Assessment of trace element pollution of soil and root crops

• Autorzy: Rogóż A. , Grudnik J.

Warianty tytułu

PL

Ocena stopnia zanieczyszczenia gleb i roślin okopowych pierwiastkami śladowymi

• Konferencja: Toksyczne substancje w środowisku (III; 7-8 IX 2004 ; Kraków ; Polska)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Studies focused on assessment of trace element pollution of soil and root crops designed for consumption or forage (potato and fodder beet). Collected soil material was characterized by various granulation, content of floatable particles, colloidal clay, organic matter, different pH values and trace element content both in form approximate to total and exchangeable. Trace element content in soil, both the form approximate to total and exchangeable was determined mainly the studied soil pH reaction. Mean geometric content of individual elements in form approximate to total were: 10.56 mg Cu, 93.25 mg Zn, 34.61 mg Pb, 1.06 mg Cd and 13.03 mg Ni · kg^-1 of soil. Obtained results make possible to assess soil pollution with trace elements according to framework recommendations for agriculture developed by IUNG [8]. Basing on these recommendations natural Cu and Ni content was found in 43 soil samples. With regards Cd content 35 of analysed soils was classified to the soil with this metal elevated content, 7 belonged to weakly contaminated and one was strongly contaminated. Zn content in 10 samples was natural, 31 had elevated content, and two was classified as strongly polluted soil. Degree of root crop pollution with heavy metals was also made on the basis of threshold values of trace metals in crop plants developed by IUNG [8]. The recommendations allow for consumption of crop plants with the highest concentrations < 20 mg Cu, < 50 mg Zn, < 1 mg Pb, < 10 mg Ni and < 0.15 mg Cd · kg^-1 d.m. Forage suitability requires at the most: < 100 mg Zn, < 10 mg Pb, < 50 mg Ni and < 0.5 mg Cd · kg^-1 d.m. The assessment made according to the suggested criteria revealed no exceeded critical values of copper, zinc, lead or nickel, which means that these crops are suitable for consumption and forage. However, no exceeded values of 0.15 mg Cd · kg^-1 d.m. were found in 25 samples of potato tubers, which means that they meet the consumption requirement, whereas in 17 samples this metal concentration ranged between 0.15 and 0.5 mg Cd · kg^-1 d.m., which met the forage standard criterion. Concentration of 0.5 mg Cd · kg^-1 d.m. was exceeded in one sample. Analysis conducted to assess fodder beet forage standards according to criteria assumed for the investigated elements, demonstrated that one of the tested root samples did not fulfil the forage requirements for zinc content, two for lead content and five for cadmium content. However, concerning forage standards of fodder beet above-ground parts considerably exceeded heavy metal concentrations were detected for zinc, cadmium and lead.

PL

Badania dotyczyły określenia stopnia zanieczyszczenia pierwiastkami śladowymi gleb oraz roślin okopowych, które są przeznaczone na cele konsumpcyjne lub paszowe (ziemniak oraz burak pastewny). Zebrany materiał glebowy charakteryzował się różnym stopniem uziarnienia, zawartością części spławialnych, iłu koloidalnego, materii organicznej, wartością pH oraz zawartością pierwiastków śladowych tak w formie zbliżonej do ogólnej, jak i w formie wymiennej. O zawartości pierwiastków śladowych w glebie w obu formach decydował głównie odczyn (PH) badanych gleb. Średnie geometryczne zawartości poszczególnych pierwiastków w formie zbliżonej do ogólnej wynosiły: 10,56 mg Cu, 93,25 mg Zn, 34,61 mg Pb, 1,06 mg Cd oraz niklu 13,03 mg Ni · kg^-1 gleby. Uzyskane wyniki dają możliwość dokonania oceny zanieczyszczenia gleby pierwiastkami śladowymi, przyjmując ramowe wytyczne dla rolnictwa, opracowane przez IUNG [8]. Stwierdzono, że naturalną zawartość Cu i Ni miały 43 próbki gleb. Pod względem zawartości Cd 35 analizowanych próbek zaliczono do gleb o zwiększonej zawartości tego metalu, 7 do gleb słabo zanieczyszczonych, a jedną do silnie zanieczyszczonych. Zawartość Zn w 10 próbkach gleb odpowiadała naturalnej zawartości tego metalu, 31 miało podwyższoną zawartość, natomiast 2 należały do silnie zanieczyszczonych. Dokonano oceny stopnia zanieczyszczenia roślin okopowych metalami ciężkimi, przyjmując progowe zawartości metali śladowych w płodach rolnych opracowane przez IUNG [8]. Ustalenia te zezwalają na konsumpcję płodów rolnych przy zawartości w nich co najwyżej: < 20 mg Cu, < 50 mg Zn, < 1 mg Pb, < 10 mg Ni oraz < 0,15 mg Cd · kg^-1 s.m. Dopuszczalne zawartości w ocenie przydatności paszowej wynoszą co najwyżej: < 100 mg Zn, < 10 mg Pb, < 50 mg Ni oraz < 0,5 mg Cd · kg^-1 s.m. Ocena jakości bulw ziemniaka według proponowanych kryteriów wykazała, że nie występują przekroczenia krytycznych zawartości miedzią, cynku, ołowiu i niklu, czyli spełniają wymagania przydatności konsumpcyjnej oraz paszowej. W przypadku kadmu stwierdzono, że w 25 próbach bulw ziemniaka nie występuje przekroczenie zawartości 0,15 mg Cd · kg^-1 s.m., czyli spełniają wymóg przydatności konsumpcyjnej, natomiast w 17 próbach zawartość tego pierwiastka mieściło się w przedziale od 0,15 do 0,5 mg Cd · kg^-1 s.m., spełniając kryterium przydatności paszowej. Przekroczenie zawartości 0,5 mg Cd · kg^-1 s.m. wystąpiło w jednej próbce. Ocena przydatności paszowej buraków pastewnych według przyjętych kryteriów dla badanych pierwiastków wykazała, że jedna z badanych próbek korzeni nie spełnia wymagań wartości paszowej pod względem zawartości cynku, dwie w przypadku ołowiu i pięć w przypadku kadmu. Natomiast w przypadku części nadziemnych buraków stwierdzono, że występują znaczne przekroczenia dopuszczalnych zawartości cynku, kadmu oraz ołowiu w płodach rolnych przeznaczonych na cele paszowe.

Słowa kluczowe

EN

heavy metals content; Cu; Zn; Cd; Pb; Ni; soil; potato; fodder beet; estimate

PL

zawartość metali ciężkich; Cu; Zn; Cd; Pb; Ni; ziemniak; burak pastewny; ocena

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Chemia i Inżynieria Ekologiczna
• Rocznik: 2004
• Tom: Vol. 11, nr 8
• Strony: 775--785
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., tab.

Twórcy

autor

Rogóż A.

• Departament of Agricultural Chemistry, Agricultural University of Cracow, Al. A. Mickiewicza 21, 31-120 Kraków

autor

Grudnik J.

• Departament of Agricultural Chemistry, Agricultural University of Cracow, Al. A. Mickiewicza 21, 31-120 Kraków.

Bibliografia

• [1] Brummer G.W., Gerth H. and Herms U.: Z. Pfalanzener, Bodenk., 1986, 149, 282-298.
• [2] Gambuś F.: Acta Agr. et Silv., ser. Agr., 1997. 35. 31-43.
• [3] Jurkowska H., Rogoż A. and Wojciechowicz T.: Acta Agr. et Silv., ser. Agr., 1999, 37, 87-94.
• [4] Sadownikova Ł. and Zyrin N.: Poczwowiedienie, 1985, 10, 80-89.
• [5] Kabata-Pendias A. and Pendias H.: Biogeochomia pierwiastki .siadowe. Wyd. Nauk. PWN, Warszawa, 1999, 400 p.
• [6] Lityński T., Jurkowska H. and Gorlach E.: Analiza chemiczno-rolnicza. PWN, Warszawa. 1976, 330 p.
• [7] Rogóż A.: Zesz. Probl. Post. Nauk Rol„ 2004, 500 (in press).
• [8] Kabata-Pendias A., Motawiccka-Terelak T., Piotrowska M., Terelak H. and Witek T.: Ocena stopnia zanieczyszczenia gleb i roślin metalami ciężkimi i siarką. Ramowe wytyczne dla rolnictwa, IUNG Puławy, 1993, seria P(53), 20 p.
• [9] Tokarz M. and Turzański K.P.: Ocena stanu zanieczyszczenia gleb województwa małopolskiego metalami ciężkimi i siarką. IOŚ, Biblioteka Monitoringu Środowiska, Kraków, 1999, 116 p.
• [10] Rogóż A.: Zesz. Probl. Post. Nauk Rol., 2003, 493(I), 209-217.
• [11] Curzydło J.: Zesz. Nauk. AR w Krakowie, Rozp. habil. 127, 1988, 84 pp.
• [12] Godzik B.: Chem. Inż. Ekol., 1999, 6(5-6), 409-416.
• [13] Jasiewicz Cz. and Antonkiewicz J.: Zesz. Nauk. AR w Krakowie 330, 1998, Sesja Nauk. 54. 145-152.