Wpływ komunalnych osadów ściekowych na zawartość metali ciężkich w pędach klonów wierzby krzewistej (Salix viminalis L.)

• Autorzy: Jama-Rodzenska A. , Bocianowski J. , Nowak W.

Warianty tytułu

EN

The influence of sewage sludge on the content of heavy metals in shoots of clones of willow (Salix viminalis L.)

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wykorzystanie osadu ściekowego do użyźniania gleby na plantacjach roślin energetycznych wydaje się być najbardziej racjonalną metodą jego użycia. Obok cennych składników biogennych, takich jak N, P, Mg czy K, osad ściekowy w swoim składzie zawiera także substancje toksyczne i szkodliwe. Obecność metali ciężkich w niektórych osadach stanowi czynnik ograniczający ich wykorzystanie w rolnictwie. Wierzba wiciowa (Salix viminalis L.) jest przykładem wieloletniej rośliny energetycznej, która ma duże zdolności pobierania i akumulowania metali ciężkich. W pracy przedstawiono wyniki dotyczące wpływu komunalnych osadów ściekowych na zawartość metali ciężkich w pędach wierzby. Doświadczenie z użyźnianiem klonów wierzby krzewiastej osadem ściekowym prowadzono w latach 2009–2010 w Stacji Badawczo-Dydaktycznej Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu. Eksperyment został założony metodą split-plot z dwoma czynnikami zmiennymi: pierwszym czynnikiem były dwie dawki osadu ściekowego na tle kontroli: 14,3 Mg·ha⁻¹ i 28,5 Mg·ha⁻¹ s.m., a drugim czynnikiem były cztery klony wierzby krzewiastej. Analiza statystyczna wykazała, że zawartości metali ciężkich Fe i Ni (r = 0,6793) oraz Ni i Pb (r = 0,7046) były istotnie statystycznie skorelowane. Analiza składowych głównych okazała się skutecznym narzędziem do czytelnej oceny zróżnicowania kombinacji klonów i dawek osadu ściekowego. Celem pracy było wyselekcjonowanie klonów o największej zawartości metali ciężkich w pędach.

EN

According to the Law on Waste of 14 December 2012 sewage sludge is “a sewage coming from the sewage treatment plant sludge digesters and other installations for water treatment with a composition similar to the composition of the sewage sludge”. Next to valuable nutrients, sewage sludge contains also heavy metals which can delimit ist using in agriculture. Willow as a long-term plant possess high ability to take up and accumulate heavy metals. The paper presents the results of influence of sewage sludge on the content of heavy metals in the shoots of willow. Field experiment with clones of willow was established in 2003 and with sewage sludge in years 2009–2010 at Experimental Station Pawlowice. Experiment was established using split-plot method in three replicants with two factors: first factor- various doses of sewage sludge: 14.3 t·ha⁻¹ d.m and 28.5 t·ha⁻¹ d.m and II – clones of Salix viminalis L. Statistical analysis showed that the content of heavy metals Fe and Ni (r = 0.6793) as well as Ni and Pb (r = 0.7046) was statistically correlated. Analysis turned out to be an effective tool to legible evaluation diversity of combination of clones and doses of sewage sludge. The aim of the study was to select the clones that accumulated the greatest amount of heavy metals in shoots.

Słowa kluczowe

PL

scieki komunalne; osady sciekowe; wplyw nastepczy; wierzba krzewiasta; Salix viminalis; klony; pedy; zawartosc metali ciezkich; metale ciezkie

EN

communal sewage; sewage sludge; residual effect; common osier; Salix viminalis; clone; shoot; heavy metal content; heavy metal

• Wydawca: -
• Czasopismo: Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych
• Rocznik: 2014
• Tom: 576
• Opis fizyczny: s.45-56,rys.,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Jama-Rodzenska A.

• Katedra Szczegółowej Uprawy Roślin, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, pl.Grunwaldzki 24a, 50-363 Wrocław

autor

Bocianowski J.

• Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Poznań

autor

Nowak W.

• Katedra Szczegółowej Uprawy Roślin, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, pl.Grunwaldzki 24a, 50-363 Wrocław

Bibliografia

• Abdulla H.A.N., Minor E.C., Dias R.F., Hatcher P.G., 2013. Transformations of the chemical compositions of high molecular weight DOM along a salinity transect: Using two dimensional correlation spectroscopy and principal component analysis approaches. Geochimica et Cosmochimica Acta 118, 231–246.
• Alexander R., Imberger J., 2013. Phytoplankton patchiness in Winam Gulf, Lake Victoria: a study using principal component analysis of in situ fluorescent excitation spectra. Freshwater Biology 58(2), 275–291.
• Baran S., Bielińska E.J., Wójcikowska-Kapusta A., 2000. Wpływ uprawy wikliny na kształtowanie aktywności dehydrogenaz i fosfataz oraz zawartości ołowiu w glebie bielicowej użyźnionej osadem ściekowym, Folia Univ. Agric. Stetin. 211, 84, 19–24.
• Baran S., Wójcikowska-Kapusta A., Jaworska B., 2001. Przydatność wikliny do sanitacji gleb zanieczyszczonych miedzią i ołowiem, Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 477, 187–193.
• Brzozowska K., Prądzyński W., 1994–1995. Krzewy wierzbowe jako indykatory zanieczyszczeń środowiska metalami ciężkimi, Roczniki Akademii Rolniczej w Poznaniu CCLXXIX, 29–38.
• Demšar U., Harris P., Brunsdon C., Fotheringham A.S., McLoone S., 2013. Principal Component Analysis on Spatial Data: An Overview. Annals of the Association of American Geographers 103(1), 106–128.
• Drozd J., Licznar M., Licznar S., Weber J., 2002. Gleboznawstwo z elementami mineralogii i petrografii. Skrypty AR we Wrocławiu nr 470.
• Hermann J., Harasimowicz-Hermann G., 2005. Przydatność popiołów ze spalania biomasy do stosowania w rolnictwie i rekultywacji gruntów, Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 506, 189–196.
• Jakubiak M., Śliwka M., 2010. Zmiany zawartości pierwiastków śladowych w wierzbach (S. viminalis) pod wpływem stymulacji zrzezów światłem spójnym. Proceedings of ECOpole 4, 2, 388–394.
• Kalembasa D., Malinowska E., Siewniak M., 2006. Wpływ nawożenia na plonowanie wybranych gatunków wierzby krzewiastej. Acta Agrophysica 8(1), 119–126.
• Kalembasa S., Wysokiński A., Cichuta R., 2009. Zawartość metali ciężkich w wierzbie (Salix viminalis) przy zróżnicowanym nawożeniu azotowym, Acta Agrophysica 13(2), 385–392.
• Kaniuczak J., Błażej J., Gąsior J., 2000. Zawartość pierwiastków śladowych w różnych klonach wikliny. Zawartość żelaza, manganu, miedzi i cynku, Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 472, 379–385.
• Kisiel R., Stolarski M., Szczukowski S., Tworkowski J., 2006. Biomasa pozyskiwana z gruntów rolniczych źródłem energii. Zagadnienia Ekonomiki Rolnej 4, 90–101.
• Kozak M., Bocianowski J., Sawkojć S., Wnuk A., 2010. Call for more graphical elements in statistical teaching and consultancy. Biometrical Letters 47(1), 57–68.
• Labrecque M., Teodorescu T.I., Daigle S., 1995. Effect of wastewater sludge on growth and heavy metal bioaccumulation of two Salix species. Plant and Soil 171, 303–316.
• Landberg T., Greger M., 1996. Differences in uptake and tolerance to heavy metals in Salix from unpolluted and polluted areas. Applied Geochemistry 11, 175–180.
• Maxted A.P., Black C.R., West H.M., Crout N.M.J., Mcgrath S.P., Young S.D., 2007. Phytoextraction of cadium and zinc by Salix from soil historically amended with sewage sludge. Plant Soil 290, 157–172.
• Meers E., Vandecasteele B., Ruttens A., Vangronsveld J., Tack F.M.G., 2007. Potential of five willow species (Salix spp.) for phytoextraction. Environmental and Experimental Botany 60, 57–68.
• Mertens J., Vervaeke P., Meers E., Tack F.M., 2006. Seasonal Changes of metals in willow (Salix sp.) stands for phytoremediation on dredged sediment. Environmental Science & Technology 40(6), 1962–1968.
• Michałowski M., Gołas J., 2001. Zawartość wybranych metali ciężkich w organach wierzby jako wskaźnik wykorzystania w utylizacji osadów ściekowych. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 477, 411–419.
• Ociepa A., Lach J., Gałczyński Ł., 2008. Korzyści i ograniczenia wynikające z zagospodarowania gleb zanieczyszczonych metalami ciężkimi pod uprawy roślin przemysłowo-energetycznych. Proceedings of ECOpole 2(1), 231–235.
• Ohlsson A.B., Landberg T., Berglund T., Greger M., 2008. Increased metal tolerance in Salix by nicotinamide and nicotinic acid. Plant Physiology and Biochemistry 46, 655–664.
• Ostrowska A., Gawliński S., Szczubiałka Z., 1991. Metody analizy i oceny właściwości gleb i roślin. Katalog. Instytut Ochrony Środowiska, Warszawa.
• Rozporządzenie Ministra Środowiska w sprawie komunalnych osadów ściekowych z dnia 13 lipca 2010 roku (Dz.U. z 2010 r. Nr 137.924).
• Shapiro S.S., Wilk M.B., 1965. An analysis of variance test for normality (complete samples). Biometrica 52(3–4), 37–76.
• Szczukowski S., Tworkowski J., Stolarski M., 2000. Biomasa krzewiastych wierzb (Salix sp.) pozyskiwana na gruntach ornych odnawialnym źródłem energii. Międzynarodowa Konferencja „Gospodarowanie w rolnictwie zrównoważonym u progu XXI wieku”. Puławy 1–2 czerwca. Pamiętnik Puławski 120, 421–428.
• Szczukowski S., Tworkowski J., Wiwart M., Przyborowski J., 2002. Wiklina (Salix sp.). Uprawa i możliwości wykorzystania. Wyd. UWM, Olsztyn.
• Szczukowski S., Stolarski M., Tworkowski J., Przyborowski J., 2004a. Wykorzystanie biomasy wierzby krzewiastej do produkcji energii cieplnej. Problemy Inżynierii Rolniczej 2(44), 31–40.
• Szczukowski S., Tworkowski J., Stolarski M., Przyborowski J., 2004b. Plon biomasy wierzb krzewiastych pozyskiwanych z gruntów rolniczych w cyklach jednorocznych. Fragm. Agron. XXI, nr 2(82), 5–18.
• Tack F.M.G., Varvaeke P., Meers E., Vandecasteele B., 2005. Phytoremediation/stabilisation of dredged sediment derived soils with willow. Geophysical Research Abstracts, vol. 7, 08101.