Wpływ nawożenia osadem ściekowym i bioodpadami na zawartość metali ciężkich w nasionach gorczycy białej

• Autorzy: Wołejko E. , Wydro U. , Łazowska M. , Kazanowska J. , Jabłońska-Trypuć A. , Łoboda T.

Identyfikatory

DOI

10.12912/23920629/70262

Warianty tytułu

EN

The influence of fertilization with sewage sludge and biosolids on heavy metal content in white mustard seeds

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem przeprowadzonych badań była ocena wpływu nawożenia osadem ściekowym oraz bioodpadami na zawartość metali ciężkich w nasionach gorczycy białej (Sinapis alba). Badania prowadzone były w 2012 r na poletkach doświadczalnych PWSZ w Suwałkach. Każdą z powierzchni badawczych podzielono na 3 bloki o powierzchni 18 m² każdy, stanowiące kolejne powtórzenia. Do nawożenia obiektów badawczych zastosowano trzy różne warianty nawozowe: K1 – osad ściekowy, K2 – osad ściekowy poddany procesowi kompostowania wraz z trzymiesięcznym kompostem odpadów organicznych i K3 – osad ściekowy poddany procesowi kompostowania wraz z trzymiesięcznym kompostem odpadów organicznych z preparatem biologicznym Trigger-4. Określono podstawowe właściwości fizykochemiczne, mikrobiologiczne i parazytologiczne osadów ściekowych, zgodnie z wymogami Rozporządzenia Ministra Środowiska z dnia 13 lipca 2010 r. Dz.U. 2010 nr 137 poz. 924 w sprawie komunalnych osadów ściekowych. W ziarnach gorczycy rosnącej na poszczególnych wariantach nawozowych oznaczono zawartość metali ciężkich takich jak Cd, Cu, Mn, Ni, Pb, Zn. Na podstawie otrzymanych wyników stwierdzono, że zawartości kadmu w nasionach gorczycy wahała się od 0,20 mg/kg s.m. w wariancie K3 do 0,93 mg/kg s.m. w wariancie K1. Z kolei zawartość ołowiu mieściła się w granicach od 0,30 do 4,25 mg/kg s.m., co oznacza że żadna z analizowanych próbek nie spełnia normy zawartości ołowiu i kadmu zawartej w rozporządzeniu Ministra Zdrowia z dnia 13 stycznia 2003 r. Przeprowadzona analiza statystyczna wykazała, że zawartość ogólna Cd w ziarnie gorczycy była istotnie ujemnie skorelowana z zawartością Ni i Zn (odpowiednio, r = -0,89 i r = -0,54) przy p ≤ 0,05. Zaobserwowano również istotną dodatnią korelację pomiędzy odczynem gleby a zawartością metali w nasionach gorczycy. Wartość pH była istotnie skorelowana z Ni (r = 0,60) i Zn (r = 0,55) przy p ≤ 0,05.

EN

The aim of the study was to evaluate the influence of fertilization with sewage sludge and biosolids on heavy metal content in white mustard (Sinapis alba) seeds. The study was conducted in 2012 on experimental plots in the State Higher Vocational School in Suwałki. Each research area was divided into 3 blocks 18 m ² each, constituting repetitions. The test areas were fertilized with three different fertilization variants with sewage sludge biosolids: K1 – sewage sludge, K2 – sludge subjected to a process of composting with a three-month compost organic waste and K3 – sludge subjected to the composting process with a three-month compost organic waste from the biological preparation Trigger – 4. The samples of sewage sludge were collected for the analysis and one determined its basic physical, chemical, microbiological and parasitological properties, in accordance with the requirements of the Decree of the Minister of the Environment of July 13th 2010 on municipal sewage sludge (Journal of Laws of 2010 No 137 item. 924). Based on these results, it was found that the cadmium concentrations in the seeds mustard ranged from 0.2 mg/kg s.m. on plots with the variant K3 to 0.93 mg/kg s.m. in the variant K1. On the other hand, lead content ranged from 0.3 to 4.25 mg/kg s.m. which shows that none of the analyzed samples met the standards for lead and cadmium contained in the Decree of the Minister of Health of January 13th 2003. The statistical analysis indicated that the concentrations of Cd in mustard seed was significantly correlated with the concentrations of Ni and Zn (respectively, r = -0.89 and r = -0.54). There were significant positive correlations between soil pH and metal concentrations in the seeds of mustard. The pH was significantly correlated with Ni (r = 0.60) and Zn (r = 0.55) at a p ≤ 0.05.

Słowa kluczowe

PL

bioodpady; metale ciężkie; osad ściekowy; Sinapis alba; gorczyca biała

EN

biosolids; sewage sludge; heavy metals; Sinapis alba; white mustard

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Inżynieria Ekologiczna
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 18, nr 3
• Strony: 122--128
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Wołejko E.

• Politechnika Białostocka, Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska, ul. Wiejska 45d., 15–351 Białystok

autor

Wydro U.

• Politechnika Białostocka, Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska, ul. Wiejska 45d., 15–351 Białystok

autor

Łazowska M.

• Politechnika Białostocka, Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska, ul. Wiejska 45d., 15–351 Białystok

autor

Kazanowska J.

• Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Suwałkach, ul. Noniewicza 10, 16-400 Suwałki

autor

Jabłońska-Trypuć A.

• Politechnika Białostocka, Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska, ul. Wiejska 45d., 15–351 Białystok

autor

Łoboda T.

• Politechnika Białostocka, Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska, ul. Wiejska 45d., 15–351 Białystok

Bibliografia

• 1. Adamczyk-Szabela D., Markiewicz J., Wolf W.M. 2015. Heavy metal uptake by herbs. IV. Influence of soil pH on the content of heavy metals in Valeriana officinalis L. Water Air Soil Pollut. 226 (4), 106.
• 2. Antonkiewicz J., Jasiewicz Cz. 2002. Ocena przydatności różnych gatunków roślin do fitoremediacji gleb zanieczyszczonych metalami ciężkimi. Acta Sci. Pol., Formatio Circumiectus. 1–2, 119–130.
• 3. Bień J., Neczaj E., Worwąg M., Grosser A., Nowak D., Milczarek M., Janik M. 2011. Kierunki zagospodarowania osadów w Polsce po roku 2013 Inż. Ochr. Środow. 14 (4), 375–384.
• 4. Boominathan R., Doran P.M. 2002. Ni-induced oxidative stress in roots of the Nihyperaccumulator, Alyssum bertolonii, New Phytologist. 156, 205–215.
• 5. Brzóska M.M., Moniuszko-Jakoniuk J. 2001. Interactions between cadmium and zinc in the organism. Food Chem Toxicol. 39(10), 967–80.
• 6. Filipka T., Kaczor A., Badora A. Fundamentals and consequences of chemization of agroekosystems, Akademia Rolnicza Lublin. 2003.
• 7. Harasimowicz-Hermann G., Hermann J. 2006. Funkcja międzyplonów w ochronie zasobów mineralnych i materii organicznej gleby. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol., cz. I. 512, 147–155.
• 8. Oleszczuk P. 2007. Zanieczyszczenia organiczne w glebach użyźnianych osadami ściekowymi. Część II. losy zanieczyszczeń w glebie. Ecol. Chem. Eng. A. 14, 186–198.
• 9. Piętka T., Krótka K., Krzymański J. 2004. Gorczyca biała podwójnie ulepszona – alternatywna jara roślina oleista. Rośl. Oleiste – Oilseed Crops. XXV(2), 403–413.
• 10. Rosik-Dulewska Cz., Karwaczyńska U., Głowala K. 2007. Przyrodnicze wykorzystanie komunalnych osadów ściekowych i kompostów z odpadów komunalnych – wartość nawozowa a zagrożenia dla środowiska. Zeszyty Naukowe Wydziału Budownictwa i Inżynierii Środowiska. 23, 137–153.
• 11. Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 13 stycznia 2003 r. w sprawie maksymalnych poziomów zanieczyszczeń chemicznych i biologicznych, które mogą znajdować się w żywności, składnikach żywności, dozwolonych substancjach dodatkowych, substancjach pomagających w przetwarzaniu albo na powierzchni żywności. (Dz.U. 2003 nr 37 poz. 326).
• 12. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 2015 r. w sprawie komunalnych osadów ściekowych (Dz. U. z 2015 r. poz. 257).
• 13. Sawicka B., Kotiuk E. 2006. Evaluation of health safety of mustards in the obligatory norms. Acta Sci. Pol., Technol. Alim. 5(2), 165–177.
• 14. Sawicka B., Kotiuk E. 2007. Gorczyce jako rośliny wielofunkcyjne. Acta Sci. Pol., Agricultura. 6(2), 17–27.
• 15. Sharma, P., Dubey, R.S. 2005. Lead toxicity in plants. Braz. J. Plant Physiol. 17 (1), 35–52.
• 16. Singh R.P, Agrawal M. 2008. Potential benefits and risks of land application of sewage sludge. Waste Manage.;28: 347–358.
• 17. Siuta J. 2003. Uwarunkowania I sposoby przyrodniczego użytkowania osadów ściekowych. Inżynieria Ekologiczna Nr 9: Rekultywacyjne i nawozowe użytkowanie odpadów organicznych, Wyd. Naukowe Gabriel Borowski, Warszawa 7–42.
• 18. Sun, Y., Li, Y. 2015. In situ stabilization remediation of cadmium (Cd) and lead (Pb) co-contaminated paddy soil using bentonite. Appl. Clay Sci. 10, 200–206.
• 19. Tarek, M., Shehata, S. 2015. Bioaccumulation and translocation of heavy metals by Plantago major L. grown in contaminated soils under the effect of traffic pollution. Ecol. Indicators. 48, 244–251.
• 20. Wilk M., Gawronek B. 2009. Metale ciężkie w osadach ściekowych. Ochr. Śr. Zasobów. Nat. 39, 40–58.
• 21. Zhao, F.J., Hamon, R.E., McLaughlin, M.J. 2001. Root exudates of the hyperaccumulator Thlaspi caerulescens do not enhance metal mobilization. New Phytol. 151, 613–620.
• 22. Żukowska G., Flis-Bujak M., Baran S. 2002. Wpływ nawożenia osadem ściekowym na substancję organiczną gleby lekkiej pod uprawą wikliny. Acta Agrophysica. 73, 357–367.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).