Atkuriamo sunkiaisiais metalais užteršto balkšvažemio armens biologinės būklės identifikavimas

Abstract

Straipsnyje aptariami 2007 m. atliktų vegetacinių bandymų rezultatai, siekiant ištirti augalų vystymosi bei fermentų aktyvumo ir kvėpavimo intensyvumo rodiklius sunkiaisiais metalais (SM) katastrofiškai užterštame balkšvažemio armenyje, jais remiantis įvertinti cheminio oksidavimo metodu atkuriamo dirvožemio biologinę būklę. Nustatyta, kad didžiausias žieminių kviečių želmenų biomasės derlius prieš augalų auginimą ir po jo yra natūraliame (neužterštame SM) balkšvažemio armenyje, o įsotintame sunkiaisiais metalais dirvožemyje augalų vystymasis bei jų derliaus rodikliai iš esmės sumažėjo. Tačiau matyti ženklus dirvožemio biologinės būklės pagerėjimas balkšvažemio armenyje po SM imobilizavimo metalų sulfidų (MeS) pagrindu paruoštomis cheminėmis medžiagomis – žieminių kviečių antžeminės ir požeminės dalies masė čia padidėjo apie 55,6%, palyginus su įsotintu sunkiaisiais metalais dirvožemiu. Didžiausias dirvožemio hidrolizinių fermentų ureazės ir sacharazės aktyvumas, tiek prieš augalų auginimą, tiek po jo, taip pat yra SM neužterštame balkšvažemio armenyje. Jį įsotinus sunkiaisiais metalais ir juos surišus metalų sulfidų (MeS) pagrindu paruoštomis cheminėmis medžiagomis, šių fermentų aktyvumas iš esmės sumažėjo, išskyrus chemiškai imobilizuotame dirvožemyje po augalų auginimo – čia nustatytas fermento sacharazės aktyvumas praktiškai nesiskyrė nuo kontrolinio varianto. Sunkiaisiais metalais įsotintame balkšvažemio armenyje ir po jų cheminio imobilizavimo kvėpavimo intensyvumas, palyginus su neužterštu dirvožemiu, sumažėjo atitinkamai 31,0 ir 20,0%. Tai rodo, kad chemiškai paveiktame balkšvažemyje išsiskyrusio CO2 kiekis yra iš esmės (11%) didesnis, palyginus su įsotintu sunkiaisiais metalais dirvožemiu. Taigi galima teigti, kad balkšvažemis iš dalies atsistatė

The article presents results of one-year (2007) screening investigations on winter wheat growth and soil enzyme activity, carried out in order to identify the biological state of the Albeluvisol arable layer polluted by heavy metals and, depending on the data from vegetative trials, the application of in situ chemical oxidation techniques for the rehabilitation of HM-contaminated soil. The highest yield of winter wheat shoot biomass was obtained in the case when plants ha grew in a natural (untreated with HM) Albeluvisol arable layer, whereas in the HM-saturated level a reduction of plant growth and biomass yield was evident. However, a marked improvement of soil biological state was visible after the chemical HM immobilization procedure – both the above-ground and underground winter wheat shoot biomass increased by 55.6% in comparison with the case when plants had been grown in HM-saturated Albeluvisol arable layer. In general, the evident decrease of soil biological activity due to the negative impact appeared because of the Albeluvisol arable layer saturation with heavy-metal (copper, zinc and lead) acetates. Both before and after plant growth, the maximum activity of soil enzymes such as urease and saccharase was found in natural (untreated with HM) Albeluvisol arable layer. The only excerption was found after plant growth in an HM-immobilized Albeluvisol arable layer wherein the activity of saccharase was similar to that of natural soil. A marked decrease of soil respiration was observed in comparison with natural soil: up to 31.0% in the Albeluvisol saturated with heavy metals and up to 20.0% in heavy-metal-immobilized one. On the other hand, CO2 effervescence was lower at least by 11% in heavy-metal-saturated Albeluvisol arable layer in comparison with HM-immobilized one. Thus, we may state that contaminated soil was partly rehabilitated by the chemical HM immobilization procedure