Risks of Heavy Metals Entrance into Soil and Plants after Chemically and Mechanically Treated Coal Application

• Autorzy: Kovácik P. , Jasiewicz C.

Warianty tytułu

PL

Kumulacja metali ciężkich w roślinach oraz w glebie modyfikowanej związkami węgla

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The effect of chemically (solid sodium humate) and mechanically (Lignofert) treated coal application as a soil remediate substance and NPK (artificial) fertilizers, on the content of heavy metals in root, straw and grain of spring barley and in the soil have been investigated on Haplic Luvisol in the pot trial realized in vegetative cage placed on the territory of Slovak Agricultural University in Nitra (48°18' N, 18°05' E). The achieved results did not confirm the proclaimed inhibitive effect of sodium humate (SH) and Lignofert (Lig) for entrance of heavy metals into the plants. Conversely, the content of three out of eleven metals (As, Cd, Ni) in the barley grain and one (Fe) in the straw increased after SH application in a statistically significant way in comparison with the control variant. A significant decrease was demonstrated only in the content of mercury in the grain. Lignofert statistically significantly increased the content of up to four metals (Cd, Hg, Cu and Co) in the grain and one of them (Hg) in the straw. Its application did not cause the significant decrease of any heavy metal contents in the grain. The content only of one metal (Zn) decreased in the straw significantly. The application of a rational dose of NPK fertilizers in a statistically significant way increased the content of eight out of eleven investigated heavy metals in the barley corn as a result of their moderate acidification effect on the soil. The use of SH and Lig was not more risky from the viewpoint of heavy metal cumulation in spring barley than the use of NPK. fertilizers. However, their application in order to inhibit the entrance of most heavy metals into the plants is not rational. At the same time both coal substances significantly simultaneously increased the content of carbon and pH value in the soil. The use of fertilizers caused a high decrease of carbon content in the soil but their effect on heavy metal level in the soil was positive, it was lower than the effect of coal substances. The overall quantities of metals in the soil of all variants were lower than allowable limit at the end of the trial.

PL

Badano wpływ aplikacji chemicznie (humian sodu) i mechanicznie (Lignofert) modyfikowanego węgla wraz z nawozami sztucznymi na zawartość metali ciężkich w korzeniach, pędach oraz ziarnie jęczmienia. Badania prowadzono w glebie płowej z lessu w eksperymencie donicowym. Eksperyment przeprowadzono w Słowackim Uniwersytecie Rolniczym w Nitrze (48° 18' N, 18°06' E). Uzyskane wyniki nie potwierdziły zakładanego hamującego wpływu humianu sodu (SH) i Lignofert (Lig) na pobieranie metali ciężkich z gleby przez rośliny. Przeciwnie odnotowany został statystycznie istotny wzrost zawartości trzech (As, Cd, Ni) spośród 11 badanych metali w ziarnie jęczmienia oraz jednego (Fe) w pędach tej rośliny po dodaniu SH w porównaniu z kontrolą. Lignofert spowodował statystycznie istotny wzrost zawartości czterech metali (Cd, Hg, Cu i Co) w ziarnie oraz jednego (Hg) w pędach. Zawartość cynku w pędach zmniejszyła się w sposób statystycznie istotny. Zastosowanie nawozów sztucznych spowodowało wzrost zawartości 8 spośród 11 badanych metali w ziarnie jęczmienia. Było to związane z zakwaszeniem gleby przez stosowane nawozy. Użycie SH i Lig nie stanowiło większego zagrożenia w aspekcie kumulacji metali w młodych pędach roślin niż zastosowanie nawozów sztucznych. Jednakże stosowanie SH i Lig w celu ochrony roślin przed gromadzeniem metali ciężkich nie jest racjonalne. Obydwa stosowane związki węglowe powodowały wzrost pH i zawartości węgla w glebie. Aplikacja nawozów sztucznych była przyczyną silnego zmniejszenia zawartości węgla w glebie. Zawartość metali ciężkich w glebie we wszystkich przeprowadzonych próbach była mniejsza niż ustanowione limity.

Słowa kluczowe

EN

coal; lignite; sodium humate; heavy metals; spring barley

PL

węgiel kamienny; węgiel brunatny; humian sodu; metale ciężkie; jęczmień

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Ecological Chemistry and Engineering. A
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 16, nr 12
• Strony: 1577--1584
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., tab.

Twórcy

autor

Kovácik P.

autor

Jasiewicz C.

Bibliografia

• [1] Vrba V.: Rostl. Vyr. 1987, 33(11), 1197-1206.
• [2] Piccolo A., Celano G. and Pietramellara G.: Biol. Fertil. Soil 1993, 16(1), 11-15.
• [3] Rodda M.R.C., Canellas L.P., Facanha A.R. and Zandonadi D.B.: Rev. Brasil. Ciencia Solo 2006,30(4), 649-656.
• [4] Hamman B., Konig G. and Van De Yenter H.A.: South Afr. J. Bot. 1999, 65(3), 197-202.
• [5] Russo V.M. and Taylor M.: Hortscience 2006, 41(7), 1576-1583.
• [6] Valdrighi M.M., Pera A., Agnolucci M., Frassinetti S., Lunardi D. and Yallini G.: Agricult. Ecosyst. Environ. 1996, 58(2-3), 133-144.
• [7] Lobartini J.C., Tan K.H. and PapE C.: Comm. Soil Sci. Plant Anal. 1998, 29(5/6), 535-544.
• [8] Bedrna Z., Kromka M. and Śimonovicova A.: Agriculture 1996, 42(2), 81-90.
• [9] Krafovic J., Weismann C. and Kralova V.: Ekofert - aktivator pódnej urodnosti. SAV, Ivanka pri Dunaji 1997, 73 pp.
• [10] Kovacik P.: Proc. II. Sci. Conf. "Bezpecnosz a kvalita surovin a potravin". SPU v Nitre, Nitra 2006, 259-264.
• [11] Fecenko J., Malis C. and Kovacik P.: Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. 1995, 1195(421b), 31-38.
• [12] Zaujec A. and Toth J.: Agrochemicka charakteristika lignitu Bane Zahorie a prehfad poznatkoy o vyużivani uhodnych hmót v pol'nohospodarstve. KPG a KCH SPU v Nitre, Nitra 2000, 45 pp.
• [13] Janos P., Sypecka J., Mlekovska P., Kurań P. and Pilafova V.: Environ. Chem. 2007, 2(1), 31-34.
• [14] Hlusek J., Richter R. and Poulik Z.: Humic. Subst. Environ. YUPOP - SPU, Bratislava-Nitra 1997, 129-134.
• [15] Badora A.: Polish J. Environ. Stud. 2002, 11(2), 109-116.
• [16] Hartman I., Hruby J. and Badalikova B.: Pedogeneze a kvalitativni zmeny pud vpodminkach pfirodnich a antropicky ovlivnenych uzemi. Sbor. Ref. z 11. pedolog. Dnu. Kouty nad Desnou, CZ 2006, 262-265.
• [17] Richter R. and Hlusek J.: Agrochemia 1991, 31(11), 248-251.
• [18] Wiśniowska-Kielian B. and Niemiec M.: Ecol. Chem. Eng. 2005, 12(1-2), 157-163.
• [19] Gondek K. and Filipek-Mazur B.: Ecol. Chem. Eng. 2005, 12(1-2), 49-59.
• [20] Vollmanova A., Lahucky L., Tomas J., Hegedusova A. and Jomova K.: Ekologia (Bratislava) 2002, 21(4), 442-448.