Przydatność biotestu Phytotoxkit do badania zanieczyszczenia gleb metalami ciężkimi

Wojciech Tołoczko; Anna Wyrwicka-Drewniak; Rafał Spała

doi:10.18778/1427-9711.22.05

Autor

Wojciech Tołoczko Uniwersytet Łódzki, Wydział Nauk Geograficznych, Katedra Geografii Fizycznej https://orcid.org/0000-0001-5441-4418
Anna Wyrwicka-Drewniak Uniwersytet Łódzki, Wydział Biologii i Ochrony Środowiska, Katedra Fizjologii i Biochemii Roślin https://orcid.org/0000-0001-5216-2608
Rafał Spała Uniwersytet Łódzki, Wydział Nauk Geograficznych

DOI:

https://doi.org/10.18778/1427-9711.22.05

Słowa kluczowe:

Biotest Phytotoxkit, meatle ciężkie, odporność gleb

Abstrakt

Zrealizowano eksperyment, w którym badano odporność czterech gleb na zanieczyszczenie ich metalami ciężkimi. Miejsca poboru próbek były zlokalizowane w odległości ok. 40 m od drogi ekspresowej S8. Założono, że droga ekspresowa będzie w przyszłości potencjalnym ogniskiem zanieczyszczenia gleb metalami ciężkimi. Badano jedną glebę łąkową i trzy gleby orne. W badaniach podjęto próbę weryfikacji stopni zanieczyszczenia gleb metalami ciężkimi wyznaczonych przez IUNG. Aby ustalić odporność gleb, wykorzystano biotest Phytotoxkit. Badano, jak roztwory glebowe o różnej zawartości kationów metali ciężkich (cynk, kadm, nikiel, miedź i ołów), oddziałują na wzrost rzeżuchy w fazie jej kiełkowania. Na podstawie pomiarów długości korzeni rzeżuchy, po 3 dniach stwierdzono wyraźne zahamowania wzrostu wywołane przez różne stężenia metali ciężkich w glebie. Przeprowadzono również badania składu granulometrycznego, odczynu gleb oraz zawartości węgla organicznego. Uziarnienie wszystkich badanych gleb było do siebie zbliżone i zdefiniowano je jako piaski gliniaste. Gleba pochodząca z użytku zielonego wykazała największą zawartość węgla organicznego i odczyn zasadowy. Prawdopodobnie dlatego wykazała największą odporność na zanieczyszczenia metalami ciężkimi. Test Phytotoxkit wskazał, że zahamowanie wzrostu rzeżuchy było w niej zdecydowanie mniejsze niż w przypadku gleb z gruntów ornych. Przyczyniły się do tego wysoka zawartość węgla organicznego oraz korzystny zasadowy odczyn gleby. Mniejszą odporność uzyskano w badaniu gleb z pola uprawnego, które charakteryzowały się niższą zawartością węgla organicznego oraz lekko kwaśnym odczynem. Wynik badań potwierdził dużą przydatność biotestu Phytotoxkit do oceny zanieczyszczeń gleb metalami ciężkimi.

Pobrania

Brak dostępnych danych do wyświetlenia.

Bibliografia

Becher, M., Tołoczko, W., Godlewska, A., Pakuła, K., Żukowski, E., 2022. Fractional Composition of Organic Matter and Properties of Humic Acids in the Soils of Drained Bogs of the Siedlce Heights in Eastern Poland. Journal of Ecological Engineering 23(3): 208–222.
Google Scholar DOI: https://doi.org/10.12911/22998993/146679

Bojakowska, I., Gliwicz, T., Sokołowska, G., Strzelecki, R., Wołkowicz, S., 2000. Pierwiastki śladowe i promieniotwórcze w osadach zbiornika włocławskiego. Przegląd Geologiczny 48: 831–836.
Google Scholar

Branżowa Norma, 1978. Gleby i utwory mineralne – Podział na frakcje i grupy granulometryczne. PKN, BN-78/9180-11, Warszawa.
Google Scholar

Czarnowska, K., Chlibiuk, M., Kozanecka, T., 2002. Pierwiastki śladowe w glebach uprawnych przy drogach wokół Warszawy. Roczniki Gleboznawcze 53(3/4): 67–74.
Google Scholar

Gałka, B., Wiatkowski, M., 2010a. Charakterystyka osadów dennych zbiornika zaporowego Młyny oraz możliwość rolniczego ich wykorzystania. Woda–Środowisko–Obszary Wiejskie 10, 4(32): 53–63.
Google Scholar

Gałka, B., Wiatkowski, M., 2010b. Metale ciężkie w wodzie i osadach dennych małego zbiornika wodnego Psurów. Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych 42: 225–232.
Google Scholar

Gawdzik, J., 2012. Mobilność wybranych metali ciężkich w osadach ściekowych na przykładzie wybranych oczyszczalni ścieków. Inżynieria i Ochrona Środowiska 15(1): 5–15.
Google Scholar

Gąsior, J., Kaniuczak, J., Hajduk, E., Właśniewski, S., Nazarkiewicz, M., Bilek, M., 2013. Metody badań fizycznych właściwości gleb. Wydawca: Katedra Gleboznawstwa, Chemii Środowiska i Hydrologii, Wydział Biologiczno-Rolniczy Uniwersytetu Rzeszowskiego, wspólnie z Wydawnictwem Uniwersytetu Pedagogicznego w Drohobyczu, Wydział Biologiczny, Ukraina, 54 s.
Google Scholar

Geoportal Województwa Łódzkiego, https://www.mapy.lodzkie.pl
Google Scholar

Gruca-Królikowska, S., Wacławek, W., 2006. Metale w środowisku. Cz. II. Wpływ metali ciężkich na rośliny. Chemia, Dydaktyka, Ekologia, Meteorologia 11(1–2): 41–56.
Google Scholar

IUNG 1999. Monitoring chemizmu gleb ornych Polski. Program badań i wyniki wstępne. Inspekcja Ochrony Środowiska, Biblioteka Monitoringu Środowiska. Warszawa, 70 s.
Google Scholar

IUNG 2017. Raport z III etapu realizacji zamówienia „Monitoring chemizmu gleb ornych w Polsce w latach 2015–2017”. Instytut Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa, Państwowy Instytut Badawczy w Puławach, pdf, 190 s. http://www.gios.gov.pl/chemizm_gleb/
Google Scholar

Jagodzińska, M., Rydzek, M., 2019. Wpływ metali ciężkich pochodzących ze środków transportu na środowisko. Autobusy 20(6): 69–70.
Google Scholar

Kabata-Pendias, A., Piotrowska, M., Motowicka-Terelak, T., Maliszewska-Kordybach, B., Filipiak, K., Krakowiak, A., Pietruch, C., 1995. Podstawy oceny chemicznego zanieczyszczenia gleb. Metale ciężkie, siarka i WWA. Biblioteka Monitoringu Środowiska. Warszawa, 41 s.
Google Scholar

Kabata-Pendias, A., Pendias, H., 2010. Biochemia pierwiastków śladowych. Wydawnictwo Naukowe PWN, 382 s.
Google Scholar

Kabata-Pendias, A., Szteke, B., 2012. Pierwiastki śladowe w geo- i biosferze. IUNG–PIB, 270 s.
Google Scholar

Kalembasa, D., Becher, M., Pakuła, K., 2001. Gleby z poziomami żelazistymi w dolinie rzeki Liwiec. Roczniki Gleboznawcze, Suplement 52: 71–78.
Google Scholar

Kalembasa, D., Pakuła, K., Becher, M., Jaremko, D., 2008. Frakcje metali ciężkich w glebach położonych wzdłuż obwodnicy miasta Siedlce. Roczniki Gleboznawcze 59(2): 85–92.
Google Scholar

Karczewska, A., Bogda, A., Gałka, B., Kabała, C., Krysiak, A., Szopka, K., 2007. Metale ciężkie i arsen w glebach na obszarach dawnego górnictwa rud metali w Sudetach i na Przedgórzu Sudeckim. WUG: Bezpieczeństwo pracy i ochrona środowiska w górnictwie, 4: 25–27.
Google Scholar

Kuziemska, B., Pakuła, K., Pieniak-Lendzion, K., Becher, M., 2017. Metale ciężkie w glebach położonych wzdłuż szlaków komunikacyjnych. Zeszyty Naukowe Uniwersytetu Przyrodniczo-Humanistycznego w Siedlcach, Seria Administracja i Zarządzanie 39: 97–107.
Google Scholar

Laskowski, S., Tołoczko, W., 1995. Ocena stanu środowiska glebowego w otoczeniu aglomeracji miejsko-przemysłowej Zgierza. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych 418: 313–320.
Google Scholar

Laskowski, S., Tołoczko, W., 1998. Zmiany odczynu i zawartości siarki w glebach objętych oddziaływaniem aglomeracji miejsko-przemysłowej Zgierza. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych 456: 343–351.
Google Scholar

Laskowski, S., Tołoczko, W., 2001. Alterations of some chemical and physico-chemical properties of selected soils in field ecosystems. Acta Agrophysica 50: 177–188.
Google Scholar

Laskowski, S., Tołoczko, W., Rólka, M., 2001. Zawartość Pb, Zn, Cu w glebach przy drogach o różnym natężeniu ruchu w okolicach Łodzi. Acta Agrophysica 56: 137–144.
Google Scholar

Lazar, J., 1976. Gleboznawstwo z podstawami geologii. PWN, Warszawa–Poznań, 499 s.
Google Scholar

Mierzejewska, E., Tołoczko, W., Urbaniak, M., 2022. The effects of syringic acid on the properties of MCPA-contaminated soil and the growth of two cucurbit species. International Journal of Phytoremediation 24(2): 205–214.
Google Scholar DOI: https://doi.org/10.1080/15226514.2021.1932727

Nowak, M., Tołoczko, W., Trawczyńska, A., 2002. Produkcja preparatu wapniowo-magnezowego BIOCAL z osadów ściekowych w Aleksandrowie Łódzkim. Acta Agrophysica 73: 263–275.
Google Scholar

Ociepa-Kubicka, A., Ociepa, E., 2012. Toksyczne oddziaływanie metali ciężkich na rośliny, zwierzęta i ludzi. Inżynieria i Ochrona Środowiska 15(2): 169–180.
Google Scholar

Pakuła, K., Jaremko, D., Becher, M., 2012. Zn, Cu i Ni we frakcjach wydzielanych metodą BCR w osadach dennych. Proceedings of ECOpole 6(2): 641–646. https://doi.org/10.2429/proc.2012.6(2)086
Google Scholar

PTG, 2009. Klasyfikacja uziarnienia gleb i utworów mineralnych – PTG 2008. Roczniki Gleboznawcze – Soil Science Annual 60(2): 5–16.
Google Scholar

Siebielec, G., Stuczyński, T., Terelak, H., Filipiak, K., Koza, P., Korzeniowska-Pucułek, R., Łopatka, A., Jadczyszyn, J., 2008. Uwarunkowania produkcji rolniczej w regionach o dużym udziale gleb zanieczyszczonych metalami śladowymi. Studia i Raporty IUNG – PIB 12: 114–133.
Google Scholar

Siwek, M., 2008. Rośliny w skażonym metalami ciężkimi środowisku poprzemysłowym. Cz. II. Mechanizmy detoksyfikacji i strategie przystosowania roślin do wysokich stężeń metali ciężkich. Wiadomości Botaniczne 52(3–4): 7–23.
Google Scholar

Sumorok, B., Drobniewska, A., Kolasa, R., Zawadzka, A., Tołoczko, W., 2007. Wykorzystanie osadów pościekowych do nawożenia wierzby energetycznej. Problemy Inżynierii Mechanicznej i Robotyki 35: 293–299.
Google Scholar

Tołoczko, W., 2019. Ocena gleb piaszczystych o opadowo-retencyjnym typie zasilania wodą na podstawie badania eksperymentalnego dotyczącego podsiąku kapilarnego. Acta Universitatis Lodziensis. Folia Geographica Physica 18: 67–75.
Google Scholar DOI: https://doi.org/10.18778/1427-9711.18.05

Tołoczko, W., 2020. Gleby orne makro- i mezoregionów fizycznogeograficznych Polski. Wydawnictwo UŁ, 178 s.
Google Scholar DOI: https://doi.org/10.18778/8142-471-4

Tołoczko, W., Trawczyńska, A., Niewiadomski A., 2009. Content of organic compounds in soils fertilized with EM preparation. Soil Science Annual 60(1): 97–101.
Google Scholar

Trawczyńska, A., Tołoczko, W., 2005. Content of Cu, Pb, Zn and Cd in soils and ground water of the soils of Bzura River Valley, [w:] B. Gworek (red.), Obieg pierwiastków w przyrodzie, t. III: 169–173.
Google Scholar

Trawczyńska, A., Tołoczko, W., 2005. Content of heavy metals in ground water of the soil of Bzura river valley. Chemia i Inżynieria Ekologiczna 12(1–2): 121–126.
Google Scholar

Trawczyńska, A., Tołoczko, W., Niewiadomski, A., 2009. Zawartość pierwiastków śladowych w wodach górnej Bzury. Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych 40: 491–496.
Google Scholar

Urbaniak, M., Kiedrzyńska, E., Zieliński, M., Tołoczko, W., Zalewski, M., 2014a. Spatial distribution and reduction of PCDD/PCDF toxic equivalents along three shallow lowland reservoirs. Environmental Science and Pollution Research 21(6): 4441–4452.
Google Scholar DOI: https://doi.org/10.1007/s11356-013-2401-7

Urbaniak, M., Wyrwicka, A., Kiedrzyńska, E., Staniak, S., Gałązka, A., Tołoczko, W., Siebielec, G., 2014b. Problematyka przyrodniczego wykorzystania komunalnych osadów ściekowych. Acta Innovations 12: 35–48.
Google Scholar

Urbaniak, M., Wyrwicka, A., Tołoczko, W., Serwecińska, L., Zieliński, M., 2017. The effect of sewage sludge application on soil properties and willow (Salix sp.) cultivation. Science of the Total Environment 586: 66–75.
Google Scholar DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.02.012

WYTYCZNE IUNG do oceny stopnia zanieczyszczenia gleb metalami ciężkimi, s. 1–2. http://karnet.up.wroc.pl/~kabala/Wytyczne_IUNG.pdf
Google Scholar