Application of Phytoremediation in Restoring Sustainable Development to the Environment: Economic and Soil Conditions

• Autorzy: Wiktor Pszczółkowski , Zdzisława Romanowska-Duda , Agata Pszczółkowska , Mieczysław Grzesik , Zofia Wysokińska

Warianty tytułu

Ekonomiczne i glebowe uwarunkowania zastosowania fitoremediacji w przywracaniu zrównoważonego rozwoju środowiska

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The objective of this article is a presentation of priority questions and relations involving economic and soil conditions for the application of phytoremediation technology in restoring sustainable development to the environment. The analysis looks at the justifiability of the application of phytoremediation in restoring a balanced environment as an alternative method to costly land recultivation aimed at eliminating pollutants-a solution that is impossible in the case of large areas. The cost effectiveness of the use of phytoremediation in the recovery of trace element in the soil through the process of phytoremediation was demonstrated. The quality of soils as found in the Voivodeship of Łódź was analyzed from the point of view of potential application of the phytoremediation method, taking into account subdivision by heavy metals found in the soils as well as their origins and properties. Grades of soil purity are presented and border values of heavy metal content were identified. (original abstract)

Celem niniejszego artykułu jest przedstawienie priorytetowych zagadnień i powiązań, dotyczących ekonomicznych i glebowych uwarunkowań zastosowania technologii fitoremediacji w przywracaniu zrównoważonego rozwoju środowiska. Analizie poddano zasadność stosowania fitoremediacji w przywracaniu zrównoważonego środowiska jako metody alternatywnej do kosztownej rekultywacji terenów w celu usuwania zanieczyszczeń, które jest niewykonalne do przeprowadzenia na dużych areałach. Wykazano opłacalność stosowania fitoremediacji w odzyskiwaniu pierwiastków śladowych z gleby w procesie phytominingu. Przeanalizowano jakość gleb występujących w województwie łódzkim w aspekcie potencjalnego zastosowania metody fitoremediacji z uwzględnieniem podziału metali ciężkich zawartych w glebach uwzględniający ich pochodzenie oraz właściwości. Przedstawiono klasy czystości gleb i wyznaczone w nich graniczne zawartości metali ciężkich. (abstrakt oryginalny)

Słowa kluczowe

EN

Sustainable development; Natural environment; Soil science

PL

Rozwój zrównoważony; Środowisko przyrodnicze; Gleboznawstwo

• Czasopismo: Comparative Economic Research
• Rocznik: 2012
• Tom: 15
• Numer: nr 3
• Strony: 37--55

Twórcy

autor

Wiktor Pszczółkowski

• University of Lodz, Poland

autor

Zdzisława Romanowska-Duda

• University of Lodz, Poland

autor

Agata Pszczółkowska

• University of Lodz, Poland

autor

Mieczysław Grzesik

• Research Institute of Horticulture in Skierniewice

autor

Zofia Wysokińska

• University of Lodz, Poland

Bibliografia

• Antonkiewicz J. and Macuda J. (2005), Zawartość metali ciężkich i węglowodorów w gruntachprzylegających do wybranych stacji paliw w Krakowie (Heavy metal and carbohydrate content insoils adjacent to fuel stations in Cracow), "Acta Scientiarum Polonorum", 4 (2) 31-36.
• Baran A., Spałek I., and Jasiewicz C. (2007), Zawartość metali ciężkich w roślinach i gruntachprzylegających do wybranych stacji paliw w Krakowie (Heavy metal content in soils adjacent toselected fuel stations in Cracow), "Krakowska Konferencja Młodych Uczonych (Young Scientist Cracow Conference)", September 20-22.
• Chaney R. L., Malik M., Li Y. M., Brown S. L., Brewer E. P., Angle J. S., and Baker A. J. M. (1997), Phytoremediation of Soil Metals, "Current Opinion in Biotechnology", 8: 279-284 [PubMed].
• Chaney R. L., Angle J. S., Broadhurst C. L., Peters C. A., Tappero R. V., and Sparks D. L., (2007) Improved Understanding of Hyperaccumulation Yields Commercial Phytoextraction andPhytomining Technologie,s "Journal of Environmental Quality", 36, 1429-1443 [Web of Science].
• Chłopecka A. (1994), Wpływ różnych związków kadmu, miedzi, ołowiu i cynku na formy tychmetali w glebie oraz na ich zawartość w roślinach (Impact of various cadmium, copper, lead, andzinc compounds on the form of these metals in the soil and their content in plants), "Institute of Soil Science and Plant Cultivation (IUNG), Series R".
• Dahmani-Muller H., van Oort F., Gélie B., and Balabane M. (2000), Strategies of Heavy MetalUptake by Three Plant Species Growing Near a Metal Smelter ,"New Phytologist", 109: 231-8.
• Denisiuk W. (2006), Produkcja roślinna jako źródło surowców energetycznych" (Plantproduction as a source of energy raw materials), "Inżynieria Rolnicza (Agricultural Engineering)", 5: 123-131.
• Dickinson N. M., Baker A. J. M., Doronila A., Laidlaw S., and Reeves R. D. (2009), Phytoremediation of Inorganics: Realism and Synergies, "International Journal of Phytoremediation", 11: 97-114 [Web of Science].
• Ebbs S. D., Lasat M. M., Brady D. J., Cornish J., Gordon R., and Kochian L. V. (1997), Phytoextraction of Cadmium and Zinc from a Contaminated Soil, "Journal of Environmental Quality", 26: 1424-1430.
• Gębski M. (1998), Czynniki glebowe oraz nawozowe wpływające na przyswajanie metali ciężkichprzez rośliny (Soil and fertilizer factors influencing the absorbability of heavy metals by plants), "Postępy Nauk Rolniczych (Progress in Agricultural Sciences)", 5: 3-16.
• Gębski M, and Mercik S. (1997), Effectiveness of Fertilizer Form in Accumulation of Zinc, Cadmium and Lead in Lettuce (Lactuca sativa L.) and Red Beet (Beta vulgaris var. cicla L.): "Ecological Aspects of Nutrition and Alternatives for Herbicides in Horticulture - International Seminar", Warsaw, 23-25.
• Glass D. (2000), Economic Potential of Phytoremediation, [in] Raskin I. and Ensley B. (Editors), Phytoremediation of Toxic Metals: Using Plants to Clean Up the Environment, Wiley, New York, 15-31.
• Glass, D. J. (1999). US and International Markets for Phytoremediation Report, D. Glass Associates Inc., Needham, Massachusetts, USA.
• Gorlach E, and Gambuś F. (1997), Nawozy fosforanowe i wieloskładnikowe jako źródłazanieczyszczenia gleby metalami ciężkimi" (Phosphate and multi-component fertilizers asa source of heavy metal soil pollution), "Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych (Progress in Agricultural Sciences: Problem Papers)", 448a: 139-146.
• IMGW - Institute of Meteorology and Water Management, (2008), Report of the Department of Ecology of the of the Wrocław Branch Institute of Meteorology and Water Management, "Monitoring chemizmu opadów atmosferycznych i ocena depozycji zanieczyszczeń do podłoża. Wyniki badań monitoringowych w województwie łódzkim w 2008 roku (Monitoring the chemistry of atmospheric precipitation and assessing the depositing of pollutants to the surface: Monitoring research results for the Voivodeship of Łódź for the year 2008).
• Indeka L. and Karaczun Z. (2000), Akumulacja chromu, kadmu, kobaltu, miedzi i niklu w glebach przy ruchliwych trasach komunikacyjnych (Accumulation of chromium, cadmium, cobalt, copper, and nickel in soils along busy traffic routes), "Ekolgia i Technika (Ecology and Technology)", 6: 168-173.
• Indeka L. and Karczun Z., (1999), Kumulacja wybranych metali ciężkich w glebach przy ruchliwych trasach komunikacyjnych" (Accumulation of selected heavy metals in soils along busy traffic routes), "Ekolgia i Technika (Ecology and Technology)", 6: 174-180.
• Kabata-Pendias A. and Pendias H. (1999), Biogeochemia pierwiastków śladowych (Bio-geo-chemical trace elements), 2nd Edition, Revised, PWN Scientific Publishers, Warsaw.
• Kabata-Pendias A., Piotrowska M., Motowicka-Terelak T., Maliszewska-Kordybach B., Filiplak K., Krakowiak A., and Pietruch C. (1995), Podstawy oceny chemicznego zanieczyszczenia gleb.Metale ciężkie, siarka i WWA (Soil pollution assessment basics: Heavy metals, sulfur, and PAHs), Biblioteka Monitoringu Środowiska (Environmental Monitoring Library), Warsaw.
• Kayser A., Wenger K., Keller A., Attinger W., Felix H. R., Gupta S. K., and Schulin R. (2000), Enhancement of Phytoextraction of Zn, Cd, and Cu from Calcareous Soil: The Use of NTA andSulfur Amendments, "Environmental Science and Technology", 34: 1778-1783.
• COM(2006) 231: Communication from the Commission to the Council, the European Parliament, the European Economic and Social Committee and the Committee of the Regions: Thematic Strategy for Soil Protection, (SEK(2006)620), (SEK(2006)1165) Brussels, September 22, 2006.
• Krebs R., Gupta S. K., Furrer G., and Schulin R. (1999), Gravel Sludge as an Immobilizing Agentin Soils Contaminated by Heavy Metals: A Field Study, "Water Air Soil Pollution", 115: 465-479.
• Lewandowski I., Schmidt U., Londo M., and Faaij A. (2006), The Economic Value of thePhytoremediation Function: Assessed By the Example of Cadmium Remediation by Willow (Salixssp), "Agricultural Systems", 89: 68-89.
• Ochal P. (2009), Stan i środowiskowe skutki zakwaszenia gleb w województwie łódzkim (State andenvironmental impact of soil acidification in the Voivodeship of Łódź), Institute of Soil Science and Plant Cultivation (IUNG), a State Research Institute, Puławy.
• Directive of the Minister of Environment of September 9, 2002 on Soil Quality Standards and Land Quality Standards (Journal of Laws of 2002, No. 165, item 1359).
• Sady W. and Smoleń S. (2004), Wpływ czynników glebowo-nawozowych na akumulację metaliciężkich w roślinach (The impact of soil-fertilizer factors on the accumulation of heavy metals inplants), 10th National Scientific Symposium on the Effects of Using Fertilizer in Garden Farming, Cracow, 269-277.
• Sheorana V., Sheoranb A. S., and Pooniaa P. (2009), Phytomining: A Review, "Minerals Engineering", 22 (12): 1007-1019.
• Shi G, and Cai Q. (2009), Cadmium Tolerance and Accumulation in Eight Potential EnergyCrops, "Biotechnology Advances", 27: 555-561 [PubMed].
• Singh A., Kuhad R. C., and Ward O. P. (Editors) (2009), Advances in Applied Bioremediation, Soil Biology 17, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg.
• Halina Dmochowska (Editor) (2011), Statistical Yearbook of Agriculture Central Statistical Office(GUS), Department of Statistical Publications, Warsaw, 2011.
• Vangronsveld J., Herzig R., Weyens N., Boulet J., Adriaensen K., Ruttens A., Thewys T., Vassilev A., Meers E., Nehnevajova E., van der Lelie D., and Mench M. (2009), Phytoremediationof Contaminated Soils and Groundwater: Lessons from the Field, "Environmental Science and Pollution Research", 16: 765-794.
• Witters N., van Slycken S., Ruttens A., Adriaensen K., Meers E., Meiresonne L., Tack F. M. G., Thewys T., Laes E., and Vangronsveld J. (2009), Short-Rotation Coppice of Willow forPhytoremediation of a Metal-Contaminated Agricultural Area: A Sustainability Assessment, "BioEnergy Research", 2: 144-152.
• Witters N., Mendelsohn R., van Passel S., van Slycken S., Weyens N., Schreurs E., Meers E., Tack F., Vanheusden B., and Vangronsveld J. (2012), Phytoremediation: A SustainableRemediation Technology? II: Economic Assessment of CO2 Abatement through the Use ofPhytoremediation Crops for Renewable Energy Production, "Biomass and Bioenergy", 39: 470-477 [Web of Science]

Identyfikatory

DOI

https://doi.org/10.2478/v10103-012-0016-8