Abstrakt
Artykuł analizuje strukturę przestrzenną geochemii gleb aglomeracji poznańskiej metodami geostatystycznymi. Wykazano zmienność w skalach: lokalnej (~1–2 km) oraz regionalnej (9–15 km). Zoptymalizowano metodykę poprzez interaktywne maskowanie wartości odstających, co ujawniło dominację zmienności strukturalnej i brak efektu samorodka. Analiza porównawcza wykazała znacznie wyższą „szorstkość” geochemiczną gleb wewnątrz miasta niż na terenach podmiejskich. Kluczowym wnioskiem jest wykazanie, że za strukturę geochemiczną odpowiada głównie obecność gleb technogenicznych (technosoli), a wpływ naturalnej zmienności litologicznej jest znikomy. Wyniki pozwalają na optymalizację przyszłego próbkowania i ocenę ryzyka środowiskowego.
Bibliografia
Adewumi A.J., Ogundele O.D. 2024. Hidden hazards in urban soils: A meta-analysis review of global heavy metal contamination (2010-2022), sources and its ecological and health consequences. Sustainable Environment, 10, 1, 2293239. DOI: https://doi.org/10.1080/27658511.2023.2293239
Agyeman P.C., John K., Kebonye N.M., Borůvka L., Vašát R., Drábek O. 2021. A geostatistical approach to estimating source apportionment in urban and peri-urban soils using the Czech Republic as an example. Scientific Reports, 11, 23615. DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-021-02968-8
Agyeman P.C., Kebonye N.M., John K., Borůvka L., Vašát R., Fajemisim O. 2022. Prediction of nickel concentration in peri-urban and urban soils using hybridized empirical bayesian kriging and support vector machine regression. Scientific Reports, 12, 3004. DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-022-06843-y
Appiah S.K., Aidoo E.N., Asamoah Owusu D., Nuonabuor M.W. 2018. Geostatistical Analysis of Contamination of Soils in an Urban Area in Ghana. International Scholarly and Scientific Research & Innovation, 12(6): 138-146 (https://www.researchgate.net/publication/345505865_Geostatistical_analysis_of_contamination_of_soils_in_an_urban_area_in_Ghana).
Binner H., Sullivan T., Jansen M.A.K., McNamara M.E. 2023. Metals in urban soils of Europe: A systematic review. Science of The Total Environment, 854. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.158734
Goovaerts P. 1997. Geostatistics for Natural Resources Evaluation. Oxford University Press, New York, NY. DOI: https://doi.org/10.1093/oso/9780195115383.001.0001
Gringarten E., Deutsch C.V. 2001. Teacher’s Aide. Variogram Interpretation and Modeling. Mathematical Geology, 33: 507-534. DOI: https://doi.org/10.1023/A:1011093014141
Grzebisz W., Cieśla L., Komisarek J., Potarzycki J. 2002. Geochemical Assessment of Heavy Metals Pollution of Urban Soils. Polish Journal of Environmental Studies, 11(5): 493-499 (https://www.pjoes.com/Geochemical-Assessment-of-Heavy-Metals-Pollution-of-Urban-Soils,87482,0,2.html).
Guagliardi I., Cicchella D., De Rosa R. 2012. A Geostatistical Approach to Assess Concentration and Spatial Distribution of Heavy Metals in Urban Soils. Water, Air, & Soil Pollution, 223: 5983-5998. DOI: https://doi.org/10.1007/s11270-012-1333-z
Hildebrandt-Radke I. 2016. Środowisko geograficzne Poznania. [W:] M. Kara, M. Makohonienko, A. Michałowski (red.), Przemiany osadnictwa i środowiska przyrodniczego Poznania i okolic od schyłku starożytności do lokacji miasta. Seria: Ekologia Historyczna Poznania. Bogucki Wydawnictwo Naukowe, Poznań, s. 23-46.
Huo X.-N., Li H., Sun D.-F., Zhou L.-D., Li B.-G. 2012. Combining Geostatistics with Moran’s I Analysis for Mapping Soil Heavy Metals in Beijing, China. International Journal of Environmental Research and Public Health, 9(3): 995-1017. DOI: https://doi.org/10.3390/ijerph9030995
Kwiatkowska-Malina J., Borkowski A.S. 2020. Geostatistical modelling of soil contamination with arsenic, cadmium, lead, and nickel: the Silesian voivodeship, Poland case study [J]. AIMS Geosciences, 6(2): 135-148. DOI: https://doi.org/10.3934/geosci.2020009
Lal R. 2018. Urban Agriculture in the 21st Century. [W:] R. Lal, B.A. Stewart (red.), Urban Soils, Advances in soil science. CRC Press, s. 1-13. DOI: https://doi.org/10.1201/9781315154251-1
Lal R., Stewart B.A. (red.) 2018. Urban Soils, Advances in soil science. CRC Press, s. 1-406. DOI: https://doi.org/10.1201/9780203739310-1
Li C., Jiang X., Jiang H., Sha Q., Li X., Jia G., Cheng J., Zheng J. 2022. Environmental Controls to Soil Heavy Metal Pollution Vary at Multiple Scales in a Highly Urbanizing Region in Southern China. Sensors, 22, 4496. DOI: https://doi.org/10.3390/s22124496
Li X., Feng L. 2012. Multivariate and geostatistical analyzes of metals in urban soil of Weinan industrial areas, Northwest of China. Atmospheric Environment, 47: 58-65. DOI: https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2011.11.041
Lis J., Pasieczna A. 2005a. Atlas geochemiczny Poznania i okolic. Gleby, osady wodne, wody powierzchniowe. 1:100 000. Państwowy Instytut Geologiczny, Warszawa (https://mapgeochem.pgi.gov.pl/wp-content/uploads/2021/09/Poznan_pl_comp.pdf).
Lis J., Pasieczna A. 2005b. Badania geochemiczne w Poznaniu i okolicach. Przegląd Geologiczny, 53, 6: 470-474 (https://bibliotekanauki.pl/articles/2065839).
Luo X.-S., Yu S., Zhu Y., Li X.-D. 2012. Trace metal contamination in urban soils of China. Science of The Total Environment, 421-422: 17-30. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2011.04.020
Lv J., Liu Y., Zhang Z., Dai J. 2013. Factorial kriging and stepwise regression approach to identify environmental factors influencing spatial multi-scale variability of heavy metals in soils. Journal of Hazardous Materials, 261: 387-397. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2013.07.065
Menefee D.S., Hettiarachchi G.M. 2018. Contaminants in Urban Soils: Bioavailability and Transfer. [W:] R. Lal, B.A. Stewart (red.), Urban Soils, Advances in soil science. CRC Press, s. 175-198. DOI: https://doi.org/10.1201/9781315154251-8
Meuser H. 2010. Contaminated Urban Soils. Springer Science+Business Media B.V. DOI: https://doi.org/10.1007/978-90-481-9328-8
Olea R.A. 2006. A six-step practical approach to semivariogram modeling. Stochastic Environmental Research and Risk Assessment, 20: 307-318. DOI: https://doi.org/10.1007/s00477-005-0026-1
Oliver M.A., Webster R. 2014. A tutorial guide to geostatistics: Computing and modelling variograms and kriging. Catena, 113: 56-69. DOI: https://doi.org/10.1016/j.catena.2013.09.006
Parysek J.J., Mierzejewska L. 2006. City Profile. Poznań. Cities, 23(4): 291-305. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cities.2006.04.001
Pelillo V., Piper L., Lay-Ekuakille A., Lanzolla A., Andria G., Morello R. 2014. Geostatistical approach for validating contaminated soil measurements. Measurement, 47: 1016-1023. DOI: https://doi.org/10.1016/j.measurement.2013.09.016
Podwysocki K. 2022. Konsekwencje urbanizacji dla środowiska. Kosmos, 71(1): 13-20 (https://kosmos.ptpk.org/index.php/Kosmos/article/view/2807/2756). DOI: https://doi.org/10.36921/kos.2022_2807
Polskie Towarzystwo Gleboznawcze 2019. Systematyka gleb Polski. Wydanie szóste. Wydawnictwo Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu, Wrocław-Warszawa, 235 ss. (http://www.ejpau.media.pl/PDFy/systematyka-gleb-polski-wyd%206.pdf).
Rate A.W. (red.) 2022. Urban Soils. Progress in Soil Science. Springer Nature Switzerland. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-87316-5
Rawlins B., Brown S. 2002. Assessing geostatistical methods for presenting urban soil geochemical data from Coventry. British Geological Survey Internal Report, IR/03/012 (https://nora.nerc.ac.uk/id/eprint/527485/1/IR03012.pdf).
Saby N., Arrouays D., Boulonne L., Jolivet C., Pochot A. 2006. Geostatistical assessment of Pb in soil around Paris, France. Science of The Total Environment, 367(1): 212-221. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2005.11.028
Stach A. 2009a. Analiza i modelowanie struktury przestrzennej. [W:] Z. Zwoliński (red.), GIS – platforma integracyjna geografii. Bogucki Wydawnictwo Naukowe, Poznań, s. 115-143.
Stach A. 2009b. Analiza struktury przestrzennej i czasoprzestrzennej maksymalnych opadów dobowych w Polsce w latach 1956-1980. Wydawnictwo Naukowe UAM, Seria Geografia, 85: 1-323.
Whitehead J., Hempel S., Hiller A., von der Lippe M., Rillig M.C. 2021. Soil Physico-Chemical Properties Change Across an Urbanity Gradient in Berlin. Frontiers in Environmental Science, 9: 765696. DOI: https://doi.org/10.3389/fenvs.2021.765696
Zawadzki J. 2002. Badania korelacji przestrzennych zawartości wybranych pierwiastków śladowych w glebach Warszawy i okolic. Ochrona Środowiska, 24(4): 17-26 (https://www.os.not.pl/docs/czasopismo/2002/Zawadzki_4-2002.pdf).
Zawadzki J., Fabiańczyk P. 2008. The geostatistical reassessment of soil contamination with lead in metropolitan Warsaw and its vicinity. International Journal of Environment and Pollution, 35(1): 1-12. DOI: https://doi.org/10.1504/IJEP.2008.021127
Zhang S., Liu H., Luo M. i in. 2018. Digital mapping and spatial characteristics analyses of heavy metal content in reclaimed soil of industrial and mining abandoned land. Scientific Reports, 8, 17150. DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-018-35624-9
Licencja
Prawa autorskie (c) 2026 Alfred Stach
Utwór dostępny jest na licencji Creative Commons Uznanie autorstwa 4.0 Międzynarodowe.