Spatial Differences in the Chemical Composition of Surface Water in the Hornsund Fjord Area: A Statistical Analysis with A Focus on Local Pollution Sources - Publikacja - MOST Wiedzy

Wyszukiwarka

Spatial Differences in the Chemical Composition of Surface Water in the Hornsund Fjord Area: A Statistical Analysis with A Focus on Local Pollution Sources

Abstrakt

Surface catchments in Svalbard are sensitive to external pollution, and yet what is frequently considered external contamination may originate from local sources and natural processes. In this work, we analyze the chemical composition of surface waters in the catchments surrounding the Polish Polar Station in Svalbard, Hornsund fjord area. We have pooled unpublished and already published data describing surface water composition in 2010, related to its pH, electrical conductivity (EC), metals and metalloids, total organic carbon (TOC) and selected organic compound concentrations, including persistent organic pollutants (POPs) and surfactants. These data were statistically analyzed for spatial differences, using Kruskal–Wallis ANOVA and principal component analysis (PCA), with distance from the station in the PCA approximating local human activity impact. The geological composition of the substratum was found to be a strong determinant of metal and metalloid concentrations, sufficient to explain significant differences between the studied water bodies, except for the concentration of Cr. The past and present human activity in the area may have contributed also to some of the polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), although only in the case of naphthalene can such an effect be confirmed by an inverse correlation with distance from the station. Other likely factors contributing to the chemical concentrations in the local waters are marine influence, long-range pollution transport and release from past deposition in the environment.

Cytowania

  • 3

    CrossRef

  • 3

    Web of Science

  • 3

    Scopus

Cytuj jako

Pełna treść

pobierz publikację
pobrano 9 razy
Wersja publikacji
Accepted albo Published Version
Licencja
Creative Commons: CC-BY otwiera się w nowej karcie

Słowa kluczowe

Informacje szczegółowe

Kategoria:
Publikacja w czasopiśmie
Typ:
artykuły w czasopismach
Opublikowano w:
Water nr 12,
ISSN: 2073-4441
Język:
angielski
Rok wydania:
2020
Opis bibliograficzny:
Kozioł K., Marek R., Pawlak F., Chmiel S., Polkowska Ż.: Spatial Differences in the Chemical Composition of Surface Water in the Hornsund Fjord Area: A Statistical Analysis with A Focus on Local Pollution Sources// Water -Vol. 12,iss. 2 (2020), s.496-
DOI:
Cyfrowy identyfikator dokumentu elektronicznego (otwiera się w nowej karcie) 10.3390/w12020496
Bibliografia: test
  1. 2020, 12, x; doi: FOR PEER REVIEW www.mdpi.com/journal/water Water 2020, 12, x; doi: FOR PEER REVIEW www.mdpi.com/journal/water Water 2020, 12, x; doi: FOR PEER REVIEW www.mdpi.com/journal/water Water 2020, 12, x; doi: FOR PEER REVIEW www.mdpi.com/journal/water Water 2020, 12, x; doi: FOR PEER REVIEW www.mdpi.com/journal/water otwiera się w nowej karcie
  2. Iversen, T.; Joranger, E. Arctic air pollution and large scale atmospheric flows. Atmos. Environ. 1985, 19, 2099-2108. otwiera się w nowej karcie
  3. Law, K.S.; Stohl, A. Arctic air pollution: Origins and impacts. Science 2007, 315, 1537-1540. otwiera się w nowej karcie
  4. Aamaas, B.; Bøggild, C.E.; Stordal, F.; Berntsen, T.; Holmén, K.; Ström, J. Elemental carbon deposition to Svalbard snow from Norwegian settlements and long-range transport. Tellus B 2011, 63, 340-351. otwiera się w nowej karcie
  5. Abramova, A.; Chernianskii, S.; Marchenko, N.; Terskaya, E. Distribution of polycyclic aromatic hydrocarbons in snow particulates around Longyearbyen and Barentsburg settlements, Spitsbergen. Polar Rec. (Gr. Brit.) 2016, 52, 645-659. otwiera się w nowej karcie
  6. Granberg, M.E.; Ask, A.; Gabrielsen, G.W. Local Contamination in Svalbard. Overview and Suggestions for Remediation Actions; Norwegian Polar Institute: Tromsø, Norway, 2017; ISBN 9788276664089.
  7. Krzyszowska, A. Chemistry of the freshwater of the Fugleberget drainage basin. Polish Polar Res. 1985, 6, 341-347. otwiera się w nowej karcie
  8. Pulina, M.; Krawczyk, W.; Pereyma, J. Water balance and chemical denudation in the unglaciated Fugleberget basin (SW Spitsbergen). Polish Polar Res. 1984, 5, 183-205.
  9. Ntougias, S.; Polkowska, Ż.; Nikolaki, S.; Dionyssopoulou, E.; Stathopoulou, PDoudoumis, V.; Ruman, M.; Kozak, K.; Namieśnik, J.; Tsiamis, G. Bacterial Community Structures in Freshwater Polar Environments of Svalbard. Microbes Environ. 2016, 31, 401-409. otwiera się w nowej karcie
  10. Polkowska, Ż.; Cichała-Kamrowska, K.; Ruman, M.; Kozioł, K.; Krawczyk, W.E.; Namieśnik, J. Organic pollution in surface waters from the Fuglebekken basin in Svalbard, Norwegian Arctic. Sensors 2011, 11, 8910-8929. otwiera się w nowej karcie
  11. Kozak, K.; Kozioł, K.; Luks, B.; Chmiel, S.; Ruman, M.; Marć, M.; Namieśnik, J.; Polkowska, Ż. The role of atmospheric precipitation in introducing contaminants to the surface waters of the Fuglebekken catchment, Spitsbergen. Polar Res. 2015, 34, 24207. otwiera się w nowej karcie
  12. Kozak, K.; Polkowska, Ż.; Stachnik, Ł.; Luks, B.; Chmiel, S.; Ruman, M.; Lech, D.; Kozioł, K.; Tsakovski, S.; Simeonov, V. Arctic catchment as a sensitive indicator of the environmental changes: Distribution and migration of metals (Svalbard). Int. J. Environ. Sci. Technol. 2016, 13, 2279-2796. otwiera się w nowej karcie
  13. Kozak, K.; Ruman, M.; Kosek, K.; Karasiński, G.; Stachnik, Ł.; Polkowska, Ż. Impact of Volcanic Eruptions on the Occurrence of PAHs Compounds in the Aquatic Ecosystem of the Southern Part of West Spitsbergen. Water 2017, 9, 42. otwiera się w nowej karcie
  14. Kosek, K.; Kozak, K.; Kozioł, K.; Jankowska, K.; Chmiel, S.; Polkowska, Ż. The interaction between bacterial abundance and selected pollutants concentration levels in an arctic catchment (southwest Spitsbergen, Svalbard). Sci. Total Environ. 2018, 622, 913-923. otwiera się w nowej karcie
  15. Kosek, K.; Luczkiewicz, A.; Kozioł, K.; Jankowska, K.; Ruman, M.; Polkowska, Ż. Environmental characteristics of a tundra river system in Svalbard. Part 1: Bacterial abundance, community structure and nutrient levels. Sci. Total Environ. 2019, 653, 1571-1584. otwiera się w nowej karcie
  16. Kosek, K.; Kozioł, K.; Luczkiewicz, A.; Jankowska, K.; Chmiel, S.; Polkowska, Ż. Environmental characteristics of a tundra river system in Svalbard. Part 2: Chemical stress factors. Sci. Total Environ. 2019, 653, 1585-1596. otwiera się w nowej karcie
  17. Water 2020, 12, x; doi: FOR PEER REVIEW www.mdpi.com/journal/water otwiera się w nowej karcie
  18. Pawlak, F.; Kozioł, K.; Ruman, M.; Polkowska, Ż. Persistent organic pollutants (POPs) as an indicator of surface water quality in the vicinity of the Polish Polar Station, Horsund. Monatshefte Chemie-Chem. Mon. 2019, 150, 1573-1578. otwiera się w nowej karcie
  19. Krzyszowska, A. The degree of tundra degradation in the surroundings of the Hornsund Polar Station (Spitsbergen)-Reaction of the environment to human impact. Polish Polar Res. 1981, 2, 73-86. otwiera się w nowej karcie
  20. Krzyszowska, A.J. Tundra degradation in the vicinity of the Polish Polar Station, Hornsund, Svalbard. Polar Res. 1985, 3, 247-252. otwiera się w nowej karcie
  21. Krzyszowska Waitkus, A.J.; Waitkus, B. Effects of fuel spills on Arctic soil, 32 years later (Hornsund, Svalbard). Polish Polar Res. 2019, 40, 295-309.
  22. Wojtuń, B.; Samecka-Cymerman, A.; Kolon, K.; Kempers, A.J. Metals in Racomitrium lanuginosum from Arctic (SW Spitsbergen, Svalbard archipelago) and alpine (Karkonosze, SW Poland) tundra. Environ. Sci. Pollut. Res. 2018, 25, 12444-12450. otwiera się w nowej karcie
  23. Majka, J.; Larionov, A.N.; Gee, D.G.; Czerny, J. Neoproterozoic pegmatite from Skoddefjellet, Wedel Jarlsberg Land, Spitsbergen: Additional evidence for c. 640 Ma tectonothermal event in the Caledonides of Svalbard. Polish Polar Res. 2012, 33, 1-17. otwiera się w nowej karcie
  24. Smulikowski, W. Petrology and Some Structural Data Of lower Metamorphic Formations of the Hecla Hoek Succession in Hornsund, Vestspitsbergen; Institute of Geological Sciences, Polish Academy of Sciences: Warsaw, Poland, 1965; Volume 18.
  25. Harland, W.B. Proto-basement in Svalbard. Polar Res. 1997, 16, 123-147. otwiera się w nowej karcie
  26. Birkenmajer, K. Geological map of the Hornsund area 1 : 75 000, the University of Silesia: Silesia, Poland,1990.
  27. Czerny, J.; Kieres, A.; Manecki, M.; Rajchel, J. Geological Map of the SW Part of Wedel-Jarlsberg Land, Spitsbergen, Institute of Geology and Mineral Deposits, University of Mining and Metallurgy: Cracow, Poland, 1992.
  28. Wojciechowski, J. Ore-Bearing Veins of the Hornsund Area, Vestspitsbergen; Institute of Geologial Sciences, Polish Academy of Sciences: Warsaw, Poland, 1964; Volume 11.
  29. Kolondra, L. 1:25 000, Hansbreen Spitsbergen, University of Silesia: Svalbard, Norway, 2018.
  30. Pacyna, J.M. The origin of Arctic air pollutants: Lessons learned and future research. Sci. Total Environ. 1995, 160, 39-53. otwiera się w nowej karcie
  31. Shaw, G.E. The Arctic Haze Phenomenon. Bull. Am. Meteorol. Soc. 1995, 76, 2403-2413. otwiera się w nowej karcie
  32. Kallenborn, R.; Christensen, G.; Evenset, A.; Schlabach, M.; Stohl, A. Atmospheric transport of persistent organic pollutants (POPs) to Bjørnøya (Bear island). J. Environ. Monit. 2007, 9, 1082-1091. otwiera się w nowej karcie
  33. Arnold, S.R.; Law, K.S.; Brock, C.A.; Thomas, J.L.; Starkweather, S.M.; von Salzen, K.; Stohl, A.; Sharma, S.; Lund, M.T.; Flanner, M.G.; et al. Arctic air pollution: Challenges and opportunities for the next decade. Elementa Sci. Anthropocene 2016, 4, 000104. otwiera się w nowej karcie
  34. Carlsson, P.; Christensen, J.H.; Borgå, K.; Kallenborn, R.; Aspmo Pfaffhuber, K.; Odland, J.Ø.; Reiersen, L.-O.; Pawlak, J.F. AMAP 2016. Influence of Climate Change on Transport, Levels, and Effects of Contaminants in Northern Areas-Part 2; Arctic Monitoring and Assessment Programme (AMAP): Oslo, Norway, 2016; Volume 10. ISBN 9788279710998.
  35. Pakszys, P.; Zielinski, T. Aerosol optical properties over Svalbard: A comparison between Ny-Ålesund and Hornsund. Oceanologia 2017, 59, 431-444. otwiera się w nowej karcie
  36. Kieres, A.; Piestrzyński, A. Ore-mineralisation of the Hecla Hoek succession (Precambrian) around Werenskioldbreen, south Spitsbergen. In Studia Geologica Polonica;
  37. Birkenmajer, K., Ed.; Polish Academy of Sciences, Institute of Geological Sciences: Warsaw, Poland, 1992; pp. 115-151.
  38. Nawrot, A.P.; Migała, K.; Luks, B.; Pakszys, P.; Głowacki, P. Chemistry of snow cover and acidic snowfall during a season with a high level of air pollution on the Hans Glacier, Spitsbergen. Polar Sci. 2016, 10, 249- 261. otwiera się w nowej karcie
  39. Weber, J.N. Trace element composition of dolostones and dolomites and its bearing on the dolomite problem. Geochim. Cosmochim. Acta 1964, 28, 1817-1868. otwiera się w nowej karcie
  40. Smedley, P.L.; Kinniburgh, D.G. Molybdenum in natural waters: A review of occurrence, distributions and controls. Appl. Geochem. 2017, 84, 387-432. otwiera się w nowej karcie
  41. Sharma, M.; Kumar, A.; Bharathi, K.V.L. Characterization of exhaust particulates from diesel engine. Atmopsheric Environ. 2005, 39, 3023-3028. otwiera się w nowej karcie
  42. Betha, R.; Balasubramanian, R. Emissions of particulate-bound elements from stationary diesel engine: Characterization and risk assessment. Atmos. Environ. 2011, 45, 5273-5281. Water 2020, 12, x; doi: FOR PEER REVIEW www.mdpi.com/journal/water otwiera się w nowej karcie
  43. Kabata-Pendias, A.; Pendias, H. Trace Elements in Soils and Plants, 3rd ed.; CRC Press LLC: Boca Raton, FL, USA; London, UK; New York, NY, USA; Washington, DC, USA, 2001; Volume 2nd, ISBN 0849315751.
  44. Wania, F.; Mackay, D. Global Fractionation and Cold Condensation of Low Volatility Organochlorine Compounds in Polar Regions. Ambio 1993, 22, 10-18. otwiera się w nowej karcie
  45. Wania, F.; Mackay, D. A global distribution model for persistent organic chemicals. Sci. Total Environ. 1995, 160, 211-232. otwiera się w nowej karcie
  46. Carlsson, P.; Breivik, K.; Brorström-lundén, E.; Cousins, I.; Christensen, J.; Grimalt, J.O. Polychlorinated biphenyls (PCBs) as sentinels for the elucidation of Arctic environmental change processes: A comprehensive review combined with ArcRisk project results. Environ. Sci. Pollut. Res. 2018, 25, 22499- 22528. otwiera się w nowej karcie
  47. Cabrerizo, A.; Muir, D.C.G.; Teixeira, C.; Lamoureux, S.F.; Lafreniere, M.J. Snow Deposition and Melting as Drivers of Polychlorinated Biphenyls and Organochlorine Pesticides in Arctic Rivers, Lakes, and Ocean. Environ. Sci. Technol. 2019, 53, 14377-14386. otwiera się w nowej karcie
  48. Grimvall, E.; Rylander, L.; Nilsson-Ehle, P.; Nilsson, U.; Strömberg, U.; Hagmar, L.; Östman, C. Monitoring of polychlorinated biphenyls in human blood plasma: Methodological developments and influence of age, lactation, and fish consumption. Arch. Environ. Contam. Toxicol. 1997, 32, 329-336. otwiera się w nowej karcie
  49. Li, S.-M.; Winchester, J.W. Water soluble organic constituents in arctic aerosols and snow pack. Geophys. Res. Lett. 1993, 20, 45-48. otwiera się w nowej karcie
  50. Dibb, J.E.; Talbot, R.W.; Bergin, M.H. Soluble acidic species in air and snow at Summit, Greenland. Geophys. Res. Lett. 1994, 21, 1627-1630. otwiera się w nowej karcie
  51. Toom-Sauntry, D.; Barrie, L.A. Chemical composition of snowfall in the high Arctic: 1990-1994. Atmos. Environ. 2002, 36, 2683-2693. otwiera się w nowej karcie
  52. Drake, T.W.; Wickland, K.P.; Spencer, R.G.M.; McKnight, D.M.; Striegl, R.G. Ancient low-molecular-weight organic acids in permafrost fuel rapid carbon dioxide production upon thaw. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2015, 112, 13946-13951. otwiera się w nowej karcie
Weryfikacja:
Politechnika Gdańska

wyświetlono 48 razy

Publikacje, które mogą cię zainteresować

Meta Tagi