Występowanie podbiału pospolitego (Tussilago farfara L.) na terenie skażonym arsenem

• Autorzy: Chyc M. R. , Krzyżewska I. , Tyński P.

Warianty tytułu

EN

Occurrence of coltsfoot (Tussilago farfara L.) on arsenic contaminated area

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zanieczyszczenie środowiska związkami arsenu to ogromny problem wynikający z wysokiej toksyczności tego pierwiastka. Źródłami zanieczyszczenia środowiska arsenem są: - procesy wydobywania i przetwarzania kopalin arsenu, - energetyka węglowa, - przemysł wydobywczy, - przemysł hutniczy, - przemysł metalurgiczny. Zanieczyszczenie gleby arsenem powoduje jego dalszą migrację do środowiska wodnego (wody powierzchniowe i podziemne) i organizmów żywych występujących na skażonym terenie. Obecnie stosowane są różne techniki oraz sposoby remediacji gleb, zapobiegające negatywnemu wpływowi arsenu na środowisko. W celu usunięcia arsenu z gleby stosowane są sorbenty (zeolity, komposty, tlenki żelaza), mikroorganizmy (bakterie, grzyby), a także organizmy roślinne, które charakteryzuje różna tolerancja zanieczyszczeń. Rośliny mogą pełnić rolę: - bioindykatorów zanieczyszczeń (biowskaźników), - hiperakumulatorów zanieczyszczeń, - stabilizatorów terenu. Celem przeprowadzonych badań było określenie relacji stężeniowych między skażoną glebą, a nadziemnymi (liście z ogonkami i nadziemne części kłącza) i podziemnymi (podziemne części kłącza i korzenie) częściami rośliny. Pozwoliło to na dokonanie właściwego doboru metody usuwania arsenu z gruntu. Zebrane próbki roślin pochodziły z terenu, gdzie zanieczyszczenie arsenem obejmowało szeroki zakres stężeń, wynoszący 15-196 mg∙kg-¹. Stężenie arsenu w częściach nadziemnych rośliny wynosiło 0,1-5,5 mg∙kg–¹, natomiast w częściach podziemnych zakres stężenia arsenu utrzymywał się w przedziale 0,4-12,4 mg∙kg–¹. W niniejszym artykule określono także współczynniki podziału arsenu między części nadziemne i podziemne roślin, jak również współczynniki fitoekstrakcji względem nadziemnych części podbiału pospolitego.

Environmental pollutions of arsenic compounds is a huge problem because of the high toxicity of this element. The sources of arsenic environmental pollution are the processes of extraction and treatment of arsenic minerals, coal mining, extractive and metallurgy industries. Soil contaminations lead to migration of arsenic into water (surface and groundwater) and living organisms present in the contaminated area. Currently, there are various techniques and methods remediation of soils in order to prevent any negative effect of arsenic on the environment. To remove the arsenic from the soil are used: sorbents (zeolites, composts, iron oxides), microorganisms (bacteria, fungi), as well as plant organisms which have a different tolerance of impurities. Plants can be used as bio-indicators of pollution (biomarkers), hyperaccumulators of impurities and stabilizers. The aim of the presented study was to investigate the relationship of concentration between the contaminated soil and shoots (leaf with petioles and aboveground elements of rhizome) and shoots (shoots of rhizomes and roots) of the plant, to select an appropriate method of removing arsenic from the soil. Plant samples were collected in area where the contaminations are included a wide range of arsenic concentrations from 15 up to 196 mg∙kg–¹. Concentrations of arsenic in aboveground parts of plant were 0,1-5,5 mg∙kg–¹, while in underground parts of the plant arsenic concentrations were 0,4-12,4 mg∙kg–¹. This paper determines the arsenic partition coefficients between the shoots and roots of plants and the phytoextraction coefficients of aboveground parts of coltsfoot.

Słowa kluczowe

PL

zanieczyszczenie środowiska; zanieczyszczenie gleby; gleba; arsen; roślinność; podbiał pospolity; badanie

EN

environmental contamination; soil contamination; soil; arsenic; vegetation; coltsfoot; test

• Wydawca: Główny Instytut Górnictwa
• Czasopismo: Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko / Główny Instytut Górnictwa
• Rocznik: 2012
• Tom: nr 4
• Strony: 73--84
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz.

Twórcy

autor

Chyc M. R.

• Wyższa Szkoła Biznesu NLU w Nowym Sączu , Wydział Zamiejscowy w Tarnowie

autor

Krzyżewska I.

• Śląskie Środowiskowe Studium Doktoranckie w Głównym Instytucie Górnictwa

autor

Tyński P.

• Instytut Nawozów Sztucznych w Puławach

Bibliografia

• 1. Bielański A. (2010): Chemia ogólna i nieorganiczna. Warszawa, Wydaw. Naukowe PWN.
• 2. Brown D. (1995): Encyclopaedia of herbs and their uses. London, Dorling Kindersley.
• 3. Casado M., Anawar H.M., Garcia-Sanchez A., Santa Regina I. (2007): Arsenic Bioavailability in Polluted Mining Soils and Uptake by Tolerant Plants (El Cabaco mine, Spain). Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology Vol. 79, s. 29–35.
• 4. Cho Y., Bolick J.A., Butcher D.J. (2009): Phytoremediation of lead with green onions (Allium fistulosum) and uptake of arsenic compounds by moonlight ferns (Pteris cretica cv Mayii). Microchemical Journal Vol. 91, s. 6–8.
• 5. Gadepalle V.P., Ouki S.K., Van HerwijnenR., Hutchings T. (2008): Effects of amended compost on mobility and uptake of arsenic by rye grass in contaminated soil. Chemosphere Vol. 72, s. 1056–1061.
• 6. Gulz P.A., Gupta S.K., Schulin R. (2005): Arsenic accumulation of common plants from contaminated soils. Plant and Soil Vol. 272, s. 337–347.
• 7. Hinwood A.L., Sim M.R., Jolley D., Klerk N., Bastone E.B., Gerostamoulos J., Drummer O.H. (2004): Exposure to inorganic arsenic in soil increases urinary inorganic arsenic concentrations of residents living in old mining areas. Environmental Geochemistry and Health Vol. 26, s. 27–36.
• 8. Hossain M.F. (2006): Arsenic contamination in Bangladesh – an overview. Agriculture. Ecosystems and Environment Vol. 113, s. 1–16.
• 9. Kabata-Pendias A., Pendias H. (1993): Biogeochemia pierwiastków śladowych. Warszawa, Wydaw. Naukowe PWN.
• 10. Karczewska A., Kabała C. (2010): Gleby zanieczyszczone metalami ciężkimi i arsenem na Dolnym Śląsku – potrzeby i metody rekultywacji. Zeszyty Naukowe Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu. Seria Rolnictwo T. XCVI, nr 576, s. 59–79.
• 11. Kicińska A. (2009): Arsen i tal w glebach i roślinach rejonu Bukowna. Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych nr 40, s. 199–208.
• 12. Krysiak A., Karczewska A. (2007): Arsenic extractability in soils in the areas of former arsenic mining and smelting SW Poland. Science of the Total Environment Vol. 379, s. 190–200.
• 13. Lewińska K., Karczewska A., Gałka B. (2009): Wpływ fosforanów na pobranie arsenu przez rośliny z gleb zanieczyszczonych związkami As (III) i As (V). Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych nr 41, s. 121–127.
• 14. Maji S.K., Pal A., Pal T. (2008): Arsenic removal from real-life groundwater by adsorption on laterite soil. Journal of Hazardous Materials Vol. 151, s. 811–820.
• 15. Nair A., Juwarkar A., Singh S.K. (2007): Production and characterization of siderophores and its application in arsenic removal from contaminated Soil. Water, Air and Soil Pollution Vol. 180, s. 199–212.
• 16. Otones V., Álvarez-Ayuso E., García-Sánchez A., Regina I.S., Murciego A. (2011): Arsenic distributionin soils and plants of an arsenic impacted former mining area. Environmental Pollution Vol. 159, s. 2637–2647.
• 17. Rahman M.A., Hasegawa H. (2011): Aquatic arsenic. Phytoremediation using floating macrophytes. Chemosphere Vol. 83, s. 633–646.
• 18. Razo I., Carrizales L., Castro J., Díaz-Barriga F., Monroy M. (2004): Arsenic and heavy metal pollution of soil, water and sediments in a semi-arid climate mining area in Mexico. Water, Air, and Soil Pollution Vol. 152, s. 129–152.
• 19. Siwek M. (2008): Biologiczne sposoby oczyszczania środowiska – fitoremediacja. Wiadomości Botaniczne nr 52 (1/2), s. 23–28.
• 20. Shelmerdine P.A., Black C.R., McGrath S.P., Young S.D. (2009): Modelling phytoremediation by the hyperaccumulating fern, Pteris vittata, of soils historically contaminated with arsenic. Environmental Pollution Vol. 157, s. 1589–1596.
• 21. Shoji R., Yajima R., Yano Y. (2008): Arsenic speciation for the phytoremediation by the Chinese brake fern, Pteris vittata. Journal of Environmental Sciences Vol. 20, s. 1463–1468.
• 22. Srivastava P.K., Vaish A., Sanjay Dwivedi S., Chakrabarty D., Singh N., Tripathi R.D. (2011): Biological removal of arsenic pollution by soil fungi. Science of the Total Environment Vol. 409, s. 2430–2442.
• 23. Vaxevanidou K., Papassiopi N., Paspaliaris I. (2008): Removal of heavy metals and arsenic from contaminated soils using bioremediation and chelant extraction techniques. Chemosphere Vol. 70, s. 1329–1337.
• 24. Ye W.L., Khan M.A., McGrath S.P., Zhao F.J. (2011): Phytoremediation of arsenic contaminated paddy soils with Pteris vittata markedly reduces arsenic uptake by rice. Environmental Pollution Vol. 159, s. 3739–3743.
• 25. Zeng M., Liao B., Lei M., Zhang Y., Zeng Q., Ouyang B. (2008): Arsenic removal from contaminated soil using phosphoric acid and phosphate. Journal of Environmental Sciences Vol. 20, s. 75–79.
• 26. Żurek G. (2009): Rośliny alternatywne w fitoekstrakcji metali ciężkich z obszarów skażonych. Problemy Inżynierii Rolniczej nr 3, s. 83–89.