Effect of sewage sludge in soil on Cd, Pb and Zn accumulation in Linum usitatissimum L.

Sewage sludge is the product of the process of wastewater treatment. Sludge may be considered hazardous waste requiring costly disposal procedures, or may be perceived as a source of nutrients for use on agricultural land. Experiments were carried out in simulated natural conditions in pots set in the land to a depth of 50 cm with variations of graded mixture of natural sediments and soils. Sewage sludge sedimentation was added into the weighed quantity of soil in the proportions: sludge - soil = 1:2 (var. K1), 1:3 (var. K2), 1:4 (var. K3), 1:5 (var. K4), 1:6 (var. K5). Control variant (K0) without the presence of sewage sludge has also been sown with all varieties. Studied crop were the varieties of flax and linseed. Flax and linseed varieties variously accumulated particular metallic elements, the highest concentrations were recorded for Zn, followed by the Pb and Cd. The lowest concentrations of Cd and Pb were analyzed in the seed (0.121 mg·kg–1) and the highest concentrations of Cd and Pb were detected in the stem (Cd = 0.396 mg·kg–1) and capsules (Pb = 1.881 mg·kg–1). The highest concentration of Zn was found in the capsule (115.015 mg·kg–1) and lowest in the root (33.782 mg·kg–1). Trend of accumulation of Cd was: stem>capsule>root>seed, Pb: capsule>stem>root>seed, Zn: capsule >seed>root>stem. The results of studied experiments show that the particular varieties of fiber and linseed have different variability in the ability to draw heavy metals from the soil and consequently different phytoremediation potential.

Osad ściekowy jest produktem procesu oczyszczania ścieków. Osady ściekowe mogą być uznane za odpady niebezpieczne, wymagające kosztownych procedur usuwania lub mogą być postrzegane jako źródło składników odżywczych do stosowania na gruntach rolnych. Badania przeprowadzono w symulowanych warunkach naturalnych - w doniczkach umieszczonych w ziemi na głębokość 50 cm, zawierających mieszaninę naturalnych osadów i gleb. Osady ściekowe dodano do odważonej ilość gleby w proporcjach: osady - gleba = 1:2 (var. K1), 1:3 (var. K2), 1:4 (var. K3), 1:5 ( var. K4), 1:6 (var. K5). Wariant kontrolny (K0) bez obecności osadów ściekowych również obsiano wszystkimi odmianami. Badano odmiany lnu włóknistego i lnu oleistego. Odmiany lnu włóknistego i oleistego różnie zakumulowały zwłaszcza metale, najwyższe stężenia zanotowano dla Zn, a następnie Pb i Cd. Najniższe stężenia Cd i Pb były analizowane w materiale siewnym (0,121 mg·kg–1) a najwyższe stężenia Cd i Pb stwierdzono w łodydze (Cd = 0,396 mg·kg–1) i kapsułkach nasiennych (Pb = 1,881 mg·kg–1). Najwyższe stężenie Zn stwierdzono w kapsułkach nasiennych (115,015 mg·kg–1), a najniższe w korzeniach (33,782 mg·kg–1). Trend akumulacji Cd: łodyga > kapsułka nasienna > korzeń > nasiona, Pb: kapsułka nasienna > łodyga > korzeń > nasiona, Zn: kapsułka nasienna > nasiona > korzeń > łodyga. Wyniki badań i eksperymentów pokazują, że poszczególne odmiany lnu włóknistego i lnu oleistego wykazują zmienność umiejętności akumulacji metali ciężkich z gleby, a tym samym różne potencjały fitoremediacji.