Accumulation of heavy metals in tree seedlings from soil amended with sewage sludge

Abstract

Interaction between plants and heavy metals (HM) is based on the ability of plants to either accumulate HMs or be resistant to huge amounts of HM in soil. Trees, due to their high biomass and long vegetation, are attractive for the extraction of HM from soil, but not all tree species are characterised by the same efficiency of HM accumulation, and the ability of many species to accumulate metals has not been widely analysed. This work aims at comparing the ability of three naturally growing tree species – pine (Pinus sylvestris L.), birch (Betula pendula Roth) and black alder (Alnus glutinosa (L.) Gaertn)) to accumulate Zn, Mn, Pb, Ni and Cu from sewage sludge. It has been noticed that the characteristics of the sludge (for example, pH, Al concentration), plant physiology (for example, the ageing processes in the pine needles every 4 years, possible HM transfer of into younger tissues) may influence HM transfer to trees growing on sludge-amended soil. HM accumulation in tree seedlings of different type and factors affecting the take-up of metals by seedlings are further discussed in the paper.

Augalų ir sunkiųjų metalų ryšys pagrįstas augalų geba pasisavinti sunkiuosius metalus arba trukdyti jiems pasišalinti iš dirvožemio. Medžiai dėl didelės biomasės ir ilgo vegetacijos laiko yra patrauklūs sunkiųjų metalų pašalinimui iš dirvožemio, tačiau ne visų rūšių medžiai vienodu efektyvumu kaupia sunkiuosius metalus, o skirtingų medžių geba kaupti sunkiuosius metalus dar nėra plačiai išnagrinėta. Šio darbo tikslas – palyginti trijų natūraliai augusių medžių – paprastosios pušies (Pinus sylvestris L.), karpotojo beržo (Betula pendula Roth) ir juodalksnio (Alnus glutinosa (L.) Gaertn) – gebą kaupti iš nuotekų dumblo Zn, Mn, Ni, Pb ir Cu. Pastebėta, kad dumblo savybės (pvz., pH ir Al koncentracija), augalų fiziologija (pvz., senėjimo procesai pušies spygliuose kas 4 metai, galima sunkiųjų metalų pernaša į jaunesnius audinius) gali turėti įtakos sunkiųjų metalų pernašai iš nuotekų dumblu patręšto dirvožemio į medžio sodinukus. Aptariama skirtingų sodinukų geba kaupti sunkiuosius metalus ir veiksniai, galintys turėti įtakos sunkiųjų metalų pernašai.