|
Składniki glebowe - czynniki wpływające na toksyczność kadmu i jego biodostępność
Przeprowadzono badania nad zdolnością biotycznych (żywe i martwe komórki bakteryjne) i abiotycznych (ił i kwasy huminowe) składników glebowych do immobilizacji kadmu z roztworów i wpływ tego procesu na toksyczność metalu ciężkiego dla bakterii.
Biodostępność kadmu wprowadzonego do gleby w formie zimmobilizowanego przez składniki glebowe określano na podstawie akumulacji metalu w roślinach (sałata) a także zmian w glebie, poddanej sekwencyjnej ekstrakcji (Keller C., Vedy J.-C., 1994, Heavy metals in the environment. Distribution of copper and cadmium fractions in two forest soils. J. Environ. Qual. 23: 987-999) przed wprowadzeniem roślin i po zbiorze, zawartości frakcji metalu ekstrahowanej 0,1M NaNO3.
Komórki bakteryjne okazały się bardzo efektywne w usuwaniu kadmu z roztworu a ilość immoblizowanego metalu zależała od ich taksonomii, stanu fizjologicznego i wrażliwości na metal. Wykazano, że martwe komórki bakteryjne były najlepszym sorbentem kadmu spośród testowanych składników glebowych a martwe komórki szczepu Pseudomonas< sp. wrażliwego na kadm immobilizowały więcej metalu niż martwe komórki jego spontanicznego opornego na kadm mutanta.
Namnażające się komórki opornego na kadm szczepu Arthrobacter sp. LII mogły usuwać z roztworu ponad 90% metalu poprzez tworzenie precypitatu metalu z zewnątrzkomórkowymi metabolitami. Immobilizacja kadmu przez składniki glebowe (ił i martwe komórki bakteryjne) obniżała jego toksyczność dla bakterii.
Analiza statystyczna danych uzyskanych na podstawie sekwencyjnej ekstrakcji gleby uzupełnionej kadmem zimmobilizowanym przez składniki glebowe wykazała, że długość okresu inkubacji gleby miała największy wpływ na zawartość kadmu we frakcji ekstrahowanej 0,1M NaNO3 (jonowymiennej), która - jak wykazują liczne badania - jest często skorelowana z ilością metalu zakumulowanego w roślinach hodowanych w glebie zanieczyszczonej tym metalem ciężkim.
Metal wprowadzony do gleby w formie zimmobilizowanego przez składniki glebowe był dostępny dla roślin. Rodzaj immobilizującego składnika glebowego nie miał wpływu na ilość metalu zakumulowanego w korzeniach roślin, jednak części nadziemne sałaty hodowanej przez 21 dni w glebie uzupełnionej kadmem zimmobilizowanym przez żywe komórki bakteryjne z wygaszonym metabolizmem zawierały istotnie (statystycznie) mniej metalu niż pozostałe rośliny.
Wykazano także, że wzrost w skażonej glebie roślin powodował znaczące statystycznie zmiany w dystrybucji kadmu pomiędzy frakcjami (jonowymienną, związaną z tlenkami Fe i Mn, organiczną i resztkową). Następował spadek zawartości metalu we frakcji resztkowej zaś wzbogacenie we frakcji metalu związanego z tlenkami metali i jonowymienną.
Ewa Kurek
Prof. dr hab. Ewa Kurek jest kierownikiem Zakładu Mikrobiologii Środowiskowej w Instytucie Mikrobiologii i Biotechnologii UMCS.
powrót do wydawnictwa 
|
