Phytotoxicity of chromium and nickel

• Autorzy: Fargašova A.

Warianty tytułu

PL

Fitotoksyczność chromu i niklu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The dry and fresh biomass, water content, photosynthetic pigments production and metal accumulation in roots and shoots of mustard (Sinapis alba L) seedlings was evaluated in laboratory experiments with three types of washing wastewaters from cutlery production line with high content of Cr and Ni. Ali tested washing waters reduced root dry mass, whereas the dry mass of shoots was either not affected or it increased. The effect of tested washing waters was stronger on fresh mass production than on dry mass production. This indicates problems in water reception and translocation. The adverse effect on photosynthetic pigments production increased only slowly with remaining washing wastewater concentration. Almost all Chl a/b ratios were the same as for the control and this indicated no significant differences in the reduction of either a or b chlorophylls. In opposite to chlorophylls carotenoids content was in the presence of tested washing wastewaters increased and overreached their content in a control or their concentration was on the same level as in the control. As the ratio of Chl(a+b)/Car was lower than that for the control for almost all tested samples, a stronger reduction in chlorophylls than in carotenoids was confirmed. While the accumulation of Cr was higher in the roots, Ni was distributed equally through the whole plant seedlings. Cr uptake in the roots and shoots was in average about 1.7 and 7.3 limes, respectively, lower than that of Ni. Nickel percentage uptake from washing waters in the roots and shoots was nearly equal and range from 10.2 to 15.8%. These determined adverse effects of washing wastewaters from this cutlery production line classified them as too dangerous to be spread on open-land soil.

PL

W warunkach laboratoryjnych badano zawartość wody, produkcję pigmentów fotosyntetyzujących oraz akumulację metali w suchej i świeżej biomasie korzeni i pędów gorczycy (Sinapis alba L). Rozpatrywano wpływ trzech rodzajów wód opadowych (o dużym stężeniu Cr i Ni), pochodzących z linii produkcyjnej sztućców. Ścieki zmniejszały suchą masę korzeni, natomiast sucha masa pędów albo pozostawała niezmieniona, albo wzrastała. Wpływ ścieków był większy w przypadku świeżej masy niż suchej. Wskazuje to na trudności z przyswajaniem i transportem wody. Wpływ wód odpadowych na pigmenty fotosyntetyzujące był niewielki, nastąpił jednak pewien wzrost ich wytwarzania. Prawie wszystkie stosunki Chl a/b były takie same jak dla kontroli, co wskazuje na brak statystycznie istotnych różnic w redukcji chlorofilu a lub b. W przeciwieństwie do chlorofili zawartość karotenoidów w obecności wód odpadowych rosła, przekraczając ich zawartości w kontroli lub ich stężenie nie ulegało zmianom. Stosunek Chl(a+b)/Car był mniejszy niż zawartość w próbkach kontrolnych dla prawie wszystkich badanych próbek, co potwierdza większe zmniejszenie zawartości chlorofili niż karotenoidów. Nagromadzenie Cr było większe w korzeniach, a Ni był równo rozłożony w sadzonkach roślin. Pobieranie Cr w korzeniach i pędach było średnio 1,7 i 7,3 razy większe niż, odpowiednio, Ni. Pobieranie Ni z wód odpadowych przez korzenie i pędy było niemal równe i wahało się w zakresie od 10,2 do 15,8%. Negatywne wpływy wód odpadowych, pochodzących z linii produkcyjnej sztućców, czyni niemożliwym bezpośrednie ich wylewanie do gleby.

Słowa kluczowe

EN

phytotoxicity; cutlery washing wastewaters; chromium; nickel; mustard; Sinapis alba L.

PL

fitotoksyczność; oczyszczanie ścieków z produkcji sztućców; chrom; nikiel; gorczyca; Sinapis alba L.

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Ecological Chemistry and Engineering. S
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 15, nr 3
• Strony: 335--348
• Opis fizyczny: Bibliogr. 46 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Fargašova A.

• Department of Ecosozology and Physiotactics, Faculty of Natural Sciences, Comenius University in Bratislava, Mlynska dolina, SK-842 15 Bratislava, Slovak Republic, tel. [phone], fax [phone],

Bibliografia

• [1] Chandra P. and Kulshreshtha K: Bot. Rev., 2004, 70, 313-327.
• [2] Guilizzoni P., Adams M.S. and McGaffey N.: [In:] Rasmussen L. (ed.): Ecotoxicology: Proc. Third Oikos Conference. Ecological Bulletins, Stockholm 1984, 90-96.
• [3] Römbke J. and Moltman J.F.: Applied Ecotoxicology. CRC Press, Boca Raton 1996.
• [4] Efroymson R.A., Will M.E, Suter G.W. and Wootten A.C.: Toxicological Benchmarks for Screening Contaminants of Potential Concern for Effects on Terrestrial Plants, Revision Prepared for the US Department of Energy Office of Environmental Management, 1997.
• [5] Vassilev A., Berowa M. and Zlatev Z.: Biol. Plant., 1998, 41,601-606.
• [6] Hartley-Whitaker J., Ainsworth G. and Meharg A.A.: Plant, Cell, Environ., 2001, 24, 713-722.
• [7] Bennicelli R, Stępniewska Z., Banach A., Szajnocha K and Ostrowski J.: Chemosphere, 2004, SS, 141-146.
• [8] Shanker A.K, Cervantes C, Loza-Tavera H. and Avudainayagam S.: Environ. Int., 2005, 31, 739-753.
• [9] Kotas J. and Stasicka z.: Environ. Pollut., 2000, 107,263-283.
• [10] Sharma D.C., Chatterjee C. and Sharma CP.: Plant Sci. (Shannon, Ireland), 1995, 111, 145-151.
• [11] Brown P.H., Welch R.M. and Cary E.E.: Plant Physiol., 1987, 85, 801-803.
• [12] Drazic G. and Mihailovic N.: Plant Sci., 2005, 168, 511-517.
• [13] Lichtenthaler H.K and Wellbum AR.: Biochem. Soc. Trans., 1983, 603,591-592.
• [14] Pandey N. and Sharma Ch. P.: Plant Sci. (Shannon, Ireland), 2002, 163,753-758.
• [15] Rout G.R, Sanghamitra S. and Das P.: Chemosphere, 2000, 40, 855-859.
• [16] Vajpayee P., Rai U.N., Ali M.B., Tripathi R.D., Yadav V. and Sinha S.: Bull. Environ. Contam. Toxicol., 2001, 67, 246-256.
• [17] Hanus J. and Tomas J.: Acta Phytotech. Zootech., 1993,48,39-47.
• [18] Tumer M.A and Rust R.H.: Soil Sci. Soc. Am. Proc., 1971, 35,755-758.
• [19] Chatterjee J. and Chatterjee C: Environ. Pollut., 2000, 109, 69-74.
• [20] Barcelo J., PoschenriOOer C., Ruano A and Gunse B.: Plant Physiol., 1985, Suppl. 77, 163-164.
• [21] Vazques M.D., Poschenrieder Ch. and Barcelo J.: Ann. Bot. (London), 1987, 59,427-438.
• [22] Khan M.R. and Khan M.W.: Environ. Pollut., 1996,92, 105-111.
• [23] Singh S., Sinha S., Saxena R, Pandey K and Bhatt, K: Chemosphere, 2004, 57, 91-99.
• [24] Singh S., Saxena R., Sinha S., Pandey K, Bhatt K and Sinha S.: Chemosphere, 2004, 57, 1663-1673.
• [25] Bohner H., Bohme H. and Boger P.: Biochim. Biophys. Acta, 1980,592, 103-112.
• [26] Sandmann G. and Boger P.: Z. Pflanzenphysiol., 1980, 98, 53-59.
• [27] Van Assche F. and Clijsters H.: Plant, Cell, Environ., 1990, 13, 195-206.
• [28] Siddaramaiah R.K, Ramakrishnaiah H. and Somashekar Subramanya S.: J. Ind. Pollut. Control, 1998, 14, 27-35.
• [29] Rai U.N., Tripati R.D.E. and Kumar N.: Chemosphere, 1992, 25,721-732.
• [30] Prasad M.N.V.: AnLUSIS Mag., 1998, 26, 25-28.
• [31] Shanker A.K: Physiological, biochemical and molecular aspects of chromium toxicity and tolerance in selected crops and tree species. Disserattion, Tamil Nadu Agricultural University, Coimbatore, India, 2003.
• [32] Krupa Z., Baranowska M. and Orzol D.E.: Acta Physiol. Plant., 1996, 18, 147-151.
• [33] Chandra P. and Garg P.: Sci. Total Environ., 1992, 125, 175-183.
• [34] Carry E.E., Alloway W.H. and Olsen O.E.: J. Agric. Food Chem., 1977, 25, 300-304.
• [35] Wallace T.: The Diagnosis of Mineral Deficiencies in Plants by Visual Symptoms. Majesty's Stationary Office, London 1951.
• [36] Skeffington R.A., Shewry P.R and Petersen P.J.: Planta, 1976, 132,209-214.
• [37] Golovatyj S.E., Bogatyreva E.N. and Golovatyi S.E.: Soil Res. Fert., 1999, 197-204.
• [38] Huffman E.W.D., Jr. and Allaway W.H.: J. Agric. Food Chem., 1973, 21,982-986.