Content of lead in maize and soil fertilized with organic materials derived from waste

• Autorzy: Filipek-Mazur B. , Tabak M.

Identyfikatory

DOI

10.2428/ecea.2015.22(1)07

Warianty tytułu

PL

Zawartość ołowiu w kukurydzy i glebie nawożonej materiałami organicznymi pochodzenia odpadowego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The research was conducted to determine the influence of fertilization with waste organic materials on the content and uptake of lead by maize as well as on the total content of lead in soil. The three-year field experiment comprised 7 treatments: a non-fertilized soil (control treatment) as well as a soil fertilized with mineral fertilizers, cattle manure, green waste compost, sewage sludge, compost from sewage sludge and straw as well as with a mixture of sewage sludge and hard coal ash. Maize cultivated for silage was the test plant. The lead content in the above-ground parts of plants and in the soil was determined using ICP-AES method. During the research, no lead pollution of the soil or the above-ground parts of the maize was found. No statistically significant effect of fertilization on the lead content in the maize was found or the fertilized plants contained considerably less of the element than the control plants. The lowest weighted mean content of lead was found in the maize fertilized with the green waste compost, sewage sludge as well as with the compost from sludge and straw. Soil with the lowest lead content was the soil of the treatment fertilized with organic materials. The soil fertilized with the green waste compost (all the years), sewage sludge (2nd year) as well as with the mixture of sludge and ash (1st and 2nd year) contained significantly more lead than the soil fertilized with mineral fertilizers.

PL

Celem badań było określenie wpływu nawożenia materiałami organicznymi pochodzenia odpadowego na zawartość i pobranie ołowiu przez kukurydzę oraz na ogólną zawartość ołowiu w glebie. Trzyletnie doświadczenie polowe obejmowało 7 obiektów: glebę nienawożoną (kontrola) oraz glebę nawożoną nawozami mineralnymi, obornikiem bydlęcym, kompostem z odpadów zielonych, osadem ściekowym, kompostem z osadu ściekowego i słomy oraz mieszaniną osadu ściekowego i popiołu z węgla kamiennego. Rośliną testową była kukurydza uprawiana na kiszonkę. Zawartość ołowiu w częściach nadziemnych roślin i glebie oznaczono metodą ICP-AES. W trakcie prowadzenia badań nie stwierdzono zanieczyszczenia gleby i części nadziemnych kukurydzy ołowiem. Nie wykazano istotnego statystycznie wpływu nawożenia na zawartość ołowiu w kukurydzy lub rośliny nawożone zawierały istotnie mniej pierwiastka niż rośliny z obiektu kontrolnego. Najmniejszą średnią ważoną zawartość ołowiu stwierdzono w kukurydzy nawożonej kompostem z odpadów zielonych, osadem ściekowym oraz kompostem z osadu i słomy. Gleba nawożona nawozami mineralnymi zawierała najmniej ołowiu. Gleba nawożona kompostem z odpadów zielonych (wszystkie lata), osadem ściekowym (II rok) oraz mieszaniną osadu i popiołu (I i II rok) zawierała istotnie więcej ołowiu niż gleba nawożona nawozami mineralnymi.

Słowa kluczowe

EN

waste organic material; sewage sludge; compost; lead; maize; soil

PL

odpadowe materiały organiczne; osad ściekowy; kompost; ołów; kukurydza; gleba

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Ecological Chemistry and Engineering. A
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 22, nr 1
• Strony: 75--82
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., wykr., tab.

Twórcy

autor

Filipek-Mazur B.

• Department of Agricultural and Environmental Chemistry, University of Agriculture in Krakow, al. A. Mickiewicza 21, 31–120 Kraków, Poland, phone: [phone], fax: [phone]

autor

Tabak M.

• Department of Agricultural and Environmental Chemistry, University of Agriculture in Krakow, al. A. Mickiewicza 21, 31–120 Kraków, Poland, phone: [phone], fax: [phone]

Bibliografia

• [1] García-Lestón J, Méndez J, Pásaro E, Laffon B. Genotoxic effects of lead: an updated review. Environ Int. 2010;36:623-636. DOI:10.1016/j.envint.2010.04.011.
• [2] Johnson FM. The genetic effects of environmental lead. Mutat Res. 1998;410:123-140.
• [3] Meyer PA, Brown MJ, Falk H. Global approach to reducing lead exposure and poisoning. Mutat Res. 2008;659:166-175. DOI:10.1016/j.mrrev.2008.03.003.
• [4] Kabata-Pendias A, Pendias H. Biogeochemia pierwiastków śladowych. Warszawa: Wyd Nauk PWN; 1993.
• [5] Singh RP, Tripathi RD, Sinha SK, Maheshwari R, Srivastava HS. Response of higher plants to lead contaminated environment. Chemosphere. 1997;34:2467-2493. DOI:10.1016/S0045-6535(97)00087-8.
• [6] Kurtyka R, Małkowski E, Burdach Z, Kita A, Karcz W. Interactive effects of temperature and heavymetals (Cd, Pb) on the elongation growth in maize coleoptiles. C R Biologies 2012;335:292-299. DOI:10.1016/j.crvi 2012.03.012.
• [7] Rozporządzenie Ministra środowiska z dnia 13 lipca 2010 r. w sprawie komunalnych osadów ściekowych. DzU 2010, Nr 137, poz 924.
• [8] Tabak M, Filipek-Mazur B. Formation of maize yield as a result of fertilization with organic materials. Ecol Chem Eng A. 2011;18(9-10):1355-1362.
• [9] Tabak M, Filipek-Mazur B. Content and uptake of nitrogen by maize fertilized with organic materials derived from waste. Ecol Chem Eng A. 2012;19(6):537-545. DOI:10.2428/ecea.2012.19(06)054.
• [10] Ostrowska A, Gawliński S, Szczubiałka Z. Metody analizy i oceny właściwości gleb i roślin. Katalog. Warszawa: Wyd. IOŚ; 1991.
• [11] Kabata-Pendias A, Motowicka-Terelak T, Piotrowska M, Terelak H, Witek T. Ocena stopnia zanieczyszczenia roślin metalami ciężkimi i siarką. Puławy: IUNG; 1993.
• [12] Sękara A, Poniedziałek M, Ciura J, Jędrszczyk E. Cadmium and lead accumulation and distribution in the organs of nine crops: implications for phytoremediation. Pol J Environ Stud. 2005:14(4):509-516.
• [13] Bi X, Feng X, Yang Y, Li X, Shin GPY, Li F, Qiu G, Li G, Liu T, Fu Z. Allocation and source attribution of lead and cadmium in maize (Zea mays L.) impacted by smelting emissions. Environ Pollut. 2009;157:834-839.
• [14] Łabętowicz J, Rutkowska B, Ożarowski G, Szulc W. Możliwości wykorzystania w rolnictwie kompostu ze śmieci miejskich “Dano”. Acta Agrophys. 2002;70:247-255.
• [15] Akdeniz H, Yilmaz I, Bozkurt MA, Keskin B. The effects of sewage sludge and nitrogen applications on grain sorghum grown (Sorghum vulgare L.) in Van-Turkey. Pol J Environ Stud. 2006;15(1):19-26.
• [16] Jamali MK, Kazi TG, Arain MB, Afridi HI, Jalbani N, Kandhro GA, Shah AQ, Baig JA. Heavy metal accumulation in different varieties of wheat (Triticum aestivum L.) grown in soil amended with domestic sewage sludge. J Hazard Mater. 2009;164:1386-1391. DOI:10.1016/j.jhazmat.2008.09.056.
• [17] Singh RP, Agrawal M. Effects of sewage sludge amendment on heavy metal accumulation and consequent responses of Beta vulgaris plants. Chemosphere. 2007;67:2229-2240. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2006.12.019.
• [18] Singh RP, Agrawal M. Effect of different sewage sludge applications on growth and yield of Vigna radiata L. field crop. Metal uptake by plant. Ecol Eng. 2010;36:969-972. DOI:10.1016/j.ecoleng.2010.03.008.
• [19] Kabata-Pendias A, Piotrowska M, Motowicka-Terelak T, Maliszewska-Kordybach B, Filipiak K, Krakowiak A, Pietruch Cz. Podstawy oceny chemicznego zanieczyszczenia gleb. Metale ciężkie, siarka i WWA. Warszawa: PIOŚ, IUNG; 1995.
• [20] Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 9 września 2002 r. w sprawie standardów jakości gleby oraz standardów jakości ziemi. DzU 2002, Nr 165, poz 1359.
• [21] Weber J, Karczewska A, Drozd J, Licznar M, Licznar S, Jamroz E, Kocowicz A. Agricultural and ecological aspects of a sandy soil as affected by the application of municipal solid waste composts. Soil Biol Biochem. 2007;39L1294-1302. DOI:10.1016/j.soilbio.2006.12.005.
• [22] Antonkiewicz J. Wpływ komunalnego osadu ściekowego, popiołu paleniskowego, torfu i ich mieszanin na właściwości fizykochemiczne oraz zawartość metali ciężkich w glebie. Roczn Glebozn. 2008;59(1):18-28.
• [23] Merrington G, Oliver I, Smernik RJ, McLaughlin MJ. The influence of sewage sludge properties on sludge-borne metal availability. Adv Environ. Res. 2003;8:21-36. DOI:10.1016/S1093-0191(02)00139-9.