Ocena szkodliwości metali śladowych w glebach zanieczyszczonych emisją KGHM dla pszenicy jarej z uwzględnieniem wybranych metod przeciwdziałania

• Autorzy: Wrobel S.

Warianty tytułu

EN

Evaluation of the noxiousness of trace metals in soils polluted by emissions from KGHM to spring wheat, including some pollution control methods

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W badaniach określano negatywne oddziaływanie nadmiarów miedzi, cynku, ołowiu i kadmu w uprawie pszenicy jarej na glebach z terenu emisji KGHM oraz skuteczność przeciwdziałania poprzez wprowadzanie do gleb torfu i zwiększonych dawek superfosfatu. W obiektach porównaw¬czych doświadczenia stosowano odpowiedniki tych gleb (gleby spoza terenu emisji) - niezanie- czyszczone oraz zanieczyszczone symulacyjnie. Fitotoksyczność metali w glebach zanieczyszczonych symulacyjnie, przy braku remediacji, zmniejszyła plonowanie ziarna pszenicy w zakresie 26-29%, podczas gdy na glebach zanieczysz¬czonych emisją KGHM utrata plonów wahała się w zakresie 12-17%, w stosunku do gleb natural¬nych. Spadkom plonów towarzyszyły podwyższone zawartości metali w tkankach roślin. W sto¬sunku do wartości krytycznych (wg IUNG-PIB) najczęściej występujące przekroczenia w ziarnie pszenicy dotyczyły Cu, Zn i Pb na glebach zanieczyszczonych symulacyjnie. Spośród trzech gleb z terenu KGHM ponadnormatywne zawartości Zn i Cd w ziarnie stwierdzano tylko na glebie lekkiej. W plonowaniu ziarna pszenicy jarej najlepsze efekty remediacji uzyskano w obiektach z łącznym stosowaniem torfu i zwiększonych dawek superfosfatu. Tym sposobem, na glebach zanieczyszczonych symulacyjnie, możliwe było uzyskiwanie plonów ziarna do poziomu 91%, a na glebach z obszaru emisji KGHM do 96% plonów z gleb naturalnych (100%).

EN

The most common measure undertaken in order to restrain the phytoavailability of excessive amounts of trace metals in soils exposed to industrial emissions is soil liming. However, the metals immobilized in soil by liming can still pose a threat to plants. Some of the factors that can mobilize such metals are changes in the soil chemical properties, e.g. in soil reaction, oxygen conditions (redox potential), as well as changes in the content and type of organic substance characterized by a varied capability of complexing heavy metals, or changes in the soil tillage, meteorological conditions, etc. In the present study, negative effect of excessive amounts of copper, zinc, lead and cadmium has been evaluated in cultivation of spring wheat on soils exposed to emissions from the company KGHM, a copper smelter. Another aspect of the investigations has been to assess the effectiveness of counteractive measures, such as introduction of peat to soil and increased rates of superphos¬phate. For comparison, samples of analogous types of soil (outside the area affected by the emis¬sions), unpolluted and simulation polluted, were tested. The phytotoxicity of metals in simulation polluted soils, in the absence of soil remediation, decreased the wheat grain yield by 26-29%, while on soil polluted with emissions from KGHM, the loss of grain yield was 12-17% compared to natural soils. Yield losses were accompanied by raised levels of the metals in plant tissues. Relative to the critical values (acc. to IUNG-PIB), most frequent excessive quantities of metals in wheat grain were determined for Cu, Zn and Pb on soils under simulation pollution. Among the three soils sampled from the area affected by KGHM, excessive amounts of Zn and Cu in grain were found only on light soil. Better remediation ef¬fects concerning wheat grain yields were obtained in treatments where peat and higher rates of superphosphate were applied in conjunction. Under such conditions, it was possible to obtain grain yield up to 91% on simulation polluted soils, and 96% on soils polluted by emissions from KGHM compared to natural soils (100%).

• Wydawca: -
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu. Rolnictwo
• Rocznik: 2010
• Tom: 96
• Opis fizyczny: s.81-96,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Wrobel S.

• Instytut Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa – Państwowy Instytut Badawczy Zakład Herbologii i Technik Uprawy Roli we Wrocławiu

Bibliografia

• Beckett P.H.T., Davis R.D., 1977. Upper critical levels of toxic elements in plants. New Phytol., 79: 95-106.
• Bergmann W., 1986. Bemerkungen und Tabellen zur analytischen Pflanzendiagnose der Pflanzen oder Blattanalyse. VEB Fischer Verlag Jena: 1-38.
• Brooks K., Mertens J., Smolders E., 2005. Toxicity of heavy metals in soil assessed with various soil microbial and plant growth assays. Environ. Toxicol. Chem. Vol. 24, 3: 101-107.
• Dziennik Urzędowy UE Dziennik Urzędowy W.E. Rozporządzenie (WE) nr 178/2002 Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 28.01.2002 r. ustanawiające ogólne zasady i wymagania prawa żywnościowego, powołujące Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności oraz ustanawiające procedury w zakresie bezpieczeństwa żywności: 463-486.
• Dziennik Urzędowy UE Rozporządzenie Komisji (WE) Nr 1881/2006, z dnia 19 grudnia 2006 r. ustalające najwyższe dopuszczalne poziomy niektórych zanieczyszczeń w środkach spożywczych. (Tekst mający znaczenie dla EOG). L 364: 5-24.
• Dziennik Ustaw Rzeczypospolitej Polskiej nr 165, poz. 1359. 2002. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 9.09.2009 r. w sprawie standardów jakości gleby oraz standardów jakości ziemi: 10561-10564.
• Gambuś F., Rak M., Wieczorek J., 2004. Wpływ niektórych właściwości gleby na fitoprzyswajalność i rozpuszczalność cynku, miedzi i niklu w glebie. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol., 502 (1): 71-79.
• Gembarzewski H., Korzeniowska J., 1990. Simultaneous Extraction of B, Cu, Fe, Mn, Mo and Zn from Mineral Soils and an Estimation of the Results. Agribiol. Res., 43(2): 115-127.
• Gorlach E., Gambuś F. 1991. The effect of liming, adding peat, and phosphorus fertilization on uptake of heavy metals by plants. Polish J. Soil Sci. XXIV/2: 199-204.
• Hong C.O., Kim P.J., 2007. Feasibility of phosphate fertilizer to immobilize cadmium in a field conditions. Biogeochemistry of trace elements - environmental protection, remediation and human health. Editors: Yongguan Zhu, Nicholas Lepp, Ravi Naidu. Tsinghua University Press. Bei Jing: 178-180.
• Kabata-Pendias A., Motowicka-Terelak T., Piotrowska M., Terelak H., Witek T., 1993. Ocena sto¬pnia zanieczyszczenia gleb i roślin metalami ciężkimi i siarką. Ramowe wytyczne dla rol¬nictwa. IUNG Puławy. P(53): 1-20.
• Kabata-Pendias A., Pendias H., 1999. Biogeochemia pierwiastków śladowych. PWN: 1-398.
• Kabata-Pendias A., Piotrowska M., Motowicka-Terelak T., Maliszewska-Kordybach B., Filipiak K., Pietruch Cz., 1995. Podstawy chemicznego zanieczyszczenia gleb. Metale ciężkie, siarka i WWA. PIOŚ, IUNG Warszawa: 1-34.
• Karczewska A., 1996. Formy miedzi w silnie zanieczyszczonych glebach LGOM-u oraz ich prze¬miany związane z warunkami zawodnienia. Miedź i molibden w środowisku - problemy ekologiczne i metodyczne. Zesz. Nauk. Kom. „Człowiek i Środowisko", 14: 240-246.
• Karczewska A., 2002. Metale ciężkie w glebach zanieczyszczonych emisjami hut miedzi - formy i rozpuszczalność. Zesz. Nauk. AR Wroc. 432: 1-159.
• Kiekens L., Camerlynck R., 1992. Determination of upper critical level heavy metals in plants. Prot. VDLUFA Kongress, Munster: 255-261.
• Kyzioł J., 2002. Sorpcja i siła wiązania wybranych jonów metali ciężkich z substancją organiczną na przykładzie torfów. PAN IPIŚ Zabrze: 1-97.
• Metody badań laboratoryjnych w stacjach chemiczno-rolniczych. 1980a. Cz. I. Badanie gleb. IUNG Puławy: 1-76.
• Metody badań laboratoryjnych w stacjach chemiczno-rolniczych. 1980 b. Cz. II. Badanie materiału roślinnego. IUNG Puławy: 1-126.
• Metody oznaczania ruchomych form mikroelementów w glebie do rutynowych oznaczeń w sta¬cjach chemiczno-rolniczych (wspólna ekstrakcja 1 M HCl). 1986, IUNG Wrocław: 1-11.
• Spiak Z., 1996. Wpływ formy chemicznej cynku na pobieranie tego pierwiastka przez rośliny. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol., 434: 97-1003.
• Spiak Z., Romanowska M., Radoła J., 2000. Toksyczna zawartość cynku w glebach dla różnych gatunków roślin uprawnych. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol., 471: 1125-1134.
• Spiak Z., Wall Ł. 2000. Wpływ nawożenia mineralnego na zawartość cynku w glebach zanie¬czyszczonych przez hutę miedzi. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol., 471: 1135 - 1143.
• Strączyński S., 2004. Bioakumulacja mikroelementów w grochu siewnym uprawianym w rejonie zanieczyszczonym przez hutnictwo miedzi. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol., 502: 987-994.
• Wróbel S., 2007. Interaction of organic sorbents and liming in remediation of light soil contami¬nated with copper and zinc. Biogeochemistry of trace elements: environmental protection, remediation and human health. Editors Yongguan Zhu, Nicholas Lepp and Ravi Naidu. Tsinghua University Press, Bei Jing: 931-933.
• Wróbel S., 2010. Sunflower yields as an indicator of zinc polluted soil detoxification. Fresenius
• Environmental Bulletin, Parlar Scientific Publications, Vol. 19, 2a: 330-334. Zalecenia Nawozowe 1990. Cz. I. Liczby graniczne do wyceny zawartości w glebach makro- i mikroelementów. Praca zbiorowa. Wyd. IUNG Puławy. P (44): 1-34.

Uwagi

PL