Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Determination of lithium bioretention by maize under hydroponic conditions

Antonkiewicz J., Jasiewicz C., Koncewicz-Baran M., Bączek-Kwinta R.

Archives of Environmental Protection

|

2017

|

Vol. 43, no. 4

94--104

EN

Irrigation of cultivated plants can be a source of toxic lithium to plants. The data on the effect of lithium uptake on plants are scant, that is why a research was undertaken with the aim to determine maize ability to bioaccumulate lithium. The research was carried out under hydroponic conditions. The experimental design comprised 10 concentrations in solution differing with lithium concentrations in the aqueous solution (ranging from 0.0 to 256.0 mg Li ∙ dm-3 of the nutrient solution). The parameters based on which lithium bioretention by maize was determined were: the yield, lithium concentration in various plant parts, uptake and utilization of this element, tolerance index (TI) and translocation factor (TF), metal concentrations in the above-ground parts index (CI) and bioaccumulation factor (BAF). Depression in yielding of maize occurred only at the highest concentrations of lithium. Lithium concentration was the highest in the roots, lower in the stems and leaves, and the lowest in the inflorescences. The values of tolerance index and EC50 indicated that roots were the most resistant organs to lithium toxicity. The values of translocation factor were indicative of intensive export of lithium from the roots mostly to the stems. The higher uptake of lithium by the above-ground parts than by the roots, which primarily results from the higher yield of these parts of the plants, supports the idea of using maize for lithium phytoremediation.

PL

Celem badań było określenie zdolności kukurydzy do bioakumulacji litu. Badania prowadzono w warunkach kultur wodnych. Schemat doświadczenia obejmował 10 obiektów różniących się stężeniem litu w roztworze wodnym, w zakresie od 0.0–256.0 mg Li∙dm-3 pożywki. Jako parametry, na podstawie których określono bioretencję litu przez kukurydzę przyjęto: plon, zawartość litu w różnych częściach rośliny, pobranie i wykorzystanie tego pierwiastka oraz indeksy: tolerancji plonu (TI), translokacji (TF), stężenia metalu w częściach nadziemnych (CI) i bioakumulacji (BAF). Depresja plonowania kukurydzy wystąpiła przy dawce 128 i 256 mg Li ∙ dm-3. Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono, że korzenie charakteryzowały się największymi zawartościami litu, natomiast niższymi łodygi i liście, a najmniejszymi kwiatostany. Wartości indeksu translokacji świadczą o intensywnym przemieszczaniu się litu z korzeni do części nadziemnych. Najwięcej litu pobrały łodygi, następnie korzenie, liście, a najmniej kwiatostan. Pobranie litu przez kukurydzę, w zależności od obiektu, wahało się od 2.31 do 24.36% w stosunku do ilości wprowadzonej do obiektu. Najmniejszy fi toodzysk odnotowano w obiektach, w których zastosowano największe ilości litu (3200-6400 mg Li akwarium-1), co zapewne było związane z dużymi dawkami litu oraz niskim plonowaniem i pobraniem tego pierwiastka przez kukurydzę.

2

Evaluation of metal uptake factors of native trees colonizing an abandoned copper mine e a quest for phytostabilization

Nirola R., Megharaj M., Palanisami T., Aryal R., Venkateswarlu K., Naidu R.

Journal of Sustainable Mining

|

2015

|

Vol. 14, iss. 3

115--123

EN

Accumulation and enrichment of heavy metals in the above ground parts of Australian native Acacia pycnantha (Ap) and Eucalyptus camaldulensis (Ec) growing in an abandoned copper mine located in Kapunda, South Australia have been studied. Cu and other metals (Na, Al, K, Ca, Fe, Zn, Cd and Pb) in plants and corresponding soils were analysed to evaluate plant interaction with soils containing heavy metals. As per the total metal analysis of leaf and corresponding soil samples, Ap accumulated 93.6 mg kgˉ¹ of Cu in leaf while the corresponding soil concentration was 1632 mg kgˉ¹. The Ec accumulated 5341 mg kgˉ¹ of Cu in leaf while the concentration of this heavy metal in soil was 65 mg kgˉ¹ in soil. The ESEM spectral analysis also showed a high leaf concentration of Cu in Ec (7%) as against only 0.12% in Ap. The average bioconcentration factor for Cu, Zn,Cd and Pb in Ec wasmuch higher than that of Ap. Similarly, enrichment factor was more in Ec for Cu, Zn and Pb than in Ap. In contrast, translocation factor for only Zn and Cd was high in Ap. This study points out that Ec and Ap have different stabilising potential in remediating heavy metals like Cu in mined soils.

3

Post-Effect of Increasing Bottom Sediment Additives to the Substratum on Nickel Uptake by Plants

Arasimowicz M., Niemiec M., Wiśniowska-Kielian B.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2012

|

Vol. 19, nr 10

1229--1238

EN

The aim of the studies was an estimate of post-effect of bottom sediment additives to the substratum on nickel uptake by plants, under conditions of pot experiment. Components of substratum were very acid soil and bottom sediment dredged from Roznow Reservoir. Bottom sediment share ranged from 0 to 16 % of total substratum mass. Test plants were grown in orders: maize (Zea mays L.) and faba bean (Vicia faba L. var. minor), as well as oat (Avena sativa L.) and narrowleaf lupine (Lupinus angustifolius L.). After vegetation period plants were harvested on green mass. Content of Ni in mineralizats obtained from plant material was determined using ICP-AES method. The total quantity of Ni removed with yield of plants depending on species and part of plant was compared and changes affected by bottom sediment share in substratum as well as previous plant cultivation were estimated. Under conditions of increased sediment share in substratum significantly higher amounts of nickel were accumulated in roots than in shoots of the plants. On average the highest Ni contents were determined in roots and shoots of faba bean, while the lowest ones in maize roots and shoots. Bottom sediment additions in an amount exceeding 4 % of the substrate mass caused a decrease of Ni content in the aboveground parts of all test plants and sediment additions greater than 10 % reduced these metal content in roots of faba bean and lupine, in comparison with plants from control objects. In case of maize and oat all doses of sediment caused an increase of Ni content in roots. In spite of additional Ni load with applied bottom sediment its increased content in plant tissue of aboveground parts of most test plant was not stated. One may explain this dependence by decreased Ni availability to plants as a result of sediment ability to substratum deacidification. Considering total Ni uptake the highest its amounts were removed with yield of maize, and the lowest with yield of oat. Significantly higher amount of nickel was taken from the soil in case of maize and faba bean cultivation than in case of variant with oat and lupine. This was due to significantly higher maize biomass yield in comparison with other test plants. The Ni translocation coefficients (TC) (content in shoots versus content in roots) as well as bioaccumulation coefficients (BC) (content in shoots versus content in soil) for individual plants were calculated. The highest average value of TC was affirmed for faba bean (0.5), lower ones for oat (0.29) and lupine (0.21), and the lowest one for maize (0.15). The average values of BC for individual plants decreased as follow: 0.74 – faba bean, 0.37 – oat, 0.31 – lupine, 0.16 – maize.

PL

Celem badań była ocena następczego wpływu dodatku osadu dennego do podłoża na pobranie niklu przez rośliny w warunkach doświadczenia wazonowego. Jako komponenty podłoża użyto glebę lekką, bardzo kwaśną oraz osad denny bagrowany ze Zbiornika Rożnowskiego. Udział osadu dennego wynosił od 0 do 16 % całkowitej masy podłoża. Rośliny uprawiano w kolejności: kukurydza (Zea mays L.) i bobik (Vicia faba L. var. minor) oraz owies (Avena sativa L.) i łubinu (Lupinus angustifolius L.). Po okresie wegetacji rośliny zebrano na zieloną masę. Zawartość Ni w mineralizatach uzyskanych z materiału roślinnego oznaczono metodą ICP-AES. W pracy porównano całkowitą ilości Ni odprowadzoną z plonem roślin testowych w zależności od gatunku i części rośliny oraz oszacowano zmiany powodowane dodatkiem osadu dennego do podłoża, a także następstwem roślin po sobie. W warunkach zwiększającego się udziału osadu w podłożu znacznie większe ilości niklu zostały zgromadzone w korzeniach niż w łodygach roślin. Średnio najwięcej Ni zawierały korzenie łubinu i bobiku, a najmniej korzenie i łodygi kukurydzy. Dodatki osadu dennego w ilości przekraczającej 4 % masy podłoża powodowały zmniejszenie zawartości Ni w częściach nadziemnych wszystkich roślin testowych, a dodatki osadu większe niż 10 % zmniejszyły zawartość tego metalu w korzeniach łubinu i bobiku, w porównaniu z obiektami kontrolnymi. W przypadku kukurydzy i owsa wszystkie dawki osadu powodowały wzrost zawartości Ni w korzeniach. Pomimo zwiększonego ładunku Ni w podłożu wprowadzonego z zastosowanym osadem dennym nie następował wzrost zawartości tego metalu w częściach nadziemnych większości roślin testowych. Taką zależność można tłumaczyć ograniczeniem dostępności Ni dla roślin na skutek odkwaszaj ącego działania osadu dennego do podłoża. Biorąc pod uwagę całkowite pobranie Ni, najwięcej tego metalu zostały odprowadzone z plonem kukurydzy, a najmniejsze z plonem owsa. Znacznie więcej niklu pobrały z gleby rośliny uprawiane w następstwie kukurydza–bobik niż w następstwie owies–łubin. Było to spowodowane znacznie większym plonem biomasy kukurydzy w porównaniu z pozostałymi roślinami testowymi, co przełożyło się na znacznie większe pobranie niklu z podłoża. Obliczono współczynniki translokacji Ni (WT) (zawartość w częściach nadziemnych versus zawartość w korzeniach) oraz współczynnik bioakumulacji (WB) (zawartość w częściach nadziemnych versus zawartość w glebie) dla poszczególnych roślin. Najwyższą średnią wartość WT stwierdzono dla bobiku (0,5), niższą dla owsa (0,29) i łubinu (0,21), a najniższą dla kukurydzy (0,15). Średnie wartości WB dla poszczególnych roślin malały następująco: 0,74 – bobik, 0,37 – owies, 0,31 – łubin, 0,16 – kukurydza.

4

Comparison of Trace Elements Accumulation Ability of Tobacco (Nicotiana tabacum L.) Grown in Natural and Artificial Conditions

Wiśniowska-Kielian B.

Chemia i Inżynieria Ekologiczna

|

2002

|

Vol. 9, nr 4

473-481

EN

Results of investigation of trace elements accumulation in tobacco plant grown in vegetation hall and in field conditions on the acid soils with natural trace element contents were presented. Tobacco cultivated in the vegetation hall contained more Zn, Cu, Cd, and Pb than when grown in the field, similar amounts of Fe but less Mn. At both sites tobacco accumulated the most of Fe in roots, Mn, Zn and Cd in leaves and Cu in the inflorescence. In the field conditions the highest content of Pb were found in roots, whereas in the hall in leaves. Bioaccumulation coefficients of Cd, Zn and Mn in tobacco from both sites had the highest values for leaves and Cu for inflorescence, and Fe for roots of field grown tobacco. AIso the Zn and Cu contents in the other parts of the plant and Mn in inflorescence from both sites, Cd in the field grown tobacco and Cd in the inflorescence of plants cultivated in the hall exceeded their soil levels. StaIks of the field grown tobacco also had higher Mn contents than the soil. On the contrary, tobacco tops from both sites contained below 5 and 25 times less Fe, and all plants parts had 2 to 6 times less Pb than the soil. Translocation coefficient shows that the plants from both sites transported Mn, Zn and Cd to a greater degree from roots to leaves and Cu to inflorescence, whereas it is true for Pb only in the plants grown in the hall.

PL

Przedstawiono wyniki badań akumulacji pierwiastków śladowych w roślinie tytoniu uprawianego w hali wegetacyjnej i w warunkach polowych na glebach kwaśnych o naturalnej zawartości pierwiastków śladowych. Tytoń uprawiany w hali wegetacyjnej zawierał więcej Zn, Cu, Cd i Pb niż ten uprawiany w polu, podobną ilość Fe, a mniej Mn. Tytoń z obu miejsc gromadził więcej Fe w korzeniach, Mn, Zn i Cd w liściach, a Cu w kwiatostanach. W warunkach polowych największą zawartość Pb stwierdzono w korzeniach, a w hali - w liściach. Współczynnik bioakumulacji Cd, Zn i Mn w tytoniu z obu miejsc uprawy przybierał najwyższe wartości dla liści oraz Cu dla kwiatostanów, zaś Fe dla korzeni tytoniu uprawianego w polu. Także zawartość Zn i Cu w pozostałych częściach rośliny i Mn w kwiatostanach z obu miejsc uprawy, Cd w tytoniu z uprawy polowej i Cd w kwiatostanach roślin uprawianych w hali przekraczała ich poziomy w glebie. Łodygi tytoniu uprawianego w polu też miały większą zawartość Mn niż gleba. Przeciwnie, części nadziemne tytoniu z obu miejsc zawierały od poniżej 5 do 25 razy mniej Fe, a wszystkie części roślin miały 2 do 6 razy mniej Pb niż gleba. Współczynniki translokacji wskazują, że rośliny z obu miejsc przemieszczają Mn, Zn Cd w większym stopniu z korzeni do liści oraz Cu do kwiatostanów, a w przypadku Pb ma to miejsce tylko dla roślin uprawianych w hali.