- Tytuł:
-
Effect of soil pollution with polycyclic aromatic hydrocarbons on maize biomass yield and accumulation of selected trace elements
Wpływ zanieczyszczenia gleby wielopierścieniowymi węglowodorami aromatycznymi na ilość biomasy kukurydzy oraz akumulację wybranych pierwiastków śladowych - Autorzy:
-
Gondek, K.
Tabak, M.
Kopec, M. - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/13678.pdf
- Data publikacji:
- 2014
- Wydawca:
- Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie / Polskie Towarzystwo Magnezologiczne im. Prof. Juliana Aleksandrowicza
- Opis:
-
The research was conducted to assess the effect of artificial soil pollution with polycyclic
aromatic hydrocarbons on the amount of produced maize biomass and the accumulation of selected
trace elements. Benzo(a)pyrene (BaP), chrysene (Ch) and fluorene (Fl) were added to soil
in the liquid form (dissolved in dichloromethane – DCM) in doses of 0.1 mg kg-1 d.m. and 10 mg
kg-1 d.m. The experiment comprised: the control (C) – soil with the natural content of the studied
PAHs and without a mineral salt supplement; object 0 – soil with the natural content of
PAHs and a mineral salt (NPK) supplement, object I – soil with a DCM and mineral salt supplement,
object II – soil with a supplement of 0.3 mg PAHs per kg of soil d.m. (0.1 mg BaP + 0.1
mg Ch + 0.1 mg Fl) + mineral salts, the amount of introduced PAHs was equivalent to an elevated
content; object III – soil with an addition of 30 mg PAHs per kg of soil d.m. (10 mg BaP +
10 mg Ch + 10 mg Fl) + mineral salts, the quantity of PAHs was equivalent to very strong pollution.
The test plant was cv. San maize. The dried biomass was crushed in a laboratory mill
and mineralized in a chamber furnace (450°C, 5 h). The residue was dissolved in diluted nitric
acid 1:2 (v/v). The content of the trace elements (Zn, Cu) in the solutions was assessed with the
ICP-AES method on a JY 238 Ultrace apparatus. The quantity of absorbed trace elements was
derived from the biomass amount and the content of these elements in the biomass. On the
basis of the total maize biomass (shoots and roots), the tolerance coefficient was computed as a
ratio of the yield of the plant dry mass in objects C, I, II and III to the yield in the object where
NPK medium was introduced to the unpolluted soil (object 0). The pollution coefficient was calculated
from on concentrations of the elements in the plant shoots and as a ratio of the elemental
content in plants from objects C, I, II and III to the content in object 0. The translocation
coefficient was calculated as a ratio of the element content in plant shoots to the content in roots. Soil pollution with the analyzed aromatic hydrocarbons did not inhibit either the growth
or the development of maize roots or shoots. The biggest amount of biomass was obtained in the
object where the soil was characterized by an elevated content of the analyzed aromatic hydrocarbons.
The value of the tolerance index in the objects where the stressor had been introduced
was above one, which indicates no effect of soil pollution with PAHs on the plant biomass quantity.
The value of the tolerance index below one was achieved only in the control biomass. A
significantly higher content of Cu and more of this element absorbed by maize shoots were determined
in the objects where dichloromethane and polycyclic aromatic hydrocarbons had been
introduced to the soil in comparison with the unpolluted objects. The values of maize shoot
biomass contamination with Zn and Cu were visibly higher in the objects where the soil was
polluted with aromatic hydrocarbons in comparison to the values obtained in the object where
only the mineral medium was supplied to the soil. A similar dependency pertained to the translocation
coefficient of zinc and copper.
Celem badań była ocena wpływu sztucznego zanieczyszczenia gleby wielopierścieniowymi węglowodorami aromatycznymi na ilość wytworzonej biomasy kukurydzy oraz akumulację wybranych pierwiastków śladowych. Benzo(a)piren (BaP), chryzen (Ch) i fluoren (Fl) dodawano do gleby w postaci roztworu w ilościach 0,1 mg kg-1 i 10 mg kg-1. Odpowiednią ilość WWA rozpuszczono w dichlorometanie. Badania obejmowały: obiekt kontrolny (K) – gleba o naturalnej zawartości badanych WWA i bez dodatku soli mineralnych, obiekt (0) – gleba o naturalnej zawartości badanych WWA z dodatkiem soli mineralnych, obiekt (I) – gleba z dodatkiem dichlorometanu oraz soli mineralnych, obiekt (II) – gleba z dodatkiem 0,3 mg WWA kg-1 s.m. gleby (0,1 mg BaP + 0,1 mg Ch + 0,1 mg Fl) + sole mineralne – ilość WWA wprowadzona do gleby w tym obiekcie odpowiadała podwyższonej zawartości, obiekt (III) – gleba z dodatkiem 30 mg WWA kg-1 s.m. gleby (10 mg BaP + 10 mg Ch + 10 mg Fl) + sole mineralne – ilość WWA wprowadzona do gleby w tym obiekcie odpowiadała bardzo silnemu zanieczyszczeniu. Rośliną testową była kukurydza odmiany San. Następnie wysuszoną biomasę rozdrobniono w młynku laboratoryjnym i mineralizowano w piecu komorowym (temp. 450°C, 5 h). Pozostałość rozpuszczono w rozcieńczonym kwasie azotowym 1:2 (v/v). W tak przygotowanych roztworach zawartość badanych pierwiastków śladowych oznaczono metodą ICP-AES w aparacie JY 238 Ultrace. Ilość pobranych pierwiastków śladowych obliczono na podstawie ilości biomasy i zawartości składnika w biomasie. Na podstawie sumarycznej ilości biomasy kukurydzy (części nadziemne i korzenie) wyliczono wskaźnik tolerancji jako iloraz suchej masy plonu roślin w obiektach I, II i III oraz obiekcie, w którym do gleby niezanieczyszczonej wprowadzono pożywkę mineralną (obiekt 0). Wskaźnik stopnia zanieczyszczenia wyliczono na podstawie zawartości pierwiastka w częściach nadziemnych roślin jako iloraz zawartości pierwiastka w roślinie z obiektów K, I, II i III i z obiektu, w którym do gleby niezanieczyszczonej wprowadzono pożywkę mineralną (obiekt 0). Wskaźnik translokacji obliczono jako iloczyn zawartości pierwiastka w częściach nadziemnych i w korzeniach roślin. Zanieczyszczenie gleby badanymi węglowodorami aromatycznymi nie hamowało wzrostu i rozwoju części nadziemnych i korzeni kukurydzy. Największą ilość biomasy uzyskano w obiekcie, w którym gleba zawierała zwiększoną ilość badanych węglowodorów aromatycznych. Wartość wskaźnika tolerancji w obiektach, w których wprowadzono czynnik stresowy, kształtowała się powyżej jedności, co wskazuje na brak wpływu zanieczyszczenia gleby WWA na ilość biomasy roślin. Wartość wskaźnika tolerancji poniżej jedności dotyczyła jedynie biomasy z obiektu kontrolnego. Istotnie większą zawartość Cu oraz większą ilość tego pierwiastka pobraną przez części nadziemne kukurydzy stwierdzono w obiektach, w których do gleby wprowadzono dichlorometan i wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne, w porównaniu z obiektami niezanieczyszczonymi. Wartości wskaźnika zanieczyszczenia biomasy części nadziemnych kukurydzy Zn i Cu były wyraźnie większe w obiektach, w których glebę zanieczyszczono węglowodorami aromatycznymi, w porównaniu z wartościami uzyskanymi w obiekcie, w którym do gleby wprowadzono tylko pożywkę mineralną. Podobna zależność dotyczyła wskaźnika translokacji cynku i miedzi. - Źródło:
-
Journal of Elementology; 2014, 19, 4
1644-2296 - Pojawia się w:
- Journal of Elementology
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł