Биомониторинг загађености ваздуха градске средине суспендованим честицама, елементима у траговима и полицикличним ароматичним угљоводоницима коришћењем маховина Sphagnum girgensohnii Russow и Hypnum cupressiforme Hedw

With concerns of public health escalating, monitoring programmes are increasingly being promoted globally as means for assessing urban air pollution. Although regulatory monitoring has reached the stage of development that is challenging and promising, data collection of air pollutant levels is often unevenly distributed across examined areas. In this context, active moss biomonitoring appears as a complementary method to standardized measurements of air pollutants by filling gaps in the regulatory monitoring network. In urban areas, where mosses are often scarce or even absent, the “moss bag technique” has been developed for assessment of air pollution. The aspects concerning methodological steps in the technique – selection, preparation of moss, preparation of bags and post-exposure treatments, were tested. However, further investigation of various aspects of the technique application in the field, i.e., urban environment, is still required.This doctoral dissertation addresses several key aspects in the practical application of the moss bag technique, especially in the urban environment, demonstrating its usefulness. In the series of experiments, the moss bags were exposed over the city of Belgrade, for ten-week period, to assess content of particulate matter (PM), major, trace, and rare earth elements (REEs), and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs). After exposure, the moss samples were analysed by different analytical methods: magnetic measurements, inductively coupled plasma-optical emission spectrometry (ICP-OES), inductively coupled plasma-mass spectrometry (ICP-MS) and gas chromatography‒mass spectrometry (GC-MS).In the experimental set-up in five street canyons, one city tunnel, and four parking garages, vertical and horizontal spatial distribution of the elements were tested during the summer/autumn 2011 and winter 2011/2012, respectively. Within these urban environments, an emphasis was put on investigation of the exposure height of moss bag. In the street canyons, the moss bags were exposed at the heights of 4 m, 8 m, and 16 m. Based on the results, height of 4 m was recommended as optimal for the moss bag exposure. The results also indicated that the moss bags are sensitive to small-scale spatial distribution of the elements. An ability of the moss bags for biomagnetic monitoring was also outlined through the measurements of saturation isothermal remanent magnetization (SIRM). Very high correlation coefficients (r ≥ 0.95) were found between moss SIRM values and moss concentrations of Cr, Cu, Fe, and Ni.For extensive screening of urban air pollution over the city, the moss bags were exposed at 153 sampling sites during the summer 2013. Two species, Sphagnum girgensohnii (a species of the most recommended biomonitoring moss genus) and Hypnum cupressiforme (a common moss in the studyarea), were used...Мјерење и праћење параметара квалитета ваздуха у градској средини представља обавезу дефинисану међународним и домаћим законодавством. Постављање мреже за мониторинг са задовољавајућом просторном резолуцијом мјерних мјеста ограничено је високом цијеном потребних инструмената, као и њиховог одржавања. Стога, активни биомониторинг коришћењем маховина све више добија на значају као метода комплементарна стандардизованим мјерењима загађујућих супстанци у ваздуху. У градским срединама, тзв. условима „антропогене пустиње“, гдје маховине одсуствују, развијена је примјена технике „врећице с маховином“. До сада су, у примјени ове технике, утврђени методолошки кораци, као што су избор одговарајуће врсте маховине, начин припреме врећица и одабир третмана након излагања врећица с маховином. Међутим, и даље је неопходна валидација ове технике у реалним условима, односно у градској средини.У овој докторској дисертацији је испитивано неколико кључних корака у практичној примјени врећица с маховином за процјену садржаја суспендованих честица, елемената у траговима, елемената ријетких земаља и полицикличних ароматичних угљоводоника (ПАУ) у ваздуху градске средине. У низу експеримената, маховине у врећици су излагане атмосферској депозицији на подручју Београда, у периоду од 10 недеља. Након излагања, узорци маховина су анализирани различитим аналитичким методама: мјерења магнетних параметара, индуктивно спрегнута плазма-оптичка емисиона спектроскопија (ICP-OES); индуктивно спрегнута плазма-масена спектроскопија (ICP-MS) и гасна хроматографија-масена спектроскопија (GC-MS).Вертикална и хоризонтална дистрибуција елемената у траговима је испитивана у експерименту спроведеном у пет улица кањонског типа, градском тунелу и четири паркинг гараже (љето/јесен 2011; зима 2011/2012). С циљем утврђивања оптималне висине за излагање у градској средини, врећице с маховином су излагане атмосферској депозицији на 4 m, 8 m и 16 m у улицама кањонског типа. На основу добијених резултата, висина од 4 m је препоручена као оптимална за излагање врећица с маховином. Такође, испитивањем и мјерењем магнетних параметара излаганих маховина, потврђена је могућност употребе врећица с маховином у биомагнетном мониторингу.Да би се испитао квалитет ваздуха на ширем подручју Београда, врећице с маховином су излагане на 153 мјерна мјеста (љето 2013). Коришћене су двије врсте маховина, Sphagnumgirgensohnii, као најпрепоручљивија биомониторска врста, и Hypnum cupressiforme, најзаступљенија врста у Србији..

Supplementary data for article: Sostaric, A.; Stojic, S. S.; Vukovic, G.; Mijic, Z.; Stojić, A.; Gržetić, I. Rainwater Capacities for BTEX Scavenging from Ambient Air. Atmospheric Environment 2017, 168, 46–54. https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2017.08.045

Supplementary material for: [ https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2017.08.045]Related to published version: [http://cherry.chem.bg.ac.rs/handle/123456789/2539]Related to accepted version:[http://cherry.chem.bg.ac.rs/handle/123456789/3007

Supplementary data for the article: Milićević, T.; Urošević, M. A.; Relić, D.; Vuković, G.; Škrivanj, S.; Popović, A. Bioavailability of Potentially Toxic Elements in Soil–Grapevine (Leaf, Skin, Pulp and Seed) System and Environmental and Health Risk Assessment. Science of the Total Environment 2018, 626, 528–545. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.01.094

Supplementary material for: [https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.01.094]Related to published version: [http://cherry.chem.bg.ac.rs/handle/123456789/2114

Supplementary data for the article: Milićević, T.; Relić, D.; Urošević, M. A.; Vuković, G.; Škrivanj, S.; Samson, R.; Popović, A. Integrated Approach to Environmental Pollution Investigation – Spatial and Temporal Patterns of Potentially Toxic Elements and Magnetic Particles in Vineyard through the Entire Grapevine Season. Ecotoxicology and Environmental Safety 2018, 163, 245–254. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2018.07.078

Supplementary material for: [https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2018.07.078]Related to published version: [http://cherry.chem.bg.ac.rs/handle/123456789/2210

Supplementary data for the article: Vuković, G.; Aničić Urošević, M.; Škrivanj, S.; Milićević, T.; Dimitrijević, D.; Tomašević, M.; Popović, A. Moss Bag Biomonitoring of Airborne Toxic Element Decrease on a Small Scale: A Street Study in Belgrade, Serbia. Sci. Total Environ. 2016, 542, 394–403. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2015.10.091

Supplementary material for: [https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2015.10.091]Related to published version: [http://cherry.chem.bg.ac.rs/handle/123456789/2002

Supplementary material for the article: Milićević, T.; Aničić Urošević, M.; Vuković, G.; Škrivanj, S.; Relić, D.; Frontasyeva, M. V.; Popović, A. Assessment of Species-Specific and Temporal Variations of Major, Trace and Rare Earth Elements in Vineyard Ambient Using Moss Bags. Ecotoxicology and Environmental Safety 2017, 144, 208–215. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2017.06.028

Supplementary material for: [. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2017.06.028 ]Related to published version: [http://cherry.chem.bg.ac.rs/handle/123456789/2513

Supplementary material for the article: Milićević, T.; Aničić Urošević, M.; Vuković, G.; Škrivanj, S.; Relić, D.; Frontasyeva, M. V.; Popović, A. Assessment of Species-Specific and Temporal Variations of Major, Trace and Rare Earth Elements in Vineyard Ambient Using Moss Bags. Ecotoxicology and Environmental Safety 2017, 144, 208–215. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2017.06.028

Supplementary material for: [. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2017.06.028 ]Related to published version: [http://cherry.chem.bg.ac.rs/handle/123456789/2513

Supplementary data for article: Sostaric, A.; Stojic, S. S.; Vukovic, G.; Mijic, Z.; Stojić, A.; Gržetić, I. Rainwater Capacities for BTEX Scavenging from Ambient Air. Atmospheric Environment 2017, 168, 46–54. https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2017.08.045

Supplementary material for: [ https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2017.08.045]Related to published version: [http://cherry.chem.bg.ac.rs/handle/123456789/2539]Related to accepted version:[http://cherry.chem.bg.ac.rs/handle/123456789/3007

Supplementary data for the article: Milićević, T.; Urošević, M. A.; Relić, D.; Vuković, G.; Škrivanj, S.; Popović, A. Bioavailability of Potentially Toxic Elements in Soil–Grapevine (Leaf, Skin, Pulp and Seed) System and Environmental and Health Risk Assessment. Science of the Total Environment 2018, 626, 528–545. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.01.094

Supplementary material for: [https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.01.094]Related to published version: [http://cherry.chem.bg.ac.rs/handle/123456789/2114

Supplementary data for the article: Milićević, T.; Relić, D.; Urošević, M. A.; Vuković, G.; Škrivanj, S.; Samson, R.; Popović, A. Integrated Approach to Environmental Pollution Investigation – Spatial and Temporal Patterns of Potentially Toxic Elements and Magnetic Particles in Vineyard through the Entire Grapevine Season. Ecotoxicology and Environmental Safety 2018, 163, 245–254. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2018.07.078

Supplementary material for: [https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2018.07.078]Related to published version: [http://cherry.chem.bg.ac.rs/handle/123456789/2210