Chromium Content in Soils and Plants in the Area under Influence of MMP “Boleslaw” Enterprise in Bukowno near Olkusz

• Autorzy: Czech T. , Czora M. , Gambuś F. , Wieczorek J.

Identyfikatory

DOI

10.2428/ecea.2013.20(12)128

Warianty tytułu

PL

Zawartość chromu w glebach i roślinach w rejonie oddziaływania zakładów „Bolesław” w Bukownie koło Olkusza

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Chromium belongs to the group of trace elements. Plants take it up from the substratum passively, therefore Cr content in plants is usually correlated with its concentrations in the soil solution. Toxic effect of chromium on plants depends both on its degree of oxidation and on the kind of compound in which it occurs. Due to the hazard of excessive chromium accumulation in plants in the areas with its elevated contents, particularly post-industrial and transformed areas, an on-going monitoring of this metal content in soils and fodder plants is recommended. The investigations were conducted to define and describe chromium transfer in the soil-plant system in the areas with various degrees of heavy metal pollution, using Surfer 8.0 programme for the presentation of spatial distribution of the metal in plants and soil in the area under investigations. The investigated area covered 100 km2 in the vicinity of MMP (Mine and Metallurgical Plants) “Boleslaw” SA in Bukowno near Olkusz. Samples of soil and plant material were collected in 139 localities, during the period from June to August 2008. In each investigated point soil was sampled from two layers: 0–10 cm and 40–50 cm, together with the aboveground parts of mono- and dicotyledonous plants. In dissolved samples of plant and soil material chromium content was assessed using atomic absorption spectrometer with inductively coupled argon plasma (ICP-AES). Soils from the investigated area revealed diversified contents of chromium, however no diversification was observed between the analysed soil layers. Slightly higher values occurred in the soils from 0–10 cm layer, particularly in the immediate vicinity of “Boleslaw” enterprise. Chromium accumulation in the monoand dicotyledonous plants growing around MMP “Boleslaw” enterprise revealed weak diversification. No significant differences were observed either in the chromium accumulation in both analysed plant groups.

PL

Chrom należy do grupy pierwiastków śladowych. Jest on pobierany z podłoża przez rośliny biernie, przez co jego zawartość w roślinach jest zwykle skorelowana z zawartością chromu w roztworze glebowym. Toksyczne działanie chromu na rośliny zależy zarówno od jego stopnia utlenienia, jak również od rodzaju związku w jakim występuje. Ze względu na zagrożenie nadmierną kumulacją chromu w roślinach w terenach z podwyższoną zawartością chromu, szczególnie poprzemysłowych i przekształconych, zaleca się stały monitoring zawartości tego metalu w glebach i roślinach przeznaczonym na paszę. Celem przeprowadzonych badań było zdefiniowanie i opisanie transferu chromu w układzie gleba-roślina w terenach w różnym stopniu zanieczyszczonych metalami ciężkimi, z wykorzystaniem programu Surfer 8.0 do prezentacji przestrzennego rozmieszczenia metalu w roślinach i glebie na terenie objętym badaniami. Obszar badań obejmował 100 km2 w sąsiedztwie Zakładów Górniczo-Hutniczych „Bolesław” SA w Bukownie koło Olkusza. Próbki gleby i materiału roślinnego zebrano w 139 miejscach, w okresie od czerwca do sierpnia 2008 r. W każdym punkcie badań pobrano glebę z dwóch poziomów: 0–10 i 40–50 cm oraz części nadziemne roślin jedno- i dwuliściennych. W roztworzonych próbkach materiału roślinnego i glebowego oznaczono zawartość chromu przy użyciu spektrometru emisji atomowej z indukcyjnie wzbudzoną plazmą argonową (ICP-AES). Gleby z badanego obszaru wykazywały zróżnicowane zawartości chromu, jednak nie stwierdzono znacznego zróżnicowania jego zawartości pomiędzy badanymi warstwami gleb. Nieco większe zawartości występowały w glebach z warstwy 0–10 cm, zwłaszcza w bezpośrednim sąsiedztwie ZGH „Bolesław” SA. Zawartość chromu w częściach nadziemnych roślin jedno- i dwuliściennych rosnących wokół ZGH „Bolesław” SA wykazywała słabe zróżnicowanie. Nie stwierdzono także znaczących różnic w nagromadzeniu chromu w obu badanych grupach roślin.

Słowa kluczowe

EN

chromium; mono plants; dicotyledonous plants; MMP Boleslaw SA

PL

chrom; rośliny jednoliścienne; rośliny dwuliścienne; ZGH Bolesław S.A.

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Ecological Chemistry and Engineering. A
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 20, nr 12
• Strony: 1423--1430
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Czech T.

• Department of Agricultural and Environmental Chemistry, University of Agriculture in Krakow, al. A. Mickiewicza 21, 30–120 Kraków, Poland, phone: [phone], fax: [phone]

autor

Czora M.

• Department of Agricultural and Environmental Chemistry, University of Agriculture in Krakow, al. A. Mickiewicza 21, 30–120 Kraków, Poland, phone: [phone], fax: [phone]

autor

Gambuś F.

• Department of Agricultural and Environmental Chemistry, University of Agriculture in Krakow, al. A. Mickiewicza 21, 30–120 Kraków, Poland, phone: [phone], fax: [phone]

autor

Wieczorek J.

• Department of Agricultural and Environmental Chemistry, University of Agriculture in Krakow, al. A. Mickiewicza 21, 30–120 Kraków, Poland, phone: [phone], fax: [phone]

Bibliografia

• [1] Kamaludeen SPB, Megharaj M, Juhasz AL, Sethunathan N, Naidu R. Chromium-Microorganism Interactions in Soils: Remediation Implications. Rev Environ Contam Toxicol. 2003;178:93-164.
• [2] McGrath SP. Chromium and nickel. In: Heavy Metals in Soil. London: Blackie; 1995:152-178.
• [3] Liao Y, Wang Z, Yang Z, Chai L, Chen J, Yuan P. Migration and transfer of chromium in soil-vegetable system and associated health risks in vicinity of ferro-alloy manufactory. Trans Nonferrous Met Soc China. 2011;21:2520-2527. DOI: 10.1016/S1003-6326(11)61045-5.
• [4] Skowronski G, Seide M, Abdel-Rahman M. Oral bioaccessibility of trivalent and hexavalent chromium in soil by simulated gastric fluid. J Toxicol Environ Health A. 2001;63:351-362. http://scholarworks.umass.edu/soilsproceedings/vol11/iss1/5.
• [5] Fendorf SE. Surface reactions of chromium in soils and waters. Geoderma. 1995;67:55-71. DOI: 10.1016/0016-7061(94)00062-f.
• [6] Becquer T, Quantin C, Sicot M, Boudot JP. Chromium availability in ultramafic soils from New Caledonia. Sci Total Environ. 2003;301(1-3):251-261. DOI: S0048-9697(02)00298-X.
• [7] Broadway A, Cave MR, Wragg J, Fordyce FM, Bewley RJF, Graham MC, Ngwenya BT, Farmer JG. Determination of the bioaccessibility of chromium in Glasgow soil and the implications for human health risk assessment. Sci Total Environ. 2010;409:267-277. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2010.09.007.
• [8] Dhal B, Thatoi HN, Das NN, Pandey BD. Chemical and microbial remediation of hexavalent chromium from contaminated soil and mining/metallurgical solid waste: A review. J Hazard Mater. 2013;250-251:272-291. DOI: org/10.1016/j.jhazmat.2013.01.048.
• [9] Mapa powiatu olkuskiego. Kraków: Wydawnictwo Compass; 2009.
• [10] Ostrowska A, Gawliński S, Szczubiałka Z. Metody analizy i oceny właściwości gleb i roślin. Katalog. Warszawa: Instytut Ochrony środowiska; 1991:333 pp.
• [11] Stewart M, Jardine P, Barnett M, Mehlhorn T, Hyder L, McKay L. Influence of soil geochemical and physical properties on the sorption and bioaccessibility of chromium (III). J Environ Dual. 2003;32:129-137. http://www.esd.ornl.gov/earth_aquatic/projects/estcp/stewart_etal_2003a.pdf.
• [12] Cabała J. Metale ciężkie w środowisku glebowym olkuskiego rejonu eksploatacji rud Zn-Pb. Katowice: Wyd Uniwersytetu śląskiego; 2009:130 pp.
• [13] Dudka S. Ocena całkowitych zawartości pierwiastków głównych i śladowych w powierzchniowej warstwie gleb Polski. Praca habilitacyjna. Puławy: IUNG Puławy; 1992:293 pp.
• [14] Kabata-Pendias A, Pendias H. Trace Elements in Soils and Plants. 3rd ed. Boca Raton, FL: CRC Press; 2001:315 pp.