Wpływ skażenia gleby mieszaninami metali ciężkich na zawartość żelaza w bobie (Vicia faba L.)

The investigations were conducted to determine the effect of soil contamination with mixtures of: lead, copper and cadmium with zinc and nickel on two levels of pollution (acc. to II and III pollution class in IUNG classification) on iron concentrations in broad bean plants. Broad bean, White Windsor c.v. was cultivated in a control soil with natural heavy metal concentrations (Control and Control + NPK) and in the soil contaminated with the mixtures of heavy metals (Ni + Zn, Ni + Cd, Ni + Pb, Ni + Cu, Zn + Cd, Zn + Pb, Zn + Cu) applied in two doses, or with single heavy metals (Cd, Cu, Ni, Zn and Pb) used in a higher dose. Soil contamination with mixtures of Cu and Pb with Zn or Ni and Zn with Ni on the level matching III pollution level in IUNG classification, as well as pollution with mixtures of Cu with Ni and Pb with Zn on the level corresponding to II level of pollution leads to a significant increase in iron concentrations in broad bean shoots but causes its decrease in roots. A decline in Fe content in broad bean roots was observed also under conditions of soil contaminated with mixtures of Ni with Zn, Ni with Pb and Zn with Cu on a lower level of pollution. Cd presence in the mixtures with Ni or Zn, both in a higher and lower dose of the metals leads to alleviating the differences in Fe concentrations in broad bean shoots (and with the lower dose also in roots) in comparison with the control plants.Celem pracy było określenie wpływu skażenia gleby mieszaninami metali ciężkich: ołowiu, miedzi i kadmu z cynkiem i niklem na dwóch poziomach zanieczyszczenia (wg II i III klasy zanieczyszczenia zgodnie z klasyfikacją IUNG) na zawartość żelaza w roślinach bobu. Bób odmiany Windsor Biały był uprawiany w glebie o naturalnej zawartości metali ciężkich (Kontrola i Kontrola + NPK) oraz w glebie skażonej mieszaninami metali ciężkich (Ni + Zn, Ni + Cd, Ni + Pb, Ni + Cu, Zn + Cd, Zn + Pb, Zn + Cu) zastosowanymi w dwóch dawkach lub pojedynczymi metalami ciężkimi (Cd, Cu, Ni, Zn i Pb) zastosowanymi w wyższej dawce. Skażenie gleby mieszaninami Cu i Pb z Zn lub z Ni oraz Zn z Ni na poziomie odpowiadającym III stopniowi zanieczyszczenia wg klasyfikacji IUNG, a także Cu z Ni i Pb z Zn na poziomie odpowiadającym II stopniowi zanieczyszczenia prowadzi do istotnego wzrostu zawartości żelaza w pędach bobu, natomiast powoduje obniżenie jego poziomu w korzeniach. Spadek zawartości Fe w korzeniach bobu stwierdzono także w warunkach gleby skażonej mieszaninami Ni z Zn, Ni z Pb i Zn z Cu na niższym poziomie zanieczyszczenia. Obecność Cd w mieszaninach z Ni lub z Zn, zarówno przy wyższej, jak i niższej dawce metali prowadzi do zniwelowania różnic w zawartości Fe w pędach bobu (a przy niższej dawce także w korzeniach) w porównaniu do roślin kontrolnych

Wpływ skażenia gleby metalami ciężkimi w mieszaninie z cynkiem i niklem na ich zawartość w korzeniach i pędach bobu (Vicia faba L.)

The research aimed at an assessment of soil contamination with mixtures of heavy metals (Pb, Cu and Cd) with zinc and nickel on two levels of pollution on heavy metal concentrations in broad bean roots and shoots. The contents of individual analyzed metals in broad bean were diversified and dependant on both the examined plant part and the kind of accompanying metal. Soil contamination with mixtures of cadmium or copper with zinc on a higher level of pollution leads to their highest concentrations in broad beans. On the other hand, the highest lead concentrations were assessed when broad bean was cultivated in the soil contaminated with a mixture of this element with nickel on a higher level of pollution. A considerable differentiation in zinc and nickel uptake by broad bean plants dependant on the kind of accompanying metal was found. The highest zinc concentration in roots was assessed when broad bean was cultivated in the soil contaminated with a mixture of this element with lead on a higher level of pollution, whereas in the aboveground parts when Zn was used in the mixture with cadmium. The highest concentration of nickel was detected in broad bean roots grown in the soil contaminated with this metal mixed with copper, whereas in the aerial parts Ni content was greatest when soil was polluted with a mixture of nickel and zinc.Celem pracy było określenie wpływu skażenia gleby mieszaninami metali ciężkich z cynkiem i niklem na dwóch poziomach zanieczyszczenia na ich zawartość w roślinach bobu. Poziom skażenia gleby odpowiadał II i III klasie zanieczyszczenia gleb według klasyfikacji opracowanej przez IUNG w Puławach. Zawartość poszczególnych badanych metali w bobie była zróżnicowana i uzależniona zarówno od częoeci badanej rośliny, jak i rodzaju metalu towarzyszącego. Skażenie gleby mieszaninami kadmu lub miedzi z cynkiem na wyższym poziomie zanieczyszczenia prowadzi do największej koncentracji ww. metali w bobie. Natomiast najwyższą zawartość ołowiu stwierdzono, gdy bób był uprawiany w glebie skażonej mieszaniną tego pierwiastka z niklem na wyższym poziomie zanieczyszczenia. Stwierdzono znaczne zróżnicowanie w pobieraniu cynku i niklu przez rośliny bobu zależnie od rodzaju metalu towarzyszącego. Największą koncentrację cynku w korzeniach stwierdzono, gdy bób był uprawiany w glebie skażonej mieszaniną tego pierwiastka z ołowiem na wyższym poziomie, natomiast w częściach nadziemnych w mieszaninie z kadmem. Największą koncentracją niklu charakteryzowały się korzenie bobu uprawianego w glebie skażonej tym metalem w mieszaninie z miedzią, natomiast części nadziemne w mieszaninie niklu z cynkiem

Fitoekstrakcja cynku, ołowiu i kadmu przez Silene vulgaris Moench (Garcke) na terenach poprzemysłowych

For the purpose of our study we have selected the perennial herb Silene vulgaris (Caryophyllaceae) which is characteristic for many metal-enriched soils in Europe to measure the in situ phytoextraction of zinc, lead and cadmium in the postindustrial area. Silene vulgaris belongs to the metalollophytes. The plant material and the soil samples (from upper layer) were collected from the vicinity of the non-ferrous metal smelter Szopienice at the distances of 50, 250, 450 m from zinc waste heap in Katowice and from the former calamine site in Dąbrowa Górnicza in September 2003-2005. The soil located near the smelter Szopienice was the most polluted area and the site exhibited differences in the heavy metal concentration (metals extracted with 10 % HNO3) in the upper layer (66640-6455 mg/kg Zn, 119-39 mg/kg Cd, 1280-1011 mg/kg Pb). The heavy metal bioavailability was low and connected with high pH values (6.7-7.8). Phytoextraction was calculated from the biomass and its concentration of metal. It was at a maximum at the distance of 450 m from the smelter (1119 g/ha Zn, 11 g/ha Pb and 6 g/ha Cd) for all the investigated metals. Only Zn amount accumulated in the aboveground plant parts seems to be promising for phytoextraction.Do badań wybrano rośliny zielne Silene vulgaris, które są charakterystyczne dla gleb o zwiększonym stężeniu metali ciężkich w Europie. Mierzono fitoekstrakcję cynku, ołowiu i kadmu na terenach poprzemysłowych. Roślina należy także do metalofitów. Materiał roślinny i próbki gleby pobierano we wrześniu 2002-2005 w najbliższych sąsiedztwie Huty Metali Nieżelaznych "Szopienice", na hałdzie pocynkowej w Katowicach i terenu po eksploatacji galmanu w Dąbrowie Górniczej. Zanotowano największe zanieczyszczenie gleby (metale ekstrahowano 2M HNO3) z najbliższego sąsiedztwa HMN "Szopienice", gdzie wykazano również różnice w zawartości metali ciężkich w górnym poziomie gleby (66640-14000 mg/kg Zn, 119-39 mg/kg Cd, 1280-1100 mg/kg Pb). Biodostępność metali ciężkich była mała i związana z dość dużymi wartościami pH gleby (6,8-7,8). Fitoekstrakcję oznaczono na podstawie biomasy i koncentracji w niej metali ciężkich. Największą fitoekstrakcję zanotowano dla roślin w odległości 450 m od emitora (1119 g/ha Zn, 10 g/ha Pb i 6 g/ha Cd) dla wszystkich badanych metali. Tylko ilość Zn akumulowana w nadziemnych częściach roślin wydaje się być obiecująca dla procesu fitoekstrakcji

Wpływ skażenia gleby metalami ciężkimi w mieszaninie z cynkiem i niklem na ich zawartość w strąkch i nasionach bobu (Vicia faba L. ssp. maior)

The investigations aimed at an assessment of soil contamination with mixtures of heavy metals (Pb, Cu and Cd) with zinc and nickel on two levels of pollution on heavy metal concentrations in broad bean pods and seeds. Soil contamination with zinc used separately and in a mixture with Cd, Pb or Cu on III level acc. to IUNG classification prevented formation of pods and seeds by broad bean. Heavy metal concentrations in broad bean pods and seeds assumed the following order: Zn > Ni > Cu > Pb > Cd. The soil contamination with nickel in mixture with Cd, Pb or Cu on II level of pollution acc. to IUNG Classification does not cause an increase in the levels of the above-mentioned metals in broad bean seeds, but nickel concentrations increase by ca 2÷4 times. The soil pollution with nickel in a mixture with Cd, Pb or Cu contributed to an increase in the above metals concentrations in broad bean pods relatively to the applied dose, except for copper, whose level did not significantly differ from this element content in the unpolluted pods.Celem pracy było określenie wpływu skażenia gleby mieszaninami metali ciężkich (Pb, Cu i Cd) z cynkiem i niklem na dwóch poziomach zanieczyszczenia na ich zawartość w strąkach i nasionach bobu. Skażenie gleby cynkiem zastosowanym oddzielnie oraz w mieszaninie z Cd, Pb lub Cu na poziomie III stopnia wg klasyfikacji IUNG prowadzi do niewykształcania strąków i nasion przez bób. Zawartość metali ciężkich w strąkach i nasionach bobu kształtowała się w następującym porządku: Zn > Ni > Cu > Pb > Cd. Skażenie gleby niklem w mieszaninie z Cd, Pb lub Cu na poziomie II stopnia zanieczyszczenia wg klasyfikacji IUNG nie powoduje podwyższenia poziomu wymienionych metali towarzyszących w nasionach bobu, natomiast zawartość niklu wzrasta ok. 2-, 4-krotnie. Skażenie gleby niklem w mieszaninie z Cd, Pb lub Cu przyczyniało się do wzrostu zawartości wymienionych metali w strąkach bobu odpowiednio do zastosowanej dawki, z wyjątkiem miedzi, której poziom nie odbiegał statystycznie istotnie od zawartości tego pierwiastka w strąkach niezanieczyszczonych

Wpływ wapnowania gleby skażonej metalami ciężkimi na zawartość magnezu, wapnia i żelaza w roślinach bobu (Vicia faba L., ssp. maior)

The research aimed at determining the effect of diversified lime doses on the content of magnesium, calcium and iron in broad bean piants growing in conditions of soil polluted with heavy metals on the III level of pollution according to the IUNG classification. Analyses were conducted on broad beans (Vicia faba L. ssp. maior), White Windsor c.v. cultivated in two series: in limed and non-limed soil. In each series the plants were cultivated in the following objects: unpolluted soil with natural heavy metal concentrations (Control); unpolluted soil with natural heavy metal content receiving mineral fertilization (NPK); soil polluted with cadmium dosed 4 mg o kg-1 d.m.; soil contaminated with lead dosed 530 mg o kg-1 d.m.; soil contaminated with copper dosed 85 mg o kg-1 d.m.; soil polluted with 1000 mg o kg-1 d.m.of zinc and soil contaminated with a dose of 110 mg o kg-1 d.m. of nickel. Liming was conducted on the basis of hydrolytic acidity analysis of soil from individual objects. Two doses were applied: according to l and 2 Hh. The lime doses were respectively: Control - 356 and 712 mg CaO o kg-1 d.m.; NPK - 420 and 840 mg CaO o kg-1 d.m.; cadmium polluted soil - 504 and 1008 mg CaO - kg-1 d.m.; soil polluted with lead - 420 and 840 CaO o kg-1 d.m.; copper contaminated soil - 398 and 796 CaO o kg-1 d.m.; soil polluted with zinc -860 and 1720 CaO o kg-1 d.m. and soil polluted with nickel 524 and 1048 CaO o kg-1 d.m. Soil contamination with heavy metals such as Cu, Cd, Pb, Ni or Zn causes considerable changes in Ca, Mg and Fe concentrations in broad bean plants. Application of liming contributes to balancing the content of the studied elements in plants. After the measure was applied the content of Ca, Fe and Mg in the plants growing in soil contaminated with individual heavy metals in most cases was on a level similar as in the Plants growing in unpolluted soil.Celem podjętych badań było określenie wpływu zróżnicowanych dawek wapna na zawartość mangezu, wapnia i żelaza w roślinach bobu rosnących w warunkach gleby zanieczyszczonej pojedynczymi metalami ciężkimi na poziomie III stopnia zanieczyszczenia wg klasyfikacji IUNG. Analizie poddano bób (Vicia faba L., ssp. maior) odm. Windsor Biały uprawiany w dwóch seriach, na glebie wapnowanej i niewapnowanej. W każdej serii rośliny uprawiano w następujących obiektach: gleba niezanieczyszczona - o naturalnej zawartości metali ciężkich (Kontrola); gleba niezanieczyszczona - o naturalnej zawartości metali ciężkich nawożona mineralnie (NPK); gleba zanieczyszczona kadmem w dawce: 4 mg - kg-1 s.m.; gleba zanieczyszczona ołowiem w dawce: 530 mg o kg~' s.m.; gleba zanieczyszczona miedzią w dawce: 85 mg o kg-1 s.m.; gleba zanieczyszczona cynkiem w dawce: 1000 mg o kg-1 s.m.; gleba zanieczyszczona niklem w dawce: 110 mg o kg-1 s.m. Wapnowanie przeprowadzono na podstawie analizy kwasowości hydrolitycznej gleby z poszczególnych obiektów. Zastosowano dwie dawki: według l i 2 Hn. Dawki wapna wynosiły odpowiednio: Kontrola - 356 i 712 mg CaO o kg-1 s m; Kontrola +NPK -420 i 840 mg CaO o kg-1 s.m; gleba zanieczyszczona kadmem -504 i 1008 mg CaO kg-1 s.m.; gleba zanieczyszczona ołowiem - 420 i 840 mg CaO o kg-1 s.m.; gleba zanieczyszczona miedzią- 398 i 796 mg CaO o kg-1 s.m.; gleba zanieczyszczona cynkiem 860 i 1720 mg CaO o kg-1 s.m.; gleba zanieczyszczona niklem 524 i 1048 mg CaO o kg-1 s.m. Skażenie gleby metalami ciężkimi, takimi jak Cu, Cd, Pb, Ni i Zn powoduje statystycznie istotne zmiany w zawartości Ca, Mg i Fe w roślinach bobu. Zastosowanie zabiegu wapnowania przyczynia się do zrównożenia zawartości badanych pierwiastków w roślinie - po ich przeprowadzeniu zawartość Ca, Fe i Mg w glebie skażonej poszczególnymi metalami ciężkimi w większości przypadków kształtuje się na podobnym poziomie, jak w rosnących w glebie niezanieczyszczonej

Wpływ skażenia gleby mieszaninami metali ciężkich na zawartość żelaza w strąkach i nasionach bobu (Vicia faba L.)

The investigations were conducted to determine the effect of soil contamination with mixtures of: lead, copper and cadmium with zinc and nickel on two levels of pollution (acc. to II and III pollution class in IUNG classification) on iron concentrations in broad bean pods and seeds. Broad bean, White Windsor c.v. was cultivated in a control soil with natural heavy metal concentrations (Control and Control+NPK) and in the soil contaminated with the mixtures of heavy metals (Ni+Zn, Ni+Cd, Ni+Pb, Ni+Cu, Zn+Cd, Zn+Pb, Zn+Cu) applied in two doses, or with single heavy metals (Cd, Cu, Ni, Zn and Pb) used in a higher dose. Most of the analyzed heavy metal mixtures did not affect significantly iron concentrations in broad bean pods. Soil contamination with cadmium according to the dose established on the III pollution level acc. to IUNG classification and with a mixture of Ni with Cu and Zn with Cd acc. to the dose corresponding to II level of pollution in IUNG classification led to a decrease in iron concentrations in broad bean seeds.Celem pracy było określenie wpływu skażenia gleby mieszaninami metali ciężkich: ołowiu, miedzi i kadmu z cynkiem i niklem na dwóch poziomach zanieczyszczenia (wg II i III klasy zanieczyszczenia zgodnie z klasyfikacją IUNG) na zawartość żelaza w strąkach i nasionach bobu. Bób odmiany Windsor Biały był uprawiany w glebie o naturalnej zawartości metali ciężkich (Kontrola i Kontrola+NPK) oraz w glebie skażonej mieszaninami metali ciężkich (Ni+Zn, Ni+Cd, Ni+Pb, Ni+Cu, Zn+Cd, Zn+Pb, Zn+Cu), zastosowanymi w dwóch dawkach, lub pojedynczymi metalami ciężkimi (Cd, Cu, Ni, Zn i Pb) zastosowanymi w wyższej dawce. Większość z badanych mieszanin metali ciężkich nie wpłynęła istotnie na zawartość żelaza w strąkach bobu. Skażenie gleby kadmem wg dawki ustalonej na poziomie III stopnia zanieczyszczenia wg klasyfikacji IUNG oraz mieszaniną Ni z Cu i Zn z Cd wg dawki ustalonej na poziomie II stopnia zanieczyszczenia wg klasyfikacji IUNG prowadzi do obniżenia zawartości żelaza w nasionach bobu

Akumulacja metali ciężkich i siarki w szpilkach Picea abies L. Karst i glebie na terenie Leśnego Kompleksu Promocyjnego "Lasy Beskidu Śląskiego"

The investigation of zinc, cadmium, lead, copper and sulphur contents was carried out in the soil and in the needles of Picea abies L. Karst. in the Forest Promotional Complex "Lasy Beskidu Śląskiego". Samples of soil (from the level 0-10 cm) and annual, biennial and triennial needles of spruce were collected in autumn 2005 and 2006 from top parts of mountains: Rownica, Barania Góra and Czantoria. The highest heavy metals concentrations were determined in triennial needles of Picea abies collected from Czantoria and Barania Góra. The lowest content of sulphur and investigated metals was found in soil samples and heavy metals in plant material from the Rownica. Cadmium content (1.2 ug/g) was higher than normal level (0.2-0.8 ug/g) only triennial needles collected from Czantoria. The lead concentration (118-165 ug/g) in the soil of all investigated areas was exceed, lead level considered as allowable. Relatively low microelement concentrations in the soil and the needles of Picea abies L. Karst. indicated poor plant nutrition.Prowadzono badania dotyczące zawartości metali ciężkich (Zn, Pb, Cu, Cd) w glebie i szpilkach Picea abies L. Karst. na terenie Leśnego Kompleksu Promocyjnego "Lasy Beskidu Śląskiego". Próbki gleby (z górnego poziomu) oraz szpilki jedno-, dwu- i trzyletnie świerka pobierano ze szczytowych partii gór: Równicy, Baraniej Góry i Czantorii jesienią 2005 i 2006 r. Stwierdzono najwyższe stężenia metali ciężkich w igłach trzyletnich zbieranych na Baraniej Górze i Czantorii. Najniższe koncentracje badanych metali i siarki zanotowano w próbkach gleby oraz w materiale roślinnym z Równicy. Zawartość Cd (1.2 ug/g) w trzyletnich igłach świerka pobieranych na Czantorii była wyższa od określanych jako stężenie nonnalne (0.2-0.8 ug/g). Stwierdzono przekroczenie dopuszczalnego poziomu dla Pb w glebie wszystkich badanych powierzchni (118-165 ug/g). Stosunkowo niskie stężenia mikroelementów zarówno w glebie, jak i igłach świerka wskazywać mogą na zły stan odżywienia roślin