Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The Use of Macroelements from Municipal Sewage Sludge by the Multiflora Rose and the Virginia fanpetals

Antonkiewicz J., Kołodziej B., Bielińska E. J., Gleń-Karolczyk K.

Journal of Ecological Engineering

|

2018

|

Vol. 19, nr 6

1--13

EN

Municipal sewage sludge contains many valuable nutrients which can be used in the cultivation of energy crops. Application of large doses of sewage sludge can be a cause of environmental pollution, especially with nutrients. The multiflora rose and the Virginia fanpetals are plants with high nutritional requirements. The use of municipal sewage sludge in the cultivation of energy crops will allow recycling the nutrients from this organic waste. The aim of the study was to evaluate the use of macroelements from municipal sewage sludge by the multiflora rose var. "Jatar" (Rosa multiflora Thunb. ex Murray) and the Virginia fanpetals (Sida hermaphrodita Rusby). Four levels of sewage sludge fertilization were applied in the 6-year field experiment: 0, 10, 20, 40, 60 Mg DM sludge ∙ ha-1. Sewage sludge was applied once before planting energy crops. Due to the low potassium content in sewage sludge, a single supplementary fertilization with 100 kg K ∙ ha-1 in the form of 40% potassium salt (KCl) was applied on each plot. The study involved the evaluation of the yield, uptake and use by energy plants of N, P, K, Ca, Mg, and Na from sewage sludge. It was found that the increasing doses of sewage sludge significantly raised the multiflora rose and the Virginia fanpetals biomass yields. The yield of the Virginia fanpetals was one and a half times higher than that of the multiflora rose. The increasing doses of sewage sludge significantly raised the contents and uptake of N, P, K, Ca, Mg, and Na by these plants. The highest uptake of macronutrients by the multiflora rose and the Virginia fanpetals crops was determined for 60 Mg DM ∙ ha-1 fertilization dose. The results show that the Virginia fanpetals used N, P, K, Ca, Mg, and Na from the sewage sludge to a greater extent than the multiflora rose. The analyses indicate that due to the greater yields, bioaccumulation and uptake of macronutrients, Virginia fanpetals is more effective in the ‘purification’ of the substrate from excess nutrients that may pose a threat to the environment.

2

Yielding and Content of Selected Microelements in Maize Fertilized With Various Organic Materials

Wieczorek J., Gambuś F., Czech T., Antonkiewicz J.

Journal of Ecological Engineering

|

2017

|

Vol. 18, nr 4

219--223

EN

The paper aimed at comparing the yield and concentrations of zinc, copper and nickel in maize cultivated in soil fertilized with two different sewage sludge with yielding of maize fertilized with manure and solely with mineral fertilizers. The experiment was conducted in plastic pots, of which each contained 8.5 kg of air-dried soil with granulometric composition of light sandy loam and neutral pH. Sewage sludge used for the experiment originated from two municipal sewage sludge treatment plants in Krzeszowice (sludge I) and Niepołomice (sludge II), while manure from a private farm in Czernichów district. The test plant was maize (Zea mays) cultivated for 74 days and then harvested for green forage. On the basis of conducted research it was found that various fertilizer combinations applied in the experiment had a significant influence on the test plant yielding. All compared fertilizer variants allowed maize to produce statistically significantly higher yield in comparison with the yield harvested from the unfertilized soils. Fertilization with sewage sludge I supplemented with mineral treatment and application of solely mineral salts proved the most beneficial for the maize yield. Applied fertilizer combinations affected the content of microelements. The highest concentrations of nickel in maize green mass were assessed in plant samples from the unfertilized object, whereas zinc and copper from mineral fertilization variant. Except of zinc, introducing additional metal doses did not influence their increased content in plant organs. Soil enrichment with zinc contained in sewage sludge I and II (respectively 77.4 mg and 49.9 mg ∙ pot-1) contributed to its elevated concentration in maize roots but at the same time this metal content statistically significantly decreased in maize shoots in comparison with the amounts determined in plants fertilized with mineral materials.

3

Phytotoxicity and extractability of heavy metals from industrial wastes

Baran A., Antonkiewicz J.

Environment Protection Engineering

|

2017

|

Vol. 43, nr 2

143--155

EN

The content, mobility and phytotoxicity of heavy metals in industrial wastes (sewage sludge, car-bide residue, flotation tailings) have been determined by chemical characterization and biological test. Assessment of phytotoxicity and content of heavy metals in industrial wastes is important for screening the suitability for their land application or storage. The obtained information may provide a better understanding of environmental risks of heavy metals in wastes. Waste phytotoxicity was arranged in the following order: municipal sewage sludge > industrial sewage sludge > carbide residue > flotation tailings from Żelazny Most > flotation tailings from Gilów. High toxicity of sewage sludge can be caused by a high total content of metals and their forms soluble in 1 M HCl. As a result of waste acidification, zinc, chromium, nickel, and cadmium will be released into the environment from sewage sludge, whereas copper and lead will be released from flotation tailings. The study showed a strongly positive correlation between the content of Zn, Ni, Cr, Cd in waste and root growth and seed germination inhibition.

4

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.

5

Chemical innovation in plant nutrition in a historical continuum from ancient Greece and Rome until modern times

Antonkiewicz J., Łabętowicz J.

Chemistry-Didactics-Ecology-Metrology

|

2016

|

R. 21, NR 1-2

29--43

EN

This monograph aims to present how arduously views on plant nutrition shaped over centuries and how the foundation of environmental knowledge concerning these issues was created. This publication also presents current problems and trends in studies concerning plant nutrition, showing their new dimension. This new dimension is determined, on one hand, by the need to feed the world population increasing in geometric progression, and on the other hand by growing environmental problems connected with intensification of agricultural production.

PL

Niniejsze opracowanie stawia sobie za cel ukazanie, jak mozolnie na przestrzeni wieków kształtowały się poglądy dotyczące odżywiania roślin i powstawał fundament wiedzy przyrodniczej dotyczący tej problematyki. W publikacji przedstawiono także współczesne problemy i kierunki badań dotyczące odżywiania roślin, ukazując ich nowy wymiar, zdeterminowany z jednej strony potrzebą wyżywienia zwiększającej się w postępie geometrycznym populacji globu ziemskiego i z drugiej narastającymi problemami środowiskowymi z tytułu intensyfikacji produkcji rolniczej.

6

Factors Influencing Composting Poultry Waste

Kopeć M., Chmiel M., Gondek K., Mierzwa-Hersztek M., Antonkiewicz J.

Journal of Ecological Engineering

|

2015

|

Vol. 16, nr 5

93--100

EN

Organic recycling of waste, taking into account sanitary safety, should be a fundamental method for recovering the nutrients present in the waste for plants and organic matter. It also refers to byproducts of animal origin, which are not intended for con-sumption by humans. In the present research , composting of hydrated poultry slaugh-terhouse waste with maize straw was carried out. A combination with fodder yeast and post-cellulose lime was also introduced, which modified chemical and physico chemical properties of the mixtures. The experiment was carried out by recording the biomass temperature for 110 days in 1.2×1.0×0.8 m reactors with perforated bottoms enabling active aeration. The following parameters were taken into consideration in the composted material: carbon, nitrogen, sulfur, respiratory activity, microorganisms, fractions of compost obtained after washing on sieves. Small amounts of fodder yeast favoured the development of microorganisms and caused a sanitary risk in the final product. At the initial stage, the temperature of raw compost in that object was several degrees lower than in the case of the composted mass without yeast addition. The addition of post-cellulose lime at ratios 6.5:1:6.5 (maize straw: poultry slaughterhouse waste: post-cellulose lime) caused a change in the time of microbiological activity, and led to its inhibition in the final process. In comparison to objects with poultry waste, the highest degree of hygienization was found in the compost with post-cellulose lime (with pH close to neutral). By adjusting the ratios of substrates we can influence the microbiological activity, but the amounts of individual substrates should be determined taking into account the quality of the obtained compost.

7

Effect of adding furnace ash from bituminous coal combustion to soil on phytoavailability of selected metals

Antonkiewicz J., Jasiewicz C., Kępka W., Kowalewska A., Pełka R., Losak T., Hlusek J.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2015

|

T. 18, nr 4

405--422

EN

The research on the effect of furnace ash from bituminous coal combustion on the uptake of Cr, Cu, Ni, Fe, Mn, Al by maize (Zea mays L.) was conducted under conditions of a three-year pot experiment. The arable soil in the pot experiment was amended with furnace ash in the amount of 23.33 g·pot‒1 (corresponding to 20 t·ha‒1) and with increasing doses of cadmium (3÷15 mg·kg‒1 soil DM). Application of ash and cadmium in the amount of 3÷5 mg·kg‒1 DM to the soil had a significant effect on the increase in the yield of above-ground parts and roots of maize. Application of subsequent doses of cadmium (7.5÷15 mg·kg‒1) caused a considerable reduction in the yield of the tested plant. The research shows that the applied furnace ash reduced the depression in yielding of maize. Introduction of furnace ash to cadmium-contaminated soil caused an increase in the content of Cr, Fe, Ni, Cu and Al in maize biomass and a decrease in the content of Mn in maize. Among the studied metals, Mn was translocated from roots to above-ground parts the most efficiently, and Al - the least efficiently, evidence of which are the highest values of the translocation factor for Mn, and the lowest values for Al. The research showed that ash introduced to cadmium-contaminated soil did not immobilize the above-mentioned metals, and thereby did not reduce the phytoavailability. In general, contamination of the soil with cadmium and introduction of ash stimulated uptake of the metals by maize. We observed that roots took up more Cr, Fe, Ni and Al, whereas above-ground parts of maize took up more Mn and Cu. The lowest uptake of the studied metals by maize was observed in the treatment where only furnace ash was applied.

PL

Badania nad wpływem popiołu paleniskowego z węgla kamiennego na pobieranie Cr, Cu, Ni, Fe, Mn, Al przez kukurydzę (Zea mays L.) przeprowadzono w warunkach trzyletniego doświadczenia wazonowego. W doświadczeniu wazonowym zastosowano do gleby uprawnej popiół paleniskowy, w ilości 23,33 g·wazon‒1, odpowiadającej 20 t·ha‒1, oraz wzrastające dawki kadmu, w ilości 3÷15 mg·kg‒1 s.m. gleby. Zastosowanie popiołu oraz kadmu w ilości 3÷5 mg·kg‒1 s.m. do gleby wpłynęło istotnie na zwiększenie plonu części nadziemnych i korzeni kukurydzy. Natomiast zaaplikowanie kolejnych dawek kadmu (7,5÷15 mg·kg‒1) spowodowało istotne obniżenie plonu testowanej rośliny. Z badań wynika, że zaaplikowany popiół paleniskowy zmniejszył depresję plonowania kukurydzy. Wprowadzenie popiołu paleniskowego do gleby zanieczyszczonej kadmem wpłynęło na zwiększenie zawartości Cr, Fe, Ni, Cu i Al w biomasie kukurydzy, natomiast wpłynęło na zmniejszenie zawartości Mn w kukurydzy. Spośród badanych metali najłatwiej był przemieszczany z korzeni do części nadziemnych Mn, a najsłabiej Al, o czym świadczą największe wartości współczynnika translokacji dla Mn, a najmniejsze wartości dla Al. Z badań wynika, że popiół wprowadzony do gleby zanieczyszczonej kadmem nie wpłynął na immobilizację wyżej wymienionych metali, a tym samym nie ograniczył fitoprzyswajalności. Generalnie zanieczyszczenie gleby kadmem i wprowadzenie popiołu stymulowało pobieranie metali przez kukurydzę. Stwierdzono większe pobranie Cr, Fe, Ni i Al przez korzenie, natomiast Mn i Cu przez części nadziemne kukurydzy. Najmniejsze pobranie badanych metali przez kukurydzę zarejestrowano w obiekcie, w którym zastosowano wyłącznie popiół paleniskowy.

8

The impact of agronomic factors on the content of selected microelements in naked oat (Avena sativa var. nuda) grain

Witkowicz R., Antonkiewicz J., Pisulewska E., Bogocz D.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2015

|

Vol. 22, nr 2

239--250

EN

The components crucial for fulfilling plant nutrient needs are, beside macroelements, also microelements. Microelement content in plant raw materials is often modified by various agronomic measures, therefore it does not always meet the requirements for this element. The research was conducted to determine the effect of agronomic factors on the content of zinc, copper, iron, cobalt and manganese in oat grain. Three field experiments were set up acc. to fractional factorial designs (25–1 and 34–1) in two localities (Wierzbica and Prusy) in 2003. Akt cv. revealed a lower content of zinc, copper, iron and manganese in comparison with STH 7000 and STH 4770 strains. Microelement concentrations in oat grain were determined by the selection of oat cultivar/strain and growth regulator dose. Zinc content in oat grain fulfilled the requirements for plants designed for human consumption and animal feeds. Optimal iron content but deficient contents of manganese, copper and cobalt were registered in oat grain treated as fodder.

PL

Składnikami niezbędnymi do pokrycia potrzeb pokarmowych roślin, obok makroskładników, są również mikroelementy. Zawartość mikroelementów w surowcach roślinach jest często modyfikowana różnymi zabiegami agrotechnicznymi, dlatego też nie zawsze odpowiada zapotrzebowaniu na ten składnik. Celem przeprowadzonych badań było określenie wpływu czynników agrotechnicznych na zawartość cynku, miedzi, żelaza, kobaltu i manganu w ziarnie owsa. Trzy eksperymenty polowe założono według planów frakcyjnych (25–1 i 34–1) w dwóch miejscowościach (Wierzbica i Prusy) w 2003 r. Odmiana Akt cechowała się niższą zawartością cynku, miedzi, żelaza i manganu w porównaniu do rodów STH 7000 i STH 4770. Zawartość mikropierwiastków w ziarnie owsa była determinowana doborem odmiany/rodu owsa oraz dawką regulatora wzrostu. Zawartość cynku w ziarnie owsa spełniała wymogi stawiane roślinom przeznaczonym na cele konsumpcyjne i paszowe. Stwierdzono optymalną zawartość żelaza, a niedoborową manganu, miedzi i kobaltu w ziarnie owsa traktowanego jako pasza.

9

Effect of fly ashes and sewage sludge on Fe, Mn, Al, Si and Co uptake by grass mixture

Antonkiewicz J.

Journal of Ecological Engineering

|

2014

|

Vol. 15, nr 3

6--13

EN

Application of sewage sludge for environmental management of fly ashes landfill site affects chemical composition of plants. The aim of the present investigations was learning the effect of growing doses of municipal sewage sludge on the yield and uptake of Fe, Mn, Al, Si and Co by grass mixture used for environmental management of fly ashes landfill. The experimental design comprised of 5 objects differing by a dose of municipal sewage sludge supplied per 1 hectare: I. control, II. 25 t d.m., III. 50 t d.m., IV. 75 t d.m. and V. 100 t d.m. Application of sewage sludge resulted in the increase in yield. The content of analyzed elements in the grass mixture depended significantly on sewage sludge dose. Increasing doses of sewage sludge caused marked increase in Mn and Co contents, while they decreased Fe, Al and Si contents in the grass mixture. It was found that growing doses of sewage sludge caused an improvement of Fe to Mn ratio value in the grass mixture. Assessing the element content in the grass mixture in the view of forage value, it was found that Fe and Mn content did not meet the optimal value. Si content in plants was below the optimal value.

10

Content of heavy metals and their fractions in soil in result of residual effect of waste materials

Antonkiewicz J., Kowalewska A., Pełka R.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2014

|

Vol. 21, nr 4

439--452

EN

Analysed was the effect of various material supplements, ie municipal sewage sludge and various doses of ash-sludge and ash-peat mixtures on total content of heavy metals (Cr, Zn, Pb, Cu, Cd and Ni) and their fractions. Five fractions of heavy metals were determined in soil by means of Tessier’s method after competed three-year pot experiment on maize as the test plant. Application of ash-sludge and ash-peat mixtures to the soil influenced the increase in heavy metal content in soil but the amount of these metals did not exceed the standards established for arable soils. The pot experiment with maize revealed that the residual fraction played the main role in Cr, Zn and Pb accumulation, fraction bound to organic matter in Cu and Ni accumulation, whereas exchangeable and residual fraction in Cd accumulation. Heavy metal mobility (the sum of two first fractions) in the analysed ash-sludge and ash-peat mixtures supplied to the soil, irrespectively of applied extractant, was diversified and did not exceed the following values of total content: Cr – 0.39 %; Zn – 20 %, Pb – 13 %, Cu 10 %, Cd – 69 % and Ni – 4 %. The investigations have shown that cadmium was the best available to maize whereas chromium the least.

PL

Badano wpływ dodatku materiałów, tj. komunalnego osadu ściekowego, popiołu paleniskowego i torfu oraz różnych dawek mieszanin popiołowo-osadowych i popiołowo-torfowych na całkowitą zawartość metali ciężkich (Cr, Zn, Pb, Cu, Cd, Ni) oraz ich frakcje. Oznaczono pięć frakcji metali ciężkich w glebie metodą Tessiera po zakończonym trzyletnim doświadczeniu wazonowym z kukurydzą jako rośliną testową. Zastosowanie do gleby mieszanin popiołowo-osadowych oraz popiołowo-torfowych spowodowało zwiększenie zawartości metali ciężkich w glebie, ale zawartość tych metali nie przekraczała standardów ustalonych dla gleb uprawnych. W doświadczeniu wazonowym z kukurydzą stwierdzono, że główną rolę w magazynowaniu Cr, Zn i Pb odegrała frakcja rezydualna, a Cu i Ni frakcja związana z materią organiczną, natomiast Cd frakcja wymienna i rezydualna. Mobilność metali ciężkich (suma pierwszych dwóch frakcji) w badanych mieszaninach popiołowo-osadowych i popiołowo-torfowych wprowadzonych do gleby, niezależnie od zastosowanego ekstrahenta była zróżnicowana i w przypadku Cr nie przekraczała 0,39 %, Zn – 20 %, Pb – 13%, Cu – 10 %, Cd – 69 %, Ni – 4 % zawartości ogólnych. Z badań wynika, że największą dostępnością dla kukurydzy odznaczał się kadm, a najmniejszą chrom.

11

Effect of Agronomic Factors on Protein Yield and Content of Nitrogen in Grain of Naked Oat (Avena sativa)

Witkowicz R., Antonkiewicz J.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2010

|

Vol. 17, nr 6

699-708

EN

Mineral fertilization, particularly with nitrogen is a factor visibly modifying the quantity and quality of oat grain yield. The range of changes in protein yield and the element contents depend not only on the level of mineral fertilization but also on the genotype and growth regulators. Because of high dependence of agronomic measures efficiency on the genotype, it is necessary to investigate this interaction. Field experiments were conducted in Wierzbica on typical brown soil, where protein yield ranged from 75 to 88 g o m-2, whereas in the experiment conducted in Prusy on degraded chernozem, protein yield fell within the range of 540 to 740 kg o ha-1. The field experiment conducted in Wierzbica demonstrated that protein yield in naked oat was stimulated by the genotype and phosphorus-potassium fertilization and apparently limited by the application of Moddus growth regulator. Under conditions of a better site in Prusy only genotype statistically significant effect was registered, with persisting influence of the other factors. An apparent difference was noticed in the efficiency of nitrogen fertilization effect on the protein yield, because under site conditions in Prusy the increase in yield by 0.3 of standard deviation unit was demonstrated in comparison with very slight growth in its yield in Wierzbica. Because protein yield is the resultant of grain yield and its nitrogen content, a less significant effect of the tested factor on its content was observed. The main factor which statistically significantly determined nitrogen content was the choice of oat cultivar/strain. Both in Wierzbica and Prusy both oat strains (STH 4770 and STH 7000) contained bigger nitrogen quantities than Akt cv. The other tested agronomic factors caused changes in nitrogen content but they were not statistically significant.

PL

Nawożenie mineralne, zwłaszcza azotem jest czynnikiem modyfikującym w wyraźny sposób ilość i jakość ziarna owsa. Zakres zmian w plonie białka oraz zawartości składników uzależniony jest nie tylko od poziomu nawożenia mineralnego, ale również genotypu i regulatorów wzrostu. Z uwagi na dużą zależność skuteczności zabiegów agrotechnicznych od genotypu zachodzi konieczność badania tej interakcji. Doświadczenia polowe przeprowadzano w Wierzbicy na glebie brunatnej typowej właściwej i uzyskany plon białka wahał się od 75 do 88 g o m-2. Natomiast w eksperymencie przeprowadzonym w Prusach, na czarnoziemie zdegradowanym, plon białka zawierał się w zakresie od 540 do 740 kg o ha-1. Z przeprowadzonych doświadczeń polowych w Wierzbicy wynika, że plon białka owsa nagoziarnistego był stymulowany przez genotyp oraz nawożenie fosforowo-potasowe i wyraźnie ograniczany przez zastosowanie regulatora wzrostu Moddus. W Prusach stwierdzono statystycznie istotny wpływ tylko genotypu, przy zachowaniu tendencji wpływu pozostałych badanych czynników. Zaobserwowano wyraźną różnicę w skuteczności oddziaływania nawożenia azotem na plon białka, bowiem w warunkach siedliskowych Prus wykazano zwiększenie jego plonu aż o 0,3 jednostki odchylenia standardowego przy bardzo niewielkim zwiększeniu jego plonu w Wierzbicy.

12

Assessment of Chemical Composition of Bushgrass (Calamagrostis epigejos L.) Occurring on the Landfill Site of the Furnace Waste and Carbide Residue Lime. Part 2. Content of Iron, Cobalt Manganese, Aluminium and Silicon

Antonkiewicz J.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2010

|

Vol. 17, nr 4-5

359-368

EN

Furnace ashes and carbide lime deposited on landfills may constitute a valuable raw material, among others for biological reclamation of post-industrial areas. Their environmental management requires the assessment of their suitability not only with respect to concentrations of heavy metals but also other components, including microelements. Ashes originating from hard coal burning are a rich source of microelements, particularly Fe, B, Mn and Co, which is very important for correct growth. However, very high contents of microelements in furnace wastes may influence their excessive uptake by plants, which in consequence lead to their die-back. Although high accumulation of microelements in plants is not always toxic for the plants themselves, it may cause serious pathogenic consequences in people or animals consuming these plants.

PL

Zdeponowane na składowiskach popioły paleniskowe i wapno pokarbidowe mogą stanowić cenny surowiec m.in. w biologicznej rekultywacji terenów poprzemysłowych. Ich wykorzystanie w środowisku wymaga oceny przydatności pod względem zawartości nie tylko metali ciężkich, ale także innych składników, w tym mikroelementów. Popioły pochodzące ze spalania węgla kamiennego stanowią bogate źródło mikroelementów, zwłaszcza Fe, B, Mn i Co, mających bardzo duże znaczenie w prawidłowym wzroście. Jednakże bardzo duże zawartości mikroelementów w odpadach paleniskowych mogą powodować nadmierne ich pobieranie przez rośliny, co w konsekwencji prowadzi do ich obumierania. Aczkolwiek duże nagromadzenie mikroelementów w roślinach nie zawsze jest toksyczne dla samych roślin, ale może spowodować groźne następstwa chorobowe u ludzi lub zwierząt spożywających te rośliny. Zawartość wybranych pierwiastków w trzcinniku piaskowym zebranym ze składowisk odpadów paleniskowych i wapna pokarbidowego była zróżnicowana i wahała się w zakresie: 49,70-1800,0 mg Fe; 0,01-1,17 mg Co; 7,33-146,0 mg Mn; 17,20-120,0 mg Si oraz 8,68-1500,0 mg Al o kg-1 s.m. Większe zawartości żelaza, kobaltu, manganu i glinu stwierdzono w roślinności zebranej ze składowisk popiołów paleniskowych, a mniejsze z kwatery wapna pokarbidowego. Optymalna zawartość mikroelementów w roślinach przeznaczonych na paszę wynosi: 40-70 mg Fe; 0,3-1,0 mg Co i 40-60 mg Mn o kg-1 s.m. Wyceniając rośliny według tego kryterium, stwierdzono ponadnormatywną zawartość żelaza w próbkach zebranych ze składowiska popiołów paleniskowych nieczynnej kwatery. Natomiast zawartość żelaza w roślinności zebranej ze składowiska wapna pokarbidowego mieściła się w granicach wartości optymalnej. Optymalną zawartość kobaltu stwierdzono w roślinności zebranej z nieczynnej kwatery popiołów paleniskowych, a niedoborową z kwatery czynnej popiołów paleniskowych oraz wapna pokarbidowego. W badaniach własnych stwierdzono niedoborową zawartość manganu (< 40 mg o kg-1) w 13 próbkach pobranych z czaszy składowisk popiołów paleniskowych i wapna pokarbidowego. Tylko w 6 próbkach roślin zawartość manganu przekraczała wartość optymalną. Zawartość manganu w roślinności zebranej z pólek składowisk mieściła się poniżej wartości optymalnej. Małą zawartość manganu w roślinności pobranej ze składowisk, w porównaniu z innymi mikroelementami, można uzasadnić tym, że w środowisku alkalicznym pierwiastek ten tworzy połączenia, z których jest trudno dostępny dla roślin.

13

Assessment of Chemical Composition of Bushgrass (Calamagrostis epigejos L.) Occurring on Furnace Waste and Carbide Residue Lime Landfills. Part 1. Contents of N, P, K, Ca, Mg and Na

Antonkiewicz J.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2009

|

Vol. 16, nr 5/6

501-513

EN

Fumace waste and carbide residue lime landfllls are characterized by specific pbysicochemical properties and may be in some ways arduous for the environment due to among others dusting and element migration. In order to prevent these outcomes reclamation should be conducted, among others by turfmg. Wastes deposited on landfills are a rich source of nutrients for plants occurring on incineration ashes and carbide residue lime. Because of rich source of nutrients in incineration ashes and carbide rcsidue lime after suitable treatment these wastes may be also used, for reclamation of other wastes or postindustrial areas. Therefore the investigations aimed at an assessment of macroelement contents in bushgrass occurring on these wastes. The macroelement contents in bushgrass depended on the kind of deposited wastes and ranged widely from 4.84 to 20.89 g N; 0.40-3.00 g P; 2.33-13.35 g K; 0.32-1.97 g Mg; 0.22-11.26 g Ca and 0.02-1.20 g Na o kg^-1 d.m. Presented investigations aimed among others to assess the contents of these macroelements with respect to fodder. The optimal macroelement contents in pasture sward are: 3.0 g P; 17.0-20.0 g K; 2.0 g Mg; 7.0 g Ca; 1.5-2.5 g Na o kg^-1 d.m. An assessment of plants collected from the landfills according to this criteria revealed that the contents of phosphoprus, potassium, magnesium and sodium in the analyzed plants did not have optimal values. In case of carbide residue lime, calcium content in plants was above the optimal value, whereas in furnace ashes this macroelement in bushgrass was approximate to the optimal value. Among the investigated elements bigger quantities of nitrogen, phosphorus, sodium and potassium were found in plants collected from fumace ash than from carbide residue lime landfills. Therefore the obtained results point out higher fertiliser value of furnace ashes than carbide residue lime.

PL

Składowiska odpadów paleniskowych i wapna pokarbidowego charakteryzują się specyficznymi właściwościami fizykochemicznymi i mogą stwarzać określone uciążliwości dla otoczenia, do których można zaliczyć m.in. pylenie i migrację pierwiastków. Aby zapobiec tym skutkom, należy przeprowadzić zabiegi rekultywacyjne między innymi poprzez zadarnienie. Zdeponowane odpady na składowiskach stanowią bogate źródło składników pokarmowych dla roślin występujących na podłożach z popiołów paleniskowych i wapna pokarbidowego. Ze względu na bogate źródło składników pokarmowych w popiołach paleniskowych i wapnie pokarbidowym odpady te można także wykorzystać, po odpowiednim przetworzeniu, do rekultywacji terenów poprzemysłowych. Stąd celem badań była ocena zawartości makroskładników w trzcinniku piaskowym występującym na tych odpadach. Zawartość makroelementów w trzcinniku piaskowym zależała od rodzaju składowanych odpadów i wahała się w szerokim zakresie: 4,84-20,89 g N; 0,40-3,00 g P; 2,33-13,35 g K; 0,32-1,97 g Mg; 0,22-11,26 g Ca; 0,02-1,20 g Na o kg^-1 s.m. W niniejszych badaniach podjęto między innymi ocenę zawartości tych makroskładników według kryteriów jakości paszowej. Optymalna zawartość makroelementów w runi pastwiskowej wynosi: 3,0 g P; 17,0-20,0 g K; 2,0 g Mg; 7,0 g Ca; 1,5-2,5 g Na o kg^-1 s.m. Oceniając rośliny pobrane ze składowisk według tego kryterium stwierdzono, że zawartość fosforu, potasu, magnezu i sodu w badanej roślinności nie odpowiadała wartościom optymalnym. W przypadku wapna pokarbidowego zawartość wapnia w roślinach była większa od wartości optymalnej, natomiast w popiołach paleniskowych zawartość tego makroelementu w trzcinniku była zbliżona do wartości optymalnej. Spośród badanych makroelementów większe ilości azotu, fosforu, sodu, potasu stwierdzono w roślinach zebranych ze składowisk popiołów paleniskowych aniżeli wapna pokarbidowego. Stąd uzyskane wyniki wskazują na większą wartość nawozową popiołów paleniskowych niż wapna pokarbidowego.

14

The effect of hard coal ashes on the amount and quality of maize yield

Antonkiewicz J.

Polish Journal of Chemical Technology

|

2007

|

Vol. 9, nr 3

20-25

EN

The research was conducted in 2003 - 2005 as a pot experiment on mineral soil to which ash doses of between 13.33 g and 800.0 g ź pot^-1 were supplied in proportions corresponding to the amounts of between 10 and 600 t ź ha ^-1. The investigations aimed at learning the effect of diversified ash doses upon the content, ionic relations and the uptake of Mg, Ca, Na and P by maize. Macroelement concentrations in maize were diversified depending on the object and the plant part, fluctuating from 1.52 - 7.49 g Mg; 3.79 - 11.01 g Ca; 8.07 - 23.86 g K; 0.17 - 1.52 g Na; 1.23 - 3.16 g P ź kg^-1 d.m. It was found that with the growing ash dose the contents of Mg, Ca, K and Na in maize were increasing systematically, whereas P concentrations were decreasing. Magnesium and potassium content in maize aboveground parts met the requirements for a good quality fodder. The level of calcium, sodium and phosphorus in maize did not remain within the optimal range. A systematic increase in Mg uptake but a decline in P absorption by the aboveground parts were registered in maize in effect of growing ash doses.

15

Assessment of the use of municipal and industrial wastes in agriculture

Jasiewicz C., Antonkiewicz J., Baran A.

Polish Journal of Chemical Technology

|

2007

|

Vol. 9, nr 3

15-19

EN

Agricultural usability of urban and industrial wastes was investigated in 2004 - 2006 in a pot experiment carried out in the vegetation hall. In the first year of the experiment maize was the test plant, oat grass in the second and oat in the third. The experimental design comprised 11 treatments differing with fertilizer and the kind of the supplied fertilizer components. The experiment used: mineral salts, farmyard manure, compost, municipal sewage sludge and industrial sewage sludge in two fertilizer doses. Metal concentrations in the test plants were diminishing in the following direction: oat grass > maize > oat. The lowest concentrations of the analyzed heavy metals were assessed in the plants fertilized with farmyard manure and compost (Zn, Cu). Among the tested plants the highest quantities of Zn, Cu, Ni, Pb and Cd were removed with the yield of the oat grass, then maize and oat. The highest uptake of Zn, Cu. Ni and Pb by plants was registered on a double dose of industrial sludge and Cd on a single dose of municipal sludge.

16

Influence of various ash-sludge and ash-peat mixtures on quantity and quality of maize yield. Part 2. Microelements

Antonkiewicz J.

Chemia i Inżynieria Ekologiczna

|

2007

|

Vol. 14, nr 3-4

257-263

EN

The research aimed to identify the influence of different quantities of ash-sludge and ash-peat mixtures addition to the soil on microelement contents in maize. The studies were conducted in 2003-2005 as a pot experiment on mineral soil to which sludge-ash and peat-ash mixtures were supplemented in the quantity of 1-30% of the total mass of substratum. The experimental design considered also the objects comprising only individual components of the mixtures. It was found Chat under the influence of the increasing percentage of ash-sludge and ash-peat mixtures in soil the content of Fe, Al and Si in maize was systematically growing, whereas Mn and Co contents were diminished. Iron content in maize aboveground parts was on the optimal level, whereas manganese content was over the norm and cobalt deficiency was registered.

PL

Badania miały na celu poznanie wpływu różnych ilości mieszanin popiołowo-osadowych i popiołowo-torfowych dodanych do podłoża na zawartość mikroelementów w kukurydzy. Badania przeprowadzono w latach 2003-2005 w warunkach doświadczenia wazonowego na glebie mineralnej, do której dodawano mieszaniny osadowo-popiołowe i torfowo-popiołowe w ilości 1-30% w stosunku do ogólnej masy utworu glebowego. W schemacie doświadczenia uwzględniono też obiekty obejmujące jedynie komponenty wchodzące w skład mieszanin. Stwierdzono, że pod wpływem wzrastającego udziału mieszanin popiołowo-osadowych i popiołowo-torfowych w podłożu systematycznie wzrasta zawartość Fe, Al i Si w kukurydzy, natomiast maleje zawartość Mn i Co. Zawartość żelaza w częściach nadziemnych kukurydzy kształtowała się na poziomie optymalnym w paszach dobrej jakości, natomiast zawartość manganu była nadmierna, a kobaltu niedostateczna.

17

Influence of various ash-sludge and ash-peat mixtures on quantity and quality of maize yield. Part 3. Heavy metals

Antonkiewicz J.

Chemia i Inżynieria Ekologiczna

|

2007

|

Vol. 14, nr 3-4

265-274

EN

The research aimed to identify the influence of various amounts of ash-sludge and ash-peat mixtures addition to the soil on the yield quantity and heavy metal contents in maize. The studies were conducted in 2003-2005 as a pot experiment on mineral soil to which ash-sludge and ash-peat mixtures were added in proportion of 1-30% of the total mass of substratum. The experimental design comprised also objects where individual components of the mixtures were used separately. It was found that Cr content in maize was growing in effect of increased proportion of ash-sludge and ash-peat mixtures in substratum, whereas Zn, Pb, Cd and Ni contents were diminishing. As an effect of ash-sludge mixtures addition a marked increase in maize copper concentrations was observed but ash-peat mixture caused a decline of Cu contents in plant. The highest Cr contents were noted in maize from objects receiving 30% supplement of ash-sludge mixtures, Cu and Zn in plant grown on sewage sludge applied separately whereas Pb, Cd and Ni in the control and in the object where 1% supplement of ash-sludge and ash-peat mixtures were applied.

PL

Celem badań było poznanie wpływu różnej ilości mieszanin popiołowo-osadowych i popiołowo-torfowych dodawanych do gleby na wielkość plonu i zawartość metali ciężkich w kukurydzy. Badania przeprowadzono w latach 2003-2005 w warunkach doświadczenia wazonowego na glebie mineralnej, do której dodawano mieszaniny osadowo-popiołowe i torfowo-popiołowe w ilości 1-30% w stosunku do ogólnej masy podłoża. W schemacie doświadczenia uwzględniono również obiekty obejmujące jedynie komponenty wchodzące w skład mieszanin. Stwierdzono, że pod wpływem wzrastającego udziału mieszanin popiołowo-osadowych i popiołowo-torfowych w podłożu systematycznie wzrasta zawartość Cr w kukurydzy, natomiast maleje zawartość Zn, Pb, Cd i Ni. Stwierdzono wyraźny wzrost zawartości Cu w kukurydzy pod wpływem dodatku mieszanin popiołowo-osadowych, a mieszaniny popiołowo-torfowe obniżały zawartość tego pierwiastka w roślinie. Najwyższe zawartości Cr stwierdzono w kukurydzy z obiektów z 30% dodatkiem mieszanin popiołowo-osadowych, Cu i Zn z obiektu, w którym zastosowano wyłączne osad ściekowy, a Pb, Cd i Ni w roślinach obiektu kontrolnego oraz z obiektów, w których zastosowano 1% dodatek mieszaniny popiołowo-osadowej i popiołowo-torfowej.

18

Content and distribution of selected elements in the linseed (Linum usitatissimum L.) aboveground parts depending on the growth stage

Antonkiewicz J., Zając T.

Chemia i Inżynieria Ekologiczna

|

2007

|

Vol. 14, nr 3-4

275-282

EN

The research aimed to analyse the contents of selected elements in linseed aboveground parts depending on the growth stage and the plant part, and assessment of linseeds fodder value. The aboveground parts yield, depending on the year of the experiment ranged between 0.235 and 6.81 Mg - ha-1. The content of analysed elements in linseed was greatly diversified and fluctuated from 0.06 to 8.60 mg Cr; 6.45105.0 mg Zn; 0.01-1.47 mg Pb; 0.96-9.88 mg Cu; 0.29-8.10 mg Cd; 0.54-12.4 mg Ni; 13.70-544.64 mg Fe; 0.02-0.60 mg Co and 3.65-137.0 mg Mn kg-1 d.m. Among the analysed elements cadmium content were the most diversified, whereas copper the least. It was found that linseed leaves accumulated much more microelements than stems. Chromium and manganese content in linseed did not exceed the standards for good quality fodder. Heavy metal content in linseed aboveground parts did not exceed limit values considered as admissible content of these elements in fodder. Only Cd limit fodder content were exceeded at all growth stages.

PL

Celem badań była analiza zawartości wybranych pierwiastków w częściach nadziemnych lnu oleistego w zależności od stadium rozwojowego i części rośliny oraz ocena wartości paszowej nasion lnu. Plon części nadziemnych lnu oleistego, w zależności od roku prowadzenia doświadczenia, wahał się od 0,235 do 6,81 Mg - ha-1. Zawartość badanych pierwiastków w Inie oleistym była bardzo zróżnicowana i wahała się w zakresie: 0,06-8,60 mg Cr, 6,45-105,0 mg Zn; 0,01-1,47 mg Pb; 0,96-9,88 mg Cu; 0,29-8,10 mg Cd; 0,54-12,4 mg Ni; 13,70-544,64 mg Fe; 0,02-0,60 mg Co i 3,65-137,0 mg Mn o kg -1 s.m. Spośród analizowanych pierwiastków największe zróżnicowanie zawartości stwierdzono w przypadku kadmu, a najmniejsze dla miedzi. Stwierdzono, że liście lnu oleistego gromadziły znacznie więcej mikroelementów aniżeli łodygi. Zawartość chromu i manganu w Inie oleistym nie przekraczała norm dla pasz dobrej jakości. Zawartości metali ciężkich w częściach nadziemnych lnu oleistego nie przekroczyły wartości granicznych uznawanych za dopuszczalne koncentracje tych pierwiastków w paszach. Jedynie w przypadku Cd we wszystkich stadiach rozwojowych lnu stwierdzono przekroczenie granicznej zawartości tego pierwiastka w paszach.

19

Agrochemical properties of soils fertilized with sewage sludge from sewage treatment plant at Olecko

Jasiewicz C., Antonkiewicz J., Mazur Z., Mazur T., Krajewski W.

Chemia i Inżynieria Ekologiczna

|

2007

|

Vol. 14, nr 5-6

457-463

EN

The research aimed at an assessment of effects of sewage sludge from Sewage Treatment Plant at Olecko used as a fertilizer on the agrochemical properties of soils. Soil samples collected from the fields fertilized with the sewage sludge revealed changes of many chemical soil properties, important from the perspective of soil fertility. The advantageous changes comprise improved soil abundance in organic carbon, total nitrogen and increase in available P, K and Mg contents in soil. The applied sewage sludge induced an increase in soil sorption capacity and in Ca and Mg share in soil sorption complex. Negative changes of soil chemical properties included mainly increase in soil hydrolytic acidity and slight increase in heavy metal contents.

PL

Celem badań była ocena skutków zastosowanego do celów nawozowych osadu ściekowego pochodzącego z Oczyszczalni Ścieków w Olecku. Próbki gleby pobrane z pól nawożonych osadem ściekowym wykazywały zmiany wielu właściwości chemicznych ważnych z punktu widzenia żyzności gleb. Do zmian korzystnych należy zaliczyć zwiększenie zawartości węgla organicznego, azotu ogólnego oraz zawartości przyswajalnych form P, K i Mg w glebie. Pod wpływem zastosowanego osadu ściekowego nastąpił wzrost pojemności sorpcyjnej oraz zwiększenie udziału Ca i Mg w kompleksie sorpcyjnym. Do niekorzystnych zmian właściwości chemicznych należy zaliczyć wzrost kwasowości hydrolitycznej oraz niewielki przyrost zawartości metali ciężkich w glebie.

20

Wpływ nawożenia na plonowanie i zawartość azotu w rajgrasie wyniosłym

Jasiewicz C., Antonkiewicz J., Baran A.

Inżynieria Ekologiczna

|

2006

|

Nr 17

52-53