Relacje pomiędzy zawartością wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych a aktywnością enzymatyczną gleb w warunkach długotrwałej emisji azotowej

Futa, B.; Bielińska, E.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Relacje pomiędzy zawartością wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych a aktywnością enzymatyczną gleb w warunkach długotrwałej emisji azotowej

Autorzy

Futa B. , Bielińska E.

Identyfikatory

Warianty tytułu

Relationship between polycyclic aromatic hydrocarbons content and soil enzymatic activity in conditions of long-term nitrogen emission

Języki publikacji

Abstrakty

W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczące określenia zależności pomiędzy zawartością wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych a aktywnością enzymatyczną gleb w zasięgu wieloletniej emisji azotowej. Badania zlokalizowano w rejonie oddziaływania Zakładów Azotowych "Puławy" S.A. Obiektami badań były gleby piaskowe usytuowane na terenie poleśnym w strefie ochronnej Zakładów Azotowych oraz na. obszarach leśnych w Nadleśnictwie Puławy, w odległości od około 0,5 do około 3,0 km od źródła emisji. Zawartość sumy 16 WWA w glebach na terenach objętych badaniami kształtowała się w zakresie od 1308 do 3414 ug x kg-1. W badanych glebach dominowały 3-pierścienlowe węglowodory aromatyczne (głównie fenantren). Aktywność dehydrogenaz, fosfatazy kwaśnej, fosfatazy zasadowej i proteazy w badanych glebach wahała się w szerokich granicach, jednak wyraźnie zależała od intensywności presji antropogenicznej. Prawidłowości takiej nie stwierdzono w przypadku ureazy, co potwierdza, że enzym ten jest odporny na działanie czynników zewnętrznych, a jedynym czynnikiem limitującym jego aktywność jest dostępność substratu - mocznika. Analiza statystyczna uzyskanych wyników wykazała jednoznacznie stymulujący wpływ sumy 16 WWA na aktywność dehydrogenaz, fosfatazy kwaśnej i zasadowej oraz ureazy. W przypadku aktywności proteazy stwierdzono dodatnią, aczkolwiek statystycznie nieistotną korelację z zawartością WWA. Uzyskane wyniki wskazują, że zanieczyszczenie badanych gleb WWA nie przekroczyło poziomu, który zagraża organizmom żywym.

Results of research studies on the determination of relations between polycyclic aromatic hydrocarbon con-tent and soil enzymatic activity in the area within a long-term nitrogen emission have been presented. The study objects were sandy soils situated in the former forest located in the Nitrogen Works Puławy SA protected żonę as well as in the forest area of the Puławy Forest Inspectorate at a distance of 0.5 to 3.0 km from the emission source. The content of 16 PAHs sum in the soils studied ranged from 1308 to 3414 ug x kg-1. Three-cyclic aromatic hydrocarbons were predominant in these soils (particularly. phenanthrene) .The activities of dehydrogenases, acid phosphatase, alkaline phosphatase and protease in the tested soils ranged within broad limits; however, they were clearly dependent on the anthropogenic pressure intensity. Such a regularity was not observed in the case of urease, which proves once again that the enzyme is resistant to the action of external factors and the only factor limiting its activity is the availability of the substrate, i.e. of urea. Statistic analyses of the results obtained pointed to a unequivocal stimulating influence of the 16 PAHs sum on the dehydrogenase, acidic and alkaline phosphatase, as well as urease activities. In the case of protease activity, a positive but statistically insignificant correlation with the PAH content, was noted. The results may indicate that in the influence area of Zakłady Azotowe "Puławy" S.A., the loading of soils with PAHs has not exceeded a level which is dangerous to living organisms.

Słowa kluczowe

gleba piaskowa wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne aktywność enzymatyczna emisja azotowa

sandy soil polycyclic aromatic hydrocarbons enzymatic activity nitrogen emission

Wydawca

Bydgoskie Towarzystwo Naukowe

Czasopismo

Ekologia i Technika

Rocznik

2007

Tom

R. 15, nr 4

Strony

131--138

Opis fizyczny

Bibliogr. 28 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Futa B.

autor

Bielińska E.

Akademia Rolnicza w Lublinie, Instytut Gleboznawstwa i Kształtowania Środowiska, 20-069 Lublin, ul. Leszczyńskiego 7

Bibliografia

1. Aon M.A., Colaneri A.C. 2001. Temporal and spatial evolution of enzymatlc activities and physicochemical properties in an agricultural soil. Appl. Soil Ecology 18, 255-270.
2. Baran S., Bielińska E.J., Oleszczuk P., Baranowska E. 2003. Aktywność dehydrogenazjako wskaźnik zmian zawartości WWA w glebie użyźnionej osadem ściekowym. Arch. Ochr. Śród., 29, 4, 97-105
3. Bielińska E.J. 2002. Aktywność enzymatyczna gleb wskaźnikiem ich zanieczyszczenia. J. Res. Appl. Agric. Eng., 47, l, 38-44.
4. Bielińska E.J. 2006. Ecological characteristics of soils in urban allotments. J. Res. Appl. Agric. Eng., 51,2, 13-16.
5. Bielińska E. J., Domżał H., Świca M. 2001, Charakterystyka ekotoksykologiczna środowiska glebowego w obszarze oddziaływania Zakładów Azotowych „Puławy" S.A. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln., 476, 49-59.
6. Bielińska E.J., Futa B. 2003. Zmiany aktywności enzymatycznej i wybranych właściwości chemicznych gleb leśnych w strefie długotrwałej emisji azotowej, Acta Agrophysica, 87, 207-215.
7. Cabrera M.L., Kissel D.L., Bock B.R. 1991. Urea hydrolysis in soli. Effect of urea concentration and soil pH. Soil Biol. Biochem., 23, 1121-1124.
8. Gianfreda L., Rao M.A., Piotrowska A., Palumbo G., Kolombo C. 2005. Soil enzyme activities as affected by anthropogenic alterations: intensive agricultural practices and organic pollution. Sc. Total Environ., 341, 265-279.
9. Irha N., Slet J., Petersell V. 2003. Effect of heavy metals and PAH on soil assessed via dehydrogenase assay. Environ. Int., 28,8, 779-82.
10. Januszek K. 1999. Aktywność enzymatyczna wy¬branych gleb leśnych Polski południowej w świetle badań polowych i laboratoryjnych. Zesz. Nauk. AR w Krakowie, Seria Rozprawy, 250, ss. 132.
11. Kabata-Pendias A., Piotrowska M., Motowicka-Terelak T., Maliszewska -Kordybach B., Filipiak K., Krakowiak A., Pietruch C. 1995. Podstawy oceny chemicznego zanieczyszczenia gleb. Metale ciężkie, siarka i WWA. Biblioteka Monitoringu Środowiska, Warszawa, ss. 41.
12. Ladd J.N., Butler J.H.A. 1972. Short-term assays of soil proteolytic enzyme activities using proteins and dipeptide derivatives as substrates. Soil Biol. Biochem. 4, 19-30;
13. Maliszewska - Kordybach B., Smreczak B. 2003. Habitat functions of agricultural soils as affected by heavy metals and polycyclic aromatic hydrocarbons contamination. Environ Int., 28,8, 719-728.
14. Maliszewska-Kordybach B., Smreczak B., Martyniuk S. 2000. Wpływ wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych na mikrobiologiczne właściwości gleb o zróżnicowanej kwasowości i zawartości substancji organicznych. Rocz. Glebozn. 51, 5-18.
15. Margesin R., Zimmerbauer A., Schinner F. 2000. Monitoring of bioremediation by soil biological activities. Chemosphere 40, 339-346.
16. Moreno J.L., Garcia C., Landi L., Falchini L., Pietramellara G., Nannipieri P. 2001. The ecological dose value (ED50) for assessing Cd toxicity on ATP content and dehydrogenase and urease activities of soil. Soil Biol. Biochem., 33, 4/5,483-489.
17. Nam K., Kukor J.J. 2000. Combined ozonation and biodegradation for remediation of mixtures of polycyclic aromatic hydrocarbons in soil. Kluwer Academic Publishers, Netherlands, Biodegradation 11, 1-9.
18. Nowak J., Kłódka D., Szymczak J., Cieszyńska M. 2006. Ocena przydatności bentonitu w zmniejszeniu toksycznego działania kadmu w stosunku do wybranych enzymów glebowych. Zesz. Prób. Post. Nauk Rol., 515, 309-315.
19. Oleszczuk P., Baran S., 2004. Application of solid-phase extraction to determination of polycyclic aromatic hydrocarbons in sewage sludge. J. Hazard. Matter. 113, 1/3, 237-245.
20. Reid B.J., Jones K.T., Semple K.T. 2000. Bioavailability of persistent organic pollutants in soil and sediments - a perspective on mechanisins, conseąuences and assessment. Env, Poi. 180, 103-112.
21. Rossel D., Tarradellas J., Bitton G., Morel J.-L. 1997. Use of enzymes in soil ecotoxicology: A case for dehydrogenase and hydrolytic enzymes. w: Tarradellas J., Bitton G., Rossel D. (eds) Soil Ecotoxicology, CRC-Press., 179-206.
22. Siuta J. 2002. Inżynieria ekologiczna w mojej działalności. Wydawnictwo Naukowe Gabriel Borowski, Warszawa, ss. 320.
23. Tabatabai M.A., Bremner J.M. 1969. Use of p-nitrophenyl phosphate for assay of soil phosphatase activity. Soil Biol. Biochem., l, 301-307.
24. Taylor J.P., Wilson B., Mills M,S., Burns R.G. 2002. Comparisori of microbial number and enzymatic actiyities in surface soils and subsoil using various techniques. Soil Biol. Biochem. 34, 3, 387-401.
25. Thalmann A. 1968. Zur methodik der Bestimmung der Dehydrogenaseaktivitat in Boden mittels Triphenyltetrazoliumchlorid (TTC). Landwirtsch. Forsch., 21, 249-258.
26. Wetzel A. 1998. Advances in biomonitoring: sensitivity and reliability in PAH-contaiminated soil. W: Lynch J.M. and Wiseman A. (eds) Environrnental Biomonitoring: The Biotechnology Ecotoxicology Interface, Cambridge University Press, Cambridge, 27-45.
27. Wyszkowska, J., Kucharski J. 2003. Właściwości biochemiczne i fizykochemiczne gleby zanieczyszczonej metalami ciężkimi. Zesz. Prób. Postęp. Nauk Rol., 492, 435-442.
28. Zantua M.L, Bremner J.M. 1975. Comparison of methods of assaying urease activity in soils. Soil Biol. Biochem. 7, 291-295.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-BPG8-0041-0010