Influenţa calităţii aerului asupra bolilor fiziologice a ... · de bioacumulare a plumbului...
Transcript of Influenţa calităţii aerului asupra bolilor fiziologice a ... · de bioacumulare a plumbului...
TEZA DE DOCTORAT
Influenţa calităţii aerului asupra bolilor fiziologice a speciilor forestiere ornamentale urbane
(REZUMAT AL TEZEI DE DOCTORAT)
Doctorand Narcisa Peneghi (Marian)
Conducător de doctorat Prof.univ. dr. Ioan Oroian
Narcisa Peneghi (Marian)
Influenţa calităţii aerului asupra bolilor fiziologice ale speciilor forestiere ornamentale urbane
I
INTRODUCERE
Controlul calităţii aerului reprezintă procesul de observare şi măsurare
cantitativă, calitativă şi repetitivă a concentraţiei unuia sau mai multor constituenţi.
Datele obţinute din rețeaua de monitorizare permit calculul indicatorilor de calitate a
aerului, identificarea zonelor poluate, compararea cu valorile limită de calitate stabilite
de reglementări şi luarea rapidă a măsurilor de combatere a poluării şi mai ales de
prevenire a acesteia. Amplasarea reţelei de supraveghere a calităţii aerului trebuie astfel
aleasă încât să urmărească efectul cumulat al industriei, traficului, a încălzirii spaţiilor
de locuit şi comerciale (PROOROCU şi colab., 2008).
Bolile fiziologice ale arboretelor ornamentale urbane și contaminații din aer
reprezentați de macro și microelemente
Există multe substanțe gazoase în aer care pot slăbi sănătatea plantelor și a
animalelor (inclusiv oamenii) sau de a reduce vizibilitatea. Acestea pot proveni atât din
procese naturale cât și antropice (AXELROD şi colab., 1980).
Specii forestiere cu potențial în utilizare în calitate de agenți de
biomonitorizare
Speciile forestiere utilizate în studiul de faţă sunt: Pinus nigra Aesculus
hippocastanum Tilia cordata Acer platanoides Acer pseudoplatanus
Obiective urmărite
În studiul de faţă, au fost vizate următoarele obiective:
Estimarea calităţii aerului din municipiul Cluj – Napoca, din punct de vedere a
conţinutului în dioxid de sulf (SO2) şi oxizi de azot (NOx)
Cuantificarea capacităţii de biomonitorizare a poluării cu micro şi macroelemente a
arboretelor utilizate în scop ornamental în spaţiile urbane
Studiul interacţiunii dintre conţinutul de sulf şi azot în ţesutul foliar/acicular al
arboretelor studiate
Testarea interacţiunilor dintre conţinutul de sulf şi azot în ţesutul foliar/acicular
al arboretelor studiate şi conţinutul NOx şi SO2 în aerul ambiental
Identificarea interrelației dintre manifestările bolilor fiziologice şi capacitatea de
biomonitorizare a arboretelor
Formularea de recomandări, în scopul integrării datelor experimentale în practica
protecţiei plantelor
Narcisa Ioana Peneghi (Marian)
II
Rezultate şi discuţii
Evoluţia concentrațiilor oxizilor de azot şi a dioxidului de sulf pe parcursul
perioadei experimentale este variabilă la nivelul celor patru situri de monitorizare (Fig. 1).
Fig. 1. Evoluţia concentraţiilor SO2 şi NOx în aer, la nivelul siturilor experimentale localizate
în Cluj – Napoca, 2014 - 2015
Concentraţiile macro şi microelementelor în ţesutul foliar şi/sau acicular al
speciilor de arborete ornamentale în siturile experimentale prezintă variaţii demne de luat
în considerare (Fig. 2 -9), iar acolo unde acestea depăşesc limitele admise, produc boli
fiziologice, aserțiune susținută de aspectele ţesuturilor foliare/aciculare (Fig. 10).
75.5
83.5
65.8
42.4
8.2
21.417.89
7.76
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
CLU-1 CLU-2 CLU-3 CLU-4
Mic
rog
ram
/m
c
Locaţia
NOx SO2
Influenţa calităţii aerului asupra bolilor fiziologice ale speciilor forestiere ornamentale urbane
III
Fig. 2. Evoluţia concentraţiilor sulfului în ţesutul foliar al speciilor Tilia cordata, Pinus nigra, Aesculus
hippocastanum, Acer platanoides şi Acer pseudoplatanus, la nivelul siturilor experimentale localizate
în Cluj – Napoca, 2014 - 2015
Fig. 3. Evoluţia concentraţiilor azotului în ţesutul foliar al speciilor Tilia cordata, Pinus nigra,
Aesculus hippocastanum, Acer platanoides şi Acer pseudoplatanus, la nivelul siturilor experimentale
localizate în Cluj – Napoca, 2014 - 2015
84.87
129.81
113.39126.41
64.47
104.13
71.54
90.5671.99
50.11
101.34
125.85
0
20
40
60
80
100
120
140
Clu-1 Clu-2 Clu-3 Clu-4
pp
m
Locaţia/LocationTilia cordata Pinus nigra Aesculus hippocastanum
Acer platanoides Acer pseudoplatanus
20.8 20.96
17.43
20.39
16.23
22.18
13.8416.8
16.58
31.89
29.2
23.96
0
5
10
15
20
25
30
35
Clu-1 Clu-2 Clu-3 Clu-4
g/
kg
Locaţia
Tilia cordata Pinus nigra Aesculus hippocastanum
Acer platanoides Acer pseudoplatanus
Narcisa Ioana Peneghi (Marian)
IV
Fig. 4. Evoluţia concentraţiilor siliciului în ţesutul foliar al speciilor Tilia cordata, Pinus nigra,
Aesculus hippocastanum, Acer platanoides şi Acer pseudoplatanus, la nivelul siturilor experimentale
localizate în Cluj – Napoca, 2014 - 2015
Fig. 5. Evoluţia concentraţiilor aluminiului în ţesutul foliar al speciilor Tilia cordata, Pinus nigra,
Aesculus hippocastanum, Acer platanoides şi Acer pseudoplatanus, la nivelul siturilor experimentale
localizate în Cluj – Napoca, 2014 - 2015
684.3
41.18
974.12
228.77
478.66
616.87
13.84
703.38
656
95.74
908.99
223.78
0
200
400
600
800
1000
1200
Clu-1 Clu-2 Clu-3 Clu-4
pp
m
Locaţia
Tilia cordata Pinus nigra Aesculus hippocastanumAcer platanoides Acer pseudoplatanus
159.68
47.27 45.09
61.86
122.85
65.88
56.2
52.02 61.15
32.61 32.75
47.14
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
Clu-1 Clu-2 Clu-3 Clu-4
pp
m
Locaţia
Tilia cordata Pinus nigra Aesculus hippocastanumAcer platanoides Acer pseudoplatanus
Influenţa calităţii aerului asupra bolilor fiziologice ale speciilor forestiere ornamentale urbane
V
Fig. 6. Evoluţia concentraţiilor zincului în ţesutul foliar al speciilor Tilia cordata, Pinus nigra, Aesculus
hippocastanum, Acer platanoides şi Acer pseudoplatanus, la nivelul siturilor experimentale localizate
în Cluj – Napoca, 2014 - 2015
Fig. 7. Evoluţia concentraţiilor cuprului în ţesutul foliar al speciilor Tilia cordata, Pinus nigra,
Aesculus hippocastanum, Acer platanoides şi Acer pseudoplatanus, la nivelul siturilor experimentale
localizate în Cluj – Napoca, 2014 - 2015
18.91
5.42 7.149.41
13.96
87.4
9.33
5.54
50.18
5.3 6.3
31.73
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Clu-1 Clu-2 Clu-3 Clu-4
pp
m
Locaţia
Tilia cordata Pinus nigra Aesculus hippocastanumAcer platanoides Acer pseudoplatanus
11.12 8.063.46
66.84
11.46
66.04
42.08
3
99.71
2.3 6.15
0
20
40
60
80
100
120
Clu-1 Clu-2 Clu-3 Clu-4
pp
m
Locaţia
Tilia cordata Pinus nigra Aesculus hippocastanumAcer platanoides Acer pseudoplatanus
Narcisa Ioana Peneghi (Marian)
VI
Fig. 8. Evoluţia concentraţiilor plumbului în ţesutul foliar al speciilor Tilia cordata, Pinus nigra,
Aesculus hippocastanum, Acer platanoides şi Acer pseudoplatanus, la nivelul siturilor experimentale
localizate în Cluj – Napoca, 2014 - 2015
Fig. 9. Evoluţia concentraţiilor cadmiului în ţesutul foliar al speciilor Tilia cordata, Pinus nigra,
Aesculus hippocastanum, Acer platanoides şi Acer pseudoplatanus, la nivelul siturilor experimentale
localizate în Cluj – Napoca, 2014 - 2015
22.23
17.11 16.65
30.13
16.06
23.26
28.67
15.04
33.9
20.8319.47
34.52
0
5
10
15
20
25
30
35
40
Clu-1 Clu-2 Clu-3 Clu-4
pp
m
LocaţiaTilia cordata Pinus nigra Aesculus hippocastanumAcer platanoides Acer pseudoplatanus
2.41
3.71
1.77
2.97
3.22
2.97
2.55
1.47
3.45
2.132.34
2.85
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
Clu-1 Clu-2 Clu-3 Clu-4
pp
m
Locaţia
Tilia cordata Pinus nigra Aesculus hippocastanum
Acer platanoides Acer pseudoplatanus
Influenţa calităţii aerului asupra bolilor fiziologice ale speciilor forestiere ornamentale urbane
VII
Aesculus
hippocastanum - Si
Tilia cordata - Al
Acer platanoides – N
Acer pseudoplatanus – Pb
Tilia cordata – S, Cd
a - CLU-1 b - CLU-2
Acer platanoides - N
Tilia cordata – Si
Pinus nigra - Zn, Cu
Tilia cordata – S
Aesculus hippocastanum - Si, Zn, Cu, Pb, Cd
c - CLU-3 d - CLU-4
Fig. 10. Manifestări ale bolilor fiziologice la nivelul ţesutului foliar/acicular al arboretelor
monitorizate în siturile experimentale, Cluj – Napoca, 2014 - 2015
Narcisa Ioana Peneghi (Marian)
VIII
Concluzii şi recomandări
În ceea ce priveşte evoluţia SO2, pe ansamblul perioadei experimentale
aprilie – septembrie, 2014 şi 2015, în situl experimental localizat în
proximitatea stației de monitorizare de tip urban CLU – 2, s-au înregistrat cele
mai mari valori ale concentrațiilor SO2 (21,4 μg/m3), în timp ce valorile minime
s-au înregistrat în situl experimental localizat în proximitatea stației de
monitorizare de tip industrial CLU - 4, respectiv 7,76 μg/m3 .
Pe ansamblul perioadei experimentale aprilie – septembrie, 2014 şi
2015, în ceea ce priveşte evoluţia NOx, în situl experimental localizat în
proximitatea stației de monitorizare de tip urban CLU – 2, s-au înregistrat cele
mai mari valori ale concentrațiilor NOx (83,50 μg/m3), în timp ce valorile
minime s-au înregistrat în situl experimental localizat în proximitatea stației de
monitorizare de tip industrial CLU - 4, respectiv 42,4 μg/m3 NOx.
Rezultatele cercetărilor de faţă, demonstrează astfel, că speciile Tilia
cordata şi Acer platanoides se înregistrează cele mai mari capacități de retenţie
a azotului şi sulfului, în timp ce la speciile Pinus nigra, şi Aesculus hippocastanum
se înregistrează cele mai reduse capacități de retenţie a azotului şi sulfului.
Specia Tilia cordata s-a dovedit a avea cea mai mare capacitate de
bioacumulare a siliciului (974,12 ppm, CLU – 3), aluminiului (159,68 ppm, CLU
– 1) şi cadmiului (3,71 ppm, CLU – 24).
Specia Pinus nigra s-a dovedit a avea cea mai mare capacitate de
bioacumulare a siliciului (122,85 ppm, CLU – 1), zincului (87,4 ppm, CLU – 3) şi
cuprului (66,04 ppm, CLU – 3).
Specia Aesculus hippocastanum s-a dovedit a avea cea mai mare capacitate
de bioacumulare a siliciului (908,99 ppm, CLU – 1), zincului (50,18 ppm, CLU – 3),
cuprului (99,71 ppm, CLU – 4), plumbului (33,9 ppm, CLU – 4) şi cadmiului (3,45
ppm, CLU – 4).
Influenţa calităţii aerului asupra bolilor fiziologice ale speciilor forestiere ornamentale urbane
IX
Specia Acer platanoides s-a dovedit a avea cea mai mare capacitate de
bioacumulare a siliciului (908,99 ppm, CLU – 3).
Specia Acer pseudoplatanus s-a dovedit a avea cea mai mare capacitate
de bioacumulare a plumbului (34,52 ppm, CLU – 4).
Recomandări
În arealul studiat, la nivelul stației de monitorizare de tip urban CLU – 2, localizate
în centrul municipiului Cluj – Napoca, unde se înregistrează cea mai mare poluare cu
oxizi de azot şi sulf, se recomandă plantarea unui număr cât mai mare a arborete
ornamentale aparținând speciilor Tilia cordata şi Acer platanoides, care s-au dovedit a
poseda cea mai mare capacitate de retenţie a acestor elemente.
Conform studiului de faţă, se recomandă plantarea speciilor castan (Aesculus
hippocastanum) şi tei (Tilia cordata) în zonele urbane în care există riscul poluării cu
metale grele şi de asemenea, cu sulf şi azot, ca urmare a capacităţii lor ridicate de
monitorizare a poluării aerului cu marea majoritate a acestor tipuri de poluanţi.
Narcisa Ioana Peneghi (Marian)
X
BIBLIOGRAFIE SELECTIVĂ
1. AZID A., H. JUAHIR, M.E. TORIMAN, M. KHAIRUL A. KAMARUDIN, A. SHAKIR, M. SAUD, C.
NORAINI, C. HASNAM, N. AZLINA, A. AZIZ, F. AZAMAN, M.T. LATIF, S.F. ZAINUDDIN, M.R.
OSMAN, M. YAMIN, 2014, Prediction of the level of air pollution using principal
component analysis and artificial neural network techniques: a case study in malaysia,
Water Air Soil Pollut (2014) 225:2063.
2. BOLEA V., D. CHIRA, 2005, Atlasul poluării în Braşov, Editura Silvodel. Braşov, ISBN 973-
86714-5-0.
3. BOLEA V., D. CHIRA, 2008, Flora indicatoare a poluării, Editura Silvică, Bucureşti, ISBN
978-973-88938-2-5.
4. DARINKA G., T. KADIFKOVA-PANOVSKA, K. BACEVA, T. STAFILOV, 2011, Assessment of
heavy metal pollution in Republic of Macedonia using a plant assay, Arch Environ Contam
Toxicol (2011) 60:233–240.
5. DONIŢĂ N., T. GEAMBAŞU, R. BRAD, 2004, Dendrologie, Editura Universităţii Vasile
Goldiş, Arad
6. GHIDRA V., 2004, Ecotoxicologie şi monitorizarea principalilor agenţi poluanţi, Editura
Studia. Cluj-Napoca. ISBN 973-8390-25-7.
7. GOODALE CHRISTINE and J.D. ABER, 2001, The long-term effects of land-use history on
nitrogen cycling in northern hardwood forests, Complex Systems Research Center,
University of New Hampshire, Durham.
8. HONGWEI L.U., Y. ZHANG, X. WANG, H. LI, 2014, A semiparametric statistical approach
for forecasting SO2 and NOx concentrations, Environ Sci Pollut Res, 21:7985–7995,
9. OROIAN I., OANA VIMAN, TANIA MIHĂIESCU, ANTONIA ODAGIU, LAURA PAULETTE,
2012, The air microelemental pollution and trees health status. a case study:
quantification of air pollution with Pb, using trees as bioindicators, Buletinul Universităţii
de Ştiinţe Agricole şi Medicină Veterinară Cluj-Napoca. Vol. 69(2):461-463.
10. PENEGHI NARCISA, I. OROIAN, ANTONIA ODAGIU, I. COVRIG, 2015, Monitoring
Physiopaties Development in Ornamental Trees Located in High Traffic Urban Areas,
Buletin of University Of Agricultural Sciences and Veterinary Medicine, Cluj-Napoca,
Agriculture, Vol 72(2):467-473
11. PENEGHI NARCISA, I. OROIAN, ANTONIA ODAGIU, I. COVRIG, 2015, Nitrogen and
Sulphur Pollution in Cluj-Napoca, Using Ornamental Trees as Biomonitors,
ProEnvironment, Vol 8(23):481-484
12. PRAJAPATI S.K., B.D. TRIPATHI, 2008, Seasonal variation of leaf dust accumulation and
pigment content in plant species exposed to urban particulate pollution, Journal of
Environmental Quality 37: 865-870.
13. RAI A., K. KULSHRESHTHA, P.K. SRIVASTAVA, C.S. MOHANTY, 2010, Leaf surface
structure alterations due to particulate pollution in some common plants,
Environmentalist 30:18-23.
14. SAWIDIS T., A. MARNASIDIS, G. ZACHARIADIS, J. STRATIS, 2010, A study of air pollution
with heavy metals in Thessaloniki city (Greece) using trees as biological indicators,
Archives of environmental contamination and toxicology, 28 (1):118 –124.
PhD THESIS
The influence of the air quality on
the physiological diseases of the
urban ornamental forestry species
(THE SUMMARY OF THE PhD THESIS)
PhD student Narcisa Peneghi (Marian)
Scientific coordinator Professor Ioan Oroian PhD
Narcisa Peneghi (Marian)
The influence of the air quality on the physiological diseases of the urban ornamental forestry species
I
Introduction
The air quality control is the process of the quantitative, qualitative and
repetitive observation and measurement of the concentration of one or several air
constituents. The data delivered by the monitoring network allow the calculation of the
indicators of the air quality, identification of the polluted areas, comparisons with
threshold values of air quality established by regulation and rapid measurements of
fight against pollution and prevention of pollution. The placement of the network of
surveillance of the air quality must be selected in a manner that it is possible to monitor
the cumulated effect of industry, traffic, warming of houses, and commercial spaces
(PROOROCU et al., 2008).
The physiological diseases of the urban ornamental trees and air contaminants
represented by macro and microelements
There are several gaseous substances in air that could affect the plants’ and
animals’ (including humans) health, or that could reduce visibility. These pollutiants
may have origin from both natural and anthropic processes (AXELROD et al., 1980).
Forestry species with potential in using as biomonitoring agents
The forestry species used in present study are: Pinus nigra Aesculus
hippocastanum, Tilia cordata Acer platanoides Acer pseudoplatanus
The objectives
In this study, the following objectives are aimed:
The estimation of the air quality in the municipality of Cluj – Napoca, from the
point of view of the content in sulphur dioxide (SO2) and nitrogen oxides (NOx)
The quantification of the biomonitoring capacity of the trees, used in ornamental aim
in urban spaces, for pollution with macro and microelements
The study of the interaction between the sulphur and nitrogen contents in
foliar/needle tissue of the studied trees
Testing the interactions between the sulphur and nitrogen contents in foliar/needle
tissue of the studied trees and air content in NOx and SO2
The identification of the interrelationships between the manifesting of the
physiological diseases and the tree capacity of biomonitoring
Narcisa Ioana Peneghi (Marian)
II
The formulation of recommendations with the aim of experimental data integration
in the practice of plant protection.
Results and discussions
The evolution of the nitrogen oxides and sulphur dioxide concentrations during the
entire experimental period is variable within all four monitoring sites (Fig. 1).
Fig. 1. The evolution of SO2 and NOx air concentrations, in experimental sites localized
in Cluj – Napoca, 2014 - 2015
The concentrations in macro and microelements from the foliar/needle tissue of
the ornamental trees used in experimental sites recorded variations that must be taken
into consideration (Fig. 2 -9), and where these are over the allowed limits, they produce
physiological diseases, affirmation that can be sustained by the aspects of the foliar/needle
tissues aspects (Fig. 10).
75.5
83.5
65.8
42.4
8.2
21.417.89
7.76
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
CLU-1 CLU-2 CLU-3 CLU-4
Mic
rog
ram
/m
c
Locaţia
NOx SO2
The influence of the air quality on the physiological diseases of the urban ornamental forestry species
III
Fig. 2. The evolution sulphur concentrations, in foliar tissue of Tilia cordata, Pinus nigra, Aesculus
hippocastanum, Acer platanoides and Acer pseudoplatanus, in experimental sites localized in
Cluj – Napoca, 2014 - 2015
Fig. 3. The evolution of nitrogen concentrations, in foliar tissue of Tilia cordata, Pinus nigra, Aesculus
hippocastanum, Acer platanoides and Acer pseudoplatanus, in experimental sites localized in Cluj –
Napoca, 2014 – 2015
84.87
129.81
113.39
126.41
64.47
104.13
71.54
90.5671.99
50.11
101.34
125.85
0
20
40
60
80
100
120
140
Clu-1 Clu-2 Clu-3 Clu-4
pp
m
Location
Tilia cordata Pinus nigra Aesculus hippocastanum
Acer platanoides Acer pseudoplatanus
20.8 20.96
17.43
20.39
16.23
22.18
13.8416.8
16.58
31.89
29.2
23.96
0
5
10
15
20
25
30
35
Clu-1 Clu-2 Clu-3 Clu-4
g/
kg
/Location
Tilia cordata Pinus nigra Aesculus hippocastanumAcer platanoides Acer pseudoplatanus
Narcisa Ioana Peneghi (Marian)
IV
Fig. 4. The evolution of silica concentrations, in foliar tissue of Tilia cordata, Pinus nigra, Aesculus
hippocastanum, Acer platanoides and Acer pseudoplatanus, in experimental sites localized in Cluj –
Napoca, 2014 – 2015
Fig. 5. The evolution of aluminium concentrations, in foliar tissue of Tilia cordata, Pinus nigra,
Aesculus hippocastanum, Acer platanoides and Acer pseudoplatanus, in experimental sites localized in
Cluj – Napoca, 2014 - 2015
684.3
41.18
974.12
228.77
478.66
616.87
13.84
703.38
656
95.74
908.99
223.78
0
200
400
600
800
1000
1200
Clu-1 Clu-2 Clu-3 Clu-4
pp
m
Location
Tilia cordata Pinus nigra Aesculus hippocastanumAcer platanoides Acer pseudoplatanus
159.68
47.27 45.09
61.86
122.85
65.88
56.2
52.02 61.15
32.6132.75
47.14
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
Clu-1 Clu-2 Clu-3 Clu-4
pp
m
Location
Tilia cordata Pinus nigra Aesculus hippocastanumAcer platanoides Acer pseudoplatanus
The influence of the air quality on the physiological diseases of the urban ornamental forestry species
V
Fig. 6. The evolution of zinc concentrations, in foliar tissue of Tilia cordata, Pinus nigra, Aesculus
hippocastanum, Acer platanoides and Acer pseudoplatanus, in experimental sites localized in Cluj –
Napoca, 2014 – 2015
Fig. 7. The evolution of copper concentrations, in foliar tissue of Tilia cordata, Pinus nigra, Aesculus
hippocastanum, Acer platanoides and Acer pseudoplatanus, in experimental sites localized in Cluj –
Napoca, 2014 – 2015
18.91
5.42 7.149.41
13.96
87.4
9.335.54
50.18
5.3 6.3
31.73
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Clu-1 Clu-2 Clu-3 Clu-4
pp
m
LocationTilia cordata Pinus nigra Aesculus hippocastanum
Acer platanoides Acer pseudoplatanus
11.128.06
3.46
66.84
11.46
66.04
42.08
3
99.71
2.3 6.15
0
20
40
60
80
100
120
Clu-1 Clu-2 Clu-3 Clu-4
pp
m
Location
Tilia cordata Pinus nigra Aesculus hippocastanumAcer platanoides Acer pseudoplatanus
Narcisa Ioana Peneghi (Marian)
VI
Fig. 8. The evolution of lead concentrations, in foliar tissue of Tilia cordata, Pinus nigra, Aesculus
hippocastanum, Acer platanoides and Acer pseudoplatanus, in experimental sites localized in Cluj –
Napoca, 2014 – 2015
Fig. 9. The evolution of cadmiumconcentrations, in foliar tissue of Tilia cordata, Pinus nigra, Aesculus
hippocastanum, Acer platanoides and Acer pseudoplatanus, in experimental sites localized in Cluj –
Napoca, 2014 – 2015
22.23
17.11 16.65
30.13
16.06
23.26
28.67
15.04
33.9
20.8319.47
34.52
0
5
10
15
20
25
30
35
40
Clu-1 Clu-2 Clu-3 Clu-4
pp
m
Location
Tilia cordata Pinus nigra Aesculus hippocastanum
Acer platanoides Acer pseudoplatanus
2.41
3.71
1.77
2.97
3.22
2.97
2.55
1.47
3.45
2.132.34
2.85
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
Clu-1 Clu-2 Clu-3 Clu-4
pp
m
Location
Tilia cordata Pinus nigra Aesculus hippocastanum
Acer platanoides Acer pseudoplatanus
The influence of the air quality on the physiological diseases of the urban ornamental forestry species
VII
Aesculus
hippocastanum - Si
Tilia cordata - Al
Acer platanoides – N
Acer pseudoplatanus – Pb
Tilia cordata – S, Cd
a - CLU-1 b - CLU-2
Acer platanoides - N
Tilia cordata – Si
Pinus nigra - Zn, Cu
Tilia cordata – S
Aesculus hippocastanum - Si, Zn, Cu, Pb, Cd
c - CLU-3 d - CLU-4
Fig. 10. Aspects of physiological diseases of foliar/needle tissues in monitored trees from
the experimemtal sites, Cluj – Napoca, 2014 - 2015
Narcisa Ioana Peneghi (Marian)
VIII
Conclusions and recommendations
Concerning the evolution of the SO2, during the assembly of the
experimental period April – September, 2014 and 2015, in experimental site
located in the proximity of the monitoring station of urban type CLU – 2, were
reported the biggest values of the SO2 concentrations (21.4 μg/m3), while the
minimal values were reported in the experimental site located in the proximity
of the monitoring station of industrial type CLU - 4, 7.76 μg/m3, respectively.
During the assembly of the experimental period April – September,
2014 and 2015, concerning the evolution of the NOx, in experimental site
located in the proximity of the monitoring station of urban type CLU – 2,
respectively, there were reported the biggest values of the NOx concentrations
(83.50 μg/m3), while the minimal values were reported in the experimental site
located in the proximity of the monitoring station of industrial type CLU - 4, r
42.4 μg/m3 NOx, respectively.
The results of the present research, demonstrate, in this way, that in
species Tilia cordata and Acer platanoides are reported the biggest capacities of
sulphur and nitrogen bioaccumulation, while in the species Pinus nigra, and
Aesculus hippocastanum are reported the lowest capacities of sulphur and
nitrogen bioaccumulation.
The Tilia cordata specie has proofed that has the biggest capacity of
bioaccumulation of silica (974.12 ppm, CLU – 3), aluminum (159.68 ppm, CLU
– 1) şi cadmium (3.71 ppm, CLU – 24).
The Pinus nigra specie has proofed that has the biggest capacity of
bioaccumulation of silica (122.85 ppm, CLU – 1), zinc (87.4 ppm, CLU – 3) and
copper (66.04 ppm, CLU – 3).
The Aesculus hippocastanum specie has proofed that has the biggest
capacity of bioaccumulation of silica (908.99 ppm, CLU – 1), zinc (50.18 ppm, CLU
– 3), copper (99.71 ppm, CLU – 4), lead (33.9 ppm, CLU – 4) and cadmium (3.45
ppm, CLU – 4).
The influence of the air quality on the physiological diseases of the urban ornamental forestry species
IX
The Acer platanoides specie has proofed that has the biggest capacity of
bioaccumulation of silica (908.99 ppm, CLU – 3).
The Acer pseudoplatanus specie has proofed that has the biggest
capacity of bioaccumulation of lead (34.52 ppm, CLU – 4).
Recommendations
Within the studied areal, in the proximity of the monitoring station of urban type
CLU – 2, located in the center of the Cluj – Napoca municipality, where there is recorded
the biggest pollution with nitrogen oxides and sulphur dioxide, we recommend the
plantation of a bigger number of ornamental trees belonging to the species Tilia cordata,
and Acer platanoides, species that have the biggest capacity of retention of these
elements.
According to the results of our study, we recommend the plantation of the
chestnut (Aesculus hippocastanum) and linden (Tilia cordata) species in urban areas
where there the risk of heavy metal pollution may be encountered, and also the risk of
pollution with sulphur and nitrogen. This recommendation is based on the high capacity
of the above mentioned tree species to monitor the air pollution with the greatest
majority of these pollutants.
Narcisa Ioana Peneghi (Marian)
X
SELECTIVE BIBLIOGRAPHY
1. AZID A., H. JUAHIR, M.E. TORIMAN, M. KHAIRUL A. KAMARUDIN, A. SHAKIR, M. SAUD, C.
NORAINI, C. HASNAM, N. AZLINA, A. AZIZ, F. AZAMAN, M.T. LATIF, S.F. ZAINUDDIN, M.R.
OSMAN, M. YAMIN, 2014, Prediction of the level of air pollution using principal
component analysis and artificial neural network techniques: a case study in malaysia,
Water Air Soil Pollut (2014) 225:2063.
2. BOLEA V., D. CHIRA, 2005, Atlasul poluării în Braşov, Editura Silvodel. Braşov, ISBN 973-
86714-5-0.
3. BOLEA V., D. CHIRA, 2008, Flora indicatoare a poluării, Editura Silvică, Bucureşti, ISBN
978-973-88938-2-5.
4. DARINKA G., T. KADIFKOVA-PANOVSKA, K. BACEVA, T. STAFILOV, 2011, Assessment of
heavy metal pollution in Republic of Macedonia using a plant assay, Arch Environ Contam
Toxicol (2011) 60:233–240.
5. DONIŢĂ N., T. GEAMBAŞU, R. BRAD, 2004, Dendrologie, Editura Universităţii Vasile
Goldiş, Arad
6. GHIDRA V., 2004, Ecotoxicologie şi monitorizarea principalilor agenţi poluanţi, Editura
Studia. Cluj-Napoca. ISBN 973-8390-25-7.
7. GOODALE CHRISTINE and J.D. ABER, 2001, The long-term effects of land-use history on
nitrogen cycling in northern hardwood forests, Complex Systems Research Center,
University of New Hampshire, Durham.
8. HONGWEI L.U., Y. ZHANG, X. WANG, H. LI, 2014, A semiparametric statistical approach
for forecasting SO2 and NOx concentrations, Environ Sci Pollut Res, 21:7985–7995,
9. OROIAN I., OANA VIMAN, TANIA MIHĂIESCU, ANTONIA ODAGIU, LAURA PAULETTE,
2012, The air microelemental pollution and trees health status. a case study:
quantification of air pollution with Pb, using trees as bioindicators, Buletinul Universităţii
de Ştiinţe Agricole şi Medicină Veterinară Cluj-Napoca. Vol. 69(2):461-463.
10. PENEGHI NARCISA, I. OROIAN, ANTONIA ODAGIU, I. COVRIG, 2015, Monitoring
Physiopaties Development in Ornamental Trees Located in High Traffic Urban Areas,
Buletin of University Of Agricultural Sciences and Veterinary Medicine, Cluj-Napoca,
Agriculture, Vol 72(2):467-473
11. PENEGHI NARCISA, I. OROIAN, ANTONIA ODAGIU, I. COVRIG, 2015, Nitrogen and
Sulphur Pollution in Cluj-Napoca, Using Ornamental Trees as Biomonitors,
ProEnvironment, Vol 8(23):481-484
12. PRAJAPATI S.K., B.D. TRIPATHI, 2008, Seasonal variation of leaf dust accumulation and
pigment content in plant species exposed to urban particulate pollution, Journal of
Environmental Quality 37: 865-870.
13. RAI A., K. KULSHRESHTHA, P.K. SRIVASTAVA, C.S. MOHANTY, 2010, Leaf surface
structure alterations due to particulate pollution in some common plants,
Environmentalist 30:18-23.
14. SAWIDIS T., A. MARNASIDIS, G. ZACHARIADIS, J. STRATIS, 2010, A study of air pollution
with heavy metals in Thessaloniki city (Greece) using trees as biological indicators,
Archives of environmental contamination and toxicology, 28 (1):118 –124.