Accumulation of heavy metals in short-rotation willow

Abstract

The article draws on the possibilities of using short-rotation coppices for removing heavy metals (Zn, Cu, Pb, Mn, Ni and Cr) from fermented waste fi ltrate or from soil by phytoremediation. The aim of the study was to assess heavy metal accumulation in diff erent stem parts of willow (Salix dasyclados) in the context of their soilless growing in sludge and grain fi ltrate and to estimate the infl uence of the pH of the filtrate and nutrients on their HM accumulation ability and biomass increase. HM concentration in willow biomass was evaluated from the phytotoxic concentrations of these elements in plants as a result of long-term observation. Th e study has shown that insignifi cant differences in the capacity to accumulate heavy metals, recorded in the top, middle and bottom parts of the cuttings, depend on whether it is a ligneous part or leafage. It was determined experimentally that by their absorption capacity HMs can be ranged as follows: Pb > Cu > Cr > Zn > Ni. Th e data show a linear decrease in the accumulation of heavy metals with increasing fi ltrate concentration in the solution for 87% of plants, i.e. high concentrations of chemical pollutants cause an inhibitory effect, which was experimentally confirmed by growing cuttings in filtrates.

Straipsnyje įvertintos galimybės naudoti sparčiai augančius miško želdinius sunkiesiems metalams (SM) – Zn, Cu, Pb, Mn, Ni ir Cr iš fermentuotų atliekų fi ltrato arba iš dirvožemio valyti fi toremediacijos būdu. SM koncentracijos gluosnių (Salix dasyclados) biomasėje buvo vertinamos pagal eksperimento metu gautus SM kaupimosi gebos lygius bei ilgais stebėjimais paremtas fi totoksines SM koncentracijas augaluose. Tyrimų metu siekta įvertinti fi ltratų pH bei biogeninių medžiagų įtaką SM kaupimosi intensyvumui ir biomasės prieaugiui. Paaiškėjo nedideli skirtumai tarp viršutinės, vidurinės bei žemutinės dalies auginių gebos kaupti sunkiuosius metalus dėl to, ar tai yra labiau sumedėjusi dalis, ar lapija. Nustatyta, kad SM pagal sugertį gali būti išdėstyti tokia tvarka: Pb > Cu > Cr > Zn > Ni. Duomenys rodo, kad 87 % augalų nustatyta tiesinis sunkiųjų metalų kaupimosi sumažėjimas didėjant fi ltrato koncentracijai, t. y. didelės cheminių teršalų koncentracijos, sukeliančios inhibicinį poveikį, kuris pasitvirtino pasibaigus auginių auginimo fi ltratuose eksperimentui.