Využítí Salix sp.k fytoremediaci půdy kontaminované olovem a zinkem

Use of Salix sp. in phytoremediation of Pb and Zn contaminated soil

Využítí Salix sp.k fytoremediaci půdy kontaminované olovem a zinkem

Markéta VYSLOUŽILOVÁ, Pavel TLUSTOŠ, Jiřina SZÁKOVÁ

KAVR AF ČZU

Souhrn, klíčová slova

V nádobovém pokuse byla sledována klonární variabilita Salix sp. při akumulaci Pb a Zn a stanovena možnost fytoremediace. Sedm klonů Salix sp. bylo pěstováno na kontaminované kambizemi s celkovým obsahem 1158 ppm Pb a 180 ppm Zn. Nejvyšší remediační potenciál pro Zn byl stanoven u S. x rubens. Nadzemní biomasou bylo odebráno 1,68% Zn z celkového obsahu v půdě (Rf), zatímco pro Pb byl stanoven Rf přibližně 0,006% pro všechny sledované klony.

Fytoremediace, Salix sp., olovo, zinek

Summary, keywords

Clone variability of Pb and Zn accumulation of Salix sp. and determination of the remediation potential of willow clones were studied in pot experiment. Seven clones of Salix sp. were planted on contaminated Cambisols with total content 1158 ppm of Pb and 180 ppm of Zn. The highest Zn remediation capacity was found for S. x rubens, 1.68% Zn off taken by aboveground biomass, whereas, approximately 0.006% of Pb was off taken by all investigated clones.

Phytoremediation, Salix sp., lead, zinc

Úvod

Fytoremediace je nová ekonomicky výhodná technologie využívající rostlin pro čištění kontaminovaných půd in situ. (Baker et al. 1994). Fytoextrakce představuje příjem polutantů, především těžkých kovů rostlinami a jejich translokaci do nadzemní biomasy. Rostlina vhodná pro fytoextrakci musí prokazovat vysokou akumulaci těžkých kovů s translokací do nadzemní biomasy a vysokou produkci biomasy pro dosažení maximálního odběru těžkých kovů z půdy její sklizní (Wenzel et al. 1999). Tyto podmínky splňuje Salix sp., ačkoliv existují rozdíly v akumulaci, transportu a toleranci k vysokým koncentracím prvků mezi jednotlivými klony. Tyto vlastnosti jsou geneticky založené a tudíž stabilní (Greger and Landberg, 1999). Výhodou je možnost vegetativního množení Salix sp. řízky, které umožňuje udržení vlastností jednotlivých klonů.

Metody

V nádobovém pokuse na kambizemi kontaminované od 18. století emisemi z komínu Kovohutě Příbram bylo pěstováno sedm klonů Salix sp. (tab. 1), každý klon ve čtyřech opakováních. Po sklizni byla nadzemní biomasa rozdělena na listy a větve, stanovena její hmotnost, homogenizována a analyzována. Rostlinný materiál byl mineralizován na suché cestě ve směsi plynů (O2+O3+NOx) v přístroji APION. Celkový obsah Pb a Zn v půdě byl stanoven po dvoustupňovém rozkladu použitím APIONu a mokrého rozkladu ve směsi HF+HNO3. Koncentrace prvků v mineralizátech byla stanovena plamenovou atomovou absorpční spektrofotometrií (VARIAN SpectrAA-400, Australia). Analytická data byla ověřena použitím certifikovaného referenčního materiálu RM 12-02-03 Lucerne a RM 7001 Light Sandy Soil. Pro statistické vyhodnocení dat byl použit Statgraphic Plus 5.0.

Výsledky - diskuse

Obecně testované klony Salix sp. vykázaly vysokou akumulaci zinku v porovnání s olovem. Zinek byl nejvíce kumulován listy klonu č.7 (S. x rubens) 572± 98,1 mg.kg-1s.hm. Listy kumulovaly přibližně 4,5x více Zn než větve. Nadzemní biomasou bylo celkem odebráno 1,68% Zn z celkového obsahu 180 mg Zn.kg-1 v půdě (remediační faktor Rf). Nejnižší koncentrace Zn byla nalezena u klonu č.4 S. alba (243± 89,3 mg.kg-1 s.hm). Ačkoliv bylo u klonu č. 4 dosaženo vyššího výnosu o přibližně 30% než u klonu č.7, výsledný Rf dosáhl významně nižší hodnoty 0,67%(tab. 1). Olovo bylo v porovnání se zinkem kumulováno nadzemní biomasou významně méně a vyšší koncentrace Pb byly nalezeny ve větvích. Nejvyšší obsah Pb byl nalezen ve větvích klonu č. 6 S. dasyclados 10,8± 4,02 mg.kg-1s.hm. Vzhledem k vysoké koncentraci Pb v půdě a snížené kumulaci prvku rostlinami byly nalezené Rf významně nižší než pro zinek; hodnoty Rf dosahovaly pro sledované klony hodnot od 0,005 do 0,008% (tab. 1).

Tabulka 1. Celkový výnos biomasy (g.nádoba-1), celkový odběr Pb a Zn sklizenou biomasou (mg.nádoba-1) a transferfaktory Pb a Zn vyjádřené v procentech. Klony označené shodnými písmeny nejsou statisticky významně rozdílné na 95% hladině významnosti. (1.S.x smithiana S-218, 2.S.x smithiana S-150, 3.S. viminalis S-519, 4.S. alba S-464, 5.S. alba ´Pyramidalis´ S-141, 6.S. dasyclados S-406, 7.S.x rubens S-391)

Použitá literatura

Baker A.J.M., Mc Grath S.P., Sidoli C.M.D., Reeves R.D.: Resources Conserv.Recyc.11: 41-49, 1994.

Greger M., Landberg T.: Internation Journal of Phytoremediation 1(2):115-123, 1999.

Wenzel W.W., Adriano D.C., Salt, D., Smith.: Bioremediation of Contaminated Soil, Agronomy Monograph no. 37: 457-508, 1999.

Řešeno v rámci projektů NAZV QD 1256 a FRVŠ 1008