Variation of carbon and metal concentration in soil amended with sewage sludge

Abstract

Studies of metal impact on carbon cycle became more intense when the role of soil in climate change had emerged. This study aims at comparing changes in concentrations of soil carbon and Pb, Mn and Cd in soil amended with sewage sludge. The results indicate that mobile Pb, Mn and Cd concentrations have a higher correlation with soil carbon (r > 0.766; r > 0.768; r > 0.653 respectively, p > 0.01) than with the total soil metal contents (no significant correlation), which might be explained by the fact that mobile metals have more direct inhibitory effect on microorganism activity than total content. Significant correlation between mobile Mn, Pb, Cd and soil carbon shows their role in soil carbon cycle. Sewage sludge application on soil with an increased mobile metal fraction may lead to slower degradation of soil carbon and reduction of CO2 evolution.

Metalų poveikio dirvožemio anglies apykaitai tyrimai, siejant juos su dirvožemio vaidmeniu klimato kaitos kontekste, tapo labai svarbūs. Šio tyrimo tikslas buvo palyginti dirvožemio anglies ir metalų (Pb, Mn ir Cd) koncentracijų pokyčius dirvožemyje, ant kurio buvo paskleistas nuotekų dumblas. Iš rezultatų matyti, kad judriesiems metalams Pb, Mn ir Cd buvo būdinga stipresnė koreliacija su dirvožemio anglimi (atitinkamai r > 0,766; r > 0,768; r > 0,653, p > 0,01) negu šių metalų bendrosioms formoms (koreliacija nereikšminga). Tai gali būti paaiškinta faktu, kad judrioji metalų forma labiau nei bendroji daro didesnį neigiamą poveikį dirvožemio mikroorganizmų veiklai. Reikšminga judriųjų Mn, Pb ir Cd ir dirvožemio anglies koreliacija rodo šių metalų svarbą dirvožemio anglies apykaitoje. Nuotekų dumblo paskleidimas ant dirvožemio ir didėjanti judriųjų metalų dalis gali paskatinti lėtesnę dirvožemio anglies degradaciją ir mažiau intensyvias CO2 emisijas.