The effect of fertilization on yielding and heavy metals uptake by maize and virginia fanpetals (Sida hermaphrodita)

• Autorzy: Ociepa E.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The purpose of the investigation was to assess the suitability of sewage sludge, brown coal and a mix of sewage sludge and brown coal to be used for fertilizing a light soil with an increased content of lead (I⁰) and slightly contaminated with cadmium (II⁰). The subject of tests were soil and plant samples taken from a pot experiment conducted during the years 2007-2009. The tests determined the effect of the type of fertilization on the pH and sorption properties of the soil, the contents of heavy metals in the soil and in the plants, and the volume of crops. The fertilization types applied had an effect of slightly increasing the soil pH. The application of sewage sludge, brown coal and the mix of sewage sludge with brown coal to the soil resulted in an improvement of the sorption properties of the soil. In the soil treated with sewage sludge and the mix of sewage sludge with brown coal, an increase in the contents of Cd, Zn and Pb was found. This increase was, however, small and did not change the degree of soil contamination with heavy metals. In the above-ground parts of plants fertilized with brown coal the concentration of heavy metals was lower than in biomass from plants cultivated on the control combination. The application of sewage sludge and the mix of sewage sludge with brown coal generally resulted also in a reduction of metal contents in the above-ground parts of the plants. This was the effect of enriching the soil with an organic substance that improves the sorption properties. From among the fertilization combinations tested, the application of either sewage sludge or the mix of sewage sludge with brown coal had the most favourable effect on the crop volume. It resulted in a twofold increase in the yield compared to the control combination.

PL

Celem badań była ocena przydatności stosowania osadów ściekowych, węgla brunatnego i mieszaniny osadów ściekowych z węglem brunatnym do nawożenia gleby lekkiej o podwyższonej zawartości ołowiu (I⁰) i słabo zanieczyszczonej kadmem (II⁰). Przedmiotem badań były próbki glebowe i roślinne pobrane z doświadczenia wazonowego prowadzonego w latach 2007-2009. Określono wpływ nawożenia na pH gleby, właściwości sorpcyjne, zawartość metali ciężkich w glebie i roślinach, wysokość plonów. Zastosowane rodzaje nawożenia nieznacznie wpłynęły na zmianę pH gleby. Nawożenie gleby osadami ściekowymi, węglem brunatnym i mieszaniną osadów z węglem brunatnym spowodowało poprawę właściwości sorpcyjnych gleby. W glebie nawożonej osadami ściekowymi i mieszaniną osadów z węglem brunatnym stwierdzono wzrost stężenia Cd, Zn i Pb w glebie. Wzrost ten był niewielki i nie wpłynął na zmianę stopnia zanieczyszczenia gleby metalami ciężkimi. W częściach nadziemnych roślin nawożonych węglem brunatnym stężenie metali ciężkich było niższe niż w biomasie roślin uprawianych na kombinacji kontrolnej. Nawożenie osadami i mieszaniną osadów z węglem brunatnym też na ogół spowodowało obniżenie stężenia metali w częściach nadziemnych roślin. Było to efektem wzbogacenia gleby w substancję organiczną, poprawiającą właściwości sorpcyjne. Spośród badanych kombinacji nawożenia najkorzystniej na wysokość plonów wpłynęło nawożenie osadami ściekowymi i mieszaniną osadów z węglem brunatnym. Spowodowało ono ok. 2-krotny wzrost plonów w porównaniu z kombinacją kontrolną.

Słowa kluczowe

EN

sewage sludge; brown coal; soil; cadmium; lead

PL

osad ściekowy; węgiel brunatny; nawożenie; gleba lekka

• Wydawca: Institute of Environmental Engineering, Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Environmental Protection
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 37, no. 2
• Strony: 123--129
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., tab.

Twórcy

autor

Ociepa E.

• Częstochowa University of Technology, Institute of Environmental Engineering Brzeźnicka str. 60a, 42-200 Częstochowa, Poland,

Bibliografia

• [1] Adriano D.C., W.W. Wenzel, J. Vangronsveld, N.S. Bolan: Role of assisted natural remediation in environmental cleanup, Geoderma 122, 121-142 (2004).
• [2] Bień J.B: Osady ściekowe: teoria i praktyka, Wyd. Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa (2002).
• [3] Kabata-Pendias A., M. Piotrowska, T. Motowiecka-Terelak, B. Maliszewska-Kordybak, K. Filipiak, A. Krakowiak, Cz. Pietruch: Podstawy oceny chemicznego zanieczyszczenia gleb, Metale ciężkie, siarka i WWA, Biblioteka Monitoringu Środowiska, PIOŚ, Warszawa (1995).
• [4] Kacprzak M: Wspomaganie procesów remediacji gleb zdegradowanych, Monografia nr 128, Wyd. Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa (2007).
• [5] Kalembasa S., Sz. Tengler: Rola węgla brunatnego w nawożeniu i ochronie środowiska, Wyd. Akademii Podlaskiej, Siedlce 2004.
• [6] Kuziemska B., S. Kalembasa: Influence of soil contamination with nickel and liming on lead and manganese contents in red clover biomass, Archives of Environmental Protection, 35(1), 95-105 (2009).
• [7] Maciejewska A: Węgiel brunatny jako źródło substancji organicznej i jego wpływ na właściwości gleb, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa (1998).
• [8] Manata D.S., M. Angelone: Heavy metals in urban soils, a case study from the city of Palermo, Total Environ, 229-243 (2002).
• [9] Marcinkowski T.: Przetwarzanie osadów ściekowych w procesie wapnowania, Zakład Poligraficzny Moś - Łuszak, Poznań (2010).
• [10] Niemyska-Łukaszczuk J., A. Miechówka: Cadmium in rankersfrom the non-forest areas of the Tatra national Park, Polish Journal of Soil Science, vol. XXXI/1, 61-69 (1999).
• [11] Rogóż A., E. Opozda-Zduchańska: Właściwości fizykochemiczne gleby i zawartość pierwiastków śladowych w uprawianych warzywach, Zesz. Prob. Post. Nauk Roln., 493, 471-481 (2003).
• [12] Rozporządzenie Ministra Środowiska w sprawie komunalnych osadów ściekowych z dnia 13 lipca 2010 r. (Dz.U.Nr.137, poz.813).
• [13] Schowanek R., H. Carrb, P. Davidc, J. Doubenc, H. Halld, H. Kirchmanne, P. Patriaf, S. Sequig, A. Shmith, S. Webba: A risk-based methodology for deriving quality standarsfor organic contaminants in sewage sluge for usein agriculture, Conceptual Framework Regulatory Toxicology and Pharmacology, 40, 227-251(2004).
• [14] Walter J., G. Cuevas, S. Garcia, F. Martinez: Biosolid effect on soil and native plants production in a degraded semiarid ecosystem in central Spain, Waste Manage. Res, 18, 259-263(2000).
• [15] Wang X., T. Chen, Y. Ge, Y. Jia: Studies on land application of sewage sludge and its limiting factors, Journal of Hazardous Materials, 160, 554-558 (2008).
• [16] Wołoszczyk Cz., E. Krzywy, A. Iżewska: Ocena wartości nawozowej kompostów sporządzonych z komunlanego osadu ściekowego w trzyletnim zmianowaniu roślin, Fragmenta Agronomca, (XXII) 1(85), 631-642 (2005).
• [17] Zawadzki J., P. Fabiańczyk: Analiza korelacji i regresji między zawartością metali ciężkich a odczynem pH gleb na obszarze aglomeracji warszawskiej, Monografia, Obieg pierwiastków w przyrodzie, WN IOŚ, 79-83(2005).