Gra¿yna Dembska, Marzena Grynkiewicz, Stanis³aw Wiœniewski, Barbara Aftanas
ANALIZA CHEMOMETRYCZNA
Podejmuj¹c siê interpretacji zjawisk w ekosystemach wodnych najczêœciej inte-resuje nas odpowiedŸ na pytanie jak zmienia siê wielkoœæ zale¿na od zmian pozo-sta³ych parametrów. Jedn¹ z miar si³y wspó³zale¿noœci mo¿e byæ wspó³czynnik kore-lacji [23]. W analizie statystycznej obowi¹zuje nastêpuj¹ca skala:
0 < r < 0,1 korelacja nik³a 0,1 < r < 0,3 korelacja s³aba 0,3 < r < 0,5 korelacja przeciêtna 0,5 < r < 0,7 korelacja wysoka 0,7 < r < 0,9 korelacja bardzo wysoka 0,9 < r < 1,0 korelacja prawie pe³na
Jednak¿e lepsz¹ miar¹ si³y zwi¹zku ni¿ wspó³czynnik korelacji, który jest cza-sami zbyt optymistyczny, jest kwadrat wspó³czynnika korelacji (r2) – wspó³czynnik determinacji [24].
Analiza chemometryczna badanych metali oraz parametrów fizyczno-chemicz-nych (np. pH, utlenialoœæ, tlen rozpuszczony, ChZTMn, Nog, Pog) w analizowanych ciekach nie wykaza³a zasadniczo œcis³ych (wysokich) korelacji miêdzy nimi. Wspó³-czynniki determinacji (r2) pomiêdzy poszczególnymi stê¿eniami metali a wartoœ-ciami parametrów fizyczno-chemicznych wynosi³y od 0,01 do 0,3 (korelacja nik³a do przeciêtnej).
Nie stwierdzono równie¿ by ze wzrostem zasolenia wzrasta³a generalnie zawartoœæ wapnia. Wspó³czynnik determinacji dla tej zale¿noœci wynosi³ r2 = 0,013. Korelacja taka istnia³a natomiast dla cieków o mniejszym zasoleniu. Po
waniu z badanych zale¿noœci cieków najbardziej zasolonych tj. Martwej Wis³y, Roz-wójki i Mot³awy, wspó³czynnik determinacji dla zale¿noœci Ca od przewodnictwa wynosi³ r2 = 0,75. Oznacza to, ¿e w badanych ciekach na ich zasolenie w du¿ej mierze wp³ywa³y zawartoœci Ca. Natomiast w Martwej Wiœle, Rozwójce i Mot³a-wie, wapñ nie by³ decyduj¹cym wskaŸnikiem zasolenia. Analiza 160 wyników Mg i przewodnictwa wykaza³a natomiast bardzo siln¹ korelacjê pomiêdzy tymi wskaŸ-nikami (r2 = 0,97). Oznacza to, ¿e w badanych ciekach stê¿enie Mg by³o w ponad 97% zale¿ne od ogólnego zasolenia cieku (którego miar¹ jest przewodnictwo) i wzra-sta³o ze wzrostem zasolenia (Rys. 7).
W niniejszej pracy badano równie¿ korelacje pomiêdzy badanymi metalami. Analizuj¹c wszystkie otrzymane wyniki Fe i Mn w badanych ciekach stwierdzono istnienie przeciêtnej korelacji (r2 = 0,409, r = 0,64) pomiêdzy nimi. Zaobserwo-wano, ¿e tylko w ok. 40%, ze wzrostem zawartoœci Fe roœnie równie¿ zawartoœæ Mn. Stwierdzono równie¿ istnienie przeciêtnej korelacji pomiêdzy zawartoœci¹ Fe i Al (r2 = 0,37). Zaobserwowano jednak, o wiele silniejsz¹ korelacjê (korelacja wysoka) dla tych pierwiastków w okresie wiosennym (kwiecieñ, maj) – r2 = 0,56; r = 0,74. Stwierdzono, ¿e w ponad 50%, w badanych ciekach stê¿enie Al by³o zale¿ne od stê¿enia Fe. Œwiadczy to o sezonowoœci zmian zawartoœci tych pierwiastków w badanych ciekach. Przeprowadzenie logarytmicznej transformacji tych danych potwierdzi³o istnienie powy¿szej zale¿noœci, poprawi³o tak¿e liniowoœæ wykresu kore-lacyjnego (r2 = 0,59) – Rys. 8.
Analiza chemometryczna wykaza³a równie¿ istnienie silnej korelacji pomiêdzy zawartoœci¹ B i Sr w ciekach objêtych badaniami. Wspó³czynnik determinacji wyno-si³ r2 = 0,90 (Rys. 9). Oznacza to, ¿e w badanych ciekach w 90% ze wzrostem stê¿e-nia B mo¿na siê spodziewaæ wzrostu stê¿estê¿e-nia Sr.
Korelacji takiej nie wykazywa³y natomiast B i Ba oraz Ba i Sr. Wspó³czynniki determinacji dla tych zale¿noœci wynosi³y odpowiednio 0,18 i 0,19. Korelacje zaœ pomiêdzy pozosta³ymi pierwiastkami by³y nik³e b¹dŸ s³abe.
PODSUMOWANIE I WNIOSKI
1. Stwierdzono, ¿e w ciekach wodnych na terenie przemys³owym zurbanizo-wanym, wystêpuj¹ podwy¿szone stê¿enia Hg, Fe, Mn, Al, Mg, które jak wykazano, mog¹ znacz¹co wp³ywaæ na klasyfikacjê jakoœci wód.
2. Stê¿enia Cu, Zn, Ni, Cd, Cr, As, Se wystêpowa³y generalnie na poziomie granicy wykrywalnoœci i spe³nia³y w przewa¿aj¹cej czêœci wymagania stawiane I klasie czystoœci wód tj. wód o bardzo dobrej jakoœci.
3. Zaobserwowano, ¿e w okresie deszczowym w wiêkszoœci cieków wzrasta³o stê¿enie Hg, Pb, Fe, Ba i Al, co mo¿e œwiadczyæ o ich znacznym dop³ywie do wód powierzchniowych z opadami atmosferycznymi i wodami sp³ywnymi.
4. Stwierdzono siln¹ korelacjê pomiêdzy Mg i przewodnictwem, co oznacza, ¿e w ponad 90% stê¿enie Mg wzrasta³o wraz ze wzrostem zasolenia. Spoœród
bada-nych pierwiastków w analizowabada-nych ciekach œciœle skorelowane ze sob¹ by³y B i Sr, a tak¿e Fe i Al w okresie wiosennym, co mo¿e œwiadczyæ o ich wspólnym pocho-dzeniu.
PIŒMIENNICTWO CYTOWANE
[1] W. Hermanowicz, J. Dojlido, W. Do¿añska, B. Koziorowski, J. Zerbe, Fizyczno-chemiczne bada-nie wody i œcieków, Arkady, Warszawa, 1999.
[2] J.R. Dojlido, Chemia wód powierzchniowych, Wydawnictwo Ekonomia i Œrodowisko, Bia³ystok, 1995.
[3] B.J. Alloway, D.C. Ayres, Chemiczne podstawy zanieczyszczenia œrodowiska, Wyd. Naukowe PWN, Warszawa, 1999.
[4] J.O. Nriagu, Environ. Pollut., 1988, 50, 139.
[5] L. Falkowska, K. Korzeniewski, Chemia atmosfery, Wyd. UG, Gdañsk, 1998.
[6] A. Kabata- Pendias, H. Pendias, Biogeochemia pierwiastków œladowych, WN PWN, Warszawa, 1993.
[7] J. Kopeæ, Ocena stanu œrodowiska w gminie Gdañsk za 1999 rok, Wyda³ Prezydent Miasta Gdañska, Gdañsk, 2000.
[8] Council Directive 76/464/EEC of 4 May 1976 on pollution caused certain dangerous substances discharged into the aquatic environment of the Community, Official Journal of the European Communities, 129, 18/05/1976, 0023-0,0029.
[9] M. Podemski, Przegl¹d Geologiczny, 2004, 52, 95.
[10] T. Lekkas, G. Kolokythas, A. Nikolaou, M. Kostopoulou, A. Kotrikla, G. Gatidou, N.S. Thomaidis, S. Golfinopoulos, C. Makri, D. Babos, M. Vagi, A. Stsinakis, A. Pestas, D.F. Lekkas, Environ. Intern., 2004, 30, 995.
[11] Rozporz¹dzenie Ministra Œrodowiska z dn. 11.02.2004 r., „W sprawie klasyfikacji dla prezento-wania stanu wód powierzchniowych i podziemnych, sposobu prowadzenia monitoringu oraz sposobu interpretacji wyników i prezentacji stanu tych wód”, Dz. U. Nr 32, poz. 284.
[12] H. Selin, S.D. VanDeveer, Baltic Sea hazardous substances Management: results and challenges, Royal Swedish Academy of Sciences, Ambio, 2004, 33, No. 3.
[13] C.M.S. Botelho, R.A.R. Boaventura, M.L.S.S. Goncalves, Anal. Chim. Acta, 2002, 462, 73. [14] K. Gardfeldt, X. Feng, J. Sommar, O. Lindqvist, Atmosph. Environ., 2001, 35, 3027. [15] R. Prego, A. Cobelo-Garcia, Environ. Poll., 2003, 121, 425.
[16] K. Kremling, P. Streu, Marine Poll. Bull., 2000, 40, 674.
[17] E. Alonso, A. Santos, M. Callejón, J.C. Jimenez, Chemosfere, 2004, 56, 561.
[18] Inspekcja Ochrony Œrodowiska, Wojewódzki Inspektorat Ochrony Œrodowiska w Gdañsku, Raport o stanie œrodowiska Województwa Pomorskiego wed³ug badañ monitoringowych przepro-wadzonych w 2002 roku, Biblioteka Monitoringu Œrodowiska, Gdañsk, 2003.
[19] G. Dembska, Wiœniewski S., Grynkiewicz M., Aftanas B., Okreœlenie poziomów zawartoœci metali ciê¿kich w wodach powierzchniowych na terenie przemys³owym silnie zurbanizowanym, Wydaw-nictwa Wewnêtrzne Instytutu Morskiego w Gdañsku, Gdañsk, 2004, 6162.
[20] T. Szumilas, J. Nowacki, M. Michalska, M. Bartoszewicz, M. Dutkowiak, S. Wiœniewski, B. Aftanas, G. Dembska, M. Grynkiewicz, L. Kruk-Dowgia³³o, E. Niemkiewicz, Monitoring cieków w Gminie Gdañsk w roku 2004, Akademia Medyczna w Gdañsku, Miêdzywydzia³owy Instytut Medycyny Morskiej i Tropikalnej w Gdyni, Zak³ad Ochrony Œrodowiska i Higieny Trans-portu, Gdynia, 2005.
[21] R. Maliñski, Wykorzystanie fosfogipsów do celów uprawowych, Ochrona Œrodowiska i Utylizacja Odpadów w Przemyœle Nieorganicznym, Materia³y Ogólnokrajowego Sympozjum, 26–27.06.1984 r., Prace Naukowe Politechniki Szczeciñskiej Nr 291, Instytut Technologii Chemicznej Nr 7, Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Szczeciñskiej, 1985.
[22] E. Niemirycz, Z. Makowski, A. Kaczmarczyk, Dop³yw zanieczyszczeñ rzekami. Charakterystyka jakoœci wód, [w:] Warunki œrodowiskowe polskiej strefy po³udniowego Ba³tyku w 1998 roku, Wydawnictwa Wewnêtrzne Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej, Gdynia, 1999, 217–231. [23] J. Kwapuliñski, D. Wiechu³a, Przyrodnicze aspekty zakresu stosowalnoœci metod statystycznych w analizie wody i osadów dennych, [w:] Problemy analityczne badañ osadów dennych, J. Siepak (red.), Materia³y pokonferencyjne, Wydawnictwa Wewnêtrzne UAM w Poznaniu, 2001, 19–32. [24] J. Mazerski, Podstawy chemometrii, Wydawnictwa PG, Gdañsk, 2000.
têpuj¹ce pozycje „Biblioteki Wiadomoœci Chemicznych”:
Nomenklatura steroidów (Zalecenia 1989), t³um. J.W. Morzycki i W.J. Szczepek,
cena 3 z³
Nomenklatura chemii nieorganicznej. Zalecenia 1990, red. Z. Stasicka, cena 25 z³ Podstawowa terminologia stereochemii oraz S³ownik podstawowych terminów w nauce o polimerach. Zalecenia 1996, red. O. Achmatowicz, B. Szechner
i P. Kubisa, cena 12 z³
Nomenklatura wêglowodanów. Zalecenia 1996, t³um. i red. T. Soko³owska
i A. Wiœniewski, cena 18 z³
I.Z. Siemion, Bronis³aw Radziszewski i lwowska szko³a chemii organicznej, cena 18 z³
K. Maruszewski, Fizykochemia moleku³ zamkniêtych w zeolitach i zol-¿elach, cena 18 z³
Praca zbiorowa, Uporz¹dkowane materia³y mezoporowate, red. B. Burczyk, cena 18 z³
Skorygowana nomenklatura rodników, jonów, jonorodników i podobnych indywi-duów chemicznych. Zalecenia 1993, red. T. Soko³owska i A. Wiœniewski,
cena 15 z³
I.Z. Siemion, Lutum sapientiae, czyli Notatek chaotycznych czêœæ pierwsza, cena 18 z³
M. Zab³ocka-Malicka, Ruchliwoœæ jonów w podwójnych uk³adach stopionych soli, cena 8 z³.
Praca zbiorowa, Nanomateria³y, red. D. Hreniak, W. £ojkowski, W. Strêk, M. Suszyñska, cena 25 z³.
Praca zbiorowa, Ogniwa paliwowe – nowe kierunki rozwoju, red. H. Drulis, J. Hanuza, D. Hreniak, M. Miller, G. Paœciak, W. Strêk, cena 20 z³
Bibliografia „Wiadomoœci Chemicznych” za lata 1988–1997, cena 3 z³.
Ksi¹¿ki wysy³amy na koszt zamawiaj¹cego. Zamówienia prosimy kierowaæ pod adresem: Redakcja „Wiadomoœci Chemicznych”, ul. F. Joliot-Curie 14, 50-383 Wroc³aw. Op³aty nale¿y wnosiæ na konto: BPH SA I O/Wroc³aw, Redakcja „Wiadomoœci Chemicznych”, NRB 83 1060 0076 0000 3200 0040 0597.
„Wiadomoœci Chemiczne” publikuj¹ artyku³y referatowe, nie oryginalne prace doœwiadczalne, dotycz¹ce wszystkich dziedzin chemii i nie drukowane przedtem w innych czasopismach. Artyku³y publikowane w „Wiadomoœciach Chemicznych” nie mog¹ byæ bez zgody Redakcji drukowane w innych czasopismach. Treœæ artyku³ów powinna odpowiadaæ stanowi wiedzy w chwili pisania artyku³u. Piœmiennictwo cytowane powinno uwzglêdniaæ najnowsze prace krajowe i zagraniczne z dziedziny, której dotyczy artyku³.
Maszynopisy (wydruki komputerowe) nale¿y nadsy³aæ Redakcji w dwóch egzemplarzach:
orygina³ i kopia lub kserokopia pisana jednostronnie, z zachowaniem podwójnej interlinii i margi-nesu szerokoœci 5 cm z prawej strony; pierwszy wiersz akapitu nale¿y zaznaczyæ wciêciem na 5 uderzeñ w klawisz.
Na pierwszej stronie pod tytu³em polskim nale¿y umieœciæ tytu³ w jêzyku angielskim, adres autora oraz spis rozdzia³ów. Praca powinna zawieraæ obszerne streszczenie w jêzyku angielskim (do 1,5 strony maszynopisu z cytowaniem piœmiennictwa i odsy³aczami do tabel i rysunków w tek-œcie). Na osobnej kartce prosimy o krótk¹ (do 150 wyrazów) notkê z informacj¹ o uprawianej przez Autora tematyce naukowej i przebiegu pracy. Prosimy o podanie tytu³u naukowego i miejsca pracy oraz o do³¹czenie aktualnego zdjêcia. Przys³anie tych informacji bêdziemy traktowaæ jako zgodê na ich publikacjê.
Artyku³y nale¿y opracowywaæ zwiêŸle i nie zamieszczaæ szczegó³ów, odsy³aj¹c czytelnika do piœmiennictwa oryginalnego. Maszynopis nie powinien przekraczaæ 25 stron wraz z tabelami i wykazem piœmiennictwa lub 100 stron, jeœli jest monografi¹ przeznaczon¹ do druku w „Bibliote-ce Wiadomoœci Chemicznych”. Artyku³y powinny byæ napisane za pomoc¹ komputera. Redakcja prosi o do³¹czenie dyskietki z tekstem pracy i ilustracjami wraz z wyczerpuj¹c¹ informacj¹ o u¿y-wanym edytorze. Po¿¹dany edytor Word (co najmniej wersja 6).
Rysunki (mog¹ byæ kolorowe, ale za dop³at¹ do druku) nale¿y nadsy³aæ w dwóch
egzempla-rzach (orygina³y i kopie lub kserokopie). Orygina³y rysunków musz¹ mieæ tak¹ formê graficzn¹, by nadawa³y siê do reprodukcji. Na odwrotnej stronie nale¿y podaæ o³ówkiem nazwisko autora i nu-mer rysunku i ten sam nunu-mer zaznaczyæ w odpowiednim miejscu maszynopisu. Na osobnym arku-szu do³¹czyæ podpisy pod rysunki. Do pracy nale¿y do³¹czyæ jeden komplet wzorów i
schema-tów narysowanych oddzielnie w formie nadaj¹cej siê do reprodukcji. Tabele nale¿y ponumerowaæ cyframi arabskimi oraz podaæ ich tytu³y.
Piœmiennictwo zestawia siê w kolejnoœci cytowania w tekœcie: powinno ono zawieraæ
kolej-no inicja³y imion i nazwisko, skrót tytu³u czasopisma zgodny z przyjêtymi kolej-normami, rok wydania, tom podkreœlony i numer pierwszej strony cytowanej pracy. Wykaz skrótów wa¿niejszych czaso-pism chemicznych jest podany w „Wiadomoœciach Chemicznych”, 1989, 43, 979. Jeœli czêœæ piœ-miennictwa zebrana jest w monografiach lub innych wydawnictwach, nie nale¿y podawaæ szcze-gó³owo wykazu tego piœmiennictwa, lecz cytowaæ odnoœne wydawnictwo.
O przyjêciu pracy do druku decyduje Komitet Redakcyjny. Maszynopisy nie
odpowiadaj¹-ce podanym warunkom nie bêd¹ przez Komitet rozpatrywane. Artyku³y nie zakwalifikowane
do druku Redakcja zwraca, zachowuj¹c kopiê maszynopisu. Autorzy przeprowadzaj¹ jedn¹ korek-tê tekstu.
Honoraria za wydrukowane prace s¹ wyp³acane wy³¹cznie tym Autorom, których artyku³y
zosta³y zamówione przez Redakcjê. Autorzy wydrukowanych prac otrzymuj¹ bezp³atnie 20 nad-bitek.
SPIS TREŒCI
Jan Cz. DOBROWOLSKI: Wyznaczanie liczby izomerów: od Cayleya do nanorurek Ryszard £A• NY, Aneta NODZEWSKA, Beata ¯ABICKA: Narzêdzia chemii kombinato-rycznej. Cz. 4. Synteza asymetryczna na fazie sta³ej . . . . Krystyna NOWAK, Piotr SURY£O: Leki przeciwtr¹dowe . . . . Krystyna SROGI: Oznaczanie pierwiastków mikroœladowych we w³osach ludzkich
Z bie¿¹cych prac chemików polskich
Gra¿yna DEMBSKA, Marzena GRYNKIEWICZ, Stanis³aw WIŒNIEWSKI, Barbara AFTANAS: Metale w wodach powierzchniowych na obszarach zurbanizowa-nych w okolicy Gdañska . . . .
W NASTÊPNYM ZESZYCIE UKA¯¥ SIÊ:
Marek STANKEVIÈ, K. Micha³ PIETRUSIEWICZ: Synteza i reaktywnoœæ kwasów bora-natofosfinawych
Krystyna DZIERZBICKA, Aleksander KO£ODZIEJCZYK, Beata ¯ABICKA: Inhibitory mikrotubul w terapii przeciwnowotworowej
Bogdan ZYGMUNT, Daniel BUCZKOWSKI: Saletra amonowa jako czynnik zagro¿enia bezpieczeñstwa przemys³owego i publicznego
Wies³aw KO• LAK: Szk³a wodne sodowe. Czêœæ II. W³aœciwoœci i sk³ad molekularny ich roztworów wodnych
Krystyna SROGI: Zastosowanie ekstrakcji wspomaganej promieniowaniem mikro-falowym – MAE – w kontroli zanieczyszczenia œrodowiska
Z bie¿¹cych prac chemików polskich
Marcin MOLSKI: Wyznaczenie elektrycznego momentu dipolowego ArH+
171 191 257 279