Effect of Sewage Sludge Composts on Arsenic Concentrations in Some Crops

• Autorzy: Ciećko Z. , Harnisz M. , Najmowicz T.

Warianty tytułu

PL

Wpływ kompostów z osadów ściekowych na zawartość arsenu w wybranych roślinach uprawnych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of this paper was to determine the likelihood of contamination of crops with this element introduced into soil with sewage sludge compost. Prior to composting, sewage sludge was supplemented with various components. The material for the experiment was mixed, fermented sewage sludge composted with straw, manure, sawdust and lime. The obtained composts had a relatively low concentration of total arsenic. Its concentration in dry matter ranged from 1.87 mg • kg-1 in pure sewage sludge to 3.08 mg • kg-1 in compost supplemented with 20% of manure. The soluble form of arsenic ranged from 2.14 mg • kg-1 in the dry matter in the compost supplemented with 20% of sawdust to 1.26 mg • kg-1 in the compost with 40% sawdust The obtained composts were tested in a pot experiment with wheat, maize and radish. The experimental crops were fertilized with composts which constituted 2% and 4% of the soil mass. The obtained composts applied in doses of 2 and 4% did not have a significant effect on the arsenic concentration in the cultivated crops and did not cause an excessive zinc accumulation in the crop yields. The results suggest that the introduction of organic matter to the soil had a greater effect on the arsenic concentration in the plants (resulting in reduced arsenic mobility) than the introduction of this chemical element to the soil with sewage sludge composts.

PL

Celem pracy było rozpoznanie kompostów z komunalnych osadów ściekowych pod względem zagrożeń skażenia roślin uprawnych arsenem. W badaniach wykorzystano mieszane, przefermentowane osady ściekowe, które kompostowano same oraz z dodatkiem 20 i 40% słomy, obornika i trocin. Ponadto uwzględniono obiekt z dodatkiem wapna w dawce równoważnej kwasowości hydrolitycznej osadu ściekowego. Uzyskane komposty stosowano w doświadczeniach wazonowych, w których uprawiano pszenicy jara, kukurydzę oraz rzodkiewkę. Doświadczenia wazonowe uwzględniały dwie serie. W pierwszej serii rośliny były nawożone kompostami w dawce 2% w stosunku do masy gleby, a w drugiej serii w dawce 4%. Wyprodukowane komposty charakteryzowały się niską zawartością, arsenu ogółem. Jego zawartość wahała się pomiędzy 1,87 mg • kg-1 s.m. w kompoście z samych osadów ściekowych do 3,08 mg • kg-1 w kompoście wytworzonym z mieszaniny osadów plus 20% obornika. Rozpuszczalne formy arsenu mieściły sic w granicach od 2,14 mg - kg w s.m. w kompoście z dodatkiem 20% trocin do 1,26 mg • kg-1 w kompoście z dodatkiem 40% trocin. Zawartość arsenu w plonach badanych roślinach była znacznie zróżnicowana. W odniesieniu do suchej masy średnio wynosiła: w ziarnie pszenicy — 0,013 mg • kg-1, w zielonce kukurydzy — 0,356 mg • kg-1, a w korzeniach rzodkiewki — 0,196 mg• kg-1 s.m. Zróżnicowane dawki kompostów w ilości 2 i 4% nie miały znaczącego wpływu na zawartość arsenu w uprawianych roślinach. Oddziaływanie poszczeg6lnych kompostów na zawartość arsenu w uprawianych roślinach było znacznie zróżnicowane. Porównywane komposty w przypadku ziarna pszenicy przeważnie podwyższały, a w korzeniach rzodkiewki obniżały zawartość arsenu w stosunku do obiektów kontrolnych —nie nawożonych kompostami. W przypadku zielonki kukurydzy nie wykazano większego związku zawartości arsenu od nawożenia kompostami. Jakkolwiek w części obiektów wykazano wzrost zawartości arsenu w roślinach pod wpływem stosowanych kompostów, to jednak ogólna koncentracja tego pierwiastka była niska. Z wyników doświadczenia można wnioskować, że na koncentrację arsenu w plonach badanych roślin większy wpływ miał fakt dostarczenia z kompostami do gleby dużej ilości substancji organicznej, która przyczynia się do zmniejszenia mobilności arsenu, niż ilościowe wniesienie tego pierwiastka.

Słowa kluczowe

EN

trace element; arsenic; sewage sludge; composting; crops; spring wheat; maize; radish

PL

pierwiastki śladowe; arsen; osad ściekowy; kompostowanie; plon; pszenica jara; kukurydza; rzodkiewka

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Chemia i Inżynieria Ekologiczna
• Rocznik: 2002
• Tom: Vol. 9, nr 11
• Strony: 1301--1306
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., tab.

Twórcy

autor

Ciećko Z.

• Department of Environmental Chemistry, University of Warmia and Mazury in Olsztyn, plac Łódzki 4, 10-718 Olsztyn

autor

Harnisz M.

• Department of Environmental Chemistry, University of Warmia and Mazury in Olsztyn, plac Łódzki 4, 10-718 Olsztyn

autor

Najmowicz T.

• Department of Environmental Chemistry, University of Warmia and Mazury in Olsztyn, plac Łódzki 4, 10-718 Olsztyn

Bibliografia

• [1] Czekała J.: Zesz. Nauk. AR Szczecin, 1999, 77, 33-38.
• [2] Filipek T. and Fidecki M.: ibid., 1999, 77, 87-92.
• [3] Kalembasa S., Pakuła K. and Becher M.: ibid., 1999, 77, 125-128.
• [4] Siuta J.: Mat. III Konferencji Naukowo-Technicznej "Przyrodnicze użytkowanie osadów ściekowych", Świnoujście 9-11.06.1999, pp. 7-19.
• [5] Wołoszyk Cz. and Krzywy E.: Zesz. Nauk. AR w Szczecinie, 1999, 77, 387-392.
• [6] Rosik-DuIewska C.: Podstawy gospodarki odpadami, Lublin 1999, pp. 199-217.
• [7] Smith S.R.: Agricultural Recycling of Sewage Sludge and the Environment. CAB International, 1996, pp. 9-40.
• [8] Baran S. and Martyn W.: Zesz. Probl. Post. Nauk Rol., 1996, 429, 37-41.
• [9] Siuta J. and Wasiak G.: Inż. Ekol., 2001, 3, 13-42.
• [10] Sikorski M. and Wojarska-Maciejewska I.: Wiad. melior. łąk., 1997, 40(1), 18-20.
• [11] Bernacka J. and Pawłowska L.: Przeróbka i zagospodarowanie osadów z miejskich oczyszczalni ścieków ocena sposobów oraz kierunki rozwiązań, Warszawa, Instytut Ochrony Środowiska, 1996, pp. 30-35.
• [12] Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 27 grudnia 2000 r. w sprawie wykazu dopuszczalnych ilości substancji dodatkowych i innych substancji obcych dodawanych do środków spożywczych lub używek, a także zanieczyszczeń, które mogą znajdować się w środkach spożywczych lub używkach (DzU 2001, nr 9, poz. 72).
• [13] Cieśla W., Zalewski W., Kucharski J., Dąbkowska H. and Jaworska H.: Zesz. Probl. Post. Nauk Rol., 1993, 409, 43-48.
• [14] Drozd J., Jamroz E., Licznar M., Licznar S.E. and Weber J.: Mat. I Konferencji Naukowo-Technicznej "Kompostowanie i użytkowanie kompostu", Puławy-Warszawa, 16-18.06.1999, pp. 247-256.
• [15] Hryńczuk B. and Weber R.: Mat. I Konferencji Naukowo-Technicznej "Kompostowanie i użytkowanie kompostu", Puławy-Warszawa, 16-18.06.1999, pp. 133-138.
• [16] Maćkowiak Cz., Żebrowski J. and Giergielewicz B.: Mat. I Konferencji Naukowo-Technicznej "Kompostowanie i użytkowanie kompostu", Puławy-Warszawa, 16-18.06.1999, pp. 81-96.