Consequent effect of soil contamination with heavy metals on heavy metal concentrations in broad bean (Vicia faba L., ssp. maior)

• Autorzy: Gospodarek, J. , Nadgórska-Socha, A.

Warianty tytułu

PL

Następczy wpływ skażenia gleby metalami ciężkimi na zawartość metali ciężkich w roślinach bobu (Vicia faba L., ssp. maior)

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The investigations were conducted to assess the effect of soil contamination with single heavy metals on the third level of pollution according to the IUNG classification on heavy metal concentrations in broad bean (Vicia faba L,. ssp. maior) in the time which elapsed from the moment of soil contamination. Broad bean, White Windsor c.v. was cultivated in 4 series, differing with the date of soil contamination with heavy metals. The soil was contaminated in 2002 (III), 2003 (II), 2004 (I) and 2005 (0). In each series the plants were cultivated in the following objects: unpolluted soil - with natural concentrations of heavy metals (Control); unpolluted soil - with natural concentrations of heavy metals and receiving mineral fertilization (Control + NPK); soil polluted with 4 mg . kg-' d.m. of cadmium, soil contaminated with 530 mg kg-' d.m. of lead, soil polluted with 85 mg . kg-' d.m. of copper, soil contaminated with 1000 mg . kg-' d.m. of zinc and soil polluted with 110 mg o kg-' dm. of nickel. Samples for chemical analyses were collected at milk ripeness of seeds. Chemical analysis of the plant material comprised an assessment of heavy metal concentrations (cadmium, lead, zinc copper and nickel). Plant material was washed in tap and in distilled water, dried at 105 °C to a constant weight and ground to One powder, then mineralized and dissolved in 10 %}{N03. After filtration: Zn, Pb, Ni, Cu, Cd content was measured using Flame Atomic Absorption Spectrometry (FAAS). From among the analyzed heavy metals, cadmium might have the longest toxic effect on broad bean plants. With the lapse of three years from the moment of the soil contamination with this element on III level of contamination in JUNG classification, its content in broad bean plants has not declined. With the lapse of time from the moment of the soil contamination with copper or lead, the content of these elements in broad bean aboveground parts may decline. However, for the root parts an apparent decline in the above-mentioned metal concentrations occurs only in the 2nd and 3rd year from the moment of pollution. The content of zinc or nickel in broad bean plants may decrease only after 2 or 3 years from the moment of the soil contamination with these elements. The process is faster for nickel.

PL

Celem podjętych badań było określenie wpływu skażenia gleby pojedynczymi metalami ciężkimi na poziomie III stopnia zanieczyszczenia wg klasyfikacji JUNG na ich zawartość w roślinach bobu (Vicia faba L., ssp. maior) w miarę upływu czasu od momentu skażenia. Bób odm. Windsor Biały uprawiany był w 4 seriach, różniących się datą skażenia gleby metalami ciężkimi. Glebę skażano w latach: 2002 (III), 2003 (H), 2004 (1) i 2005 (0). W każdej serii rośliny uprawiano w następujących obiektach: gleba niezanieczyszczona - o naturalnej zawartości metali ciężkich (Kontrola); gleba niezanieczyszczona - o naturalnej zawartości metali ciężkich nawożona mineralnie (Kontrola + NPK); gleba zanieczyszczona kadmem w dawce: 4 mg - kg-' s.m., gleba zanieczyszczona ołowiem w dawce: 530 mg - kg-' s.m., gleba zanieczyszczona miedzią w dawce: 85 mg o kg-' s.m., gleba zanieczyszczona cynkiem w dawce: 1000 mg kg-' s.m., gleba zanieczyszczona niklem w dawce: 110 mg o kg-' s.m. Próbki do analizy chemicznej zebrano w fazie dojrzałości mlecznej nasion. Analiza obejmowała oznaczenie zawartości kadmu, ołowiu, cynku, miedzi i niklu w materiale roślinnym, po jego uprzednim umyciu, wysuszeniu i mineralizacji przy użyciu 10 % HNO3. Oznaczenia wykonano przy wykorzystaniu płomieniowej atomowej spektrometrii absorpcyjnej (FAAS). Spośród badanych metali ciężkich, z toksycznym działaniem na rośliny bobu, najdłużej możemy mieć do czynienia w przypadku kadmu. W miarę upływu 3 lat od momentu zanieczyszczenia gleby tym pierwiastkiem na poziomie III stopnia zanieczyszczenia wg klasyfikacji IUNG jego zawartość w roślinach bobu nie maleje. W miarę upływu czasu od momentu skażenia gleby miedzią lub ołowiem, zawartość tych pierwiastków w częściach nadziemnych bobu może zmniejszać się. Natomiast w przypadku części podziemnych wyraźne obniżenie koncentracji ww. metali następuje dopiero w 2 i 3 roku od momentu skażenia. Zawartość cynku lub niklu w roślinach bobu może spadać dopiero po upływie 2, 3 lat od momentu skażenia gleby tymi pierwiastkami. Proces ten przebiega szybciej w przypadku niklu.

Słowa kluczowe

PL

metale ciężkie; akumulacja; rośliny

EN

heavy metals; accumulation; plants

• Czasopismo: Chemia i Inżynieria Ekologiczna
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 14, nr 10
• Strony: 1083-1093
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys.

Twórcy

autor

Gospodarek, J.

autor

Nadgórska-Socha, A.

• Department of Agricultural Environment Protection, Agricultural University in Krakow, al. A. Mickiewicza 21, 31-120 Kraków,

Bibliografia

• [1] Kabata-Pendias A. and Pendias H.: Biogeochemia pierwiastków śladowych, Wyd. Nauk. PWN, Warszawa 1993.
• [2] Andrea M.O.: Changing biochemical cycles, [in:] Changing metal cycles and human health, J.O. Nriagu (ed.), Springer-Verlag, Berlin 1984, 359-373.
• [3] Pahl H. and Steinhauser H.: Ber. über Landwirtschafit, 1989, 67, 457-479.
• [4] Kabata-Pendias A. and Piotrowska M.: Ocena stopnia zanieczyszczenia gleb i roślin metalami ciężkimi i siarką, Wyd. IUNG, Puławy 1993, ser. P, 53 pp.
• [5] Gambuś F.: Metale ciężkie w wierzchniej warstwie gleb i w roślinach regionu krakowskiego, Zesz. Nauk. AR w Krakowie seria Rozprawy, 1993, Rozprawa habilitacyjna nr 176, 79 pp.
• [6] Gospodarek J.: Consequent effect of soil contamination with heavy metals on broad bean seed quality (Vicia faba L., ssp. maior), Ecol. Chcm. Eng., 2007, 14(9), ???-???.
• [7] Gambuś F.: Acta Agrar. Silv., 1997, XXXV, 31-43.
• [8] Jaworska M. and Gospodarek J.: Ecol. Chem. Eng., 2004, 11(2-3), 175-180.