Ekstrakcja metali ciężkich przez rośliny z gleb zanieczyszczonych metalami ciężkimi. Cz. I....

8
ZFjsZYw PRoBLEMowE PosTĘPÓw NAUK RoLMcZYcH ża}a z. 47ż:323430 EKSTRAKCJA METALI CIĘZKICH PRiZEZ ROŚLINY Z GLF,B ZANIECŻVSZCZOI\IYCH METALAMI CIĘZKIMI CZĘSC I śrłzowrpc pENsyLwAŃS KI (Sida hermaphrodita Rusnv) Cze sława rasiew icu, racek ArXonkiew icz Katedra Chemii Rolnej, Akademia Rolnicza im. H. Kołłątaja w Krakowie Wstęp Poprawę jakości gleb zanieczyszczonych metalami mozna uzyskać stosując róznorodne, ałrykle bardzo kosztowne technologie, oferowane głównie przęz rynek zagraniczny, na które w chwili obecnej w kraju nie wystarcza środków. Na terenach silnie zanieczyszczonych preferuje się stosowanie metod technicznych np. wymiana wierzchniej warstwy gieby 1nłnłN, ruRsKI 1996]. Stosowanie techno- logii chemicznych lub termicznych da oczyszczania gleb pozwala w stosunkowo krótkim czasie,wyeliminować zanięczyszezenia, jednakze produkt po aczyszczeniu (gleba) tymi metodami pozbawiony jest Ęcia biologicznego. Niezaleznie od szyb- kich, lecz agreryrvnych dla środowiska glebowego metod, wdrazane metody wymagające dłuższego czasu, ale znacznie łagodniej wpĘwające na zmiany akty_ wnoŚci biologicznej gleb. W metodach tych, określanych mianem fitoremediacji (fitoekstrakcja, fitostabilizaĄa, rizofiltracja), wykorzysĘwane są rośliny do usu- wania bądŹ stabilizowania zanieczyszczeń [Słlr i in. 1995, 1998; KucHłRsrl i in. 1999}. Fitoękstrakcja polega na wykorrystaniu właściwości niektórych roślin do pobierania metali ciężkich z gleby i gromadzęnia ich w tkankach w bardzo du- rych ilościach. Sukces fitoremediacji zaleĘ przede wsąlstkim od wyboru odpo- wiedniego gatunku roŚliny [Gnzentsz i in. 1998a, 1"998b; Sns-NowosIEtsKA i in. tq99; KucgłRsrl i in. 1999]. Poządane cechy ślazowcapensylwańskiego, które umozli wiają zastosowanie w procesie fitoekstrakcji, to zdolność do gromadzenia metali cięzkich, szczególnie w tkankach roślin części nadzięmnych [Jasrnwlcz,ANroNxrp- WICZ 1999; BonKoWsKA i in. 1999], wyWarzanie dużej biomasy, możliwość zagospo- darowania plonu, duza odporność na szkodniki i choroby, brak problemów z ida- ptacją w środowisku [BonKowsKA, Sryx 1997}. Celem podjętych badań było określenię wpĘwu zanieczyszczenia gleby me- talami cięzkimi na plon ataz na poziom bioakumulacji badanych metali w śla- zowcu pensylwańskim.

Transcript of Ekstrakcja metali ciężkich przez rośliny z gleb zanieczyszczonych metalami ciężkimi. Cz. I....

ZFjsZYw PRoBLEMowE PosTĘPÓw NAUK RoLMcZYcH ża}a z. 47ż:323430

EKSTRAKCJA METALI CIĘZKICHPRiZEZ ROŚLINY Z GLF,B ZANIECŻVSZCZOI\IYCH

METALAMI CIĘZKIMI

CZĘSC Iśrłzowrpc pENsyLwAŃS KI (Sida hermaphrodita Rusnv)

Cze sława rasiew icu, racek ArXonkiew icz

Katedra Chemii Rolnej,Akademia Rolnicza im. H. Kołłątaja w Krakowie

Wstęp

Poprawę jakości gleb zanieczyszczonych metalami mozna uzyskać stosującróznorodne, ałrykle bardzo kosztowne technologie, oferowane głównie przęzrynek zagraniczny, na które w chwili obecnej w kraju nie wystarcza środków. Naterenach silnie zanieczyszczonych preferuje się stosowanie metod technicznychnp. wymiana wierzchniej warstwy gieby 1nłnłN, ruRsKI 1996]. Stosowanie techno-logii chemicznych lub termicznych da oczyszczania gleb pozwala w stosunkowokrótkim czasie,wyeliminować zanięczyszezenia, jednakze produkt po aczyszczeniu(gleba) tymi metodami pozbawiony jest Ęcia biologicznego. Niezaleznie od szyb-kich, lecz agreryrvnych dla środowiska glebowego metod, wdrazane są metodywymagające dłuższego czasu, ale znacznie łagodniej wpĘwające na zmiany akty_wnoŚci biologicznej gleb. W metodach tych, określanych mianem fitoremediacji(fitoekstrakcja, fitostabilizaĄa, rizofiltracja), wykorzysĘwane są rośliny do usu-wania bądŹ stabilizowania zanieczyszczeń [Słlr i in. 1995, 1998; KucHłRsrl i in.1999}. Fitoękstrakcja polega na wykorrystaniu właściwości niektórych roślin dopobierania metali ciężkich z gleby i gromadzęnia ich w tkankach w bardzo du-rych ilościach. Sukces fitoremediacji zaleĘ przede wsąlstkim od wyboru odpo-wiedniego gatunku roŚliny [Gnzentsz i in. 1998a, 1"998b; Sns-NowosIEtsKA i in. tq99;KucgłRsrl i in. 1999]. Poządane cechy ślazowca pensylwańskiego, które umozliwiają zastosowanie w procesie fitoekstrakcji, to zdolność do gromadzenia metalicięzkich, szczególnie w tkankach roślin części nadzięmnych [Jasrnwlcz,ANroNxrp-WICZ 1999; BonKoWsKA i in. 1999], wyWarzanie dużej biomasy, możliwość zagospo-darowania plonu, duza odporność na szkodniki i choroby, brak problemów z ida-ptacją w środowisku [BonKowsKA, Sryx 1997}.

Celem podjętych badań było określenię wpĘwu zanieczyszczenia gleby me-talami cięzkimi na plon ataz na poziom bioakumulacji badanych metali w śla-zowcu pensylwańskim.

324 Cz. Jasiewicz, J. Antonkiewicz

MateriaĘ i metodyka

Badania plzeprowadzono w latach 1,997-L999 w warunkach doświadczeniawazonowego w hali wegetacyjnej. Do doświadczęnia uzyto glebę o składzie gra-nulometrycznym pyłu zwykłego. Pojemność sorpryjna gleby wynosiła 81,1 cmol(+),kg-r, pH 6,0 (w roztworze KCl o stęzeniu 1 mol,drna) i zawartość C organi-c,znęgo 9,570. Zawartqść mętali cięzkich, oznaczona po rnineralizacji w 65%HNO3 i 7aVo HCIO4 wynosiła (mg,ktr' s.m. gleby): 1,,2 Cd; 54,3 Pb; 5,0 Ni; 13,BClll'226,6 Zn. Schemat doświadczenia obejmował B obięktów (każdy w 4 powtó-rzeniach): kontrola (bez dodatku metali ciężkich) i 7 obiektów zę wzrastającymidawkami mętali cięzkich (tab. 1). Metale ciężkie stosowano w formie wodnychroztworów soli: 3 CdSO4,B HrO, CuSOo,S HrO, NiSO4,7 HrO, Pb(NO3)" iZnSOu,7 HrO. Wszystkie wazony ottrymały jednakowe nawozenie podstawowe:0,3 g NwNH.NO3; 0,08 gPwKHrPOo;a,ż0 g KwKH'PO4 + KCl i 0,05 g Mgw MgSOn ,7 HżO na kg s.m. gleby. Metale cięzkie i nawozy wymieszano z glebąna tydzień przed wysiewem nasion. Okres wegetacji ślazowca pensylwańskiego wlatach 1997-!999 wy,nosił odpowiednio: 143, 164, l53 dni. W czasię wegetacji roś-liny podlewano wodą redestylowaną utrzymując wilgotność gleby na poziomie60% maksymalnej pojemności wodnej. Rośliny zębrano w fazie kwitnienia. Pozbiorzę matęriał roślinny suszono w termostacie w temperaturzę 75"C, następnieokręślono wysokość plonu części nadzięmnych. Zawartość Cd, Pb, Ni, Cu i Znaznaczono po spopieleniu na sucho, techniką płomieniową za pomocą metodyabsorpcyjnej spektrometrii atomowej (ASA), spektrofotometru firmy Philips,modęl PU 9i00 X [OsrnowsKA i in. 1991].

Wyniki i dyskusja

Fitoekstrakcję zastosowano na słabo, średnio i silnię zaniecryszc.zanej męta-lami cięzkimi glebie. Dawki Cd, Pb, Ni, Cu i Zn w mg,k§l s.m. gleby przedsta-wiono w tabeli 1. Przedstawione poziomy zanięczyszczęnia gleby metalami cięz-kimi są porównyr,valne dla terenów zloka7uowanych w rejonach działalnościprze-mysłu [KucHensrt i in. 1994; Ses-NowosIELsKA i in, 1999]. W celu sprawdzenia czy iw jakim stopniu wzrost i razwój ślazowca pensylwańskiego mviązany jest z zanię-c,zyszczęniem gleby metalami cięzkimi określono wysokość plonu (tab. 1), Zarńę-cTyszczętlie gleby metalami cięzkimi do poziomu (w mg.ksl s.m.): 40 Cd, 160Cu,120 Ni, 240 Pb, 400 Zn, nie miało istotnego wpływu na plonowanię ślazowcapensylwańskiego (tab. 1). Rośliny ślazowca w obiektach I-IV charakteryzowaĘsię zdrowym wyglądem i ciemnozieloną barwą. Toksyczny wptyw mętali cięzkichna plon został zarejestrowany od V poziomu zaniecryszczenia gleby metalamiciężkimi. Obsęrwowano wyraźną redukcję wzrostu i chlorozę iiści. Istotny spadekplonu w zależności od poziomu zanieczyszczęnia gleby metalami ciężkimi w sto-sunku do obiektu kontrolnęgo wynosił 46Vo w 1997 r., od 37% do 987o w 1998 r.i od ż5% do 54%o w 1999 r. O toksycznym wpływie metali ciężkich na plon śla-zowca donoszą równięz Bonxowsre i in. [1995] oraz Jasrcwlcz i ANroNxllwlcz[1999].

EKSTRAKC}A METALI CIĘZKICH PRZEZ RoŚLINY ... Cz.l ... 3ż5

Tabela 1; Table 1

Plon (s.m.) części nadziemnych ślazowca pensylwańskiego (g z wazonu)Yield (DM) of tops of Sida hermaphrodita (g per pot)

ObiektObject

Dawki metali (mg,k51 s.m.)Doses of metals (mg,t<g' P14;

Lata; Years

1997 1998 1999

0IIIIIIIVVvIVII

Kontrola; ControlCd 5, Cu 20, Ni 15, Pb 3a,Zn 50Cd 10, Cu 40, Ni 30, Pb 60, Zn 100Cd 20, Cu 80,Ni 60, Pb 1żO,Zn200Cd 40, Cu 160, Ni 120, Pbż4O,Zn400Cd 80, Cu3ża, Ni 240, Pb 480, Zn 800Cd 160, Cu 640, Ni 4B0, Pb 960, Zn ffia}Cd 320, Cu 1280, Ni 960, Pb 1920,Zn3?0a

118,04123,941,,1,1,,93

1,1,5,4I

105,98

":,

609,01612,76593,625B6,805B0,573B3,04233,831ż,25

95ż,98978,51,935,56946,93866,59715,65461,1,5436,7B

NIR.*; l§Do.os 15,73 29,65 14a,57

Proces fitoekstrakcji oceniano analizując nie tylko wysokość plonu a7ę takżęzawartoŚĆ i odprowadzenie metali cięzkich z gleby ptzęz testowany gatunek rośli-ny. Na rysunku 1 przedstawiono średnią ważoną zawartości pierwiastków w ślazo-wcu za 3-1ętni okres badań zależnie od poziomv zanięczyszczęnia gleby mętalamiciężkimi. Zavłartość metali cięzkich w zalężności od obiektu i analizowanej częściwskaźnikowej rośliny mieściła się w ptzędziale (w mg,kg-t s.m.): 0,48-ą0,44 Cd;1,45-ż6,80 Pb; 0,64-58,7 Ni; 1,42-9,53 Cu; 12,07ą56,15 Zn. Zawartość badanychmetali cięzkich w częściach nadzięmnych za|eżała od stopnia zanięczyszezęniapodłoza. Wzrost zanięeryszez.ęnia gleby metalami cięzkimi powodował systematy-czny wzrost zawartości kadmu w częściach nadziemnych ślazowca (rys. 1). S/ewszystkich obiektach najwięcej kadmu gromadziĘ liście (1",21"-20,44 mg Cd.kgts.m.) a najmniej krviatostany (0,51-4,32 mg Cd.k5t s.m.), W łodygach, ogonkachi kwiatostanach ślazowca nie zarejestrowano większego zróżnicowania w zawarto-ści kadmu. Podobnie jak w przypadku kadmu we wszystkich obiektach największeilości ołowiu stwierdzono w liściach (5,87-26,80 mg Pb,k5t s.m.), a najmniejsze włodygach. Do IV poziomu zanieęryszczenia gleby nie stwięrdzono większego zróż-nicowania w zawartości niklu w poszczególnych częściach wskaźnikolvych ślazo-wca. Najwyższe koncentracje niklu zarejestrowano również w liściach (1",28-58,07m§,k5t s.m,) a najnizsze w ogonkach liściowych (0,9ż-14,60 *g Ni.k5t s.m.). Wprzypadku miedzi, do V poziomu zanieczyszczęnia gleby metalami ciężkimi, naj-większe iloŚci tego pierwiastka zarejestrowano w kwiatostanach, natomiast liścieŚlazowca charakteryzowaĘ się systematycznym wzrostęm zawartości tego mikro-elementu wraz z dawką mętali. W prąypadku cynku wyraźnie zaznaczyĘ się róz-nice w zawartości tego mikroęlemęntu w badanych częściach ślazowca. Podobniejak w'przypadku kadmu, ołowiu i niklu najwyżuą zawartością cynku charaktery-zowaĘ się liście (56,żą56,2 mg Zn.kgt s.m.) a najniższą łodygi (12,0744,25 mgZn,kgt s.m.). Jak wynika z otrzymanych danych rozmięszczenie metali cięzkich wposzczególnych częŚciach ślazowca wskazuje, że najwięcej metali kumulowaĘ liś-cie. BonrowsKA i in. [1995, 7996, 1999] w swoich badaniach wykazali równiez wdoświadczeniu z różnymi roślinami (Iigustr, wiklina, topinambur i ślazowiec), ześlazowiec pensylwański kumuluje największe ilości metali w liściach i jest odpornyna wysokie stężenia metali ciężkich w tkankach. Dlatego też gatunki wykorzys§-wane do fitoremediacji powinny odznaczać się tolerancją na wysokie stęzeniametali w tkankach [BonrowsKA i in. 1996; KucrrłRsrr i in. 1999].

326 Cz. I asiewicą J. Antonkiewicz

27

ź24a21E18

",u9lz-o90_o)OE3

0

21

>18o,: 15E,l, 12

T-?9E()6o)E3

0

o8,i

Eó65(),x4f,o^o)zE

0

60

EsoĘootĄ

b,o:- 2azPto

0

l ll lll lv v vl vllobiekty;objects

ll lll lv v vl vllobiekty; objects

0 l ll lll lv v vl vllobiekty; objects

obiekty; objects

-+-Łodygi; §talks

-ł* Liście; Leaves

-+Ogonki; Petioles

--x- Kwiatostany; l nflorescences

270> 24a1 ztoE 180

_' 150

§, 120'c 90

X60E300

obiekty; objects

Rys. 1. Zawartość Cd, Pb, Ni, Cu i Zn w śIazolvcu pensylwańskimFig. 1. ' Contents of Cd, Pb, Ni, Cu and. Zn in Sidrł hermaphrodira Russy

Ilości pierwiastków pobranych przez rośliny zależą od wysokości plonu izawartości danego pierwiastka. Pobranie metali cięzkich z wazonu w zalężnościod obiektu wahało się od 1,05 do 7,46 mg Cd, od 4,ż6 do 8,33 mg Pb, od 1,31 do22,26 mg Ni, odż,lL do 6,01 mg Cu, od 39,16 do 68,40 mgZn (tab. ż). W miaręwzrostu zaniec.zyszczęnia gleby pobranie metali ciężkich przez części nadziemneślazowca systematycznie rośnie, Największe odprowadzęnię kadmu z plonemstwierdzono przy piątym poziomie zanięcryszczęnia gleby metalami cięzkimi, oło-

0 l ll lll lv v vl vll

0 l ll lll lv v vl vll

10

EKSTRAKCJA METALI CIĘZKICH PRZF;Z ROŚLINY ,..Cz.I ... 327

wiu przy czwartym, miedzi przy trzecim a niklu i cynku ptzy szóstym poziomiezanieczyszczęnia gleby, po czym w następnych obiektach następuje spadek pobra-nia wymienionych pierwiastków. W przypadku Cd, Pb, Ni i Zn przy najwyższympoziomie zaniecryszczęnia gleby nię odnotowano spadku pobrania analizowanychpierwiastków poniżej pobrania w obiekcie kontrolnym. Jedynie spadek pobraniamiędzi przęz ślazowiec prry najwyżsrym poziomie zanieczyszczęnia gleby mętala-mi cięzkimi wynosił 5I,3Vo w stosunku do obiektu kontrolnego.

Thbela Z;Tablę 2

Pobran ie m etali cieżk ich, (m B,łA Tió§ł] rBW

ślazowiec pensylwański

Uptake of heavy metals by Sida hermaphrodlra Russy in 1997-1999 (mg per pot)

Metal Nr obiektuObject no

ŁodygiStalks

UścieLeavęs

OgonkiPętioles

KwiatostanyInflorescences

SumaSum

Cd

0IIIIIIIVVVIVII

a,490,941,472,493,722,9L1,871,3,7

0,Ą70,911,101,592,634,144,0B2,03

0,040,080,100,130,190,ża0,13a,lż

0,040,060,070,090,150,21,0,190,06

1,051,982,,75

4.z96,697,466,ż73,58

Pb

0IIIIIIIVVVIVII

t,67ż,21,,).),|

2,582,872,,I71,ż00,96

23a3,974,335,084,914,103,ż43,?a

0,1,|

0,250,270,2,|

0,270,240,140,18

0,1ż0,18a,260,290,29a,250,190,15

4,266,6"l.

7,138,228,336,754,774,49

Ni

0I

IIIIIIVVvIVII

0,650,951,,16

1,313,184,599,095,97

0,500,700,731,052,ż85,4411,605,42

0,060,070,090,090,130,310,310,23

0,090,1t0,130,2a0,51a,741,260,56

1,311,83z,1,1ż,656,11,11,08ż2,2612,17

Cu

0IIIlIIIVVvIvII

,§§7,903,003,153,192,36t,370,81

1,151,671,852,081,881,551,901,03

0,100,110,150,150,150,150,090,08

0,530,560,5B0,640,660,530,380,19

4,335,235,576,015,884,593,742,1"1

Zn

0IIIIIIIVVvIvII

L2,2913,2013,4114,3615,9113,8614,4711,05

21,99?5,0226,1,6

31,,74

30,7836,8ż49,0930,57

1,I91,,3ż

1,347,21I,432,I,11,521,03

3,694,334,ż94,674,854,483,3ż].,30

39,1643,8745,205].,9952,9&57,3468,4043,95

328 Cz. Jasiewicz, J. Antonkiewicz

Z przedstawionych danych wynika, żę bardzo istotnym elementem powo-dzęnia metody fitoekstrakcji gleb zanieczyszczonych mieszaniną mtązków róż-nych metali jest znalęzięnie gatunku i odmiany rośliny o dużej zdolności do gro-madzenia metali szczególnie w tkankach części nadziemnych [Jłsrcwtcz, ANTone-wlcz 1999; Słs-NowosIELsKA i in. 1999]. Wyniki zaprezentowane w niniejszej pracypozwalają wstępnie stwierdzić, że ś|azawiec pensylwański mógłby być wykorrysta-ny do ),oęzyszczania" gleb zaniecryszczonych mętalami ciężkimi.

Wnioski

Plon roślin był uwarunkowany poziomem zanieczyszczenia gleby metalamicięzkimi i rokiem prowadzenia doświadczenia. Najnizszy plon ślazowcazarejestrowano w pierwszym roku prowadzenia doświadczenia, a w następ-nych latach nieza|eżnie od obiektu, wystąpiła tendencja wzrostowa. Spadekplonu części nadziemnych w zalężnaści od obiektu i roku doświadczenia wodniesieniu do kontroli wahał się od 25 do 9BVo.

Zavłartość badanych pierwiastków zależała od analizowanej części wskaźni-kowej rośliny i mieściła się w ptzedzia|e (mg,kg-' s.m.): a,4\ąa,44 Cd;1,,45-ł6,80 Pb; a,64-58,7 Ni; 1",42-9,53 Cu; 12,a7ą56,15 Zn. Największeilości Cd, Pb, Ni i Zn kumulowaĘ liście a Cu kwiatostany.

Pod wpływem zanieczyszczęnia gleby mętalami cięzkimi pobranie badanychpierwiastków zwazonu w zalężności od obiektu wahało się od 1,05 do 7,46mg Cd, od 4,26 do B,33 mg Pb, od ].,31 do 22,26 mg Ni, od ż,LI do 6,01mg Cu, od 39,]-6 do 68,40 mg Zn na wazon.

Literatura

BłnłN S., TuRsrr R. 1996. Degradacja, ochrona i rekultywacja gleb. Wyd. AR w Lub-linie: żż3 ss.BoRKowsKA H., JacrowsKA I., MllczłK M, PtorRowsrt J., §t'vr B. 1995. Ślązowiecpensylwartski (Sida) - Roślina terenów zdegradowanych chemicznie. Zęsz. Probl.Post. Nauk Rol. 418: 745*750.

Bonxowsxł H.o JłcrowsKA I., Ptornowsrt J.n §ryx B. 1996. Wstępna acena przydatno-ści kilku gatunków rośIin wieloletnich do rekultywacji osadów pościeko,uvych. Zęsz.Probl. Post. Nauk Rol. 434: 927-93a.

BoRrowsxl, H., Stvr B. Lgg7. Ślazowiec peruylwaruki (Sida hermaphrodita Rusby).Uprawa, wykor4lstanie. Wyd. AR Lublin: 50 ss.

BoRrowsxł H,, JłcxowsKA I.o PIotRowsxt J., Srvx B. 1999. Pobieranie ołowiu przezślazowiec pertsylwaruki z osadu pościekowego. Ann. UMCS., sect. E, 5a(5): 3710.GnzBnrsz W., Drłtrł J.B., BłnłoG P. 1998a. El<strakcja metali ciężkich przez roślĄvłokniste z gleb zanieczyszczonych emisjami hu$ miedzi. Cz. I. Konopie siewne.Zęsz. Probl. Post. Nauk Rol. 460: 685-695.

GRzBnlsz W., Porłnzyct<l J., Clpśu L. 1998b. El<strakcja metali ciężkich przez rośIinyńókniste z gleb zanieczyszczonych emisjami huĘ miedzi. Cz. II. Len. Zesz. Probl.Post. Nauk Ro1. 460: 697ą08.

1,.

ż.

3.

EKSTRAKCJA METALI CIĘZKICH PF.aEZ ROŚLINY ... Cz. T ,.. 329

JłstBwtcz Cz., Ar.monKlEwtcz J. 1999. Badania nad możliwościq wykorzystania śIazo-wca pe.r§ylwartskiego (Sida hermaphradita Rusby) do rekultywacji terenów zdegrado-wgylch chemicznie. Zesz. Nauk. AR Kraków, Nr 349, Śesja Naukowa 641,57-163.

Kucrnnsnl R., MłncrrmŃsxł E., Gzvt J.1994. Agńcultural palicy in polluted areas.Ecological Engineering 3: 299-312.

KucHłnsrl R., Słs-NowoSIELsKA A., PocRzenA M., KnyŃsn K., Młtt<owsru E. 1999.Perlpektywy stosowania metody fitoel<strakcji do oczyszczania gleb w warunkąchpolskich. Ochr. Srod. i Zasob. Natur. 18:469475.Osrnowsxł A., Głwr,tŃsKI S., Szczusttyxl,Z.I99I. Metody anali4l i oceny właściwo-ści gleb i roślin. Katalog. Wyd. IOŚ, Warszawa: 334 ss.

Słlr D.E., Bl,ły1,ocx M., KutvtłR N,P.B*Ą,., DuscnnNnov Y., ENslny B.D., CHnr I., RłsxtNI. 1995. Phytoremediation: A Novel Strategl - fo, the Removat of Tbxic Metals fromthe Environment Using Plants. Biotech. 13: 468474.Słlr D.E., StulrH R.D., RłsxIN I. 1998. Phytoremediation. Ann. Rev. Plant Physiol.Plant Mol. Biol. 49: 643448.Słs-NowosIELsKA A., KucHłnsrt R., KnyŃsxt K., Młł,łcHowsKI E., pocnznnł M. L999.lroblemy ałiązane z fitoremediacją terenów rolniczych położonych w rejonie oddzia-Ęwania pruemyśu metali nieżelaznych. Ochr. Środ. i Zasob. Natur. 1,B: 4ffi468.

Słowa kluczowe: fitoremediacja,ślazowiec pensylwański, metale cięzkie

§treszczenie

Dob9r gatunków roślin odpornych na metalę ciężkie oraz kumulująrychduzę ich ilości umozliwiłby rekultywację obszarów skazonych, Jednym z 1iticr,gatunków, zdolnych do pobierania szkodlĘch pierwiastków i dających wysokieplony jest ślazowiec pensylwański (Sida hermaphrodła Rusnv).

Badania przeprowadzono w latach 1,997-1999 w warunkach doświadczęniawazonowego. Do doŚwiadczenia wykorzystano glebę o składzię granulometrycz-nYm pyłu zwykłego, zawartoŚci matęrii organicznej 16,6Vo, pH 6,0 w 1 molKCl,dry-,3, pojemności sorpcyjnej gleby (oznaczoną metodą Męńlicha) - B1,1, cał-kowitej kwasowoŚci wymiennęj - 9,60 cmo1,100 g-t gleby, Schemat doświadczeniaobejmował osiem obięktów różniących się dawką wprowadzonych do gleby metaliciężkich (Cd, Pb, Ni, Cu, Zn). Okres wegetacji ślizowca pensylwańst<i"go w la-tach I997-L999 ,wynosił odpowiednio 143, 1,64, 153 dni, Stwierdzono istotnywPłYW V VI i VII poziomu zaniecryszczenia gleby metalami cięzkimi na plono-wanię Ślazowca pensylwańskiego. Spadek plonu części nadziemnych w zalóżnościod obiektu i roku doświadczenia w odniesięniu do obiektu kontrolnęgo wahał sięod25 do 98%. Wysokie koncęntracje Cd, Pb, Ni, Cu.i Znw glebie Żnajduią po-twierdzenie w jego zawartości w testowanej roślinie. Średnia iawartość badanychmetali cięzkich w ślazowcu wzrastała wraz z poziomęm zaniec,zyszezęnia glóbymetalami ciężkimi i mieściła się w zakręsie (mg.kg-t s.m.): a,4}-20,4a- Cd;1,45-26,80 Pb; 0,64-58,7 Ni; 1,42-9,53 Cu 12,07156,15 Zn.

330 Cz. Jasiewicą J. Antonkiewjcz

EXTRACTION OF HEAVY METALS BY PLANTS FROMSOILS CONTAMINATED WITH HEAVY METALS

PART ISida hermaphro dita Rusny

czesława r asiewicz, I ace k ArttonkiewiczDepartment of Agricultural Chemistry,

Agricultural University, Kraków

Key words: fhitoremediation, Sida hermaphrodita Rusny, heavy metals

Summary

The pot experiment was conducted on soil of granulometric composition ofordinary dust with 16,6Vo organic matter and pH in 1 mol KCl,dm-3 = 6.0. Thee4periment design included eight objects which differed by a dose of heavymetals introduced into soil, The highest levels of soil contamination with heavymetals were as follows (*g,k§' DM): 320 Cd, 1280 Cu, 960 Ni, 1920 Pb, 3ż00Zn. Thę metals węre introduced into soil as a water solution seven days beforesowing. Vegetation period of. Sida hermaphrodlfu Russy in 1997-1999 was ].43,

164, 1,53 days, respectively. The yields and the contęnts of cadmium, lead, cop-per, nickel and zinc in leaves, petioles, stems werę assumed as the criteria ofheavy metal toxicity. It was found that the fifth, six the, seventh levęls of soilcontamination with heavy metals caused a depression in of. Sida hermaphroditaRussy yields. Dęcreasę in the above ground part yield, depending on an object,was from 25 to 987o as compared to the control. The analysęs showed that thęcontents of investigated metals incręased in plants along with the level of soilcontamination; their contents in analysed indicator parts ranged within0.48-20.44 mg Cd,kgł,1.45ą6.80 mg Pb,kg-t, 0.64-58,7 mg Ni,k51,1,.42-9.53 mgCu,k5t, 12.07-256.15 mg Znkgt DM. According to obtained results the studiedSida hermaphrodita Rusny showed considerable abiliĘ to accumulate the heavymetals.

Prof. dr hab. Czesława JasiewiczKatedra Chemii RolnejAkademia Rolnicza im. H. KołłątajaAl. A. Mickiewicza 2131"-120 KRAKowe-mail: rrantonk@ cyf-kr.edu.pl