Zinc, Cadmium and Lead Binding by Humus in Soil Fertilized with Composts

• Autorzy: Koncewicz-Baran M. , Gondek K.

Warianty tytułu

PL

Wiązanie cynku, kadmu i ołowiu przez próchnicę w glebie nawożonej kompostami

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Binding heavy metals by humus compounds decreases these elements availability to plants, their leaching from soil and causes their partial detoxication. Organic matter supplied to the soil with composts may significantly affect heavy metal availability to plants, therefore the investigations conducted on the basis of a two-year pot experiment aimed at determining the effect of fertilization with composts prepared from plant and other biodegradable wastes and from mixed municipal wastes on zinc, cadmium and lead binding by soil humus. In order to compare the analyzed features, the treatments on which swine manure and nitrogen, phosphorus and potassium in mineral forms were applied, were used. The contents of Zn, Cd and Pb in combination with humus compounds were extracted from the soil by means of 0.025 mol dm–3 NH4EDTA solution using sequential chemical extraction developed by Zeien and Brümmer. In the obtained extracts the contents of Zn, Cd and Pb were assessed using the ICP-AES method. Significantly lower acidification was assessed in the soil fertilized with manure and composts than in the soil with a supplement of mineral salts or in unfertilized soil, both after the first and second year of the experiment. Compost fertilization caused an increase in organic carbon content in soil in comparison with organic C assessed in the soil with added mineral salts. The highest total contents of Zn and Pb were determined in the soil with an admixture of municipal waste compost. The contents of lead and zinc bound to humus compounds revealed a positive relationship with organic carbon content and were the highest in the soil receiving organic materials. The biggest contents of cadmium total forms after the first year of the research were assessed in the soil of treatments where the composts and swine manure were used, whereas after the second year contents of Cd in soil did not differ significantly depending on the applied fertilization. An admixture of manure or composts to the soil did not affect significantly the changes of cadmium contents in the combinations with humus compounds.

PL

Wiązanie metali ciężkich przez związki próchniczne zmniejsza dostępność tych pierwiastków dla roślin, ich wymywanie z gleby oraz powoduje częściową ich detoksykację. Materia organiczna wprowadzona do gleby wraz z kompostami może w znaczący sposób wpływać na dostępność metali ciężkich dla roślin, stąd też celem badań przeprowadzonych w oparciu o dwuletnie doświadczenie wazonowe było określenie wpływu nawożenia kompostami z odpadów roślinnych i innych biodegradowalnych oraz z niesegregowanych odpadów komunalnych na wiązanie cynku, kadmu i ołowiu przez próchnicę glebową. Dla porównania analizowanych cech do schematu doświadczenia wprowadzono obiekty, w których zastosowano obornik od trzody chlewnej oraz azot, fosfor i potas w formie mineralnej. Zawartość Zn, Cd i Pb w połączeniach ze związkami próchnicznymi wyekstrahowano z gleby roztworem NH4EDTA o stężeniu 0,025 mol dm-3 według sekwencyjnej ekstrakcji chemicznej opracowanej przez Zeiena i Brümmera. W uzyskanych ekstraktach zawartości Zn, Cd i Pb oznaczono metodą ICP-AES na aparacie JY 238 Ultrace. W glebie nawożonej obornikiem oraz kompostami stwierdzono istotnie mniejsze zakwaszenie niż w glebie z dodatkiem soli mineralnych oraz w glebie nienawożonej zarówno po pierwszym, jak i po drugim roku badań. Nawożenie kompostami spowodowało zwiększenie zawartości węgla organicznego w glebie w porównaniu do zawartości C organicznego oznaczonej w glebie z dodatkiem soli mineralnych. Największe ogólne zawartości Zn i Pb oznaczono w glebie z dodatkiem kompostu z niesegregowanych odpadów komunalnych. Zawartości ołowiu i cynku związane ze związkami próchnicznymi wykazywały dodatnią zależność z zawartością węgla organicznego i były największe w glebie z dodatkiem materiałów organicznych. Największe ogólne zawartości form po pierwszym roku badań oznaczono w glebach z obiektów, w których zastosowano komposty i obornik, zaś po drugim roku zawartość Cd w glebie nie różniła się istotnie ze względu na zastosowane nawożenie. Dodatek do gleby obornika lub kompostów nie powodował istotnych zmian zawartości kadmu w połączeniach ze związkami próchnicznymi.

Słowa kluczowe

EN

zinc; cadmium; lead; humus; soil; compost

PL

cynk; kadm; ołów; próchnica; gleba; kompost

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Ecological Chemistry and Engineering. A
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 19, nr 1-2
• Strony: 77--86
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., tab.

Twórcy

autor

Koncewicz-Baran M.

autor

Gondek K.

• Department of Agricultural and Environmental Chemistry, University of Agriculture in Krakow, al. A. Mickiewicza 21, 31–120 Kraków, Poland, phone: [phone], fax: [phone],

Bibliografia

• [1] Dziadowiec H. Zesz Probl Post Nauk Rol. 1993;411:269-282.
• [2] Łabętowicz J., Ożarowski G. Zesz Probl Post Nauk Rol. 2000;472:489-496.
• [3] Convertini G, Ferri D, Montemurro F, Maiorana M. Proc. of the 13th Int Soil Conservation Organization Conference, Brisbane: 2004;628:1-4.
• [4] Gondek K, Filipek-Mazur B. Acta Agrophys. 2006;8(3):579-590.
• [5] Baran S, Turski R. Æwiczenia specjalistyczne z utylizacji odpadów i ścieków. Wyd AR. Lublin: 1996.
• [6] Zeien H, Brümmer GH. Böden Mitteilnng Dtsch Bodenkundl Gesellsch. 1989;59(1):505-510.
• [7] Górska EB, Stępień W, Russel S. Zesz Probl Post Nauk Rol. 2007;520:287-293.
• [8] Iżewska A, Krzywy E, Wołoszyk Cz. J Elementol. 2009; 14(3):457-466.
• [9] Weber J, Karczewska A, Drozd J, Licznar M, Licznar S, Jamroz E, Kocowicz A. Soil Biol Biochem. 2007;39:1294-1302.
• [10] Christensen JB, Christensen TH. Environ Sci Technol. 1999;33:3857-3863.
• [11] Strobel BW, Borggaard OK, Hansen HCB, Andersen MK, Raulund-Rasmussen K. Eur J Soil Sci. 2005;56:189-196.
• [12] Shuman LM. J Environ Qual. 1999;28:1442-1447.
• [13] Brazauskiene DN, Paulauskas V, Sabiene N. J Soils Sedim. 2008;8:184-192.
• [14] Kabata-Pendias A, Pendias H. Biogeochemia pierwiastków śladowych. Wyd Nauk PWN. Warszawa: 1993.
• [15] Baran S, Turski R. Degradacja, ochrona i rekultywacja gleb. Wyd AR. Lublin: 1996.
• [16] Mohamed I, Ahamadou B, Li M, Gong M, Cai P, Liang W, Huang Q. J. Soils Sedim. 2010 [online] http://www.springerlink.com/content/j778871238021313/fulltext.pdf
• [17] Udom BE, Mbagwu JSC, Adesodun JK, Agbim NN. Environ Int. 2004;30:467-470.