Bioremediation of crude oil derivatives in soils naturally and artificially polluted with the use of maize as the test plant part II. crop yield

• Autorzy: Galazka A. , Krol M. , Perzynski A.

Warianty tytułu

PL

Bioremediacja substancji ropopochodnych w glebach naturalnie i sztucznie skażonych z wykorzystaniem kukurydzy jako rośliny testowej cz. II. plon roślin

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Contamination of soils artificially polluted with PAHs and aged polluted with crude oil in the phytoremediation process were compared. The plant used in the tests was maize (Zea mays L.). In chamber tests with soils artificially polluted (chernozem, calcareous rendzina, and lessives), selected three PAHs (anthracene, phenanthrene, and pyrene) were used at the doses of 100, 500, and 1000 mg·kg⁻¹ d.m. of soil and diesel fuel at the doses of 0.1%, 0.5%, and 1% (v/v). Brown soil from crude oil refinery was chosen as the soil naturally, aged polluted with crude oil. Additionally, plant inoculation with the mixture of bacteria strains Azospirillum and Pseudomonas stutzeri was applied in the bioremediation process in the amount of 1 ml·500 g⁻¹ of soil. Chamber pot-tests were carried out in controlled conditions (temperature, humidity) during a four-week-long plant growth period. Physical properties of soils and the dry mass of above- and underground parts of plants were analyzed in the work. The obtained results showed a statistically significant increase in the dry mass of the above- and underground parts of plants (both artificially and aged polluted) inoculated with Azospirillum and Pseudomonas stutzeri after maize growth.

PL

Badano wpływ skażenia gleb naturalnie i sztucznie skażonych wielo-pierścieniowymi węglowodorami aromatycznymi (WWA) i olejem napędowym (ON) na plon suchej masy nadziemnych i podziemnych części roślin kukurydzy (Zea mays L.). Do badań w przypadku sztucznego skażenia gleb wybrano: antracen, fenantren i piren, które zastosowano w dawkach: 100, 500 oraz 1000 mg·kg⁻¹s.m. gleby oraz olej napędowy w stężeniu: 0,1; 0,5; 1% (v/w) s.m. gleby. W procesie bioremediacji zastosowano dodatkowo szczepienie roślin mieszaniną bakterii Azospirillum i Pseudomonas stutzeri w ilości 1 ml na 500 g gleby. Doświadczenia doniczkowe prowadzono w kontrolowanych warunkach w komorze klimatyzacyjnej podczas 4-tygodniowego okresu wegetacji roślin. Oznaczono podstawowe właściwości fizyczne gleb oraz plon roślin wyrażony suchą masą części nad-ziemnych i podziemnych. Stwierdzono statystycznie istotny wzrost plonu roślin w warunkach skażenia po zastosowanym szczepieniu roślin bakteriami. Stwierdzono statystycznie istotny przyrost plonu części nadziemnych i podziemnych w warunkach skażenia gleb 1% olejem napędowym. Szczepienie roślin oddziaływało ochronnie na plon roślin – zarówno części nadziemnych, jak i podziemnych w glebach sztucznie skażonych i w glebie naturalnie skażonej ropą naftową.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Agricultura
• Rocznik: 2010
• Tom: 09
• Numer: 3
• Opis fizyczny: p.25-36,fig.,ref.

Twórcy

autor

Galazka A.

• Department of Agricultural Microbiology of Institute of Soil Science and Plant Cultivation – National Research Institute in Pulawy, Czartoryskich 8, 24-100 Pulawy

autor

Krol M.

autor

Perzynski A.

Bibliografia

• Andreoni V., Gianfreda L., 2007. Bioremediation and monitoring of aromatic-polluted habitats Appl. Microbiol. Biotechnol. 76, 287-308.
• Badura L., 2004. Bioróżnorodność i jej znaczenie w funkcjonowaniu ekosystemów [Biodiversity and its significance for ecosystem functioning]. Rocz. Glebozn. VL(1), 321-335 [in Polish].
• Barabasz W., Vorisck K., 2002. Bioróżnorodność mikroorganizmów w środowisku glebowym [Microorganism biodiversity in the soil environment]. W. Barabasz (red.), AR Kraków, 23-34 [in Polish].
• Barkovski A.L., Korshunova V.E., Pozdnyacova L.I., 1995. Catabolism of phenol and benzoate by Azospirillum strains. App. Soil Eco. 2, 17-24
• Bogan B.W., Sullivan W.R. 2003. Physicochemical soil parameters affecting sequestration and mycobacterial biodegradation of polycyclic aromatic hydrocarbons in soil. Chemosphere 52, 1717-1726.
• Chauhan A., Fazlurrahman, Oakeshott J.G., Jain R.K., 2008. Bacterial metabolism of polycyclic aromatic hydrocarbons: strategies for bioremediation. Indian J. Microbiol. 48, 95-113.
• Cerniglia C., 1992. Biodegradation of polycyclic aromatic hydrocarbons. Biodegradation 3, 351-368.
• Field J.A., Stams A.J.M., Kato M., Schraa G., 1995. Enhanced biodegradation of aromatic pollutants in cocultures of anerobic and aerobic bacterial consortia. Antonie van Lauewenhoek 67, 47-77.
• Gałązka A., Król M., Perzyński A., 2010. Bioremediation of crude oil derivatives in soils naturally and artificially polluted with the use of maize as the test plant. Part I. PAHs degradation. Acta Sci. Pol., Agricultura 9(3), 13-24.
• Gogoi B.K., Dutta N.N., Goswami P., Mohan T.R.K., 2003. A case study of bioremediation of petroleum-hydrocarbon contaminated soil at a crude oil spill. Adv. Environ. Res. 7, 757-782.
• Gunther T., Dornberger U., Fritsche W., 1996. Effects of ryegrass on biodegradation of hydrocarbons in soil. Chemosphere 33, 203-215.
• Hickey A.M., Gordon L., Dobson A.D.W., Kelly C.T., Doyle E.M., 2007. Effect of surfactants on fluoranthene degradation by Pseudomonas alcaligenes PA-10. Appl. Microbiol. Biotechnol. 74, 851-856.
• Król M., 1997. Drobnoustroje ryzosfery jęczmienia jarego [Rhizospheric microorganisms of spring barley]. IUNG Puławy, Rozprawa habilitacyjna H(13) [in Polish].
• Król M.J., 2006. Wykorzystywanie przez wolno żyjące, ryzosferowe asymilatory azotu, węglowodorów aromatycznych jako substrat pierwotny podczas wiązania N2 [Use by free-living, rhizospheric nitrogen assimilators of aromatic hydrocarbons as a primary substrate during N2 fixation]. Grant własny 3 PO6S03724 [in Polish].
• Kurek E., Król M.J., Zielewicz-Dukowska J., Perzyński A., 2001. Rozkład produktów naftowych zanieczyszczających glebę przez bakterie wykorzystujące azot atmosferyczny [Degradation of oil products that pollute soil by bacteria which use atmospheric nitrogen]. [In:] Ekologia w przemyśle rafineryjnym, 153-162 [in Polish].
• Maliszewska-Kordybach B., 1993. Trwałość wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych w glebie [Persistence of polycyclic aromatic hydrocarbons in the soil]. IUNG Puławy, Rozprawa habilitacyjna H(4) [in Polish].
• Marchenko A.I., Vorobyov A.V., Dyadischev N.R., Socolov M.S., 2001. Enhanced degradation of polycyclic aromatic hydrocarbons in plant rhizosphere. [In:] Biogeochemical processes and cycling of elements in the environment, Polish Society of Humic Substances Wrocław, 465-467.
• Muratova A., Hubner T., Tischer S., Turkovskaya O., Moder M., Kuschk P., 2003. Plant-rhizosphere-microflora association during phytoremediation of PAH-contaminated soil. Int. J. Phytoremediation 5(2), 137-151.
• Parales R.E., Bruce N.C., Schmid A., Wackett L.P., 2002. Biodegradation, Biotransformation, and Biocataslysis (B3). Appl. Environ. Microbiol. 68(10), 4699-4709.
• Parrish Z.D., Banks M.K., Schwab A.P., 2005. Assessment of contaminant lability during phyto-remediation of polycyclic aromatic hydrocarbon impacted soil. Environ. Poll. 137, 187-197.
• Semple K.T., Morriss A.W.J., Paton G.I., 2003. Bioavailability of hydrophobic organic contaminants in soils: fundamental concepts and techniąues for analysis. Europ. J. Soil Sci. 54, 809-818.
• Smreczak B., Maliszewska-Kordybach B., 2003. Wstępne badania nad oznaczaniem potencjalnie biodostępnych frakcji wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA) w glebach zanieczyszczonych tymi związkami [Introductory studies on the marking of potentially bioavailable fractions of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in soils polluted with these compounds]. Arch. Ochr. Śród. 29(4), 45-55 [in Polish].
• Zhou W., Zhu L., 2007. Efficiency of surfactant-enhanced desorption for contaminated soils depending on the component characteristics of soil-surfactant-PAH’s system. Environ. Pollut. 147, 66-73.