Accumulation of metallic elements into the superficial peat layer of mires and wet mineral soils of Estonian forest land / Akumulacja metali w powierzchniowej warstwie gleb torfowych i wilgotnych glebach mineralnych ekosystemów leśnych Estonii

Abstract

Abstract This article studied the extent of accumulation of aqua regia extractable metallic elements (Al, Mg, Pb, Zn, Hg, Cd) into peaty (histic) epipedon (EP) of fen soils, transitional bog soils, peaty gley soils and peaty podzols. The accumulation coefficients (Kac) of the elements in EP were estimated in relation of forest floor (FF, as an input) as a comparison to deeper levels (SS, as a past background). The study revealed that the extent of accumulation and its order depend on soil (peat) type or pedo-ecological conditions of peatification. In the forming of EP from FF, the concentrations of Al and Pb were increased on an average 2.5-5.0 times, but that of Hg increased significantly only in peaty soils (on an average 1.5-1.6 times). The contents of Zn were significantly decreased (Kac 0.1-0.5) in all soil groups. The comparison of EP peats concentrations with SS data demonstrated a considerable accumulation of Pb, Cd, Zn and Hg into thin (~20 cm) superficial peat layer. Streszczenie Z wykorzystaniem wody królewskiej badano stopień akumulacji metali (Al, Mg, Pb, Zn, Hg, Cd) w epipedonie torfów wysokich (EP), torfów przejściowych, oglejonych glebach torfowych oraz zabagnionych glebach bielicowych. Współczynnik akumulacji metali (Kac) w EP oszacowano w zależności od runa leśnego (FF, jako wkład) i w porównaniu do głębszych poziomów (SS, jako tło przeszłości). Stwierdzono, że stopień akumulacji metali jest uzależniony of typu gleby (torfu) oraz jej właściwości. W powstałym EP z FF stężenia Al i Pb zwiększyły się średnio 2.5-5.0 razy, natomiast Hg istotnie jedynie w glebach torfowych (średnio 1.5-1.6 razy). Istotnie zmniejszyły się (Kac 0.1-0.5 razy) zawartości Zn we wszystkich glebach. Porównując zawartości metali w EP z SS stwierdzono znaczącą akumulację Pb, Cd, Zn i Hg w (~20 cm) powierzchniowej warstwie torfowej.