Heavy Metal Extraction by Jerusalem Artichoke (Helianthus tuberosus L.) from Soils Contaminated with Heavy Metals

• Autorzy: Jasiewicz C. , Antonkiewicz J.

Warianty tytułu

PL

Ekstrakcja metali ciężkich przez topinambur z gleb zanieczyszczonych metalami ciężkimi

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The studies were conducted under pot experiment conditions on soil with granulometric composition of ordinary dust with 16.6% organic matter and pHKcl - 6.0. The experimental design included six objects, which differed by a dose of heavy metals introduced into the soil. The highest levels of the soil contamination with heavy metals were as follows: 80 mg Cd, 480 mg Pb, 240 mg Ni, 32 mg Pb and 800 mg Zn . kg-I d.m. The metals were introduced into the soil as water solutions seven days before sowing. Vegetation period of Jerusalem artichoke was 121, 135 and 126 days. The amount of yield and the contents of cadmium, lead, copper, nickel and zinc in leaves, petioles and stems were assumed as the criteria of heavy metal toxicity. II was found that the third, fourth and fifth level of soil contamination with heavy metals caused a depression in yields of Jerusalem artichoke. Depending on the object, the decrease in the above ground parts yields was from 12% to 98% as compared with the control. On the basis of analyses it was determined that the contents of investigated metals increased in the plants with the level of soil contamination and their contents in the analysed indicator parts ranged form 0.19 to 29.84 mg Cd, 2.17-19.2 mg Pb, 1.58-40.59 mg Ni, 4.11-25.90 mg Cu, and 15.9-222.1 mg Zn . kg-I d.m. The obtained results show that the studied Jerusalem artichoke has a considerable ability to accumulate heavy metals.

PL

Dobór gatunków roślin odpornych na metale ciężkie oraz kumulujących duże ich ilości umożliwiłby rekultywację obszarów skażonych. Jednym z takich gatunków, zdolnych do pobierania szkodliwych pierwiastków i dających wysokie plony jest topinambur (Helianthus tuberosus L.). Badania przeprowadzono w latach 1997-1999 w warunkach doświadczenia wazonowego. Do doświadczenia wykorzystano glebę o składzie granulometrycznym pyłu zwykłego, zawartości materii organicznej 16,6%, pHKcl - 6,0; pojemności sorpcyjnej gleby (oznaczoną metodą Mehlicha) - 81,1 cmol (+) . kg-I; całkowitej kwasowości wymiennej - 9,60 me/l00 g gleby. Schemat doświadczenia obejmował sześć obiektów różniących się dawką wprowadzonych do gleby metali ciężkich (Cd, Pb, Ni, Cu, Zn). Okres wegetacji topinamburu w latach 1997-1999 wynosił odpowiednio 121, 135, 126 dni. Stwierdzono istotny wpływ m, IV i V poziomu zanieczyszczenia gleby metalami ciężkimi na plonowanie topinamburu. Spadek plonu części nadziemnych w zależności od obiektu i roku doświadczenia w odniesieniu do obiektu kontrolnego wahał się od 12% do 98%. Duże koncentracje Cd, Pb, Ni, Cu i Zn w glebie znajdują potwierdzenie w jego zawartości w testowanej roślinie. Średnia zawartość badanych metali ciężkich w topinamburze wzrastała wraz z poziomem zanieczyszczenia gleby metalami ciężkimi i mieściła się w zakresie: 0,19-29,84 mg Cd; 2,17-19,12 mg Pb; 1,58-40,59 mg Ni; 4,11-25,90 mg Cu; 15,9-222,1 mg Zn . kg-I s.m.

Słowa kluczowe

EN

phytoremediation; yield; content; uptake; Cd; Pb; Ni; Cu; Zn

PL

fitoremediacja; plon; zawartość; pobranie; Cd; Pb; Ni; Cu; Zn

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Chemia i Inżynieria Ekologiczna
• Rocznik: 2002
• Tom: Vol. 9, nr 4
• Strony: 379--386
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Jasiewicz C.

• Department of Agricultural Chemistry, University of Agriculture, Al. A. Mickiewicza 21, 31-120 Kraków, Poland, tel. 48/.../12/662 43 50

autor

Antonkiewicz J.

• Department of Agricultural Chemistry, University of Agriculture, Al. A. Mickiewicza 21, 31-120 Kraków, Poland, tel. 48/.../12/662 43 50

Bibliografia

• [1] Salt D.E., Blaylock M., Kumar N.P.B.A., Duschenkov V., Ensley B.D., Chet I. and Raskin I.: Phytoremediation: A Novel Strategy - for the Removal of Toxic Metals from the Environment Using Plants. Biotech., 1995, 13, 468-474.
• [2] Kucharski R., Sas-Nowosielska A., Pogrzeba M., Kryński K. and Małkowski E.: Perspektywy stosowania metody fitoekstrakcji do oczyszczania gleb w warunkach polskich. Ochr. Środ. i Zasob. Natur., 1999, 18, 469-475.
• [3] Sas-Nowosielska A., Kucharski R., Kryński K., Małachowski E. and Pogrzeba M.: Problemy związane z fitoremediacją terenów rolniczych położonych w rejonie oddziaływania przemysłu metali nieżelaznych. Ibid., 1999, 18, 463-468.
• [4] Grzebisz W., Diatta J.B. and Barłóg P.: Ekstrakcja metali ciężkich przez rośliny włókniste z gleb zanieczyszczonych emisjami huty miedzi. Cz. I. Konopie siewne. Zesz. Probl. PNR., 1998, (460), 685-695.
• [5] Grzebisz W., Potarzycki J. and Cieśla L.: Ekstrakcja metali ciężkich przez rośliny włókniste a gleb zanieczyszczonych emisjami huty miedzi. Cz. II. Len. Ibid., 1998, (460), 697-708.
• [6] Borkowska H. and Styk B.: Ślazowiec pensylwański (Sida hermophrodita Rusby). Uprawa, wykorzystanie. Wyd. AR, Lublin 1997, s. 50.
• [7] Jasiewicz Cz. and Antonkiewicz J.: Wpływ zanieczyszczenia gleby metalami ciężkimi na właściwości fizykochemiczne gleby, plon i skład chemiczny topinamburu (Helianthus tuberosus L.). Folia Univ. Agric. Stetin., 211, Agricultura, 2000, (84), 141-146.
• [8] Ostrowska A., Gawliński S. and Szczubiałka Z.: Metody analizy i oceny właściwości gleb i roślin. Katalog. Wyd. IOŚ, Warszawa 1991, p. 334.
• [9] Kabata-Pendias A. and Pendias H.: Biogeochemia pierwiastków śladowych. Wyd. Nauk. PWN, Warszawa 1999, p. 398.
• [10] Spiak Z.: Badania nad określeniem szkodliwej dla roślin uprawnych zawartości cynku w glebach. Zesz. Nauk. AR Wrocław 1993, Rozpr. hab. 121, p. 88.
• [11] Wójcik A. and Tukendorf A. Strategia unikania stresu w odporności na metale ciężkie. Wiad. Bot., 1995, 39(3/4), 33-40.
• [12] Fabiszewski J.: Reagowanie populacji roślin na stresy jonowe, [in:] Bioindykacja skażeń przemysłowych i rolniczych. Materiały pokonferencyjne, red. J. Fabiszewski, PAN, Oddział we Wrocławiu. Komisja Nauk o Ziemi, Wrocław 1983, pp. 47-56.
• [13] Brej T. and Fabiszewski J.: Testy wzrostu i rozwoju korzeni w ocenie skażenia roślin metalami ciężkimi. [in:] Ibid., pp. 223-236.