Usefulness of the Phytotoxkit biotest for testing soil contamination with heavy metals
DOI:
https://doi.org/10.18778/1427-9711.22.05Keywords:
Biotest Phytotoxkit, heavy metals, soil resistanceAbstract
An experiment was carried out to test the resistance of four soils to contamination with heavy metals. The sampling sites were located approximately 40 m from the S8 expressway. It was assumed that the expressway would be a potential source of soil contamination with heavy metals in the future. One meadow soil and three arable soils were tested. The research attempted to verify the degrees of soil contamination with heavy metals determined by the IUNG. To determine soil resistance, the Phytotoxkit biotest was used. It was investigated how soil solutions with different contents of heavy metal cations (zinc, cadmium, nickel, copper and lead) affect the growth of cress in the germination phase. Based on measurements of the length of cress roots after 3 days, clear growth inhibition was found caused by various concentrations of heavy metals in the soil. The granulometric composition, soil reaction and organic carbon content were also examined. The grain size of all tested soils was similar and can be described as clayey sands. The soil from grassland had the highest organic carbon content and alkaline reaction. This is probably why it showed the greatest resistance to heavy metal contamination. The Phytotoxkit test showed that the inhibition of cress growth was much lower than in the case of soils from arable land. The high content of organic carbon and the favorable alkaline reaction of the soil contributed to this. Lower resistance was obtained in the study of soils from arable fields, which were characterized by the lowest organic carbon content and slightly acidic reaction. The research results confirmed the great usefulness of the Phytotoxkit biotest for assessing soil contamination with heavy metals.
Downloads
References
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. 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.
Branżowa Norma, 1978. Gleby i utwory mineralne – Podział na frakcje i grupy granulometryczne. PKN, BN-78/9180-11, Warszawa.
Czarnowska, K., Chlibiuk, M., Kozanecka, T., 2002. Pierwiastki śladowe w glebach uprawnych przy drogach wokół Warszawy. Roczniki Gleboznawcze 53(3/4): 67–74.
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.
Gałka, B., Wiatkowski, M., 2010b. Metale ciężkie w wodzie i osadach dennych małego zbiornika wodnego Psurów. Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych 42: 225–232.
Gawdzik, J., 2012. Mobilność wybranych metali ciężkich w osadach ściekowych na przykładzie wybranych oczyszczalni ścieków. Inżynieria i Ochrona Środowiska 15(1): 5–15.
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.
Geoportal Województwa Łódzkiego, https://www.mapy.lodzkie.pl
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.
IUNG 1999. Monitoring chemizmu gleb ornych Polski. Program badań i wyniki wstępne. Inspekcja Ochrony Środowiska, Biblioteka Monitoringu Środowiska. Warszawa, 70 s.
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/
Jagodzińska, M., Rydzek, M., 2019. Wpływ metali ciężkich pochodzących ze środków transportu na środowisko. Autobusy 20(6): 69–70.
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.
Kabata-Pendias, A., Pendias, H., 2010. Biochemia pierwiastków śladowych. Wydawnictwo Naukowe PWN, 382 s.
Kabata-Pendias, A., Szteke, B., 2012. Pierwiastki śladowe w geo- i biosferze. IUNG–PIB, 270 s.
Kalembasa, D., Becher, M., Pakuła, K., 2001. Gleby z poziomami żelazistymi w dolinie rzeki Liwiec. Roczniki Gleboznawcze, Suplement 52: 71–78.
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.
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.
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.
Laskowski, S., Tołoczko, W., 1995. Ocena stanu środowiska glebowego w otoczeniu aglomeracji miejsko-przemysłowej Zgierza. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych 418: 313–320.
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.
Laskowski, S., Tołoczko, W., 2001. Alterations of some chemical and physico-chemical properties of selected soils in field ecosystems. Acta Agrophysica 50: 177–188.
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.
Lazar, J., 1976. Gleboznawstwo z podstawami geologii. PWN, Warszawa–Poznań, 499 s.
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. 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.
Ociepa-Kubicka, A., Ociepa, E., 2012. Toksyczne oddziaływanie metali ciężkich na rośliny, zwierzęta i ludzi. Inżynieria i Ochrona Środowiska 15(2): 169–180.
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
PTG, 2009. Klasyfikacja uziarnienia gleb i utworów mineralnych – PTG 2008. Roczniki Gleboznawcze – Soil Science Annual 60(2): 5–16.
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.
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.
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.
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. DOI: https://doi.org/10.18778/1427-9711.18.05
Tołoczko, W., 2020. Gleby orne makro- i mezoregionów fizycznogeograficznych Polski. Wydawnictwo UŁ, 178 s. 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.
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.
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.
Trawczyńska, A., Tołoczko, W., Niewiadomski, A., 2009. Zawartość pierwiastków śladowych w wodach górnej Bzury. Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych 40: 491–496.
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. 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.
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. 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
Downloads
Published
Issue
Section
License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
How to Cite
