Top Banner
3.4. BADANIA NAD WYKORZYSTANIEM ROZNIKA PRZEROSNII^TEGO (SILPHIUM PERFOLIATUM L.) DO REKULTYWACJI TERENOW CHEMICZNIE ZDEGRADOWANYCH * 3.4.1. WST^P Roznik przerosni^ty {Silphium perfoliatum L.) jest bylin^ pochodz^c^z centralnych regio- now Ameryki Potnocnej, nalez^c^do rodziny astrowatych {Asteraceae = Compositae) [Podbiel- kowski 1995, Kowalski i Wolski 2001, Wolski i Kowalski 2000]. Roznikjest uznawany za cenn^ roslln? paszow^ lecznicz^i miododajn^. Roslina ta jest uprawiana m.in. w Niemczech, we Fran- cji i Wloszech oraz krajach bytego Zwi^zku Radzieckiego [Daniel i Rompf 1994, Podbielkowski 1995, Weryszko-Chmielewska i in. 1999]. Niewielkie wymagania glebowe oraz wtasciwosci \a- twej akiimatyzacji wskazuj^ ze Silphium perfoliatum moze bye polecana jako roslina pionierska przy rekultywacji terenow zdegradowanych [Daniel i Rompf 1994, Wolski i in. 1999]. Brak doktadniejszych informacji na temat uprawy Silphium perfoliatum w warunkach gleb zanieczyszczonych metalami ci^zkimi sktonit autorow do podj^cia badan. Celem tych badah byto poznanie zdolnosci do koncentracji Cd, Pb, Ni, Cu i Zn w cz^sciach nadziemnych tej rosliny. 3.4.2. MATERIAL I METODY Badania przeprowadzono w 2000 r. w warunkach doswiadczenia wazonowego. Sche- mat doswiadczenia obejmowat 5 obiektow (kazdy w czterech powtorzeniach): obiekt kontro- Iny (gleba z naturalnq^zawartosciq. metali ci^zkich) i 4 obiekty zawieraj^ce wzrastaj^ce daw- ki metali ci^zkich (tab. 1). Metale ci^zkie zastosowano w formie wodnych roztworow soli: SCdSO^ • 8H2O, CUSO4 5H2O, NiSO^ 7H2O, Pb(N03)2 i ZnSO^ 7H2O. Roztwory wymieszano z cat^masq. gleby na tydzien przed wysiewem nasion. Do doswiadczenia wykorzystano gleb? mineraln^ o sktadzie granulometrycznym pylu ilastego, zawartosci C-organicznego 0,5% i azotu ogol- nego 0,18%, pH^(,|-5,5, pojemnosci sorpcyjnej 12 cmol(+)/kg oraz kwasowosci hydrolitycz- nej 2,3 cmol (+)/kg. Zawartosc metali oznaczono w ekstrakcie uzyskanym po digerowaniu probki glebowej w 1 mol HCI i wynosita ona: Cd - 0,5 mg/kg, Pb - 13,3 mg/kg, Ni - 2,7 mg/kg, Cu - 3,8 mg/kg, Zn - 34,8 mg/kg s.m. gleby. Okres wegetacji roznika przerosni?tego wynosit 129 dni. W czasie wegetacji rosliny podlewano wod^ redestylowan^, utrzymuj^c wilgotnosc gleby na poziomie 60% maksymal- nej pojemnosci wodnej. Po zebraniu roslin okreslono wielkosc plonu. Nast?pnie probki cze- sci nadziemnych roslin poddano mineralizacji na sucho w piecu muflowym w temp. 450 °C. Zawartosc Cd, Pb, Ni, Cu, Zn oznaczono za pomocet spektrofotometru absorpcji atomowej (ASA) firmy Philips model PU 9100X [Ostrowska i in. 1991]. * Jacek Antonkiewicz, Czestawa Jasiewicz - Katedra Chemii Rolnej, Akademia Rolnicza w Krakowie. 353
12

Badania nad wykorzystaniem rożnika przerośniętego (Silphium perfoliatum L.) do rekultywacji terenów chemicznie zdegradowanych

May 15, 2023

Download

Documents

Jarosław Socha
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: Badania nad wykorzystaniem rożnika przerośniętego (Silphium perfoliatum L.) do rekultywacji terenów chemicznie zdegradowanych

3.4. BADANIA NAD WYKORZYSTANIEM ROZNIKA PRZEROSNII^TEGO (SILPHIUM PERFOLIATUM L.) DO REKULTYWACJI TERENOW CHEMICZNIE ZDEGRADOWANYCH *

3.4.1. W S T ^ P

Roznik przerosni^ty {Silphium perfoliatum L.) jest bylin^ pochodz^c^z centralnych regio-now Ameryki Potnocnej, nalez^c^do rodziny astrowatych {Asteraceae = Compositae) [Podbiel-kowski 1995, Kowalski i Wolski 2001, Wolski i Kowalski 2000]. Roznikjest uznawany za cenn^ roslln? paszow^ lecznicz^i miododajn^. Roslina ta jest uprawiana m.in. w Niemczech, we Fran-cji i Wloszech oraz krajach bytego Zwi^zku Radzieckiego [Daniel i Rompf 1994, Podbielkowski 1995, Weryszko-Chmielewska i in. 1999]. Niewielkie wymagania glebowe oraz wtasciwosci \a-twej akiimatyzacji wskazuj^ ze Silphium perfoliatum moze bye polecana jako roslina pionierska przy rekultywacji terenow zdegradowanych [Daniel i Rompf 1994, Wolski i in. 1999].

Brak doktadniejszych informacji na temat uprawy Silphium perfoliatum w warunkach gleb zanieczyszczonych metalami ci^zkimi sktonit autorow do podj^cia badan. Celem tych badah byto poznanie zdolnosci do koncentracji Cd, Pb, Ni, Cu i Zn w cz^sciach nadziemnych tej rosliny.

3.4.2. M A T E R I A L I M E T O D Y

Badania przeprowadzono w 2000 r. w warunkach doswiadczenia wazonowego. Sche-mat doswiadczenia obejmowat 5 obiektow (kazdy w czterech powtorzeniach): obiekt kontro-Iny (gleba z naturalnq^zawartosciq. metali ci^zkich) i 4 obiekty zawieraj^ce wzrastaj^ce daw-ki metali ci^zkich (tab. 1).

Metale ci^zkie zastosowano w formie wodnych roztworow soli: SCdSO^ • 8H2O, CUSO4 • 5H2O, NiSO^ • 7H2O, Pb(N03)2 i ZnSO^ • 7H2O. Roztwory wymieszano z cat^masq. gleby na tydzien przed wysiewem nasion. Do doswiadczenia wykorzystano gleb? mineraln^ o sktadzie granulometrycznym pylu ilastego, zawartosci C-organicznego 0,5% i azotu ogol-nego 0,18%, pH^(,|-5,5, pojemnosci sorpcyjnej 12 cmol(+)/kg oraz kwasowosci hydrolitycz-nej 2,3 cmol (+)/kg. Zawartosc metali oznaczono w ekstrakcie uzyskanym po digerowaniu probki glebowej w 1 mol HCI i wynosita ona: Cd - 0,5 mg/kg, Pb - 13,3 mg/kg, Ni - 2,7 mg/kg, Cu - 3,8 mg/kg, Zn - 34,8 mg/kg s.m. gleby.

Okres wegetacji roznika przerosni?tego wynosit 129 dni. W czasie wegetacji rosliny podlewano wod^ redestylowan^, utrzymuj^c wilgotnosc gleby na poziomie 60% maksymal-nej pojemnosci wodnej. Po zebraniu roslin okreslono wielkosc plonu. Nast?pnie probki cze­sci nadziemnych roslin poddano mineralizacji na sucho w piecu muflowym w temp. 450 °C. Zawartosc Cd, Pb, Ni, Cu, Zn oznaczono za pomocet spektrofotometru absorpcji atomowej (ASA) firmy Philips model PU 9100X [Ostrowska i in. 1991].

* Jacek Antonkiewicz, Czestawa Jasiewicz - Katedra Chemii Rolnej, Akademia Rolnicza w Krakowie.

353

Page 2: Badania nad wykorzystaniem rożnika przerośniętego (Silphium perfoliatum L.) do rekultywacji terenów chemicznie zdegradowanych

OBIEG PIERWIASTK6W W PRZYRODZIE

Tabela 1. Dawki metali ci^zkich w glebie oraz plon roznika przerosni^tego (g s.m./wazon)

Obiekt Dawka metali, mg/kg s.m. gleby Plon czesci nadziemnych Plon wzgl^dny

1 Kontroia 14,35 a 100

II Ccl1,Pb15, Ni 5, Cu10, Zn 50 12,58 b 87,7

III Cd 2, Pb 30, Ni 10, Cu 20, Zn 100 12,03 c 83,8

IV Cd 4, Pb 60, Ni 20, Cu 40, Zn 200 11,65d 81,2

V Cd 8, Pb 120, Ni 40, Cu 80, Zn 400 11,04 e 76,9

NRI-LSD 0,28 -

3.4.3. WYNIKI I D Y S K U S J A

Zastosowane dawki metali ci^zkich wprowadzone do gleby w roznym stopniu hamowa-ty wzrost roznika przerosni?tego. Jezeli przyj^c plon cz?sci nadziemnych roslin z obiektu kontrolnego za 100%, to sredni plon tych cz?sci w kolejnych obiektach (II - V) wahat si? od 87,7 do 76,9% (tab. 1). Wysokosc plonu roznika przerosni?tego w pierwszym roku badah byte niewielka i wahala si? zaieznie od obiektu od 11,0 do 14,3 g s.m./wazon. Przeprowa-dzone obserwacje w innych badaniach [Wolski i Kowalski 2000] dowodzq^, ze Silphium per­foliatum w pierwszym roku uprawy tworzy tyiko bujnq^ rozet? lisciowq^, natomiast dopiero w drugim roku wegetacji roslina ta charakteryzuje si? intensywnym rozwojem i jest bogatym zrodtem masy zielonej. W niniejszych badaniach stwierdzono istotny wptyw wszystkich po-ziomow zanieczyszczenia gleby metalami ci?zkimi na wielkosc plonowania testowanej ro­sliny. Najwi?ksze zmniejszenie plonu cz?sci nadziemnych zarejestrowano przy najwyzszym poziomie zanieczyszczenia - 23% w odniesieniu do kontroli.

Dane zestawione w tabeli 1 potwierdzaj^ negatywny wptyw skazenia gleby metalami ci?zkimi na plonowanie roslin. Warto jednak zauwazyc, ze roznik przerosni?ty wykazat sto-sunkowo duz^ tolerancj? na obecnosc metali ci?zkich w glebie, poniewaz wielkosc plonu roznika przy najwyzszym poziomie zanieczyszczenia gleby nie zmniejszyta si? ponizej 25% w stosunku do wartosci kontrolnej. Mozna zatem wst?pnie zaproponowac roznika przero-sni?tego do fitoremediacji gleb zanieczyszczonych badanymi metalami.

W fitoremediacji stosowanej w celu usuwania zanieczyszczeh ze srodowiska glebowe-go wykorzystuje si? m.in. gatunki wieloletnie, odznaczaj^ce si? duz^ „odpornosci^" na za­nieczyszczenia, czy tez wysokim potencjatem plonowania [Jasiewicz i Antonkiewicz 2000a,b, Kucharski i in. 1998, 1999, Sas-Nowosielska 1999].

Do rekultywacji gleb chemicznie zdegradowanych metod^ fitoremediacji bierze si? row-niez pod uwag? gatunki roslin odznaczaj^ce si? duzymi zdolnosciami do kumulacji w cz?-sciach nadziemnych ponadprzeci?tnych st?zeii metali ci?zkich [Antonkiewicz 2001, Jasie­wicz i Antonkiewicz 2000a,b, Kucharski i in. 1998, 1999, Sas-Nowosielska 1999]

Po przeprowadzeniu doswiadczenia oceniono bioakumulacj? Cd, Pb, Ni, Cu i Zn w cz?-sciach nadziemnych roznika przerosni?tego. Zawartosc badanych metali nadziemnych w cz?sciach rosliny istotnie si? zwi?kszate wraz z poziomem zanieczyszczenia gleby metala­mi ci?zkimi i miescita si? w granicach: Cd 0,65-9,70 mg/kg s.m., Pb 0,77-3,92 mg/kg s.m., Ni 1,63-22,85 mg/kg s.m., Cu 1,40-3,54 mg/kg s.m., Zn 30,10-133,05 mg/kg s.m. (rys. 1).

Zwi?kszenie zawartosci badanych metali ci?zkich w cz?sciach nadziemnych roslin zale-zato nie tyiko od poziomu zanieczyszczenia gleby, ale takze od rodzaju metalu. Najwi?kszy

354

Page 3: Badania nad wykorzystaniem rożnika przerośniętego (Silphium perfoliatum L.) do rekultywacji terenów chemicznie zdegradowanych

OBIEG PIERWIASTK6W W PRZYRODZIE

przyrost zawartosci pod wptywem wzrastajacego poziomu zanieczyszczenia gleby, zare­jestrowano w wypadku kadmu i niklu. Koncentracja tych metali w cz?sciach nadziemnych w obiekcie V (Cd 8, Pb 120, Ni 40, Cu 80, Zn 400 mg/kg s.m. gleby) wzrosta o ponad 14 razy w stosunku do zawartosci na obiekcie kontrolnym. Wzrost zawartosci otowiu, miedzi i cynku w cz?sciach nadziemnych roznika przerosni?tego byt nieco mniejszy, przy najwyzszym po­ziomie zanieczyszczenia gleby metalami ci?zkimi ich zawartosc w cz?sciach naziemnych rosliny byta odpowiednio ponad 5,1; 2,5; 4,4 razy wi?ksza niz na obiekcie kontrolnym. Naj-mniejszy przyrost zawartosci badanych pierwiastkow, niezaleznie od obiektu charakteryzo-wat miedz (rys. 1).

E w

f •D O E

10 - r -

8

6

4

2

0 teiuL-.-iiLJ

III IV

obiekt

UJI iiiliiil

V NRI

^ 3 w

= 2 Q. - 1

0 III IV V NRI

obiekt

25

E 20 i 15

E 10

5

0

140 ^ 120 4 ^ 1 0 0 -D) 80 -"c 60 -^ 40 E 20

0

m

Fl'li'J'l MM Hiili'l III IV

obiekt

V NRI

I 1

obiekt

£ 3 w

= 2 o

0 -

-

n

II III IV V NRI

obiekt

Czesci nadziemne

Rys. 1. Zawartosc metali ci^zkich w rozniku przerosnietym

355

Page 4: Badania nad wykorzystaniem rożnika przerośniętego (Silphium perfoliatum L.) do rekultywacji terenów chemicznie zdegradowanych

OBIEG PIERWIASTKOW W PRZYRODZIE

Ilosc pobranych metali ci?zkich przez Silphium perfoliatum stanowita wypadkow^ plonu roslin i zawartosci w nich pierwiastkow. Ilosci metali ci?zkich pobranych z plonem Silphium perfoliatum w pg/wazon wahaty si? w zaieznosci od obiektu: kadm od 9,48 do 106,70, otow od 11,21 do 43 ,06 , nikiel od 23 ,77 do 251 ,38 , miedz od 20 ,40 do 38 ,88 i cynk od 438 do 1463,56 (rys. 2 ) . W miar? zwi?kszania si? zanieczyszczenia gleby systematycznie wzrasta-ta akumulacja metali ci?zkich w cz?sciach nadziemnych roznika przerosni?tego. Najwi?k-szsi ilosc metali ci?zkich odprowadzanych z plonem cz?sci nadziemnych stwierdzono przy najwyzszym poziomie zanieczyszczenia gleby tymi metalami (rys. 2) - ilosc ta byta odpo­wiednio: 11,26, 3 ,84, 10 ,58, 1 ,91 , 3,34 razy wi?ksza niz w obiekcie kontrolnym. Nie zanoto-wano wi?kszego zroznicowania w pobraniu miedzi, cynku i otowiu przez cz?sci nadziemne roznika przerosni?tego w badanych obiektach.

100

80 c I 60

O 40

" 20

0

250

200 c o TO 150

^ 100 C3)

50 -

0

1500

S 1000

N 5 0 0 D) 3

IV

obiekt

IV

obiekt

V

0 ,

I II III IV V

obiekt

50

c 4 0 o ro 30

£ 20

=^ 10

4 0

c o N

O D) 10

IV V

obiekt

30

20 rn

0

IV V

obiekt

Czesci nadziemne

Rys. 2. Robranie metali ci?zkich przez roznik przerosni?ty

356

Page 5: Badania nad wykorzystaniem rożnika przerośniętego (Silphium perfoliatum L.) do rekultywacji terenów chemicznie zdegradowanych

OBIEG PIERWIASTKOW W PRZYRODZIE

Uzyskane wyniki pozwalaj^wst?pnie stwierdzic, ze roznik przerosni?ty {Silphium perfolia­tum L.) mogtby bye wykorzystany do rekultywacji gleb zanieczyszczonych metalami ci^zkimi.

3.4.4. W N I O S K I

1. W wyniku wzrastajacego zanieczyszczenia gleby metalami ci?zkimi stwierdzono istotne obnizenie plonowania roznika przerosni?tego. Obnizenie plonu cz?sci nadziemnych w zaieznosci od obiektu wahato si? od 12,3% do 23,1% w odniesieniu do kontroli.

2. Zawartosc badanych metali ci?zkich w cz?sciach nadziemnych wyraznie zaiezata od poziomu zanieczyszczenia gleby i miescita si? w mg/kg s.m. w przedziale: Cd: 0,65-9,70, Pb: 0,77-3,92, Ni: 1,63-22,85, Cu: 1,40-3,54, Zn: 30,10-133,05.

3. Pod wptywem zanieczyszczenia gleby metalami ci?zkimi wzrastato odprowadzenie ba­danych pierwiastkow. Pobranie metali ci?zkich wahato si? od 9,48 do 106,70 pg Cd, od 11,21 do 43,06 pg Pb, od 23,77 do 251,38 pg Ni, od 20,40 do 38,88 pg Cu, od 438 do 1463,56 pg Zn/wazon.

P I S M I E N N I C T W O

Antonkiewicz J. 2001. Wykorzystanie roslin akumulujq.cych metale ci?zkie do detoksykacji gleb zanieczyszczonych. Praca doktorska. Wydziat Rolniczy Akademii Rolniczej w Krakowie (maszynopis).

Daniel P., Rompf R. 1994. Moglichkeiten und Grenzen der Nutzung der Durchwachsenen Silphie {Silphium perfoliatum L.) als Futter-, nachwachsende Rohstoff- und Landschaftspfiegep-flanze. Agribioi. Res. 47, 3/4: 345-353.

Jasiewicz Cz., Antonkiewicz J. 2000 a. Ekstrakcja metali ci?zkich przez rosliny z gleb zanie­czyszczonych metalami ci?zkimi. Cz. i. Slazowiec pensylwahski {Sida hermaphrodita Rus-by). Zesz. Probl. Post. Nauk Rolniczych, 472: 323-330.

Jasiewicz Cz., Antonkiewicz J. 2000 b. Ekstrakcja metali ci?zkich przez rosliny z gleb zanie­czyszczonych metalami ci?zkimi. Cz. II. Konopie siewne {Cannabis sativa). Zesz. Probl. Post. Nauk Roln., 472: 331-339.

Kowalski R., Wolski T. 2001. Charakterystyka wzrostu i rozwoju roznika przerosni?tego Silphium perfoliatum L. w pienwszych latach uprawy. Ann. UMCS, sectio EEE, vol. 9, (Supplemen-tum): 311-317.

Kucharski R., Sas-Nowosielska A., Pogrzeba M., Malkowski E. 1998. Technology of phytoextrac-tion of lead and cadmium in Poland. Problems and achievements. Fourth International Sym­posium and Exhibition on Environmental Contamination in Central and Eastern Europe. Warszawa (Proceedings).

Kucharski R., Sas-Nowosielska A., Pogrzeba M., Krynski K., Matkowski E. 1999. Perspektywy stosowania metody fitpekstrakcji do oczyszczania gleb w warunkach polskich. Ochr. Srod. i Zasob. Natur. 18: 469-475.

Ostrowska A., Gawiinski S., Szczubiatka Z. 1991. Metody analizy i oceny wtasciwosci gleb i roslin. Katalog. Wyd. lOS, Warszawa.

Podbielkowski Z. 1995. Fitogeografia cz?sci swiata 2. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa. Sas-Nowosielska A. 1999. Wyst?powanie zjawiska stresu u roslin podczas oczyszczania gleb

metody fitoekstrakcji. Zesz. Probl. Post. Nauk Rolniczych, 469: 481-488.

357

Page 6: Badania nad wykorzystaniem rożnika przerośniętego (Silphium perfoliatum L.) do rekultywacji terenów chemicznie zdegradowanych

OBIEG PIERWIASTK6W W PRZYRODZIE

Weryszko-Chmielewska E., Kowalski R., Wolski T. 1999. Roznik przerosni^ty {Silphium perfolia­tum L.) nowa roslina alternatywna. Cz. I. Badania morfoiogiczne i anatomiczne. Zesz. Probl. Post. Nauk Rolniczych, 468: 497-505.

Wolski T., Kowalski R. 1999. Silphium perfoliatum L. - mato znana roslina zielarska. Wiad. Ziel. 41: 5, 8-9.

Wolski T, Kowalski R., Mardarowicz M., Weryszko-Chmielewska E. 1999. Roznik przerosni^ty {Silphium perfoliatum L.) nowa roslina alternatywna. Cz. II. Badania fitochemiczne. Zesz. Probl. Post. Nauk Rolniczych, 468: 507-517.

Wolski T., Kowalski R. 2000. Biologia wzrostu i rozwoju roznika przerosni^tego {Silphium perfo­liatum L.). Rocz. AR Poznaii CCCXXIII, Ogrodn. 31, cz. I: 555-560.

STUDIES ON THE USE OF SILPHIUM PERFOLIATUM L. FOR RECLAMATION OF CHEMICALLY DEGRADED AREAS

Summary

Silphium perfoliatum L. {Asteraceae = Compositae) is a North-American perennial culti­vated in many western countries. The plant is worth interest due to its possible use for reclamation of degraded areas and also for its fodder, melliferous, medicinal and ornamen­tal qualities. A lack of any precise information about Silphium perfoliatum cultivation in soils polluted with heavy metals made us undertake such research aimed at studying the capabi­lity of Cd, Pb, Ni, Cu and Zn concentration in the top parts of this plant.

The studies were carried out in 2000 as a pot experiment. The experimental design inclu­ded 5 treatments (each in four replications): the control (free of heavy metals) and 4 treat­ments with increasing doses of heavy metals. The highest levels of soil pollution with heavy metals included: Cd: 8 mg/kg soil d.m., Pb: 120 mg/kg soil d.m., Ni: 40 mg/kg soil d.m., Cu: 80 mg/kg soil d.m., Zn 400 mg/kg soil d.m. Heavy metals were applied as water solutions of the following salts: 3CdS04- 8 H2O, CuSO^ • 5 H2O, NiSO^ • 7H2O, Pb(N03)2 and ZnSO^ • 7H2O. Heavy metals were mixed with the whole soil mass a week prior to the seed sowing. The soil was clayey silt with 0.5% organic C, 0.18% total nitrogen, pH^^^, = 5.5, 12 cmol(+) • kg""" cation exchange capacity and 2.3 cmol(+)/kg. Heavy metal contents determined in the extract obtained after soil sample etching in 1 mol HCI were as follows: 0.5 mgCd/kg soil d.m., 13.3 mgPb/kg soil d.m., 2.7 mgNi/kg soil d.m., 3.8 mgCu/kg soil d.m. and 34.8 mgZn/kg soil d.m. Growing period for Silphium perfoliatum was 129 days. During vegetation the plants were watered with redistilled water and soil moisture maintained at 60% of maximum water capacity. After plant harvesting the amount of yield was determined and then plant samples were dry mineralised in a muffle furnace at 450 °C. The contents of Cd, Pb, Ni, Cu and Zn were determined by Philips PU 9100X atomic absorption spectrophotometer (ASA).

A significant effect of soil pollution levels on yielding of Silphium perfoliatum was de­termined. Depending on the treatment, the decrease in the top part yield ranged between 12.3% and 23.1% in comparison with the control. High soil concentrations of Cd, Pb, Ni, Cu and Zn are confirmed by their contents in the test plant. The contents, mg/kg soil d.m., in the top parts of Silphium perfoliatum was increasing with the level of soil pollution with heavy metals and ranged between Cd 0.65-9.70, Pb 0.77-3.92, Ni 1.63-22.85, Cu 1.40-3.54, Zn 30.10-133.05. The smallest diversification of the studied metals contents was registered for lead and copper. Obtained results allow for a conclusion that Silphium perfoliatum could be utilised for reclamation of soils contaminated with heavy metals.

358

Page 7: Badania nad wykorzystaniem rożnika przerośniętego (Silphium perfoliatum L.) do rekultywacji terenów chemicznie zdegradowanych

SPIS TRESCI CONTENTS

SLOWO WST^PNE 9

1. BIOAKUMULACJA 13

1.1. PLATYNA W SRODOWISKU 14

1.2. THALLIUM CONTAMINATION OF SELECTED BIOTIC ELEMENTS OF ECOSYSTEMS NEIGHBORING THE ZINC SMELTER IN BUKOWNO .... 19

1.3. OLOW I NlKlEL W GLEBACH UPRAWNYCH BYLEGO WOJWODZTWA POZNANSKIEGO 24

1.4. ZAWARTOSC Cd, Pb i Zn W GLEBACH I MNISZKU POSPOLITYM {TARAXACUM OFFICINALE \NEBB.) NA NIZINIE POLUDNIOWOPODLASKIEJ 32

1.5. WPLYW MOTORYZACJl NA SRODOWISKO 39

1.6. CONTAMINATION OF SOIL WITH HEAVY METALS ALONG HIGHWAYS AS WELL AS IN THE CITY OF WARSAW 49

1.7. SPECJACJA METALI CI^ZKICH W ASPEKCIE WLASCIWO^CI GLEB .. 55

1.8. AKUMULACJA OLOWIU, KADMU I CYNKU W GLEBACH LEZACYCH WZDLUZ OBWODNICY SIEDLECKIEJ 62

1.9. SORPCJA CYNKU I KADMU PRZEZ FRAKCJE ILASTE GLEBY 66

1.10. FORMY OLOWIU W POPIOLACH Z W^GLA KAMIENNEGO 73

1.11. SOD, STRONT I BAR W NIEKTORYCH EKOSYSTEMACH PODKARPACIA 80

1.12. LESNA ROSLINNOSC W DIAGNOZIE STANU SIEDLISK 85

1.13. MIEDZ W NIEKTORYCH EKOSYSTEMACH WSCHODNIEJ CZESCI PODKARPACIA 92

1.14. OBIEG NIEKTORYCH PIERWIASTKOW ALKALICZNYCH W SRODOWISKU L^GOWYM DOLINY SANU 97

1.15. ZAPASY W^GLA ORGANICZNEGO W GLEBACH BOROW SOSNOWYCH W SRODKOWEJ I POLNOCNEJ EUROPIE 103

1.16. ZALEZNOSC MI^DZY AKUMULACJA.ZELAZA, MAGNEZU I MANGANU W TKANKACH SIEWEK ZEA MAYS L. A ST^ZENIEM Se02 I NaHSeOg W SRODOWISKU ZEWN^TRZNYM 113

1.17. ZAWARTOSC SELENU W OWOCNIKACH GRZYBOW JADALNYCH Z OBSZARU POLUDNIOWO-WSCHODNIEJ POLSKI 120

5

Page 8: Badania nad wykorzystaniem rożnika przerośniętego (Silphium perfoliatum L.) do rekultywacji terenów chemicznie zdegradowanych

1 .18 . S K A Z E N I E T A L E M W P O L U D N I O W E J P O L S C E 1 2 3

1 .19 . S T ^ Z E N I E O L O W I U , K A D M U , M A G N E Z U , W A P N I A I Z E L A Z A

W W O D A C H N A R W I I J E J D O P L Y W A C H 1 3 0

1 .20 . P R Z E M I E S Z C Z A N I E L A D U N K U F O S F O R U O G O L N E G O W W O D A C H R Z E K I W A R T Y W L A T A C H 1 9 9 6 - 1 9 9 8 1 3 7

1 . 2 1 . I S T H E Z E G R Z Y N S K I R E S E R V O I R A T R A P F O R P H O S P H O R U S

A N D H E A V Y M E T A L S ? 1 4 4

1 .22 . M E T A L E C I ^ Z K I E W O S A D A C H Z S Y S T E M O W

W O D N O - S C I E K O W Y C H K R A K O W A 1 5 1

1 .23 . P R Z E P L Y W P I E R W I A S T K O W W U K L A D Z I E G L E B A - R O S L I N A 1 5 9

1 .24 . O C E N A P O Z I O M U N I E K T O R Y C H P I E R W I A S T K O W S L A D O W Y C H

W W A J R O B I E I N E R K A C H S A R E N W P O L S C E

P O L N O C N O - W S C H O D N I E J 1 6 4

1 .25 . A N A L I Z A P I E R W I A S T K O W A W L O S O W Z D R O W Y C H O S O B

A G L O M E R A C J I L O D Z K I E J 1 7 3

1 .26 . S T O S U N K I I L O S C I O W E P I E R W I A S T K O W W E W L O S A C H

Z D R O W Y C H O S O B Z A G L O M E R A C J I L O D Z K I E J 1 8 1

1 .27 . C Y N K I M I E D Z U C H O R Y C H N A S A M O I S T N E N A D C I S N I E N I E

T ^ T N I C Z E 1 8 8

2. T O K S Y C Z N O S C . . . 1 9 3

2 . 1 . O L O W I K A D M W L A N C U C H U T R O F I C Z N Y M : G L E B A , R O S L I N Y ,

Z W I E R Z ^ T A W T E R E N A C H O R O Z N Y M S T O P N I U

Z A N I E C Z Y S Z C Z E N I A M E T A L A M I C I ^ Z K I M I 1 9 5

2 . 2 . I N T E R A K C J E T R O F I C Z N E I I C H W P L Y W N A Z D R O W I E 2 0 3

2 . 3 . O R G A N I Z M Y M O D Y F I K O W A N E G E N E T Y C Z N I E Z P U N K T U

W I D Z E N I A E K O L O G I I 2 1 2

2 . 4 . Z M I A N Y S K L A D U C H E M I C Z N E G O L I S C I D R Z E W P O D W P L Y W E M

S R O D O W I S K A M I E J S K I E G O 2 1 8

2 . 5 . T H E E F F E C T O F T I T A N I U M I O N S O N G R O W T H O F S E L E C T E D

P L A N T S F R O M APIACEAE F A M I L Y A N D T H E I R M I N E R A L

C O N T E N T 2 2 5

2 . 6 . C H A N G E S I N T H E M I N E R A L C O M P O S I T I O N O F PASTINACA SATIVA L.

C A U S E D B Y A B I O T I C F A C T O R S 2 3 1

2 . 7 . T H E I N F L U E N C E O F S A L I N I T Y O N G E R M I N A T I O N O F S E E D S A N D

G R O W T H O F S E E D L I N G S O F C E R E A L S 2 3 7

2 . 8 . W P L Y W O R G A N I C Z N Y C H Z W I A Z K O W O L O W I U

N A B L O N Y B I O L O G I C Z N E I M O D E L O W E 2 4 3

6

Page 9: Badania nad wykorzystaniem rożnika przerośniętego (Silphium perfoliatum L.) do rekultywacji terenów chemicznie zdegradowanych

2.9. DZIALANIE PROFILAKTYCZNE ANTOCYJANIN Z ARONII CZARNO-OWOCOWEJ W PRZEWLEKLYM ZATRUCIU URANEM 249

2.10. WPLYW PRZEWLEKLEGO PRZYJMOWANIA OCTANU OLOWIU B^DZ CHLORKU KADMU NA WYBRANE PARAMETRY BIOCHEMICZNE U ZWIERZAJ DOSWIADCZALNYCH 256

2.11. WPLYW ANTOCYJANIN Z ARONII CZARNOOWOCOWEJ NA WYBRANE BIOMARKERY STRESU OKSYDACYJNEGO U ZWIERZAJ NARAZONYCH NA PRZEWLEKLE PRZYJMOWANIE OCTANU OLOWIU BADZ CHLORKU KADMU 262

2.12. BADANIA NAD PROTEKCYJNYM WPLYWEM ANTOCYJANIN NA MARKERY STRESU OKSYDACYJNEGO U PRACOWNIKOW NARAZONYCH NA OPARY POCHODNYCH ROPY NAFTOWEJ 268

2.13. CHILDREN HEALTH RISKS OF HEAVY METALS IN THE FOOD CHAIN OF INDUSTRIAL AREAS IN CENTRAL AND EASTERN EUROPE 275

2.14. ZAWARTOSC OLOWIU, KADMU I RT^CI W POSILKACH PLANOWANYCH DO SPOZYCIA W WYBRANYCH PRZEDSZKOLACH WWARSZAWIE 280

' 2.15. OCENA RYZYKA SRODOWISKOWEGO WYNIKAJACEGO Z EMISJI PODTLENKU AZOTU Z ROLNICTWA 286

2.16. OCENA RYZYKA SRODOWISKOWEGO W SWIETLE MONITORINGU GLEBY I WODY W GOSPODARSTWIE ROLNYM 295

2.17. EMISJA AMONIAKU Z GLEBY TRAKTOWANEJ GNOJOWKA BYDL^CA 305

2.18. ROZKLAD CELULOZY PRZEZ WYIZOLOWANE Z GLEBY TLENOWE I BEZTLENOWE BAKTERIE PRZETRWALNIKUJACE 310

2.19. CHROMATOGRAPHIC ANALYSIS OF SULPHUR MUSTARD AND ITS TRANSFORMATION PRODUCTS IN THE BLOCK OF YPERITE FISHED UP FROM THE BALTIC SEA 318

3. PRZECIWDZIALANIE 335

3.1. PHYTOREMEDIATION - THE AGRO-TECHNOLOGICAL COMPONENT OF THE FUTURE STRATEGIES OF SOILS CONTAMINATED BY HEAVY METALS REMEDIATION 337

3.2. OPTIMIZING OF LAND CHARACTERIZATION FOR PHYTOEXTRACTION OF HEAVY METALS 345

3.3. AN APPROACH TO THE REMEDIATION OF MERCURY POLLUTED AREA 349

3.4. BADANIA NAD WYKORZYSTANIEM ROZNIKA PRZEROSNI^TEGO (SILPHIUM PERFOLIATUM L.) DO REKULTYWACJI TERENOW CHEMICZNIE ZDEGRADOWANYCH 353

Page 10: Badania nad wykorzystaniem rożnika przerośniętego (Silphium perfoliatum L.) do rekultywacji terenów chemicznie zdegradowanych

3.5. WYKORZYSTANIE SLAZOWCA PENSYLWANSKIEGO {SIDA HERMAPHRODITA RUSBY) DO REKULTYWACJI TERENOW CHEMICZNIE ZDEGRADOWANYCH 359

3.6. REAKCJA MIKROORGANIZMOW NA DLUGOTRWALE I SILNE SKAZENIE GLEBY METALAMI CI^ZKIMI 365

3.7. CZYNNIKl OGRANICZAJACE EFEKTYWNOSC FITOEKSTRAKCJI MIEDZI 372

3.8. DOLISTNE STOSOWANIE SELENINU SODOWEGO W UPRAWIE ZBOZ, JAKO METODA WZBOGACANIA ZYWNOSCI SELENEM 380

3.9. SEARCHING POTENTIAL MOLECULAR AFLP MARKERS OF THE RECESSIVE GENE (DS1) OF DWARFNESS IN WINTER RYE {SECALE CEREALE L.) 387

3.10. PARAMETRYZACJA WIELKOSKALOWYCH PROCESOW POGODO-TWORCZYCH, OCENA ICH WPLYWU NA DYNAMIK^ MAS POWIE-TRZA I ROZPRZESTRZENIANIE S I ^ ZANIECZYSZCZEN 393

3.11. ANALIZA I OCENA ELEMENTOW I ZJAWISK ATMOSFERYCZNYCH W PROCESIE ST^ZENIA ORAZ PRZENOSZENIA ZANIECZYSZCZEN ... 406

3.12. ZAGOSPODAROWANIE I REKULTYWACJA MIEJSKICH ZBIORNIKOW WODNYCH NA PRZYKLADZIE MIASTA BYDGOSZCZY - DOLINA PI^CIU STAWOW 414

3.13. OCENA SRODOWISKOWEGO RYZYKA ZDROWOTNEGO 423

3.14. DYNAMIKA WYSTEPOWANIA DROZDZY OLIGONITROFILNYCH W RIZOSFERZE I GLEBIE SADU JABLONIOWEGO W ZALEZNOSCI OD NAWOZENIA AZOTEM, WAPNOWANIA I SPOSOBU UTRZYMANIA 429

3.15. WYKORZYSTANIE SKLADNIKOW MINERALNYCH Z GLEBY PRZEZ KONICZYN^ CZERWON/\5

3.16. ROLA FUNDUSZY STRUKTURALNYCH UNIl EUROPEJSKIEJ W OCHRONIE SRODOWISKA NATURALNEGO 451

Page 11: Badania nad wykorzystaniem rożnika przerośniętego (Silphium perfoliatum L.) do rekultywacji terenów chemicznie zdegradowanych

Praca wykonana i wydana w ramach dzialalnosci statutowej lOS, finansowana z dotacji KBN

Recenzenci Prof, dr hab. Elzbieta BIERNACKA Doc. dr hab. Barbara GWOREK Prof, dr hab. Stanislaw KALEMBASA Prof, dr hab. Alina MACIEJEWSKA Prof, dr hab. Andrzej MOCEK Prof, dr hab. Apolonia OSTROWSKA Prof, dr hab. Andrzej SAPEK Prof, dr hab. Zygfryd WITKIEWICZ Prof, dr hab. Arkadiusz ZASADOWSKI

Opracowanie edytorskie

Alicja Sienkiewicz, Marta Radwan-Rohrenschef

Korekta Barbara Oksanska, Jadwiga Sienkiewicz

© Copyright by Instytut Ochrony Srodowiska, Warszawa 2001

Wydawca Dziat Wydawnictw lOS 00-548 Warszawa, ul. Krucza 5/11 tel. (0-22) 625-10-05 w. 58, 39; fax (0-22) 629-52-63 www.ios.edu.pl

ISBN 83-85805-76-1

Przygotowanie do druku i druk Wydawnictwo Naukowe Gabriel Borowski, Lublin www.wngb.com.pl

Page 12: Badania nad wykorzystaniem rożnika przerośniętego (Silphium perfoliatum L.) do rekultywacji terenów chemicznie zdegradowanych

INSTYTUT OCHRONY SRODOWISKA

OBIEG PIERWIASTKOW W PRZYRODZIE

Monografia tom I

pod redakcjq Barbary Gworek i Andrzeja Mocka

Warszawa 2001