Rośliny alternatywne w fitoekstrakcji metali ciężkich z obszarów skażonych

• Autorzy: Żurek G. , Majtkowski W.

Warianty tytułu

EN

Alternative plant species in phytoremediation of heavy metals from polluted land

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Metale ciężkie to pierwiastki o gęstości powyżej 4,5 gźcm-3, występujące naturalnie w skorupie ziemskiej. Niektóre z nich są niezbędne do prawidłowego funkcjonowania organizmów żywych (np. miedź, cynk), a np. kadm, ołów, rtęć czy arsen są przyczyną wielu chorób. Do nadmiernej kumulacji tych pierwiastków w glebach i roślinach doprowadził rozwój przemysłu i komunikacji oraz nieracjonalne stosowanie środków ochrony roślin i nawozów mineralnych. Najbardziej efektywną metodą oczyszczania środowiska zanieczyszczonego metalami ciężkimi jest pozyskiwanie tych substancji z gleby za pomocą roślin, które są w stanie rosnąć w warunkach wysokiego stężenia toksycznych substancji i akumulować je w swoich organizmach. Z uwagi na wielostronne zastosowanie (rekultywacja i stabilizacja terenów skażonych, fitoekstrakcja metali ciężkich oraz wykorzystanie do produkcji bioenergii) na szczególne zainteresowanie zasługują: kostrzewa trzcinowa, mozga trzcinowata, rajgras wyniosły, perz wydłużony, proso rózgowate, palczatka Gerarda, miskant cukrowy, sałata kompasowa, bylica zwyczajna, nawłocie: kanadyjska i późna. W opracowaniu niniejszym przedstawiono możliwe do zrealizowania scenariusze fitoekstrakcji metali ciężkich z gleb skażonych oraz późniejszej utylizacji roślin dla wycofania szkodliwych substancji.

EN

A major environmental concern due to dispersal of industrial and urban wastes generated by human activities is the contamination of soil. Wide range of inorganic and organic compounds cause contamination, these include heavy metals. Although many metals are essential, all of them are toxic in higher concentrations, as they cause oxidative stress by formation of the free radicals. They can also replace essential metals in pigments or enzymes disrupting their function. Metal contaminated soil may be remediated by chemical, physical and biological techniques. Physico-chemical techniques for soil remediation render the land useless for plants as they remove all biological activities, including nitrogen fixing bacteria, mycorrhiza, fungi as well as fauna. Considering the possibilities for bioremediation of waste and polluted land, important are both, the ability of species to accumulate high volume of elements per biomass unit, as well as the possibility of high biomass production over a given time and area. The ability of plants to heavy metals uptake from soils is affected by a number of factors including plant species, amount of heavy metal in soil, soil moisture content and pH, organic matter content in soil etc. On the basis of literature survey some species were selected to further examination: tall fescue, reed canary grass, tall oat grass, switch grass, big bluestem, Miscanthus and few dicotyledonous species: Lactuca seriolla, Solidago canadensis, S. serotina, Artemisia absynthium.

Słowa kluczowe

PL

biomasa; bioremediacja; metale ciężkie; roślina energetyczna

EN

energy plant; biomass; heavy metal; bioremediation; polluted soil

• Wydawca: Wydawnictwo ITP
• Czasopismo: Problemy Inżynierii Rolniczej
• Rocznik: 2009
• Tom: R. 17, nr 3
• Strony: 83--89
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., tab.

Twórcy

autor

Żurek G.

autor

Majtkowski W.

• Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin w Radzikowie

Bibliografia

• Arbatowska A. 2006. Armeria maritima - gatunek roślin przystosowany do wzrostu na glebach skażonych metalami ciężkimi. Kosmos, Nr 55(2-3), s. 217-227
• Baranowska-Morek A. 2003. Roślinne mechanizmy tolerancji na toksyczne działanie metali ciężkich. Kosmos, Nr 52(2-3), s. 283-295
• Domagała-Świątkiewicz I. 2003. Jak zapobiegać skażeniu roślin metalami ciężkimi? Działkowiec, Nr 2, s. 630: 58-59
• Ghosh M., Singh S.P. 2005. A review of phytoremediation of heavy metals and utilization of its byproducts. Applied Ecology and Environmental Research, Nr 3(1), s. 1-18
• Gruca-Królikowska S., Wacławek W. 2006. Metale w środowisku. Cz. II. Wpływ metali ciężkich na rośliny. Chemia. Dydaktyka. Ekologia. Metrologia, Nr 11, 1-2, s. 41-56
• Gwóźdź E. A., Kopyra M. 2003. Reakcja komórek roślinnych na metale ciężkie - aspekty biotechnologiczne. Biotechnologia, Nr 3, 62, s. 107-123
• Hinchman R. R., Negri C. M., Gatliff E. G. 1999. Phytoremediation: using green plants to clean up contaminated soil, groundwater and wastewater. Agronne Nat. Lab., Applied Natural Sciences, Internet
• Kabała C., Singh B.R., 2001. Fractionation and mobility of copper, lead, and zinc in soil profiles in the vicinity of a copper smelter. Journal of Environmental Quality, Nr 30, s. 485-492
• Kabata-Pendias A., Pendias H. 1999. Biogeochemia pierwiastków śladowych. PWN, Warszawa
• Kyzioł J. 1994. Minerały ilaste jako sorbenty metali ciężkich. Wyd. PAN, Wrocław-Warszawa-Kraków
• Pasieczna A. 2002. Zawartość cynku w glebach wybranych miast w Polsce. Zeszyty Naukowe Komitetu "Człowiek i Środowisko" PAN, Nr 33, s. 203-212
• Porębska G., Ostrowska A. 1999. Heavy metal accumulation in wild plants: imlpications for phytoremediation. Polish Journal of Environmental Studies, vol. 8, no. 6, s. 433-442
• Rosada J. 2007. Progress in Plant Protection - Postępy w Ochronie Roślin, Nr 47(1), s. 119-127
• Roszyk E., Szerszeń L., 1988, Nagromadzenie metali ciężkich w warstwie ornej gleb stref ochrony sanitarnej przy hutach miedzi. Roczniki Gleboznawcze T. XXXIX, Nr 4, s. 135-158
• Salt D.E. Blaylock M., Nanda Kumar P.B.A., Dushenkov D., Enslay B., Chet I., Raskin I. 1995. Phytoremediation: a novel strategy for the removal of toxic metals from the environment using plants. Biotechnology, Nr 13, s. 468-474
• Sękara A. 2005. Metale ciężkie w środowisku. Hasło Ogrodnicze, Nr 6: www.ho.haslo.pl/article.php?id=2297
• Susurla S., Medina V.F., McCutcheon S.C. 2002. Phytoremediation: an eco-logical solution to organic chemical contamination. Ecological Engineering, Nr 18, s. 647-658
• Starck Z. 2002. Fizjologiczne podstawy produktywności roślin. W: Kopcewicz J., Lewak S. (red.) Fizjologia roślin. Wydawnictwo PWN, Warszawa, s. 679-706
• Terelak H., Motowicka-Terelak T., Stuczyński T., Pietruch C. 2000. Pierwiastki śladowe (Cd, Cu, Ni, Pb, Zn) w glebach użytków rolnych Polski. IOŚ, Warszawa
• Wierzbicka M. 2002. Przystosowania roślin do wzrostu na hałdach cynkowo-ołowiowych okolic Olkusza. Kosmos, 51, Nr 2(255), s. 139-150