.93
30.48 <5.87 12.69
9.95
4.92
11.98
6.87
595 752
Mn
10.23
31.19 284.65 41.96 22.02 23.36
6.40
18.21
5.56
15.62
4.75
19.95 1044 3664
Fe
18.39
39.05
9,53
36.09 27.91 24.11 12.77 12.51 13.11 14.34 18.65
9.76
49
11
Cu
12.48
22.77
15.92 99.08
8.20
31.81
2.32
22.14
3.50
26.23
3.87
30.04 139
41
Zn
19.47
9.43
31.80
7.88
31.16
7.50
15.77
6.79
19.45
8.44
19.91
5.18
0.00 0.00
W
0.00
180.24
0.00
40.86
0.00
63.76
0.00
82.80
0.00
54,78
0.00
209.95 0.00 0.00
Ba
T3-6
Koncentracja w ślimakach (w muszli z ciałem) z powierzchni Wzgórza Karczówka
T7
Koncentracja w ślimakach (w muszli z ciałem) z powierzchni Wzgórza Dalnia
T1, T2
Koncentracja w ślimakach z wyróżnieniem muszli i ciała z powierzchni Niewachlów-Łazy
Ł1, Ł2
Koncentracja w ślimakach z wyróżnieniem muszli i ciała z powierzchni „Trojaka”
56
Ryc. 24. Koncentracja tytanu Ti w muszli i w ciele (tkankach) ślimaków.
Ryc. 25. Koncentracja chromu Cr w muszli i w ciele (tkankach) ślimaków.
57
Ryc.26.Koncentracja manganu Mn w muszli i w ciele (tkankach) ślimaków.
Ryc.27. Koncentracja żelaza Fe w muszli i w ciele (tkankach) ślimaków.
58
Ryc.28. Koncentracja cynku Zn w muszli i w ciele (tkankach) ślimaków.
V
1,11
Ł1 ciało
3,14
Ł1muszla
Ł2 ciało
0
Ł2 muszla
0
Ł3 ciało
0
4,74
Ł3 muszla
Ł4 ciało
0
Ł4 muszla
0
T1 ciało
0
4,52
T1 muszla
0
T2 ciało
4,08
T2 muszla
0
1
2
3
4
Ryc.29.Koncentracja wanadu V w muszli i w ciele (tkankach) ślimaków.
59
5
Ryc.30. Koncentracja wolframu W w muszli i w ciele (tkankach) ślimaków.
Ryc.31. Koncentracja baru Ba w muszli i w ciele (tkankach) ślimaków.
60
10.4. Stężenie izotopów pierwiastków promieniotwórczych w ciele ślimaków.
Próbki ślimaków zostały zapakowane do naczynia pomiarowego żywe.
Tor spektrometryczny: Inspector 2000 z detektorem HPGe typu Extended Range (wydajność
detektora: 40%, FWHM: (122 keV) < 1.1 keV; (1.33 MeV) < 2.0 KeV), oprogramowanie
GENIE 2000 + ISOCS (CANBERRA)
Tab. 9. Wstępne wyniki pomiarów stężeń naturalnych izotopów promieniotwórczych
w próbkach ślimaków z Karczówki (m=82g)
Stężenie
IZOTOP
Energia [keV]
Ra-226
186.21 (Ra-226)
0.5
1.0
351.92 (Pb-214)
0.5
0.1
609.31 (Bi-214)
0.1
Th-232
911.6 (Ac-228)
0.2
0.2
K-40
1460.81
5.1
2.4
[Bq/kg]
0.1
Tab.10. Wstępne wyniki pomiarów stężeń naturalnych izotopów promieniotwórczych w
próbkach ślimaków z Niewachlowa-Łazy (m=82g)
Stężenie
IZOTOP
E [keV]
Ra-226
186.21 (Ra-226)
0.9
0.7
351.92 (Pb-214)
0.1
0.1
609.31 (Bi-214)
-
Th-232
911.6 (Ac-228)
0.1
0.1
K-40
1460.81
4.3
1.7
[Bq/kg]
61
Masa próbek dla metody stosowanej w laboratorium, była niestety niewielka stąd duże
błędy wyznaczenia stężeń.
Ze wstępnych pomiarów wynika, że poziomy aktywności są na granicy naszych
możliwości detekcyjnych na torze spektrometrycznym. Badania stężeń pierwiastków
promieniotwórczych w ślimakach wykonano po raz pierwszy.
Na tym poziomie badań, poza liniami pochodzącymi z szeregów naturalnych
(uranowego, torowego) i linii potasu nie zaobserwowano w widmie obecności innych izotopów
np. Cs-137.
Kolejny etap stanowią badania poziomu promieniotwórczości gamma wykonywane w
Laboratorium Analiz Promieniotwórczości pod kierunkiem prof. dr hab. Jerzego Wojciecha
Mietelskiego w Instytucie Badań Jądrowych PAN w Krakowie, zostaną zakończone w końcu
stycznia 2012 roku.
62
11. Podsumowanie.
Na występowanie ślimaków w środowisku przyrodniczym mają wpływ czynniki
abiotyczne takie jak: podłoże geologiczne, właściwości fizyczno-chemiczne gleb, klimat i
wilgotność i czynniki biotyczne w tym roślinność i inne zwierzęta.
Badane strefy uskoków na terenie Kielc różnią się rodzajem podłoża geologicznego,
właściwościami fizyczno-chemicznymi gleb i wilgotnością. Badania mięczaków w środowiskach
o wysokiej koncentracji pierwiastków promieniotwórczych wykazały, że wpływ pierwiastków
promieniotwórczych na występowanie ślimaków ma wybiórczy charakter i zależy od wielu
czynników. (Fritsch, Scheffler, Beaugelin-Seiller, Hubert, Ceurdassier, Vaufleury, Badot, 2008)
Przyjmuje się że uwarunkowane jest obecnością wapnia w glebie, poziomem wilgotności,
rodzajem gleb. Aby określić wpływ promieniowania na malakocenozy należało wykluczyć
występowanie silnych zanieczyszczeń metalami ciężkimi na badanych powierzchniach.
Przyjmując dostępność jonów wapnia dla ślimaków na wszystkich badanych powierzchniach
ustalenie obecności w ślimakach metali ciężkich było istotne dla prawidłowości interpretowania
wyników. Zostało udowodnione że czynnikiem mającym wpływ na odporność ślimaków w
ekosystemach lądowych jest wilgotność, która ma wpływ na malakocenozy na terenach, na
których poziom zawartości metali w środowisku skażenia jest wysoki. Wilgotność ma także
wpływ na oddziaływanie pierwiastków promieniotwórczych.
Obszar „Trojaka” stanowią siedliska suche i bardzo suche, co czyni te siedliska i
mięczaki je zasiedlające nieodporne na zanieczyszczenia i na obecność w środowisku
pierwiastków promieniotwórczych.
Obszar uskoków Łazy ma dobre warunki wilgotnościowe. Bardzo dobre warunki
siedliskowe dla ślimaków występują nad strumieniem (który ma charakter okresowy) na
powierzchni Ł3, powierzchnia Ł3 ma charakter półnaturalny. Najtrudniejsze warunki
siedliskowe panują na suchej powierzchni w strefie uskoków Łazy Ł2.
Zawartość pierwiastków metali w ślimakach wykazały, że w ciele ślimaków w strefie
uskoków Niewachlów-Łazy poziom niektórych pierwiastków jest podwyższony.
63
W strefie uskoków Niewachlów-Łazy zwraca uwagę podwyższona zawartość miedzi w
skorupie i w ciele ślimaków. Obszar Niewachlów-Łazy w Dolinie Sufragańca w okresie
historycznym był terenem działalności hutniczej żelaza, ołowiu i miedzi.
Zostało udowodnione, że ślimaki wykazują dużą odporność na zawartość w środowisku
metali ciężkich, posiadają mechanizmy obronne.
Szereg toksyczności dla ślimaków wg. Niebem, Richardson, 1980 jest następujący:
Me→Ni→Co→Cr→Cd→Zn→Cu→Pb.
Na badanych powierzchniach uskoków zanieczyszczenia metalami ciężkimi występują
w niewielkim stopniu dlatego też ten czynnik jako mający wpływ na rozmieszczenie
i kondycję ślimaków na badanych powierzchniach w Kielcach można uznać za nieistotny.
Badania Dróżdż-Gaj (2007) wykazały występowanie wysokiej specyficznej wrażliwości
na kadm i nikiel u gatunków Cepaea nemoralis i Arion lusitanicus. Ślimaki mają wysoką
odporność na zanieczyszczenia metalami ciężkimi, które gromadzą głównie w gruczole
wątrobotrzustki oraz w skorupie. Ślimaki gromadzą cynk, żelazo i miedź w ciele i w skorupie
Skażenia środowiska przyrodniczego strontem Sr i cezem Cs oraz wpływ tych
pierwiastków na mięczaki ma wiele opracowań. (Madoz-Escade, Querrec, Pincet-Bonard, 2005)
Wykazano, że Arianta arbustorum, C. nemoralis oraz inne Helicidae mogą być
transferem metali i pierwiastków promieniotwórczych ze środowiska do poziomu roślinożerców.
Stanowią element podstawowych testów biowskaźnikowych zanieczyszczenia środowiska,
zwłaszcza terenów zurbanizowanych (Kowalczyk-Pecka, Czepiel-Mil, 2011; Traczewska, 2011).
Badania związków troficznych występujących pomiędzy glebą, roślinami i ślimakami
przy skażeniu cezem-137, strontem Sr-85, barem Ba-133 i Te-123 przeprowadzono między
innymi we Francji (Mendog, Simon, 2006).
64
W kolejnych latach na terenie Europy badania malakocenoz na obszarach skażonych w
wyniku eksplozji w Czarnobylu przeprowadzili także Jackson, Copplestone, Kamień, Smith,
(2005) oraz Gudkov i Nazarov (2008).
W Polsce badania ślimaków na terenach skażonych promieniotwórczo w wyniku
eksplozji w Czarnobylu przeprowadzili Kalinowska (1986, 1987); Kalinowska, Batura (1993);
Kalinowska, Pięta (1995).
Wszystkie dotychczasowe badania wskazują na duże znaczenie mięczaków środowisk
lądowych i wodnych jako bardzo dobrych biomarkerów skażeń środowiska radioizotopami.
Zostało udowodnione że skażenie gleb radioizotopami w górnej warstwie gleby na głębokości od
0 do 5 cm ma duży wpływ na rozwój organizmów glebowych. Ślimaki należą do fauny
glebowej, której rozwój i biologia przebiegają w glebie i na powierzchni gleby.
Przytoczone badania prowadzone w Polsce i na świecie uzasadniają badania tej grupy
bezkręgowców na terenie Kielc.
Wykazano, że poziom zanieczyszczenia gleb i jej biologiczna aktywność mają wpływ na
występowanie i rozwój ślimaków. (Barga-Więcławska, 1997, 2003, 2005)
W ostatnich latach warunki ekologiczne gleb i bioróżnorodność gatunków glebowych stała się
podstawą strategii ochrony gleb komisji UE zajmującej się bioróżnorodnością gleb. Raport z
prac tej komisji z maja 2004 roku wymienia ślimaki jako bioindykator różnorodności
biologicznej gleb oraz ważny składnik systemu monitorowania gleb.
Wynik badań malakofauny w 2011 na obszarach uskoków na terenie Kielc wskazują na
występowanie zaburzenia środowiska przyrodniczego w strefach nieciągłości tektonicznej.
Z uwagi na fakt że badania ślimaków w strefach uskoków dotyczą 1 roku oraz to, że o
występowaniu ślimaków decydują także czynniki klimatyczne, badania malakofauny na
zaburzonych obszarach powinny zostać powtórzone w kolejnych latach.
65
12. Wnioski.
W oparciu o aktualne badania i dostępne piśmiennictwo w Polsce i na świecie wykazano,
że
ślimaki
są
bardzo
czułymi
biowskaźnikami
występowania
izotopów
promieniotwórczych w środowisku.
Wykazano, że poziom zawartości metali ciężkich w strefach uskoków jest niski i można
przyjąć że nie wpływa na występowanie ślimaków.
Mała liczba gatunków w zgrupowaniach, niewielki udział osobników młodocianych i
zaburzona struktura zgrupowań w obrębie badanych stref uskoków tektonicznych
„Trojaka” i obszaru Niewachlów-Łazy wskazują na występujące w tych strefach
zaburzenia
środowiska
przyrodniczego
wywołane
wpływem
izotopów
promieniotwórczych i innych czynników związanych z aktywnością tektononiczną
obszarów.
Suche siedliska i występowanie gleb z udziałem glin, indukują negatywne skutki
przyrodnicze co wykazały badania ślimaków przeprowadzone latem i jesienią w 2011
roku.
Przeprowadzone w 2011 roku badania przyrodnicze malakocenoz stanowić mogą
przesłankę dla uregulowań prawnych w zakresie potrzeby badania elementów
przyrodniczych terenów aktywnych tektonicznie o wysokim stężeniu pierwiastków
promieniotwórczych.
Badania malakofauny powinny zostać powtórzone w kolejnych sezonach.
66
Podziękowanie
Serdeczne wyrazy podziękowania kieruję do Pani dr Jadwigi Mazur z Laboratorium
Ekspertyz
Radiometrycznych
w
Instytucie
Badań
Jądrowych
im.
Henryka
Niewodniczańskiego PAN w Krakowie za wykonanie wstępnych badań poziomu
radioaktywności ślimaków żyjących na terenie stref uskoków w Kielcach.
Dziękuję Panu prof. dr hab. Jerzemu Wojciechowi Mietelskiemu kierownikowi
Laboratorium Analiz Promieniotwórczości w Instytucie Badań Jądrowych im. Henryka
Niewodniczańskiego PAN w Krakowie za wykonanie drugiego etapu badań, celem
określenia poziomu izotopów promieniotwórczych w ślimakach.
Serdeczne podziękowanie kierują do Pana dr Dariusza Banasia z Zespołem z
Zakładu Fizyki Jądrowej w Instytucie Fizyki Uniwersytetu Jana Kochanowskiego w
Kielcach za wykonanie oznaczenia poziomu koncentracji pierwiastków w tkankach i
muszlach ślimaków.
Dziękuję Panu mgr Mieczysławowi Studenckiemu z Państwowego Instytutu
Geologicznego-Państwowego Instytutu Badawczego Oddział w Kielcach za udzielone
konsultacje i za przekazanie publikacji dotyczących stref aktywności tektonicznej w
Kielcach i na terenie Polski.
67
13. Piśmiennictwo.
Barga – Więcławska J., 1997a: Sukcesja ślimaków na hałdach regionu świętokrzyskiego,
Snail sucession on dumps in the Holy Cross Mountains. Wyd. WSP, Kielce.
Barga-Więcławska J., 2003, Wpływ imisji alkalicznej na malakofaunę w rejonie Nowin.
[W:] Regionalny Monitoring Środowiska Przyrodniczego w 10-lecie działalności
Stacji Monitoringu Akademii Świętokrzyskiej, 59-74, Kielce.
Barga – Więcławska J., 2005: Ślimaki czułym biowskaźnikiem zakwaszenia środowiska
przyrodniczego w Łysogórach. Funkcjonowanie geoekosystemów Polski w warunkach
zmian klimatu i różnokierunkowej antropopresji. Państwowy Instytut Ochrony
Środowiska. Biblioteka Monitoringu Środowiska, 334-348.Poznań.
Bróż E., Maciejczak B., 2004, Ocena dynamiki zmian przyrodniczych w dolinach rzek i w
ich sąsiedztwie na terenie miasta Kielce jako element monitoringu przyrodniczego w
realizacji zasad rozwoju i docelowego zarządzania środowiskiem., 13.
Dobrzyński L., Proste E., Wołkiewicz R., Adamowski Ł., Trojanowski W., 2010,
Spotkanie z promieniotwórczością. Instytut Problemów Jądrowych im. Andrzeja
Sułtana i Państwowa Agencja Atomistyki.
Drożdż-Gaj , 2007, Biomarkery stresu powodowanego metalami ciężkimi i pestycydami
(metiokarb) wybranych narządów ślimaków lądowych. Dysertacja doktorska.
Katowice UŚ.
EKOROL, F.K-J.G., 1999, Założenia Polityki ekologicznej dla miasta Kielce Cz. 1 raport o
stanie środowiska przyrodniczego i kulturowego, s 38.
Fritsch C., Scheffler R., Beaugelin-Seiller K., Hubert P., Cœurdassier M., vaufleury A.,
Badot P-M, 2008, Biotic Interactions Modify the Transfer of Cesium-137 in a soilEarthworm-Plant-snail Food Web.
Gudtkov D.I., Nazarov A.B., 2008 The radionuclides in Lake Ecosystems Within The
Chernobyl Accident Exclusion Zone: Ten Years of Researches. Proccedings of Taal
2007: The 12 World Lake Conference: 190-197
Harrisom J. J., Zawadzki A. Chisari R., Wong H. K. Y., 2010, Seperation and
measurement of thorium, plutonizm, americum, uraniom and strontinum in
envitronmental matrices. Journal of Environmental Radioactiviti.
Jackson D., Copplestone D. M., Stone, G. M. Smith G. M., 2005, Terrestrial invertebrate
population studies in the Chernobyl exclusion zone, Ukraine, Radioprotection 2005,
Vol. 40, n° Suppl. 1, pages S857 à S863
68
Jaśkowski B., Kasprzyk A., Olszak I. J., 2008 Wykorzystanie anomalii zawartości
izotopów U238, Th232, K40 oraz naturalnego promieniowania elektromagnetycznego do
wyznaczania przebiegów uskoków tektonicznych. Landform Analysis, Vol. 9: 351356.
Jaśkowski B., Kasprzyk A., Olszak I., 2009, Dokumentacja badań naukowych nad
zawartością izotopów promieniotwórczych uranu, toru, potasu i radonu wraz z
określeniem ich wpływu na zdrowie ludzi na obszarze nazywanym „Trojakiem”.
Kalinowska A., 1986, Ślimaki lądowe jako bioindykatory skażeń środowiska. Referat,
Krajowe Seminarium Malakologiczne. Krościenko, 7-10 kwietnia 1986
Kalinowska A., 1987, Zawartość strontu S90 i radioaktywnych izotopów cezu w roślinach i
roślinożernych ślimakach z okolic jeziora żarnowieckiego po awarii elektrowni w
Czarnobylu. Referat, Krajowe Seminarium Malakologiczne. Krościenko 30 marca do
2 kwietnia 1987.
Kalinowska A., Batura W., 1993, zawartość pierwiastków radioaktywnych w ślimakach z
różnych miejsc Polski. Referat, Krajowe Seminarium Malakologiczne. Masłów, 10-13
maja 1993.
Kalinowska A., Pięta B., 1995, Ślimaki jako wskaźniki zmian skażenia środowiska
radioizotopami w kolejnych latach po eksplozji w Czarnobylu. Referat, krajowe
Seminarium Malakologiczne. Giżycko 22-25 maja 1995.
Kowalczyk-Pecka D., 2009, Rola naturalnej populacji Arianta arbustorum (Gastropoda:
pulmunata) w transferze i bioakumulacji metali ciężkich w ekosystemach
zurbanizowanych. Ochrona Środowiska i zasobów Naturalnych. Nr 41. s. 22-31.
Kowalczyk-Pecka D., Czepiel-Mil K., 2011, Synantropijne ślimaki nieoskorupione z rodzaju
Arion i Deroceras (Gastropoda: Pulmonata) jako biokoncentratory metali ciężkich.
Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych Nr 49. s. 126-134.
Kowalski B. J. 2000, Morfologiczne konsekwencje współczesnej aktywności uskoków
paleozoicznych w środkowej części Gór Świętokrzyskich [W:] Dorobek i pozycja
polskiej geomorfologii u progu XXI wieku, UMK Toruń, :228-231.
Kowalski B. J. 2001, Izotopy promieniotwórcze (uran-238, tor-232, potas-40) jako wskaźnik
aktywności
tektonicznej
paleozoicznego
uskoku
mójczańskiego
w
Górach
Świętokrzyskich. Kom. Neotektoniki Kom. Bad. Czwartorzędu PAN, Kraków, s. 5661.
69
Kowalski B. J., Olszak I. J., 2003 Dodatnie anomalie izotopów promieniotwórczych. U238,
Th232,
K40
w
strefie
paleozoicznego
uskoku
mójczańskiego
w
Górach
Świętokrzyskich. Przegląd geologiczny, Vol 51 nr. 6, s. 492-497.
Ložek V., 1964: Quartämollusken Tschechoslowakei, Rospr. Ust. Geol. 31, 1 – 373, Prahe
Madoz-Escande C., Poncert-Bonnard D., Querrec N., 2005; Contamination of terrestrial
gastropods Helix aspersa Maxima with
137
Cs,
85
Sr,
133
Ba and
123M
Te by direct and
trophic pathways, Radioprotection 40 (2005) S429-S435
Malczewski D., Badera J., Lizusek G., Mirkowski Z., Dorda J., 2006, Promieniotwórczość
naturalna skał paleozoicznych z rejonu Krzeszowic. Przegląd geologiczny, Vol 54: nr
9, s. 815-822.
Malczewski D., Sitarek A., Żaba J., Dorda J., 2005, Promieniotwórczość naturalna
wybranych skał krystalicznych bloku izerskiego. Przegląd geologiczny, Vol 53, nr. 3,
s. 237-244.
Mietelski J. W., Spektrometria jądrowa w badaniu biodostępności radionuklidów z
„gorących
cząstek
typu
paliwowego”
w
środowisku
leśnym.
Raport
Nr.
1921/B.Kraków s. 152. www.ifj.edu.pl/reports/2003.html
Oekland F.1930, Quantitative Untersuchungen der landschneckenfauna, Norvegens.I.
Zeitschr. Morph. Ökol. Tiere. Berlin. 16 (3-4) : 748-804.
Oehlmann J., Schulte-Oehlmann U., 2002, Molluscs as bioindicators. Eselvier Science B.V.
All ridhts reserved. Bioindicators and biomonitors, s. 577-589.
Parekh N. R.,. Potter E. D., Poskitt , J. S., Dodd B. A., Beresford N. A., 2005, Detection of
irradiation induced changes on the activity and diversity of soil microbial
communities: The effect of soil type Radioprotection 2005, Vol. 40, n° Suppl. 1, pages
S939 à S944
Sołtysik R., 2002, Geneza mokradeł Gór Świętokrzyskich i Niecki Nidziańskiej. Prace
Instytutu Geografii akademii Świętokrzyskiej w Kielcach. Nr 9 (2002) s. 126, zał. 6.
Studencki M., Sianecka-Styrcz K., 2006, Mapa zaburzeń tektonicznych na terenie Kielc w
skali 1:25000 z uwzględnieniem wpływu dyslokacji nieciągłych na budowle i zdrowie
mieszkańców.
Traczewska T. M., 2011, Biologiczne metody oceny skażenia środowiska. Oficyna
Wydawnicz Politechniki Wrocławskiej. Wrocław, s. 212.
Wróblewski T., 2007, Geoprzyrodnicze walory Góry Karczówki i jej bliskiego otoczenia
UM Kielce Wydział Ochrony Środowiska s. 27.
70
Wróblewski T., 2008, Rezerwaty przyrody nieożywionej na terenie miasta Kielce.
GEOPARK, s. 35.
Working Group on Organic Master and Biodiversity. Task group 3 on Soil Biodiversity.
Final Report may 2004. European Commision. Directorate-General Environment. Soil
Thematic Strategy. Bruxelles. s. 72.
71