1Sylwia Gołda, Jolanta Korzeniowska

Transkrypt

1 ZESZYTY NAUKOWE UNIWERSYTETU PRZYRODNICZEGO WE WROCŁAWIU 2016 ROLNICTWO CXVII NR 619 1Sylwia Gołda, Jolanta Korzeniowska PORÓWNANIE POTENCJAŁU FITOREMEDIACYJNEGO TRZECH GATUNKÓW TRAW NA GLEBIE ZANIECZYSZCZONEJ CYNKIEM COMPARISON OF PHYTOREMEDIATION POTENTIAL OF THREE GRASS SPECIES IN SOIL CONTAMINATED WITH ZINC Instytut Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa Państwowy Instytut Badawczy w Puławach, Zakład Herbologii i Technik Uprawy Roli we Wrocławiu Institute of Soil Science and Plant Cultivation State Research Institute, Department of Weed Science and Soil Tillage Systems in Wrocław Badania prowadzono w warunkach hali wegetacyjnej w wazonach o pojemności 2,0 kg gleby. Gleba doświadczalna została skażona trzema dawkami Zn 200, 400 i 600 mg kg -1. Jako rośliny testowe wykorzystano trzy gatunki traw: Poa pratensis, Lolim perenne i Festuca rubra. Po upływie dwóch miesięcy zebrano części nadziemne i korzenie traw. Oznaczono biomasę, indeks tolerancji oraz współczynnik bioakumulacji (BF) i translokacji (TF) cynku. Wszystkie trzy badane gatunki traw charakteryzowały się TF<1 oraz BF_korzenie >1, co świadczy o wysokiej akumulacji cynku w korzeniach oraz niskiej translokacji z korzeni do pędów. Wyklucza to przydatność traw do fitoekstrakcji i wskazuje na ich przydatność do fitostabilizacji cynku w glebie. SŁOWA KLUCZOWE: fitoremediacja, cynk, trawa, zanieczyszczenie gleby, tolerancja, bioakumulacja, translokacja Do cytowania For citation: Gołda S., Korzeniowska J., Porównanie potencjału fitoremediacyjnego trzech gatunków traw na glebie zanieczyszczonej cynkiem. Zesz. Nauk. UP Wroc., Rol. CXVII, 619:

2 26 Sylwia Gołda i Jolanta Korzeniowska WSTĘP Zanieczyszczenie środowiska metalami ciężkimi jest konsekwencją rozwijającego się przemysłu i urbanizacji. Głównym źródłem nadmiaru cynku w glebie są pyły emitowane z hut metali nieżelaznych, jak również spalany węgiel, ropa naftowa i stałe odpady komunalne. Zanieczyszczenia tym pierwiastkiem pochodzą również z przemysłu metalurgicznego i farbiarskiego (Karczewska 2008). Metale ciężkie są dużym zagrożeniem środowiskowym ze względu na ich zdolność do przedostawania się poprzez łańcuch pokarmowy do organizmów ludzkich i zwierzęcych (Pinto i wsp. 2004). Według Rozporządzenia Ministra Środowiska zawartość cynku w glebach Polski nie powinna przekraczać 300 mg kg -1 (Rozporządzenie ). Pomimo że zanieczyszczenie gleb cynkiem w Polsce dotyczy jedynie 1,4% gleb (Maliszewska-Kordybach i wsp. 2013), to punktowo mogą występować obszary o wysokim zanieczyszczeniu tym pierwiastkiem. Przekroczenia dopuszczalnych standardów zawartości Zn w glebie związane są głównie z terenami przemysłowymi w rejonie Dolnego (Karczewska i Kabała 2010) i Górnego Śląska (Aleksander-Kwaterczak i Ciszewski 2012). Cynk jest łatwo pobierany przez rośliny, a intensywność jego akumulacji w tkankach wiąże się z ich gatunkiem i odmianą (Kabata-Pendias i Mukherjee 2007). Pobranie cynku przez rośliny zależy również od właściwości gleby, głównie kwasowości, składu granulometrycznego i zawartości substancji organicznej (Karczewska 2008, Spiak i wsp. 2000). Nadmierna obecność cynku w roślinie zaburza wiele procesów metabolicznych i fizjologicznych, powodując ograniczenie wzrostu korzeni i pędów roślin (Cakmak i Marschner 1993, Nagajyoti i wsp. 2010). W celu wykluczenia metali ciężkich z gleby stosuje się różne techniki remediacyjne. Wykorzystywanie do tego celu naturalnych lub zmodyfikowanych genetycznie roślin nazywane jest fitoremediacją. Spośród technik fitoremediacyjnych można wyróżnić dwie najpopularniejsze fitoekstrakcję i fitostabilizację. Fitokstrakcja polega na absorpcji z gleby i translokacji metali ciężkich do łatwo zbieralnych części nadziemnych roślin, które usuwa się z zanieczyszczonego terenu. Rośliny wykorzystywane w tym procesie powinny charakteryzować się szybkim wzrostem, dużą biomasą i wysoką tolerancją na metale ciężkie (Marques 2009). Fitostabilizacja polega na unieruchomieniu i ograniczeniu mobilności metali ciężkich. Metale mogą być akumulowane przez korzenie, absorbowane na ich powierzchni lub strącane w przestrzeni ryzosfery. Rośliny nadające się do fitostabilizacji powinny charakteryzować się dobrze rozwiniętym system korzeniowym i cechować się tolerancją na wysokie stężenia metali ciężkich. Ważne jest również, aby odznaczały się wysoką akumulacją metali w korzeniach oraz niską ich translokacją z korzeni do pędów (Karczewska i wsp. 2013, Korzeniowska i wsp. 2011, Stanisławska-Glubiak i wsp. 2012). Doświadczenia wazonowe METODYKA W celu zbadania tolerancji traw na zanieczyszczenie gleby cynkiem wiosną i jesienią 2015 r. przeprowadzono dwa doświadczenia wazonowe w hali wegetacyjnej Zakładu Herbologii i Technik Uprawy Roli IUNG-PIB we Wrocławiu. W obu doświadczeniach

3 Porównanie potencjału fitoremediacyjnego wazony o pojemności 2 kg wypełniono tą samą glebą, której charakterystykę właściwości fizykochemicznych przedstawia tabela 1. Jako rośliny testowe wykorzystano trzy gatunki traw: Poa pratensis L., Lolium perenne L., Festuca rubra L. Przed siewem gleba została skażona trzema różnymi dawkami cynku w formie ZnSO 4 7H 2 O: Zn0 brak zanieczyszczenia (obiekt kontrolny), Zn1 200, Zn2 400 i Zn3 600 mg kg -1. W wyniku zastosowanych dawek cynku otrzymano cztery poziomy zanieczyszczenia gleby cynkiem (tab. 2). Na obiektach Zn3 zawartość cynku 3-krotnie przekraczała polskie standardy zanieczyszczenia gleby tym pierwiastkiem (Rozporządzenie 2002). Charakterystyka gleby Characteristic of soil Tabela 1 Table 1 ph KCl SF I SF II C org P 2 O 5 K 2 O Mg % mg kg -1 5,4 23,47 2,59 0, SF (frakcja gleby soil fraction) I 0,05 0,001 mm, SF II < 0,001 mm Zawartość cynku w glebie Concentration of zinc in soil Tabela 2 Table 2 Obiekt Treatment Zn (mg kg -1 ) 0 29 Zn1 242 Zn2 504 Zn3 925 Oba doświadczenia przeprowadzono w czterech powtórzeniach, jednak czy w badaniach w badaniach wykorzystano tę samą glebę? Rośliny wysiewano po tygodniu od wprowadzenia cynku do gleby. Po trzech tygodniach od siewu stosowano nawożenie NPK w dawce 50 mg N, 8,5 mg P i 27,5 mg K na wazon. Po dwóch miesiącach od siewu dokonywano zbioru roślin. Części nadziemne traw ścinano 5 mm nad ziemią. Korzenie usuwano z wazonów, oczyszczono z gleby i dokładnie przemywano wodą wodociągową, a następnie przez 2 godz. płukano w wodzie destylowanej przy wykorzystaniu mieszadła rotacyjnego. W dalszej kolejności części nadziemne i korzenie suszono (odpowiednio 24 godz. w 50 C i 3 godz. w 100 C), starannie ważono, drobno mielono i przekazywano do analiz chemicznych. Analizy chemiczne Analizy chemiczne materiału roślinnego i glebowego wykonano w Głównym Laboratorium Instytutu Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa w Puławach, akredytowanym przez Polskie Centrum Akredytacji (certyfikat numer AB 339 na podstawie normy PN-EN ISO/ IEC 17025).

4 28 Sylwia Gołda i Jolanta Korzeniowska Zawartość cynku w glebie oznaczana była metodą FAAS po roztworzeniu w wodzie królewskiej (PN-ISO 11047:2001). Zawartość węgla organicznego (Corg) oznaczono metodą Tiurina z użyciem dwuchromianu potasu, ph metodą potencjometryczną w roztworze KCl (PN ISO 10390:2005), a skład granulometryczny z wykorzystaniem metody aerometrycznej (PN-R-04033:1998). Ponadto w glebie oznaczono zawartość przyswajalnego fosforu i potasu metodą Engera-Riehma (odpowiednio PN-R-04023:1996 i PN-R :1996) oraz magnezu metodą Schachtschabela (PN-R-04020:1994). Zawartość cynku w pędach i korzeniach oznaczona była metodą ICP-OES (PB wyd.I ) po uprzednim roztworzeniu w 20% kwasie azotowym. Zawartość cyku w korzeniach oznaczano w połączonych próbkach obiektowych ze względu na zbyt małą ilość materiału do badań z obiektów z najwyższymi skażeniami. Wyliczenie indeksu tolerancji i bioakumulacji oraz współczynnika translokacji W celu porównania tolerancji badanych traw na nadmiar cynku obliczono indeksy tolerancji (TI). Wskaźnik ten wyraża stosunek biomasy roślin na obiekcie skażonym do biomasy na obiekcie kontrolnym: TI = biomasa Zn1 + biomasa Zn2 + biomasa Zn3)/3 (g) 100 biomasa Zn0 (g) W celu porównania akumulacji metali w roślinach wyliczono współczynnik bioakumulacji (BF) części nadziemnych i korzeni wg wzorów: BF_pędy = Zawartość Zn w pędach (mg kg-1 ) Zawartość Zn w glebie (mg kg -1 ) BF_korzenie = Zawartość Zn w korzeniach (mg kg-1 ) Zawartość Zn w glebie (mg kg -1 ) Przemieszczenie metali z korzeni do części nadziemnych określono na podstawie współczynnika translokacji (TF) wyrażonego wzorem: TF = Zawartość Zn w pędach (mg kg -1 ) Zawartość Zn w korzeniach (mg kg -1 ) Obliczenia statystyczne Biomasa pędów i korzeni traw oraz zawartość cynku w pędach została podana jako średnia z 4 powtórzeń. Dla tych danych wyliczono analizę wariancji przy użyciu programu AWAR opracowanego w Instytucie Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa (Filipiak i Wilkos 1995). Różnice między średnimi oceniano przy użyciu testu Tukeya (P < 0,05). W przypadku zawartości cynku w korzeniach nie wyliczono analizy wariancji, ponieważ oznaczenia te wykonano tylko w jednym powtórzeniu (w połączonych średnich próbkach obiektowych) ze względu na niewystarczającą ilość materiału do badań.

5 Wpływ cynku na plonowanie traw Porównanie potencjału fitoremediacyjnego WYNIKI BADAŃ I DYSKUSJA Wraz ze wzrostem stężenia Zn w glebie zaobserwowano, w porównaniu z obiektem niezanieczyszczonym, istotną statystycznie obniżkę biomasy korzeni i pędów wszystkich trzech badanych traw, sięgającą 73 86% na dawce Zn3 Zn (tab. 3). W przypadku P. pratensis pędy i korzenie charakteryzowały się podobną wrażliwością na nadmiar cynku, podczas gdy u dwóch pozostałych gatunków traw bardziej wrażliwe na zanieczyszczenie były korzenie. Dla L. perenne i F. rubra już najniższa zastosowana dawka cynku powodowała straty w biomasie korzeni o 22 37%, podczas gdy w biomasie pędów tylko o 6 9% (tab. 3). Biomasa korzeni i pędów trzech gatunków traw Biomass of the roots and shoots of three grass species Tabela 3 Table 3 Gatunek Species Poa pratensis Lolium perenne Festuca rubra Obiekt Treatment Plon (g wazon -1 ) Yield (g pot -1 ) Obniżka plonu (%) Decrease of yield pędy shoots korzenie roots pędy shoots 0 2,51 d 0,48 d Zn1 1,98 c 0,42 c Zn2 0,86 b 0,15 b Zn3 0,36 a 0,06 a korzenie roots 0 3,57 c 1,51 d Zn1 3,37 c 0,96 c 6 37 Zn2 2,28 b 0,53 b Zn3 1,74 a 0,27 a ,97 c 0,87 d Zn1 1,79 c 0,68 c 9 22 Zn2 1,13 b 0,40 b Zn3 0,54 a 0,18 a Wartości oznaczone różnymi literami w tej samej kolumnie dla tego samego gatunku różnią sie istotnie w świetle testu Tukeya (P < 0,05) Date followed by the different letters in the same column for the same species of grass indicate significant difference according to Tukey s test (P < 0.05) Spadek biomasy różnych gatunków traw spowodowany zanieczyszczeniem gleby cynkiem został zaobserwowany również przez innych autorów (Korzeniowska i i wsp. 2011, Lambrechts i wsp. 2014). W celu porównania redukcji biomasy badanych traw wyliczono indeksy tolerancji, osobno w przypadku korzeni i pędów (rys. 1). Zauważono, że spośród analizowanych traw najmniejszą tolerancję na zawartość cynku wykazywały pędy P. pratensis. Była ona aż o 27 punktów procentowych niższa w porównaniu z L. perenne i o 16 punktów procentowych niższa w stosunku do F. rubra. W przypadku korzeni różnice w tolerancji pomiędzy gatunkami traw były mniejsze. P. pratensis i L. Perenne wykazywały o 6 9 punktów procentowych niższą tolerancję niż F. rubra. Łącznie dla korzeni i pędów P. pratensis

6 30 Sylwia Gołda i Jolanta Korzeniowska charakteryzowała się istotnie niższą tolerancją na zanieczyszczenie gleby cynkiem niż L. perenne i F. rubra. (%) Rys. 1. Indeksy tolerancji. Wartości oznaczone różnymi literami w ramach tej samej części roślin różnią sie istotnie w świetle testu Tukeya (P < 0,05) Fig. 1. Tolerance index. Date followed by the different letters for the same par of plants indicate significant difference according to Tukey s test (P < 0.05) Generalnie różnice pomiędzy badanymi gatunkami traw w tolerancji nadmiaru cynku w glebie były mniejsze niż różnice odnotowane przez innych autorów dla innych gatunków. W badaniach Korzeniowskiej i Stanisławskiej-Glubiak (2015) średni TI w przypadku części podziemnych i nadziemnych spartiny był większy niż dla miskanta odpowiednio o 70 i o 130%. Zawartość cynku w pędach i korzeniach Na skutek doglebowego zastosowania wzrastających dawek Zn jego zawartość w pędach i korzeniach badanych traw wzrastała niemal liniowo (tab. 4). Stężenie cynku w korzeniach było większe niż w pędach. Korzenie P. pratensis zawierały 2,6 2,9 razy, a L. perenne i F. rubra 2,2 2,5 razy więcej Zn niż ich pędy. Największą zawartość cynku odnotowano na najwyższej dawce Zn3 w korzeniach P. pratensis (8036 mg kg -1 ). O akumulowaniu znacznie większych ilości cynku w korzeniach niż w pędach traw rosnących na glebie zanieczyszczonej tym pierwiastkiem donosi wielu autorów. Większą akumulację cynku w korzeniach niż częściach nadziemnych rodzaju Festuca, Arundo donax i Miscanthus sacchariflorus, Festuca arundinacea i Lolium perenne oraz Miscanthus giganteus i Spartina pectinata odpowiednio zaobserwowali Grobelak i wsp. (2013), Li i wsp. (2014), Zamani i wsp. (2015) oraz Korzeniowska i Stanisławska-Glubiak (2015). Badane trawy gromadziły podobna zawartość cynku. Wyliczone średnie zawartości z obiektów skażonych wskazują na nieznacznie mniejsze gromadzenie cynku w pędach przez P. pratensis i jednocześnie większe w korzeniach w porównaniu z L. perenne i F. rubra (rys. 2).

7 Porównanie potencjału fitoremediacyjnego Zawartość cynku w korzeniach i pędach traw The concentration of zinc in the shoots and roots of grasses Tabela 4 Table 4 Gatunek Species Poa pratensis Lolium perenne Festuca rubra Zn (mg kg Obiekt ) Treatment Pędy Korzenie Shoots Roots 0 68 a 224 Zn b 3337 Zn c 6985 Zn d a 188 Zn b 3809 Zn c 5894 Zn c a 147 Zn b 3613 Zn c 5021 Zn d 6975 Wartości oznaczone różnymi literami w tej samej kolumnie dla tego samego gatunku różnią sie istotnie w świetle testu Tukeya (P < 0,05) Date followed by the different letters in the same column for the same species of grass indicate significant difference according to Tukey s test (P < 0.05) Zn mg kg -1 Rys. 2. Zawartość cynku w pędach i korzeniach średnia z trzech dawek Zn Fig. 2. Zinc concentration in roots and shoots of grasses the mean of three doses of Zn Współczynnik bioakumulacji i translokacji Współczynniki bioakumulacji (BF) we wszystkich przypadkach były większy niż 1 (tab. 5). BF_pędy przyjmowały wartości z zakresu 2,2 7,3, a BF_korzenie 5,1 15,8. Wyższe BF dla korzeni niż dla pędów potwierdzają przewagę akumulacji cynku w korzeniach. Można zauważyć, że wraz ze wzrostem dawek Zn zwiększała zawartość pierwiastka w roślinach, natomiast wartości wskaźnika BF zmniejszały się (tab. 5).

8 32 Sylwia Gołda i Jolanta Korzeniowska Współczynnik bioakumulacji (BF) i translokacji (TF) badanych traw Bioaccumulation (BF) and translocation factor (TF) of the tested grasses Tabela 5 Table 5 Gatunek Species Poa pratensis Lolium perenne Festuca rubra Obiekt Treatment pędy shoots BF korzenie roots 0 2,4 7,8 0,30 Zn1 5,1 13,8 0,37 Zn2 4,7 13,9 0,34 Zn3 3,4 8,7 0,39 średnia mean Zn1-Zn3 4,4 12,1 0,37 0 2,8 6,6 0,42 Zn1 7,3 15,8 0,46 Zn2 5,3 11,7 0,45 Zn3 3,1 7,5 0,42 średnia mean Zn1-Zn3 5,2 11,6 0,44 0 2,2 5,1 0,42 Zn1 5,9 15,0 0,39 Zn2 4,6 10,0 0,46 Zn3 3,7 7,5 0,49 średnia mean Zn1-Zn3 4,7 10,8 0,45 TF Badane gatunki traw różniły się współczynnikami BF tylko nieznacznie. Można jedynie stwierdzić, że wyliczone średnie BF_pędy z trzech dawek cynku były dla P. pratensis nieco niższe, a BF_korzenie wyższe niż dla dwóch pozostałych gatunków (tab. 5). Zbliżone wartości BF dla badanych traw świadczą o ich podobnych możliwościach akumulacji cynku. Współczynniki translokacji (TF), charakteryzujące zdolność roślin do przemieszczania metali z korzeni do wyższych partii roślin, dla wszystkich trzech traw przyjmowały wartości mniejsze od 1, w zakresie od 0,30 do 0,49 (tab. 5). Wyliczony średni z trzech dawek cynku TF był nieco mniejszy dla P. pratensis niż dla dwóch pozostałych gatunków, co wskazuje na mniejszą mobilność Zn w tej trawie. Ogólnie różnice pomiędzy współczynnikami BF i TF badanych traw nie przekraczały 22%, co w porównaniu z badaniami innych autorów wydaje się niewielką różnicą i wskazuje na podobną akumulację oraz mobilność cynku w roślinie u wszystkich trzech badanych gatunków. Dla porównania w badaniach Korzeniowskiej i Stanisławskiej-Glubiak (2015) TF w przypadku spartiny i miskanta rosnących na glebie skażonej cynkiem wynosił odpowiednio 0,33 i 0,75, a w badaniach Yoon (2006) z różnymi gatunkami roślin BF_korzenie oscylowały w granicach 0,03 2,6, zaś TF w granicach 0,48 6,3. Rośliny wykazujące odpowiednią zdolność do pobierania metali można wykorzystać do fitoremediacji. Według Mendeza i Maiera (2008) TF jest jednym z ważniejszych współczynników do oceny potencjału fitoremediacyjnego roślin. Przyjmuje się, że rośli-

9 Porównanie potencjału fitoremediacyjnego ny z wysokim wskaźnikiem bioakumulacji w korzeniach (BF_korzenie >1) i równocześnie z niskim wskaźnikiem translokacji (TF<1) nadają się do fitostabilizacji metali ciężkich w glebie (Cheraghi i wsp. 2011, Korzeniowska i Stanisławska-Glubiak 2015, Malik i wsp. 2010, Yoon i wsp. 2006). Rośliny, w przypadku których BF_pędy i TF są większe od 1, mogą służyć do fitoekstrakcji metali ciężkich (McGrath i Zhao 2003, Deram i wsp. 2007). W przeprowadzonym doświadczeniu badane trawy spełniały warunki niezbędne dla roślin wykorzystywanych do fitostabilizacji. Można więc przyjąć, że P. pratensis, F. rubra i L. perenne mają potencjał do tego typu fitoremediacji. PODSUMOWANIE Wszystkie trzy badane gatunki traw charakteryzowały się TF<1 oraz BF_korzeniet>1, co świadczy o wysokiej akumulacji cynku w korzeniach oraz niskiej translokacji z korzeni do pędów. Wyklucza to przydatność traw do fitoekstrakcji i wskazuje na ich przydatność do fitostabilizacji cynku w glebie. Nie można jednoznacznie stwierdzić, która z badanych traw charakteryzowała się największym potencjałem fitostabilizacyjnym. Spośród badanych traw P. pratensis wyróżniała się wyższą wartością BF_korzenie oraz niższą wartością wskaźnika TF, co sugerowałoby jej lepszą przydatność do wykorzystania w procesach fitostabilizacji. Jednak uzyskany dla tej trawy najniższy indeks tolerancji dla sumy pędów i korzeni przeczy temu stwierdzeniu. Biorąc pod uwagę, że wykazane różnice pomiędzy trawami były stosunkowo niewielkie, należy przyjąć, że potencjał fitostabilizacyjny P. pratensis, L. Perenne i F. rubra był do siebie zbliżony. PIŚMIENNICTWO Aleksander-Kwaterczak U., Ciszewski D., Zanieczyszczenie gleb na obszarze historycznej eksploatacji rud Zn-Pb (rejon Lgoty). Górnictwo i Geologia, 7 (2): Cakmak I., Marshner H., Effect of zinc nutritional status on superoxide radical and hydrogen peroxide scavenging enzymes in bean leaves [in:] Barrow NJ (ed.) Plant nutrition-from genetic engineering field practice. Kluwer, The Netherlanads, Cheraghi M., Lorestani B., Khorasani N., Yousef N., Karami M., Findings on the phytoextraction and phytostabilization of soils contaminated with heavy metals. Biol. Trace Elem. Res. 144 (1 3): Deram A., Denayer F.O., Dubourgier H.C., Douay D., Petit D., Van Haluwyn C., Zinc and cadmium accumulation among and within populations of the pseudometalophytic species Arrhenatherum elatius: implications for phytoextraction. Sci. Total. Environ., 372: Grobelak A., Kacprzak M., Grosser A., Napora A., Chemofitostabilizacja gleby zanieczyszczonej kadmem, cynkiem i ołowiem. Rocznik Ochrona Środowiska, 15: Filipiak K., Wilkos S., Obliczenia statystyczne. Opis systemu AWAR. IUNG, Puławy. Kabata-Pendias A., Mukherjee A.B., Trace elements from soil to human. Springer-Verlag, Berlin Heidelberg: 550. Karczewska A., Ochrona gleb i rekultywacja terenów zdegradowanych. Wydawnictwo Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu, Wrocław: 390.

10 34 Sylwia Gołda i Jolanta Korzeniowska Karczewska A., Kabała C., Gleby zanieczyszczone metalami ciężkimi i arsenem na Dolnym Śląsku potrzeby i metody rekultywacji. Zesz. Nauk. UP Wroc., Rol. XCVI, 576: Karczewska A., Lewińska K., Gałka B., Arsenic extractability and uptake by velvetgrass Holcus lanatus and ryegrass Lolium perenne in variously treated soils polluted by tailing spills. J. Hazard. Mater., 262 (15): Korzeniowska J., Stanisławska-Glubiak E Phytoremediation potential of Miscanthus x giganteus and Spartina pectinata in soil contaminated with heavy metals. Environ. Sci. Pollut. Res., 22 (15): Korzeniowska J., Stanislawska-Glubiak E., Igras J., Applicability of energy crops for metal phytostabilization of soils moderately contaminated with copper, nickel and zinc. J. Food Agric. Environ., 9 (3 4): Lambrechts T., Lequeue G., Lobet G., Godin B., Bielders C.L., Lutts S., Comparative analysis of Cd and Zn impacts on root distribution and morphology of Lolium perenne and Trifolium repens: implications for phytostabilization. Plant Soil, 376: Li C., Xiao B., Wang Q.H., Yao S.H., Wu J.Y., Phytoremediation of Zn- and Cr-contaminated soil using two promising energy grasses. Water Air Soil Pollut., 225: Malik R.N., Husain S.Z., Nazir I., Heavy metal contamination and accumulation in soil and wild plant species from industrial area of Islamabad, Pakistan Pak. J. Bot., 42 (1): McGrath S.P., Zhao F.-J., Phytoextraction of metals and metalloids from contaminated soils. Curr. Opin. Biotech., 14: Maliszewska-Kordybach B., Smreczk B., Klimkowicz-Pawlas A., Zagrożenie zanieczyszczeniami chemicznymi gleb na obszarach rolniczych w Polsce w świetle badań IUNG-PIB w Puławach. Studia i Raporty IUNG-PIB, 35 (9): Marques A.P.G.C., Rangel A.O.S.S., Castro P.M.L., Remediation of heavy metal contaminated soils: phytoremediation as a potentially promising clean-up technology. Crit. Rev. Environ. Sci. Technol., 39: Mendez M.O., Maier R.M., Phytostabilization of mine tailings in arid and semiarid environments an emerging remediation technology. Environ. Health Perspect., 116: Nagajyoti P.C., Lee K.D., Sreekanth T.V.M., Heavy metals, occurrence and toxicity for plants: a review. Environ. Chem. Lett., 8: Pinto A.P., Mota A.M., DeVarennes A., Pinto F.C., Influence of organic matter on the uptake of cadmium, zinc, copper and iron by sorghum plants. Sci. Total Environ., 326: Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 9 września 2002 r. w sprawie standardów jakości gleby oraz standardów jakości ziemi (Dz.U. RP Nr 165, poz. 1359) Spiak Z., Romanowska M., Radoła J., Toksyczna zawartość cynku w glebach dla różnych gatunków roślin uprawnych. Zesz. Prob. Post. Nauk Roln., 471: Stanisławska-Glubiak E., Korzeniowska J., Kocon A., Effect of the reclamation of heavy metal-contaminated soil on growth of energy willow. Pol. J. Environ. Stud., 21 (1): Yoon J., Cao X., Zhou Q., Ma L.Q., Accumulation of Pb, Cu, and Zn in native plants growing on a contaminated Florida site. Sci. Total Environ., 368: Zamani N., Sabzalian M.R., Khoshgoftarmanesh A., Afyuni M., Neotyphodium endophyte changes phytoextraction of zinc in Festuca arundinacea and Lolium perenne. Int. J. Phytorem., 17:

11 Porównanie potencjału fitoremediacyjnego COMPARISON OF PHYTOREMEDIATION POTENTIAL OF THREE GRASS SPECIES IN SOIL CONTAMINATED WITH ZINC Summary The experiment was conducted in four replications in pots containing 2.0 kg of soil contaminated with 3 doses of Zn 200, 400 i 600 mg kg -1. Three different species of grass were employed as the test plants: Poa pratensis L., Lolium perenne L., Festuca rubra L. After two months the shoots and roots of plants were harvested. The biomass, tolerance index, bioacumlation (BF) and translocation factor (TF) were determined. All three tested species of grass were characterized by TF<1 and BF_roots>1, which indicates a high zinc accumulation in roots and low translocation from the roots to shoots. This eliminates the use of the tested grass for zinc phytoextraction and indicates their usefulness for phytostabilization. KEY WORDS: phytoremediation, cadmium, grass, soil contamination, tolerance, bioaccumulation, translocation