Profile distribution of lead fraction in arable soils with various properties

• Autorzy: Pakula K. , Kalembasa D. , Becher M. , Malinowska E.

Warianty tytułu

PL

Profilowe rozmieszczenie frakcji ołowiu w glebach uprawnych o zróżnicowanych właściwościach

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The content and profile distribution of lead in exchangeable (F1), reducible (F2), oxidizable (F3) and residual (F4) fractions, separated according the BCR sequential procedure in cultivated Stagnic Luvisols of Siedlce Upland was examined. Natural total content of lead was found in the soils, and its profile distribution resulted mostly from the abundance of parent material and advancement of the soil formation of lessivage process. Mean percentage of lead in green fractions with the BCR method presents the following series of decreasing values: F4 > F2 > F3 > F1. The most lead in fractions F1 and F3 was recorded in surface horizons (Ap, EB); F2 – in the enrichment horizon (Bt); F4 – in the parent material horizon (C, Ck). Significant effect of soil properties (pH, Corg, clay fraction, KPW, Pbt) was indicated on the lead content in separated fractions. Accumulation of lead in humus horizons, including its percentage in readily soluble bioavailable fraction F1, is a result of a small but long lasting anthropopressure, which does not limit agricultural use of the studied soils to production of high quality agricultural products.

PL

Badano zawartość i profilowe rozmieszczenie ołowiu we frakcji wymiennej (F1), redukcyjnej (F2), utlenialnej (F3) i rezydualnej (F4), wydzielonych według sekwencyjnej procedury BCR, w uprawnych glebach płowych opadowo-glejowych Wysoczyzny Siedleckiej. W glebach stwierdzono naturalną zawartość ogólną ołowiu, a jego profilowe rozmieszczenie wynikało głównie z zasobności skały macierzystej i zaawansowania glebotwórczego procesu płowienia. Średni procentowy udział ołowiu we frakcjach wydzielonych metodą BCR przedstawia następujący szereg malejących wartości: F4 > F2 > F3 > F1. Najwięcej ołowiu we frakcji F1 i F3 zanotowano w poziomach powierzchniowych (Ap, EB); F2 – w poziomie wzbogacenia (Bt); F4 – w poziomie skały macierzystej (C, Ck). Wykazano istotny wpływ właściwości gleby (pH, Corg, frakcja iłowa, KPW, Pbt) na zawartość ołowiu w wydzielonych frakcjach. Akumulacja ołowiu w poziomach próchnicznych, w tym jego udział w łatwo rozpuszczalnej frakcji bioprzyswajalnej F1, to efekt niewielkiej, ale długotrwałej antropopresji, która nie ogranicza rolniczego użytkowania badanych gleb do produkcji wysokiej jakości płodów rolnych.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Agricultura
• Rocznik: 2013
• Tom: 12
• Numer: 4
• Opis fizyczny: p.85-94,ref.

Twórcy

autor

Pakula K.

• Department of Soil Science and Agricultural Chemistry, Siedlce University of Natural Sciences, Prusa 14, 08-110 Siedlce, Poland

autor

Kalembasa D.

• Department of Soil Science and Agricultural Chemistry, Siedlce University of Natural Sciences, Prusa 14, 08-110 Siedlce, Poland

autor

Becher M.

• Department of Soil Science and Agricultural Chemistry, Siedlce University of Natural Sciences, Prusa 14, 08-110 Siedlce, Poland

autor

Malinowska E.

• Department of Soil Science and Agricultural Chemistry, Siedlce University of Natural Sciences, Prusa 14, 08-110 Siedlce, Poland

Bibliografia

• Adriano D.C., 2001. Trace Elements in Terrestrial Environments. Springer-Verlag New York/Berlin/Heidelberg.
• Borowiec J., 2005. Skład makro- i mikropierwiastków we frakcjach granulometrycznych z poziomów genetycznych gleb wykształconych z różnych utworów macierzystych PolskiWschodniej (II seria badań) [Composition of macro- and microelements in granulometricfractions from genetic layers of soils formed from different mother materials of EasternPoland]. Kieleckie Towarzystwo Naukowe, Monitoring Środowiska Przyrodniczego 6, 59-70[in Polish].
• Buccolieri A., Giovanni Buccolieri G., Dell’Atti A., Strisciullo G., Gagliano-Candela R., 2010.
• Monitoring of total and bioavailable heavy metals concentration in agricultural soils. Environ. Monit. Assess. 168, 547-560.
• Czarnowska K., 1996. Ogólna zawartość metali ciężkich w skałach macierzystych jako tło geochemiczne gleb [Total heavy metal content in parent rocks as the geochemical backgroundof soils]. Rocz. Glebozn. 47, supl., 43-50 [in Polish].
• Dąbkowska-Naskręt H., 1998. Oznaczenie mobilności ołowiu w glebach uprawnych metodą ekstrakcji sekwencyjnej według Millera [Determination of lead mobility in cultivated soils with the sequential extraction method according to Miller]. Zesz. Nauk. Kom. Człowiek i Środowisko 21, 85-91 [in Polish].
• Dąbkowska-Naskręt H., Jaworska H., 1997. Gleby płowe wytworzone z utworów pyłowych Pojezierza Chełmińsko-Dobrzyńskiego i Wysoczyzny Kaliskiej. Część I. Morfologiai właściwości fizykochemiczne [Stagnic luvisols formed from dust formations of the Chełmno-Dobrzyń Lake District and the Kalisz Upland. Part I. Morphology and physicochemical properties]. Rocz. Glebozn. 48, 1-2, 59-69 [in Polish].
• Domańska J., 2008. Sequential fractionation of lead in contaminated and non-contaminated soils. Polish J. Soil Sci. 41(2), 119-126.
• Dudka S., 1992. Ocena całkowitych zawartości pierwiastków głównych i śladowych w powierzchniowej warstwie gleb Polski [Assessment of total contents of main and traceelements in the surface layer of soils in Poland]. Wyd. IUNG w Puławach, Seria R (293) [inPolish].
• Fitamo D., Itana F., Olsson M., 2007. Total contents and sequential extraction of heavy metals in soils irrigated with wastewater, Akaki, Ethiopia. Environ. Manage. 39, 178-193.
• Jaworska H., 2009. Profilowa dystrybucja oraz mobilność ołowiu i kadmu w glebie uprawnej o zróżnicowanym uziarnieniu [Profile distribution and mobility of lead and cadmium incujltivated soil with different grain size]. Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych 40,65-69 [in Polish].
• Kabała C., Singh B.R., 2001. Fractionation and mobility of copper, lead and zinc in soil profiles in the vicinity of a copper smelter. J. Environ. Qual. 30, 485-492.
• Kabata-Pendias A., 2004. Soil-plant transfer of trace elements – an environmental issue. Geoderma 122, 143-149.
• Kabata-Pendias A., Motowicka-Terelak T., Piotrowska M., Terelak H., Witek T., 1993. Ocena stopnia zanieczyszczenia gleb i roślin metalami ciężkimi i siarką, Ramowe wytyczne dlarolnictwa [Evaluation of a degree of soil and plant pollution with heavy metals and sulphur.General guidelines for agriculture]. Wyd. IUNG Puławy, P(53) [in Polish].
• Kabata-Pendias A., Pendias H., 1999. Biogeochemia pierwiastków śladowych [Biogeochemistry of trace elements]. PWN Warszawa [in Polish].
• Kalembasa D., Majchrowska-Safaryan A., Pakuła K., 2009. Profile differentiation of lead and chromium fractions founds in soils localized on a moraine slope. J. Elementol. 14(4), 671-68.
• Kalembasa D., Pakuła K., 2009. Heavy metal fractions in soils fertilized with sewage sludge. Environ. Prot. Eng. 35(2), 157-164.
• Kalembasa D., Pakuła K., Jaremko D., 2011. Sorpcyjne właściwości gleb Wysoczyzny Siedleckiej [Sorption properties of soils in the Siedlce Upland]. Acta Agrophys. 18(2), 311-319.
• Kalembasa S., Kalembasa D., 1992. The quick method for the determination of C:N ratio in mineral soils. Polish J. Soil Sci. 25(1), 41-46.
• Karczewska A., Bogda A., Gałka B., Krajewski J., 2005. Ocena zagrożenia środowiska przyrodniczego w rejonie oddziaływania złoża rud polimetalicznych Żeleźniak (Wojcieszów– Góry Kaczawskie) [Evaluation of threat to the natural environment in the area of influenceof the complex ore deposit Żeleźniak (Wojcieszów-the Kaczawskie Mountains]. Wyd. ARWrocław [in Polish].
• Luoma S.N., Rainbow P.S., 2005. Why is metal bioaccumulation so variable? Biodynamics as a unifying concept. Environ. Sci. Technol, 39, 4673-4684.
• Makuch I., 2012. Formy ołowiu w profilach gleb różnie użytkowanych [Forms of lead in profiles of differently utilized soils]. Rocz. Glebozn. 63(4), 41-45 [in Polish].
• Maliszewska-Kordybach B., Smreczak B., 2003. Habitat function of agricultural soils as affected by heavy metals and polycyclic aromatic hydrocarbons contamination. Environ. Inter. 28,719-728.
• Monitoring chemizmu gleb ornych w Polsce w latach 2010-2012 (raport końcowy) [Monitoring of arable soils in Poland in 2010-2012 (final report)], 2012. Wyd. IUNG-PIB Puławy [in Polish].
• Pakuła K., 2011. Frakcje ołowiu, chromu, cynku, miedzi i niklu w poziomach powierzchniowych gleb zlokalizowanych obok obwodnicy Siedlec [Fractions of lead, chromium, zinc, copperand nickel in surface horizons of soils located near the Siedlce ring road]. Inż. Ekol. 27,153-159 [in Polish].
• Pakuła K., Kalembasa D., 2012. Makroelementy w glebach ornych Wysoczyzny Siedleckiej [Macroelements in arable soils of the Siedlce Upland]. Acta Agrophys. 19 (4), 803-814 [inPolish].
• Polskie Towarzystwo Gleboznawcze, 2009. Klasyfikacja uziarnienia gleb i utworów mineralnych – PTG 2008 [Classification of graining of soils and mineral formations]. Rocz. Glebozn. 60, 2, 5-16 [in Polish].
• Rauret G., López-Sánchez J.F., Sahuquillo A., Rugio R., Davidson C., Ure A., Quevauiller Ph., 1999. Improvement of the BCR three step sequential extraction procedure priori to thecertification of new sediment and soil reference materials. J. Environ. Monit. 1, 57-61.
• Rodney R., Piepenbrink D.S., Piepenbrink M.S., 2006. Lead and immune function. Crit. Rev. Toxicol. 36, 359-385.
• Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 9 września 2002 r. w sprawie standardów jakości gleby oraz standardów jakości ziemi [Regulation of the Ministry of the Environment of9 September 2002 on soil quality standards and earth quality standards] (Dz. U. Nr 165, poz.1359) [in Polish].
• Szafranek A., 2000. Właściwości oraz przydatność rolnicza gleb płowych i rdzawych Wysoczyzny Kałuszyńskiej [Properties and agricultural usefulness of Stagnic luvisols of theKałuszyńska Upland]. Rozprawy Naukowe i Monografie, Wyd. SGGW Warszawa [in Polish].
• Tang X.Y., Cui Y.S., Duan J., Tang L., 2008. Pilot study of temporal variations in lead bioaccessibility and chemical fractionation in some Chinese soils. J. Hazard. Mat. 160, 29-36.
• Terelak H., Motowicka-Terelak T., Stuczyński T., Pietruch Cz., 2000. Pierwiastki śladowe (Cd, Cu, Ni, Pb, Zn) w glebach użytków rolnych Polski [Trace elements (Cd, Cu, Ni, Pb, Zn) insoils of arable lands in Poland]. Biblioteka Monitoringu Środowiska, Inspekcja OchronyŚrodowiska Warszawa [in Polish].
• Wilson C.A., Cresser M.S., Davidson D.A., 2006. Sequential element extraction of soils from abandoned farms: An investigation of the partitioning of anthropogenic element inputs fromhistoric land use. J. Environ. Monit. 8, 439-444.
• Zemberyova M., Bartekova J., Hagarova I., 2006. The utilization of modified BCR three-step sequential extraction procedure for the fractionation of Cd, Cr, Cu, Ni, Pb and Zn in soil reference materials of different origins. Talanta 70, 973-978.