Zmiany ilościowe żelaza, manganu, cynku i miedzi w korze sosnowej kompostowanej z masą roślinną i efektywnymi mikroorganizmami

• Autorzy: Czekała J.

Identyfikatory

DOI

DOI: 10.12912/2081139X.24

Warianty tytułu

EN

Quantitative changes of iron, manganese, zinc and copper in pine bark composted with plant mass and effective microorganisms

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem pracy było określenie zmian zawartości ogólnej oraz rozpuszczalnych w wodzie form żelaza, manganu, cynku i miedzi w procesie kompostowania kory sosnowej z masą roślinną (MR) z dodatkiem lub bez dodatku efektywnych mikroorganizmów (EM). Badania, w których uwzględniono następujące obiekty: pryzma 1. Kora sosnowa, pryzma 2. Kora sosnowa + MR, pryzma 3. Kora sosnowa + MR +EM, przeprowadzono na terenie szkółki leśnej. Pryzmy utworzono z kory sosnowej (4 m³) i zgodnie ze schematem do pryzmy 2 dodano 2 Mg zielonej masy roślinnej, a do pryzmy 3 masę roślinną oraz efektywne mikroorganizmy w ilości 3 dm³m^-3 kory. Do wszystkich pryzm dodano również 0,3 kg P2O5 m^-3 (w formie superfosfatu pojedynczego 20% P₂O₅) oraz 0,1 kg K₂O m^-3 (w formie soli potasowej 60%). Masę roślinną stanowiła mieszanka gryki, peluszki, seradeli i wyki, zebrana przed kwitnieniem. Pryzmy wymieszano i formowano przy użyciu aeratora ciągnikowego. W określonych terminach oznaczono zawartość ogólną cynku, miedzi, manganu i żelaza i ich form rozpuszczalnych metodą absorpcyjnej spektrometrii atomowej. Stwierdzono, że zmianom ilościowym podlegała zawartość wszystkich pierwiastków, chociaż z różną dynamiką, co ujawniło się szczególnie w przypadku form rozpuszczalnych. Rozpuszczalność Fe, Mn, Zn i Cu była na ogół duża w początkowych dniach procesu, a następnie zmniejszała się z czasem kompostowania. Nie wykazano istotnego działania efektywnych mikroorganizmów na rozpuszczalność badanych pierwiastków, zwłaszcza w kompostach dojrzałych.

EN

The objective of the investigation was to ascertain changes in the total contents, as well as water-soluble forms of iron, manganese, zinc and copper during the process of composting of pine bark with plant material (PM), with or without the addition of effective microorganisms (EM). Experiments were carried out at a forest nursery area and comprised the following treatments: pile 1. pine bark, pile 2. pine bark + PM, pile 3. pine bark + PM + EM. Compost piles were formed from pine bark (4 m³) and as described above, 2 Mg of plant material were added to pile 2 and to pile 3 – plant material and effective microorganisms in the amount of 3 dm³m-3 bark. All compost files were also supplemented with 0.3 kg P₂O5m^-3 (in the form of superphosphate 20% P₂O₅) and 0,1 kg K₂Om^-3 (in the form of potassium salt 60%). The plant material comprised a mixture of buckwheat, field pea, serradella and vetch harvested before flowering. Piles were mixed and formed with the tractor aerator. At defined dates, using the method of atomic spectrophotometry, total contents of iron, manganese, zinc and copper, as well as their water-soluble forms were determined. It was found that all the examined elements underwent changes, albeit with different dynamics. This was particularly apparent in the case of water-soluble forms. This solubility was, in general, high during the initial days of the process and declined with the passage of time. No significant impact of effective microorganisms on the solubility of the examined chemical elements was determined, especially in mature composts.

Słowa kluczowe

PL

kora sosnowa; masa roślinna; kompost; zawartość ogólna cynku; miedź; mangan; żelazo

EN

pine bark; plant mass; compost; total content of iron; manganese; zinc and copper

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Inżynieria Ekologiczna
• Rocznik: 2014
• Tom: Nr 37
• Strony: 128--142
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Czekała J.

• Katedra Gleboznawstwa i Ochrony Gruntów, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, ul. Szydłowska 50, 60-656 Poznań

Bibliografia

• 1. Baslar S., Dogan Y., Durkan N., Bag H. 2009. Biomonitoring of zinc and manganese in bark of Turkish red pine of western Anatolia. J. Environ. Biol., 30(5): 831-834.
• 2. Castaldi P., Garau G., Melis P. 2004. Influence of compost from sea weeds on heavy metal dynamics in the soil-plant system. Fresen. Environ. Bull., 13(11b): 1322-1328.
• 3. Castaldi P., Santona L., Melis P. 2006. Evolution of heavy metals mobility during municipal solid waste composting. Fresen. Environ. Bull., 15(9b): 1133-1140.
• 4. Czekała J. 2010. Changes of Cadmium, Nickel and Lead Chemical Bonds in a Sewage Sludge-Based Compost. Ecol. Chem. Eng., 17(8): 899-905.
• 5. Czekała J. 2012. Zmiany zawartości wybranych parametrów zachodzące podczas kompostowania kory sosnowej z roślinami. J. Research Applic. Agric. Engin., 57(3): 41-46.
• 6. Czekała J. 2012. Total chromium and nickel contents and soluble forms on these metals in composts. Ecol. Chem. Eng. A, 19(4-5): 395-402.
• 7. Czekała J. 2013. Dynamika przemian związków węgla i azotu w procesie kompostowania kory sosnowej. J. Research Applic. Agric. Engin., 58(3): 81-85.
• 8. Garcia C., Moreno J.L., Hernfindez T., Costa F. 1995. Effect of composting on sewage sludges contaminated with heavy metals. Bioresource Technol., 53: 13–19.
• 9. Hellebrand H. J.1998. Emission of nitrous oxide and other trace gases during composting of grass and green waste. J. Agric. Eng Res., 69: 365-375.
• 10. Hsu J.H., Lo S.L. 1999. Recycling of separated pig manure: characterization of maturity and chemical fractionation of elements during composting. Wat. Sci. Tech., 40(1): 121-127.
• 11. Jakubus M., Czekała J. 2010. Chromium and nickel speciation during composting process of different biosolids. Fresen. Environ. Bull., 19(2a): 289-299.
• 12. Janowicz L. 2006. Biomasa w Polsce. Energetyka, 6: 601-604.
• 13. Jenkins J. 2005. The human manure handbook. A guide to composting human manure. Chelsea Green Publishing, 259 s.
• 14. Leita L., De Nobili M. 1991. Water-soluble fractions of heavy metal during composting of municipal solid waste. J. Environ. Qual., 22: 857-863.
• 15. Mupondi L.T., Mnkeni P.N.S., Brutsch M.O. 2006. Evaluation of pine bark or pine bark with goat manure or sewage sludge cocomposts as growing media for vegetable seedlings. Compost Sci. Util., 14(4): 238-243.
• 16. Paré T., Dinel H., Schnitzer M., Dumonet S. 1999. Extractability of trace metals during co-composting of biosolids and municipal solid wastes. Biol. Fert. Soils, 29: 31–37.
• 17. Sądej W., Namiotko A. 2011. Content of copper, zinc and manganese in soil fertilized withmunicipal solid waste composts. Ecol. Chem. Eng. A, 18(9–10): 1327-1338.
• 18. Sing J., Kalamadhad A.S. 2013. Assessment of bioavailability and leachability of heavy metals during rotary drum composting of green waste (Water hyacinth). Ecol. Eng., 52: 59–69.
• 19. Smith S.R. 2009. A critical review of the bioavailability and impacts of heavy metals in municipal solid waste composts compared to sewage sludge. Environ. Int., 35: 142–156.
• 20. Trois C., Polster A. 2007. Effective pine bark composting with the Dome Aeration Tech-nology. Waste Manage., 27: 96–105.
• 21. Tuomela M., Vikman M., Hatakka A., Itävaara M. 2000. Biodegradation of lignin in a compost environment: a review. Bioresource Technol., 72: 169-183.
• 22. Vahdat E., Nourbakhsh F., Basiri M. 2011. Lignin content of range plant residues controls N mineralization in soil. Eur. J. Soil Biol., 47: 243-246.
• 23. Vukobratović M., Lončarić Z., Vukobratović Ž., Lončarić R., Čivić H. 2008. Composting of wheat straw by using sheep manure and efective microorganisms. Agronomski Glasnik, 4: 365-376.