Obsah sborníku | Časopis BIOM, články a sborníky | Domovská stránka Obsah sborníku | Časopis BIOM, články a sborníky | Domovská stránka
TRANSFER TĚŽKÝCH KOVŮ Z PŮDY DO ENERGETICKÝCH ROSTLIN
odbor agroekologie a jakosti
V současné době je ve VÚRV Praha - Ruzyně řešen grantový projekt s cílem vypracovat metodu dekontaminace půdy nadlimitně zatížené těžkými kovy a to pěstováním energetických rostlin. Moderní technologie umožňují účinnou separaci těžkých kovů z energetické fytomasy a to jak při fluidním spalování, tak i při zplynování. Rozvoj fytoenergetiky je možno očekávat v pánevních oblastech (VÁŇA, ROTH, 1994), kde se zároveň nacházejí půdy kontaminované těžkými kovy. Zahraniční informace o účinnosti tohoto způsobu dekontaminace půdy (heavy metal harvesting) jsou značně optimistické (HAASE, 1988).
V první etapě řešení projektu jsme využili rostlinné a půdní vzorky z agrotechnických experimentů s pěstováním energetických rostlin na různě kontaminované půdě z let 1992 - 1995 a u těchto vzorků stanovili metodou AAS 10 rizikových prvků : Cd, Pb, As, Hg, Cr, Ni, Co, Zn, Mn a Cu. V rostlinách se zjišťoval totální obsah prvků po mineralizaci vzorku a převedení mineralizátů do kyselého roztoku. V půdách bylo stanovení provedeno ve výluhu 2M HNO3 při poměru půdy k vyluhovadlu 1:10 a třepání po dobu 6 hodin.
Z výsledků obsahu těžkých kovů v půdě a v rostlinách, dalších charakteristik půdy (COX, pH) a dalších výsledků byla vytvořena počítačová databáze, obsahující cca 20 tis. původních údajů. Tyto údaje byly zhodnoceny metodami matematické statistiky. Z původních údajů byly vypočítány následující ukazatele:
Z hodnocení výsledků databáze bylo zjištěno
Cr, Zn, Ni v rozpětí 2,0 - 8,0
Cd v rozpětí 10,0 - 20,0
Získané výsledky v 1. etapě řešení projektu nedosahují parametrů dekontaminace, které byly zveřejněny v zahraničních sděleních (HAASE, 1988). Umožňují však předběžně určit vhodné energetické rostliny pro dekontaminaci půdy nadlimitně zatížené těžkými kovy. Dekontaminační účinnost těchto rostlin bude prověřována v dalších experimentech se sledováním účinnosti zásahů pro zvýšení mobility kovů a jejich transferu do rostlin. Bude prověřován vliv okyselení, chelatizace a vliv gradientu elektrického pole.
Souhrn :
Ve VÚRV je řešen grantový projekt s cílem vypracovat metodu dekontaminace půdy nadlimitně zatížené těžkými kovy a to pěstováním energetických rostlin. Byla sestavena databáze z rozborů rostlinných a půdních vzorků z experimentů s pěstováním energetických rostlin na různě kontaminované půdě. Metodou AAS bylo zjišťováno 10 rizikových prvků : Cd, Pb, As, Hg, Cr, Ni, Co,
Zn, Mn a Cu. Z původních údajů byl vypočten transferfaktor (Ft), odběrový faktor (Fo), dekontaminační faktor (Fd) a akumulační faktor (Fa).
Maximální hodnoty odběrového faktoru byly zjištěny u křídlatky. Dále je pro dekontaminaci půdy od těžkých kovů možno využít vysokovzrůstných odrůd slunečnice, konopí, sudánské trávy, čiroku, šťovíku krmného a Hysa. Minimální transfer těžkých kovů z půdy byl zjištěn do rychlerostoucích dřevin (topol, vrba, pajasan). Hodnoty transferfaktoru v závislosti na půdním prostředí byly nepřímo úměrné obsahu uhlíku v půdě a pH půdy.
Tab. č. 1.:
Vybrané údaje hodnocené databáze transferu těžkých kovů z půdy do energetických rostlin : transferfaktor (Ft), odběrový faktor (Fo) g.ha-1 a dekontaminační faktor (Fd) % ; dolní (min) a horní (max) mez 95% intervalu spolehlivosti.
| Plodina | prvek |
Ft |
Fo |
Fd |
|||
min |
max |
min |
max |
min |
max |
||
| křídlatka | As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn |
0,001 0,073 0,001 0,040 0,001 0,099 0,014 0,335 |
0,133 0,684 0,293 0,710 0,267 0,250 0,058 0,840 |
0,03 1,16 0,03 110,59 0,62 36,72 18,58 636,00 |
55,91 16,17 80,96 670,06 3,90 135,98 114,89 2568,50 |
0,01 0,07 0,01 0,36 0,00 0,09 0,01 0,30 |
0,28 1,46 0,62 1,51 0,57 0,53 0,12 1,79 |
| slunečnice | As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn |
0,050 2,451 0,492 0,262 0,949 2,344 0,001 5,696 |
0,378 5,506 3,286 0,619 2,034 3,790 0,436 12,833 |
0,01 3,76 10,45 57,15 0,09 65,21 0,58 590,60 |
23,62 9,35 72,89 92,55 0,16 120,92 10,60 1716,40 |
0,01 0,55 0,11 0,06 0,21 0,52 0,00 1,27 |
0,11 1,59 0,95 0,18 0,59 1,09 0,13 3,71 |
| konopí | As Cd Cr Cu Ni Pb Zn |
0,080 0,660 0,331 0,174 0,595 0,049 3,223 |
0,306 2,101 1,115 0,521 1,248 0,207 4,820 |
2,10 0,78 8,15 59,36 32,95 2,63 436,90 |
5,54 3,12 35,09 158,63 104,74 19,28 896,70 |
0,02 0,16 0,08 0,04 0,15 0,01 0,80 |
0,12 0,85 0,45 0,21 0,50 0,08 1,94 |
Literatura :
Váňa J., Roth J., 1994 : Zabezpečení fytopaliva v oblasti elektrárny Tušimice. Dílčí zpráva. Envicho s.r.o., Chomutov.
Haase E., 1988 : Pflanzen reiningen Schwermetall-Böden. Umwelt 7-8, s. 342-344
Summary :
TRANSFER OF HEAVY METALS FROM SOIL INTO THE ENERGETICAL PLANTS
Ing. Jaroslav Váňa, CSc.
Ing. Sergej Ustjak, CSc.
Research Institute of Crop Production
Division of Agroecology
In Research Institute of Crop Production we solve the grant project to the purpose of working out the methodology of soil decontamination by growing of energetic plants. The soil is increasingly contaminated by heavy metals. We have completed the database on the basis of the analysis of soil and plant samples from the experiments of cultivation of energetic plants on differently contaminated soil. We have determined 10 toxic elements by Atomic Absorption Spectrometry : Cd, Pb, As, Hg, Cr, Ni, Co, Zn, Mn and Cu. On the basis of the original data we have calculated the transferfactor (Ft), consumption factor (Fo), decontamination factor (Fd) and accumulation factor (Fa).
The maximal values of consumption factor has been found in Reynoutria species. Further to the purpose of decontamination of soil from heavy metals there is possible to utilize the high growing varieties of sunflower, hemp, sudanense grass, sorghum and Hyso. We have found the minimum transfer of heavy metals from soil in fast growing woods (poplar, willow, ashtree). The values of transferfactors depend on soil environment and were indirectly proportional to the carbon content in soil and to the pH of soil.
