teski metali u biljkama ZENICA.pdf

8/12/2019 teski metali u biljkama ZENICA.pdf

1/31

1

S A D R A J

1. UVOD ........................................................................................................................... 2

2. ZNA

AJ I CILJ ISTRAIVANJA .......................................................................... 23. TOPOGRAFSKE OSOBINE LOKALITETA .......................................................... 3

4. METOD RADA ........................................................................................................... 34.1. Terenska istraivanja ................................................................................................ 34.2. Laboratorijska istraivanja ....................................................................................... 34.3. Obrada podataka....................................................................................................... 4

5. LOKACIJE UZORKOVANJA BILJNOG MATERIJALA ................................... 4

6. REZULTATI ISTRAIVANJA I NJIHOVO TUMA

ENJE ................................ 66.1. Sadraj tekih metala (Pb, Cd, Hg, Zn, Co,Cu, Cr i Ni) u biljkama(opta saznanja) ...................................................................6

6.1.1. Olovo ............................................................................................................7Sadraj olova u biljkama ........................................................................................ 76.1.2. Kadmij ......................................................................................................... 10Sadraj kadmija u biljkama .................................................................................. 10

6.1.3. iva ..............................................................................................................12Sadraj ive u biljkama ........................................................................................ 12

6.1.4. Cink ............................................................................................................. 15Sadraj cinka u biljkama ...................................................................................... 15

6.1.5. Kobalt ........................................................................................................ 17Sadraj kobalta u biljkama ................................................................................... 176.1.6. Bakar ......................................................................................................... 19Sadraj bakra u biljkama ...................................................................................... 19

6.1.7.Hrom .......................................................................................................... 22Sadraj hroma u biljkama ..................................................................................... 22

6.1.1. Nikal .......................................................................................................... 24Sadraj nikla u biljkama ...................................................................................... 24

7. RANIJA ISTRAIVANJA SADRAJA TEKIH METALA UBILJKAMA U OPINI ZENICA ........................................................................... 27

8. MJERE SANACIJE KONTAMINIRANIH POVRINA ...... .............................. 278.1. Fitoremedijacija ........................ ....................................................................... 27

9. PREPORUKE BUDUIH ISTRAIVANJA ........................................................28

ZAKLJUAK ............................................................................................................... 29

LITERATURA ............................................................................................................. 31


2/31

2

1. U V O D

Na osnovu zahtjeva broj 02-23-8825/10 od 11.05.2010. godine upuenogod strane Opine Zenica, koju zastupa Opinski naelnik Husejin Smajlovi, kaoNaruilac, Federalni zavod za agropedologiju (koga zastupa Direktor Esad

Bukalo kao izvrilac) je izvrio istraivanja biljnog materijala tj. utvr

ivanjesadraja tekih metala u biljkama.Istraivanja su izvrena na lokacijama na kojima je u prethodnim

istraivanjima ispitivana kontaminacija tla organskim i neorganskim polutantimatj. u podruju Tetovo, Podbrijeje, Gonja Graanica, Pehare i Banlozi.

Granine vrijednosti tekih metala u biljkama su odreene prema naojlegislativi, tj. u skladu sa Pravilnikom o maksimalno dozvoljenim koliinama zaodreene kontaminante u hrani (Sl. novine F BiH br. 37/09). Za analizusadraja pojedinih elemenata u uzorkovanim biljkama za koje ne postoji dovoljnopodataka u naim zakonskim dokumentima koritena je nauna literatura.

2. ZNAAJ I CILJ ISTRAIVANJA

Teki metali u tlu mogu poticati od matinog supstrata, od koga se tlo iobrazuje u procesu pedogeneze. Vrlo esto ovih elemenata ima daleko vie uzemljitu, iako ih u matinom supstratu na kome je zemljite formirano nije bilo utolikom sadraju, to znai da se i drugi izvori njihovog unoenja u tlo morajuimati u vidu. Industrijska postrojenja zagauju vazduh tekim metalima, a samimtim zagaenje se prenosi na zemljite i vodu. Takoe u blizini topionica zapreradu metala i termoelektrana nerijetko se primeuju oteenja biljaka. Uticajindustrijskog sektora na ivotnu sredinu je izuzetno velik obzirom da svakapojedinana delatnost u ovom sektoru, ako se ne preduzmu adekvatne mjerezatite, moe da dovede do degradacije i naruavanja kvaliteta svih medijaivotne sredine (voda, vazduh, zemljite, biljke).

Jedna vrsta materija u prirodi su elementi kojih u zemljitu ima u vrlomalim koliinama, pa se iz tog razloga nazivaju elementi u tragovima ilimikroelementi. Neki od njih, u malim koliinama uestvuju u ishrani biljaka inazvani su mikrohranljivi elementi. Teki metali koji se u zemljitu nalaze utragovima, a nisu neophodni biljkama, u veim koliinama mogu biti tetni iopasni za biljke, ojeka i ivotinje. Sadraj mineralnih materija u biljkamaodraava njihov sadraj u tlu.

Posljedice za poljoprivredne kulture mogu biti takve da se, kada preu odreenedozvoljene granice, te biljke ne smiju koristiti u prehrani ljudi i ivotinja. S drugestrane, pojedini kontaminanti djeluju veoma nepovoljno na ivi svijet tla, kao tosu mikroorganizmi i pedofauna, te mogu dovesti do nestanka posebno korisnihmikroorganizama, odnosno do sterilizacije tla. Unitenjem ivog svijeta dolazi dopogoranja vodno-fizikih karakteristika tla, kao to su kvarenje strukture,pogoranje vodopropusnosti, zbijenosti i dr. Krajnja posljedica je dobivanjenekvalitetne hrane i smanjenje prinosa poljoprivrednih kultura.


3/31

3

Osnovni zadatak ovih istraivanja je da se utvrdi stepen akumulacijetetnih materija u biljkama i njihova raspodjela u organima, te da se procjenemogunosti poljoprivredne proizvodnje i ispravnost biljnih kultura u mjesnimzajednicama lociranim u neposrednoj blizini velikih industrijskih postrojenja uZenici. Ova istraivanja su sprovedena na nekoliko lokaliteta koji pripadaju

mjesnim zajednicama, i to Podbreje, Tetovo, Pehare, Donja Gra

anica i Banlozi.Istraivanjem su obuhvaeni sljedei elementi: Olovo (Pb), Kadmij (Cd),

iva (Hg), Cink (Zn), Bakar (Cu), Nikal (Ni), Hrom (Cr) i Kobalt (Co).

3. TOPOGRAFSKE OSOBINE LOKALITETA

Istraivanja su provedena na deset lokaliteteta, na blago inkliniranom iligotovo ravnom terenu i uglavnom istone su ekspozicije. Lokacije se nalaze okoizvora zagaenja na udaljenosti od 100-500 m zrane linije i na nadmorskoj visini

od 322 do 387 m.4. METOD RADA

U okviru istraivanja obavljena su:

terenska istraivanja laboratorijska istraivanja obrada podataka

4.1. Terenska ist raivanja

Terenski radovi izvreni su u mjesecu julu i avgustu2010. godine, a izvrilisu ih Trako Ejub, dipl.ing., SemiMirza, dipl.ing., Salinovi Ahmedin, dipl.ing,Latinovi Edina, dipl.ing i Ramovi Muzafera, dipl.ing. Terenskim radovima jeprisustvovao i predstavnik Opine Zenica. Prilikom uzimanja uzoraka vodilo serauna da se uzima odgovarajui dio biljke, o vremenskom terminu uzimanja, oveliini uzorka itd.

Uzeta su ukupno 44 uzoraka biljnog materijala za analizu sa desetlokacija. Izvreno je i odreivanje geografskih koordinata mjesta uzimanjauzoraka GPS ureajem. Uzorci su uzeti uglavnom sa poljoprivrednog zemljitana kojem se uzgajaju razliite kulture. Nakon uzimanja uzorci su odmah

dopremljeni u laboratoriju radi daljeg postupka.4.2. Laboratorijska istraivanja

U laboratoriji su uraene sljedee analize i utvren sadraj ukupnih oblika tekihmetala (mg/kg):

- olova (Pb),- kadmija (Cd),- ive (Hg),- cinka (Zn),


4/31

4

- kobalta (Co),- bakra (Cu),- hroma (Cr) i- nikla (Ni);

Sadraj tekih metala (izuzev ive) odre

uje se metodom atomske adsorpcijeAAS (ekstrakcija u zlatotopci).Sadraj ive se odreuje metodom amalganizacije. Instrumen je AMA 254.Laboratorijske analize uzoraka tla izvrene su u laboratoriji ovog Zavoda podrukovodstvom efa laboratorije MitroviMarine, dipl.ing.kem.

4.3. Obrada podataka

Na osnovu provedenih terenskih ispitivanja i laboratoriskih analiza utvren jesadraj ispitivanih metala i eventualna kontaminiranost biljaka tekim metalima

(Pb, Cd, Hg, Zn, Co, Cu, Cr i Ni).

5. LOKACIJE UZORKOVANJA BILJNOG MATERIJALA

LOKACIJA br. 1 (k.., 411, K.O. Podbreje)

Ovaj lokalitet se nalazi 365 m nadmorske visine zapadno od mjestaemisije i istone je ekspozicije. Na ovoj lokaciji uzeta su dva uzorka: uzorakzrna ita (penica) i slame.

LOKACIJA br. 2 (k.. 157, K.O. Podbreje)

Ova lokacije se nalazi na 348 m nadmorske visine. Uzorkovanje jevezano za odreene faze rasta i razvoja biljaka. Parcela je po kulturi vonjak,zapadno je od izvora zagaenja i istone je ekspozicije. Uzeti su uzorci listaljive, kruke i jabuke, te uzorci ploda krastavca, buranije, mrkve, krompira,paradajza, ljive, kruke i jabuke.

LOKACIJA br. 3 (k.., 20, K.O. Podbreje)

Ovi uzorci su uzeti na nadmorskoj visini od 350 m. Parcela je po kulturinjiva, nalazi se zapadno od centra emisije i istone je ekspozicije. Uzeti su uzorcitrave, koprive, plodovi buranije, paprike i paradajza (na otvorenom) i uzorciploda paprike i paradajza iz plastenika.


5/31


6/31

6

6. REZULTATI ISTRAIVANJA I NJIHOVO TUMAENJE

U cilju utvrivanja stepena kontaminacije biljaka uzeta su 44 pojedinana uzorka

biljnog materijala. Sva laboratorijska ispitivanja su ra

ena u skladu sastandardom ISO 11466 i 11047.Uzorci slame, trave, koprive, listova ljive, jabuke, kruke i vinje su analizirani

u suhom stanju.Povrtlarske kulture, kukuruz, penica, kao i uzorci plodova jabuke, kruke, vinje,ljive, kajsije su analizirani u vlanom stanju.

6.1.Sadraj tekih metala (Pb, Cd, Hg, Zn, Co, Cu, Cr i Ni) u biljkama(opta saznanja)

Jedinjenja tekih metala su jedinjenja Pb, Cd, Zn, Cr, Hg, Ni, Mo, Co, Cu,Mg i drugih elemenata koji nisu teki metali, ali imaju izrazito toksino djelovanjepa se grupiu sa njima. Koncentracija ovih jedinjenja van minerala zemljita jeantropolokog porijekla i rezultat su industrijskog zagaenja. Kritine koliinemogu dovesti do pogoravanja zdravlja ljudi, ivotinja ili biljaka, oteenjaobjekata ili strukture na zemljitu, kontaminacije podzemnih ili povrinskih voda,kontaminacije biljaka itd.

Usvajanje elemenata od strane biljaka zavisi od fiziolokih osobina samihbiljaka, uvjeta uzgoja, osobina tla, meteorolokih uvjeta, a posebno od odnosahraniva. Mobilnost kontaminanata zavisi od njihove vrste i pH vrijednostizemljita. Na primjer As i Se su mobilniji u alkalnoj reakciji zemljita, dok su Hg,Pb, Cd i Zn mobilniji u kiselom zemljitu.

Sl.1. Crne ivice na listovima biljaka pokazuju vjerovatno zagaenjezemljita tekim metalima


7/31

7

Posljednjih godina sve vie panje se posveuje kontaminaciji zemljita,vode, vazduha a time i hrane tekim metalima. Najopasniji kontaminanti sukadmijum, olovo, bakar i cink. Teki metali u zemljite uglavnom dolaze putemantropogenizacije. Od hemiskih sredstava koja se koriste u biljnoj proizvodnji kaonajznaajniji kontaminanti (zagaivai) ivotne sredine smatraju se mineralna

ubriva i pesticidi.Hraniva potrebna biljkama u najveoj mjeri su anorganske prirode.

Neophodni, esencijalni hranljivi elementi su potrebni tokom ivotnog ciklusa injihova funkcija ne moe biti zamijenjena drugim elementima. Utvrena susljedea hraniva neophodna za biljke: C, H, O, N, P, K, S, Ca, Mg, Fe, Mn, Cu,Zn, Mo, B, Co(Na, Si, Cl).

S aspekta fiziologije ishrane, podjela hranljivih elemenata na osnovu njihovogsadraja u biljnom tkivu izgleda ovako:

- makroelementi: C, H, O, N, P, K, S, Ca, Mg, Fe,

- mikroelementi: Mn, Cu, Zn, Mo, B, Co, Cl, (Ni),- korisni, beneficijalni elementi: Ni, Na, Si, Al, Se, Li, Ti, V, J, La, Ce,- nekorisni i toksini elementi: Cr, Cd, Hg, Pb, As itd.

Makro i mikro elementi su u odreenim koliinama neophodni za ivotbiljaka. Otrovni teki metali za ovjeka su Cd, Pb, Hg, Ni. Njihov sadraj uorganizmu regulira se elementima Se, Cu, Zn i odreenim vitaminima.

Kod ovjeka i ivotinja odstranjivanje tetnih supstanci iz organizma vrise preko raznih organa, a prvenstveno putem respiratornih organa, pljuvanih ilojnih lijezda, putem koe, znoja, urogenitalnih organa i fecesom. Ukoliko je

eliminacija manja od resorpcije dolazi do sakupljanja (deponovanja) tekihmetala u organizmu jer oni imaju kumulativna svojstva.

6.1.1. Olovo

Sadraj olova (Pb) u biljkama

Openito se moe rei da je prirodni sadraj olova (Pb) u tlu uglavnomvezan za matini supstrat. Olovo u tlo, osim prirodnim putem, moe doi iantropogenim putem to je sluaj i na ispitivanom podruju. Najvei zagaivaiprirode olovom su industrijska postrojenja i motorna vozila. Nakupljanje olova ubiljkama zavisi od udaljenosti biljaka od centra emisije, pokrovnosti zemljitabiljkama, duine trajanja vegetacije, pravca i intenziteta vjetra i dr.

Olovo porijeklom iz industrijskih postrojenja nalazi se u mineralnimoblicima (PbS, PbO, PbSO4 i dr). Olovo koje potie iz izduvnih gasovaautomobila javlja se u obliku haloidnih soli (PbBr, PbBrCl, Pb(OH)Br,(PbO)2PbBr).


8/31

8

Biljke olovo u neorganskom obliku slabo usvajaju i premetaju unadzemne organe, izuzev na kiselim zemljitima. Organska jedinjenja olova,veoma se brzo usvajaju i transportuju u nadzemne djelove biljaka.

Taloenje olova kod veine biljaka intenzivnije je u korjenu u odnosu na

nadzemne djelove. Velika mo

korjena u akumulaciji olova mogla bi da bude ijedan vid zatite nadzemnog dela. Olovo u veim koncentracijama inhibiraizduivanje korjena i rast listova, inhibira proces fotosinteze, utie na morfoloko-anatomsku grau biljaka itd. Smatra se da penica i soja imaju relativno visokutolerantnost prema olovu. Spinat se ubraja u osjetljive biljke. Kod ove biljne vrstevepri koncentraciji od 10 mg/kg suhe materije, prinos se znaajno smanjuje.

Olovo kod ovjeka uzrokuje anemiju, razne digestivne poremeaje, utiena centralni nervni sistem, izaziva kardiovaskularna oboljenja i dr.

Rezultati ispitivanja

Brojuzorka

Biljna kultura Olovo (Pb) u biljnom materijalu (mg/kg)

Lokacija 1

1 ito (zrno) nema2 Slama nema

Lokacija 2

1 List ljive 19,202 List kruke 16,403 List jabuke 23,304 Krastavac nema5 Buranija nema6 Plod kruke nema7 Plod jabuke nema8 Paradajz nema9 Krompir nema10 ljiva nema11 Mrkva nema

Lokacija 3

1 Trava 14,702 Kopriva 40,703 Plastenik (paradajz

i paprika)nema

4 Paprika nema5 Paradajz nema6 Buranija nema


9/31

9

Lokacija 4

1 List vinje 12,902 Plod vinje nema3 List kajsije 16,80

4 Plod kajsije nema5 List ljive 10,606 Plod ljive nema7 Salata 17,008 Blitva 19,209 Kopriva 27,30

Lokacija 5

1 List vinje 11,902 Plod vinje nema

Lokacija 6

1 List jabuke 29,102 Tikva nema3 Mrkva nema4 Krompir nema5 Kukuruz nema6 Plod jabuke nema

Lokacija 7

1 Lucerka 12,20Lokacija 8

1 List ljive 31,802 Plod ljive nema3 Plod jabuke nema

Lokacija 9

1 Kopriva 32,80Lokacija 10

1 List kruke 34,60

2 Plod kruke nema

*Sadraj pojedinih elemenata u biljkama ije vrijednosti prelaze granine jeoznaen smeom bojom

Maksimalno dozvoljena koliina olova u vou i povru (izuzev lisnatog iglaviastog povra) je 0,10 mg/kg vlane mase. MDK u lisnatom i glaviastompovru je 0,30 mg/kg VM (Sl. Glasnik BiH 37/09). Uporeujui labaratorijske


10/31

10

rezultate sa MDK vrijednostima moe se zakljuiti da je sadraj olova u salati iblitvi na lokaciji 4 je vrlo visok i iznad granine vrijednosti.Sadraj olova u plodu kajsije je iznad 0,10 mg/kg VM te se uzorak smatrakontaminiranim.Sadraj olova u koprivi na svim lokacijama, a i u listu kruke, jabuke, vinje na

lokacijama 5, 6, 8 i 10, te u travi na lokaciji 3 i u uzorku lucerke na lokaciji 7 jeiznad 5 mg/kg SM koja se smatra graninom koncentracijom za biljke (Brauer1997., Slovenska legislativa 1996.).

6.1.2. Kadmij

Sadraj kadmija (Cd) u biljkama

Kadmij (Cd) je elemenat sa vrlo toksinim djelovanjem za biljku, ivotinje iovjeka. Cd i Zn su vrlo slini, a pored toga Cd moe zamijeniti (imitirati)

ponaanje i nekih drugih esencijalnih elemenata u primanju i metabolizmu.Glavni uzrok toksinosti Cd predstavlja veliki afinitet Cd za tiolne grupe (SH) uenzimima i i drugim proteinima. Viak Cd takoer moe poremetiti metabolizamFe i izazvati hlorozu. U ishrani ivotinja i ljudi Cd je kumulativni otrov. Remetimetabolizam Ca i P, te uzrokuje bolest kostiju, ali i respiratornih organa inervnog sistema. Cd se brzo transportira iz tla u biljku. Pristupanost mu unajveoj mjeri ovisi o pH, te prisustvu ostalih katjona. Ca i Zn smanjuju primanjeCd, a transport u velikoj mjeri zavisi od koncentracije u okolini. Utvreno je da 30-60% kadmijuma, sadranog u biljkama dolazi direktno iz atmosfere, a 40-60% izzemljita. Jedan od naina kojim on dospjeva u zemljite su mineralna ubriva,koja se dobijaju razlaganjem sirovih fosfata mineralnim kiselinama. U korelaciji jesa niklom.

Kod brojnih biljnih vrsta intenzitet transporta kadmijuma u nadzemnimorganima je u korelaciji sa njegovom koncentracijom u hranljivoj podlozi.Kadmijum usvojen iz hranljive podloge najveim dijelom se zadrava u korjenu.Udio ovog elementa u stablu i listovima biljaka je priblino isti, ali manji odnjegove koncentracije u podzemnom delu biljke.

Neke biljke imaju sposobnost da akumuliraju kadmijum usvojen iz zemlje.U sjemenu itarica, gajenih na jako kontaminiranim zemljitima, najee neprelazi 1mg/kg suhe materije. Ovaj elemenat najvie se apsorbuje u paradajzu,salati i spinatu. Kod pomenutih vrsta, koncentracija kadmijuma u vegetativnimnadzemnim organima moe iznositi i do 160 mg/kg.

Vee koncentracije u biljkama inhibiraju metabolizama eljeza, izazivaju hlorozu itime smanjuju intenzitet fotosinteze. Isto tako, visoke koncentracije kadmijumainhibiraju disanje i transport elektrona u procesu oksidativne fosforizacije.Kadmijum inhibira transpiraciju, kao i pokrete elija zatvaraica stominogaparata.


11/31

11


Broj

uzorka

Biljna kultura Kadmij (Cd) u biljnom materijalu (mg/kg)

Lokacija 1


Lokacija 2

1 List ljive nema2 List kruke nema3 List jabuke nema

4 Krastavac nema5 Buranija nema6 Plod kruke nema7 Plod jabuke nema8 Paradajz nema9 Krompir nema10 ljiva nema11 Mrkva nema

Lokacija 3

1 Trava nema

2 Kopriva nema3 Plastenik (paradajz

i paprika)0,60


Lokacija 4

1 List vinje nema2 Plod vinje nema3 List kajsije 0,904 Plod kajsije nema5 List ljive nema6 Plod ljive nema7 Salata 1,308 Blitva 0,909 Kopriva 1,5

Lokacija 5


12/31

12

1 List vinje nema2 Plod vinje nema

Lokacija 6

1 List jabuke nema

2 Tikva nema3 Mrkva nema4 Krompir nema5 Kukuruz nema6 Plod jabuke nema

Lokacija 7

1 Lucerka nemaLokacija 8

1 List ljive nema

2 Plod ljive nema3 Plod jabuke nema

Lokacija 9

1 Kopriva nemaLokacija 10

1 List kruke nema2 Plod kruke nema


Maksimalno dozvoljena koliina za kadmijum u vou i povru (izuzev lisnatog ikorjenastog povra, krompira) je 0,050 mgkg vlane mase. MDK u lisnatom,korjenastom povru i krompiru je 0,10 mg/kg vm (Sl. Glasnik BiH 37/09).Uporeujui labaratorijske rezultate sa MDK vrijednostima moe se zakljuiti da

je sadraj kadmijuma u plasteniku na lokaciji 3 i u salati i blitvi na lokaciji 4 iznadgranine vrijednosti.

6.1.3. iva

Sadraj ive (Hg) u biljkama

U prirodi iva se nalazi u razliitim hemijskim oblicima. Sva jedinjenja ive(Hg) su izuzetno toksina za biljke i ivotinje, a metilni Hg spojevi predstavljajunajveu opasnost. Glavni put apsorpcije ive u ovjeka je preko respiratornogtrakta i ishranom.


13/31

13

Fitotoksinost ive ne predstavlja vei ekoloki problem. Koncentracija prikojoj se uoavaju simptomi vika ive na biljkama znatno je iznad onih koji se unormalnim uslovima nalaze u zemljitu. Sem toga, pristupanost ive u zemljituza biljke je obino niska. Smatra se da korjen predstavlja prepreku veemnakupljanju ive u izdanku. Prema ispitivanjima, Beauforda (1970) akumulacija

ive u korjenu je dvadeset puta ve

a nego u izdanku. Koncentracija ive ubiljkama kree se u prosjeku od 10 do 200 ng/g suhe materije, a u blizininalazita ive od 500 do 3.500 ng/g. Kod ita, koncentracija ive je od 3 do 10puta nia u zrnu nego u slami. U zrnu jema i penice, koncentracija ive sekree oko 1 do 2 ng/g suve materije. iva naruava grau biomembrana i mijenjaaktivnost enzima ime naruava razmjenu materija i inhibira rast i razvie biljaka.


Brojuzorka

Biljna kultura iva (Hg) u biljnom materijalu (mg/kg)

Lokacija 1


Lokacija 2

1 List ljive nema

2 List kruke nema3 List jabuke nema4 Krastavac nema5 Buranija nema6 Plod kruke nema7 Plod jabuke nema8 Paradajz nema9 Krompir nema10 ljiva nema11 Mrkva nema

Lokacija 3

1 Trava nema2 Kopriva nema3 Plastenik (paradajz

i paprika)nema


Lokacija 4


14/31

14

1 List vinje nema2 Plod vinje nema3 List kajsije nema4 Plod kajsije nema

5 List ljive nema6 Plod ljive nema7 Salata nema8 Blitva nema9 Kopriva nema

Lokacija 5


Lokacija 6

1 List jabuke nema2 Tikva nema3 Mrkva nema4 Krompir nema5 Kukuruz nema6 Plod jabuke nema

Lokacija 7

1 Plod kajsije nemaLokacija 8

1 List ljive nema2 Plod ljive nema3 Plod jabuke nema

Lokacija 9


1 List kruke nema2 Plod kruke nema

Prisustvo ive nije konstatovano ni u jednom uzorku.


15/31

15

6.1.4. Cink

Sadraj cinka (Zn) u biljkama

Cink spada u grupu elemenata ija je pokretljivost u biljkama osrednja.

Njegovo premjetanje iz starijih u mla

e organe naro

ito je sporo kod nedovoljneobezbeenosti cinkom. U sluaju kada je njegova koncentracija u spoljanjojsredini visoka, taloi se u korjenu. Koncentracija cinka u suhoj materiji biljakakree se u prosjeku 15 do 150 mg/kg, najee 20 do 50 mg/kg. Kod usvajanjacinka antagonistiki djeluje vee prisustvo magnezija ili kalcija. Kod veegsadraja fosfora u tlu usvajanje cinka je smanjeno.

Cink se ubraja u umjereno toksine metale. Njegova toksinost za biljke manja jeod bakra. Znaci velike koncentracije cinka kod biljaka najee se javljaju nakiselim tresetnim zemljitima, na zemljitma koja su nastala iz matinog supstratabogatog cinkom, kao i u okolini rudnika i topionica cinka. Vidljivi simptomi vika

ovog elementa javljaju se kada njegova koncentracija u suhoj materiji prelazi 300mg/kg. U ovim sluajevima, kod biljaka dolazi do nieg rasta, smanjenjakorjenovog sistema, obrazovanja sitnih listova i crvenkastomrke pjege na liu idr.


Brojuzorka

Biljna kultura Cink (Zn) u biljnom materijalu (mg/kg)

Lokacija 11 ito (zrno) 34,282 Slama 36,90

Lokacija 2

1 List ljive 83,302 List kruke 108,203 List jabuke 88,704 Krastavac 4,185 Buranija 4,69

6 Plod kruke 0,477 Plod jabuke 0,298 Paradajz 0,269 Krompir 1,6310 ljiva 0,3011 Mrkva 0,58

Lokacija 3

1 Trava 67,50


16/31

16

2 Kopriva 108,303 Plastenik (paradajz

i paprika)2,35

4 Paprika 0,325 Paradajz 0,11

6 Buranija 1,18Lokacija 4

1 List vinje 61,202 Plod vinje 1,613 List kajsije 68,604 Plod kajsije 4,065 List ljive 71,806 Plod ljive 2,667 Salata 5,158 Blitva 8,64


1 List vinje 54,402 Plod vinje 1,14

Lokacija 6

1 List jabuke 99,202 Tikva 0,333 Mrkva 0,944 Krompir 2,265 Kukuruz 13,446 Plod jabuke 0,10

Lokacija 7


1 List ljive 64,702 Plod ljive 0,553 Plod jabuke 0,38

Lokacija 91 Kopriva 89,10

Lokacija 10

1 List kruke 64,702 Plod kruke 0,79


17/31

17


Granine vrijednosti optimalnih sadraja mikroelemenata u listovima ispitivanihvoarskih kultura (jabuka, kruka, kajsija, vinja i ljiva) su za cink 15-50 mg/kg

SM (Bergmann). Dobijene vrijednosti analize ukazuju da je sadraj cinka kodsvih uzoraka lista iznad granine vrijednosti.

Prema slovenskoj legislativi i prema podacima u knjizi prof. Brauera (Univerzitet,Berlin) normalne vrijednosti sadraja cinka u biljkama se kreu od 15-150 mg/kgsuhe materije. Kritine vrijednosti su iznad 150 mg/kg SM. Samo u uzorkukoprive na lokaciji 4. je sadraj cinka veoma visok ( iznad granine vrijednosti).

6.1.5. Kobalt

Sadraj kobalta (Co) u biljkama

Pristupanost ovog elementa biljkama zavisi od pH, sadraja krea,eljeza i aluminija, organske mase, vrste minerala gline i mehanikog sastava tla.Poveanjem pH vrijednosti smanjuje se sadraj pristupanog kobalta u tlu.Ukoliko se utjecajem kalcizacije pH vrijednost promijeni od 5,8 do 7,2, tada semoe smanjiti sadraj pristupanog oblika za 50%. Kobalt u visokimkoncentracijama je veoma toksian za biljke, a prouzrokuje i nedostatak eljeza.Veina biljaka zahtijeva koncentracije u rastvoru tla do 0,1 mg Co/kg. Normalansadraj u biljkama se kree od 0,01-0,5 mg/kg SM. Poviene vrijednosti su od

0,5-10 mg/kg, a koncentracija iznad 10 mg/kg je kriti

na za biljke (Brauer 1999.).


Brojuzorka

Biljna kultura Kobalt (Co) u biljnom materijalu (mg/kg)

Lokacija 1

1 ito (zrno) nema2 Slama nemaLokacija 2

1 List ljive nema2 List kruke nema3 List jabuke nema4 Krastavac nema5 Buranija nema


18/31

18

6 Plod kruke nema7 Plod jabuke nema8 Paradajz nema9 Krompir nema10 ljiva nema

11 Mrkva nemaLokacija 3

1 Trava nema2 Kopriva 5,303 Plastenik (paradajz

i paprika)nema

4 Paprika nema5 Paradajz 0,066 Buranija 0,10

Lokacija 4

1 List vinje nema2 Plod vinje nema3 List kajsije nema4 Plod kajsije nema5 List ljive nema6 Plod ljive nema7 Salata nema8 Blitva 0,229 Kopriva 4,70

Lokacija 5


Lokacija 6

1 List jabuke nema2 Tikva nema3 Mrkva nema4 Krompir 0,195 Kukuruz nema

6 Plod jabuke nemaLokacija 7


1 List ljive nema2 Plod ljive nema3 Plod jabuke 0,14


19/31

19

Lokacija 9


1 List kruke nema2 Plod kruke 0,12


U uzorcima koprive na lokaciji 3, 4 i 9 sadraj kobalta je iznad graninevrijednosti. Uzorci se smatraju srednje kontaminiranim.

6.1.6. Bakar

Sadraj bakra (Cu) u biljkama

Poviena koncentracija bakra u tlu djeluje depresivno na porast biljaka,smanjuje klijanje sjemena i antagonistiki djeluje na druge mikrolemente.Openito se moe rei da rastvorljivost (i pokretljivost) bakra u tlu raste sazakiseljavanjem tla, a smanjuje poveanjem pH vrijednosti (npr. kalcizacijom).Pokretljivost bakra u biljkama je osrednja. Ascedentni transport u velikoj mjerizavisi od stepena obezbeenosti biljaka ovim elementom. Ako ga nema dovoljno,

premetanje iz korjena u nadzemne organe, kao i iz starijih listova u mlade,neznatno je. Koncentracija bakra u biljkama kree se od 3 do 15 mg/kg u suhojmateriji. Ukoliko je njegov udio u suhoj materiji lista manji od 4 mg/kg, smatra seda biljke nisu u dovoljnoj mjeri obezbeene. Sadraj preko 15 mg/kg ukazuje naveliku koncentraciju ovog elementa. Osetljivost biljnih vrsta na njegov nedostatak

je razliita. U izrazito osetljive biljke ubrajaju se ovas, penica, ozimi i jari jeam,lucerka, duhan, spinat. Tipini znaci nedostatka bakra su venjenje, uvijanjelistova, odumiranje mladih listova, nekroza, hloroza, smanjenje porasta i prinosa Idr.

Do toksinog dejstva ovog elementa dolazi ako je njegov ukupan sadraj u

zemljitu od 25 do 40 mg/kg i ako je pri tome pH vrijednost zemljita ispod 5,5(to nije sluaj na ispitanim lokacijama). Moe se rei da se velika koliina bakrajavlja u kiselim zemljitima. Bakru, kao ekolokom iniocu, treba poklonitiodgovarajuu panju imajui u vidu ne samo potrebe biljaka i ivotinja za ovimelementom, vei injenicu da je u veim koncentracijama veoma toksian.


20/31


21/31

21


Lokacija 6

1 List jabuke 14,40

2 Tikva 0,053 Mrkva 0,184 Krompir 0,425 Kukuruz 0,996 Plod jabuke 0,08

Lokacija 7


1 List ljive 15,00

2 Plod ljive 0,153 Plod jabuke 0,07

Lokacija 9




Optimalan sadraj bakra u listovima ispitivanih voarskih kultura (jabuka, kruka,kajsija, vinja i ljiva) je 5-12 mg/kg SM (Bergmann). Dobijene vrijednosti folijarneanalize ukazuju da je sadraj bakra u liu ispitanih voarskih kultura iznadgraninih vrijednosti, odnosno iznad 12 mg/kg.

Prema slovenskoj legislativi i prema podacima u knjizi prof. Brauera (Univerzitet,Berlin) normalne vrijednosti sadraja bakra u biljkama se kreu od 3-15 mg/kgsuhe materije. Kritine vrijednosti su iznad 15 mg/kg SM. U uzorku koprive na

lokaciji 3, 4 i 9 sadraj bakra je iznad kritinog. Takoer i u uzorku trave(lokacija 3) i uzorku lucerke sadraj bakra je iznad granine vrijednosti.


22/31

22

6.1.7. Hrom

Sadraj hroma (Cr) u biljkama

Koncentracija za biljke pristupanog hroma u veini zemljita je niska,

ime se moe objasniti njegov mali udio u biljkama. Koncentracija hroma u suhojmateriji biljaka u prosjeku se kree od 0,1 do 1 mg/kg. Biljke koje uspevaju naserpentinskim zemljitima mogu da sadre i do 100 mg/kg (Brooks, 1987).


Broj

uzorka

Biljna kultura Hrom (Cr) u biljnom materijalu (mg/kg)

Lokacija 1


Lokacija 2

1 List ljive nema2 List kruke nema3 List jabuke nema

4 Krastavac nema5 Buranija nema6 Plod kruke 0,707 Plod jabuke 0,898 Paradajz 0,309 Krompir 1,2810 ljiva 0,7611 Mrkva 0,70

Lokacija 3

1 Trava nema

2 Kopriva nema3 Plastenik (paradajz

i paprika)nema

4 Paprika 0,775 Paradajz 0,326 Buranija 0,86

Lokacija 4

1 List vinje nema


23/31

23

2 Plod vinje nema3 List kajsije nema4 Plod kajsije nema5 List ljive nema6 Plod ljive nema

7 Salata nema8 Blitva nema9 Kopriva nema

Lokacija 5


Lokacija 6

1 List jabuke nema2 Tikva 0,85

3 Mrkva 1,124 Krompir 1,655 Kukuruz 9,136 Plod jabuke 1,66

Lokacija 7


1 List ljive nema2 Plod ljive 1,723 Plod jabuke 1,79

Lokacija 9


1 List kruke nema2 Plod kruke 1,92


Prema slovenskoj legislativi i prema podacima u knjizi prof. Brauera (Univerzitet,Berlin) normalne vrijednosti sadraja hroma u biljkama se kreu od < 0,1-1 mg/kgsuhe materije. Kritine vrijednosti su iznad 1 mg/kg SM. U uzorku krompira(lokacija 2), uzorku mrkve, krompira i kukuruza i plodu jabuke (lokacija 6), ploduljive i jabuke ( lokacija 8) i u plodu kruke (lokacija 10) sadraj hroma je iznadkritinog.


24/31

24

6.1.8. Nikal

Sadraj nikla (Ni) u biljkama

Nikal brzo gradi helate i moe zamijeniti ostale fizioloki veoma vane

teke metale. Visoka koncentracija Ni u otopini tla reducira primanje velikog brojahraniva. Sadraj u biljkama je najee 0,1 - 5 mg/kg Ni.Ako u tlu ima dostakalcija (to je sluaj na ispitanim lokacijama) vee koliine mobilnog nikla nisudirektno toksine za biljke.

Prosjean sadraj nikla u biljkama iznosi od 0,1 do 5 mg/kg suhe materije.Tolerantan sadraj se kree izmeu 5-20 mg/kg suhe materuje, dok je sadrajiznad te vrijednosti kritian za razvoj biljke. Lie obino ima najvei sadrajnikla, mlai djelovi imaju vei sadraj od starijih, a sjeme vei sadraj od slame.Nikal, za razliku od olova i kadmijuma, ima dobru pokretljivost, kako u ksilemutako i u floemu i u znaajnoj koliini se nakuplja u plodovima i sjemenu. Uoeno

je da viak nikla izaziva hlorozu koja podse

a na hlorozu izazvanu nedostatkomeljeza. Nikal nepovoljno utie ne samo na pokretljivost, odnosno translokacijueljeza, ve i na samo njegovo usvajanje. Postoje, meutim, neke biljke izporodice titarki (Alyssum-kamenita trava), koje za nomalan rast i razviezahtijevaju nikal.


Brojuzorka

Biljna kultura Nikal (Ni) u biljnom materijalu (mg/kg)

Lokacija 1

1 ito (zrno) 1,832 Slama nema

Lokacija 2

1 List ljive 11,402 List kruke 17,203 List jabuke 21,404 Krastavac 1,56

5 Buranija 1,896 Plod kruke nema7 Plod jabuke nema8 Paradajz nema9 Krompir 0,3310 ljiva nema11 Mrkva 0,17

Lokacija 3


25/31

25

1 Trava 13,102 Kopriva 29,003 Plastenik (paradajz

i paprika)1,75

4 Paprika 0,23

5 Paradajz 0,056 Buranija 0,27Lokacija 4

1 List vinje 9,802 Plod vinje 1,443 List kajsije 9,304 Plod kajsije 2,115 List ljive 6,406 Plod ljive 1,477 Salata 0,53

8 Blitva 0,919 Kopriva 18,70

Lokacija 5


Lokacija 6

1 List jabuke 15,502 Tikva 0,143 Mrkva 0,234 Krompir 0,515 Kukuruz 1,946 Plod jabuke 0,31

Lokacija 7


1 List ljive 9,302 Plod ljive 0,34

3 Plod jabuke 0,42Lokacija 9




26/31

26

*Sadraj pojedinih elemenata u biljkama ije vrijednosti prelaze kritine jeoznaen smeom bojom

Prema slovenskoj legislativi i prema podacima u knjizi prof. Brauera (Univerzitet,

Berlin) normalne vrijednosti sadraja nikla u biljkama se kre

u od 0,1-5 mg/kgsuhe materije. U uzorcima lia, trave, koprive i lucerke sadraj nikla je iznadgranine vrijednosti, te se uzorci smatraju kontaminiranim.

7. RANIJA I SADANJA ISTRAIVANJA SADRAJA TEKIH METALA UBILJKAMA U OPINI ZENICA

U ranijim istraivanjima, u periodu od 1987. do 1989. godine pra

ena jedinamika sadraja tekih metala u biljkama (lucerka, prirodne trave, penica,krompir, list i plod ljive i jabuke). Odabrani lokaliteti su bili na razliitojudaljenosti od centra emisije. Uglavnom je utvren visok sadraj istraivanihtekih metala kod veine kultura. Utvrena je razlika u stepenu usvajanjapojedinih elemenata od strane svake vrste biljke.

U prirodnim livadama je sadraj olova, kadmija, cinka i kobalta iznad dozvoljenihvrijednosti, te se ova kultura smatra kontaminiranom. Kod lucerke je zabiljeenvisok sadraj olova, kadmija, cinka, kobalta, bakra i nikla te se lucerka smatrakontaminiranom. Sadraj olova, kadmija, bakra i nikla je iznad graninevrijednosti, dok je u krompiru jedino sadraj cinka povien. U liu jabuke i ljivekonstatovane su kritine do toksine koncentracije tekih metala.

U sadanjim istraivanjima je konstatovano da dolazi do velike akumulacije olovau koprivi, travi, listu kruke, jabuke, ljive, vinje, kajsije, salati, blitvi i u plodukajsije. Takoer i sadraj kadmija, cinka, bakra, nikla, kobalta i hroma je kodnekih ispitanih kultura iznad dozvoljenih koncentracija.

Moe se konstatovati kontinuiranost zagaenja podruja Zenice (oko centraemisije) pojedinim polutantima. Ovakvo stanje je kao i ranije problem iaktuelna tema za razmatranje. Neohodno je dalje praenje i pronalaenjerjeenja za ovaj problem.


27/31


28/31

28

Neke od biljaka fitoremedijatora su: suncokret (Helianthus anuus), slak (Ipomeatriloba), crna rotkva (Brassica nigra), repa (Raphanus sativus), mutarda(Brassica juncea), uljana repica (Brassica napus), kopriva (Urtica dioica) i dr.

Sl.2. Brassicaenapus Sl.3. Ipomeatriloba

Kao to svaka metoda ima svoje prednosti i nedostatke, tako je i sfitoremedijacijom. Prednost je, kao prvo, injenica da je to najmanje tetnametoda zbog koritenja prirodnih organizama i minimalnog uznemiravanjaokolia. Nadalje, cijena je manja nego kod nekih tradicionalnih naina ienjatla. Motrenje biljaka je lako, a postoji i mogunost ponovnog iskoritavanjametala. Nedostaci ove metode su u njezinoj ogranienosti na povrinski sloj,odnosno dubina ienja zavisi od dubine korijena biljaka, veina biljaka jeselektivna za odreeni metal, rast im je esto usporen, proizvode relativno malobiomase, najee se mogu koristiti samo u njihovim prirodnim stanitima.Takoer, fitoremedijacija je dugogodinji proces. Prisutni su problemi saispiranjem zagaivaa u podzemne vode, to nije u potpunosti mogue sprijeiti,

kao i mogunost dolaska ivotinja u kontakt s fitoremedijatorom, te time i ulazakzagaivaa u hranidbeni lanac.

Alternativa je razvoj transgenih biljaka s poboljanim svojstvima unosa metala,akumulacije i tolerancije.Primjena fitoremedijacije se moe ubrzati dodavanjem helatnih agenasa. Na

primjer dodavanjem helatnih agenasa: limunske kiseline i EDTA(Etilendiamintetraoctena kiselina), akumulacija olova se poveava nekolikodesetina puta.

9. PREPORUKE BUDUIH ISTRAIVANJA

S obzirom da je i ovim elaboratom utvreno da su uzorci biljnog materijalasa pojedinih lokaliteta kontaminirani odreenim neorganskim polutantima, u ciljusagledavanja stanja i potom otklanjanja posljedica zagaenja ivotne sredineovog podruja, mogu se preporuiti sljedee mjere:

Neophodno je kontinuirano uvoenje sistemske kontrole i praenjesadraja tekih metala u tlu na svim lokacijama gdje su uoeni problemi sapoveanim koncentracijama opasnih i tetnih materija (Monitoring).


29/31

29

Kontinuirano praenje sadraja tekih metala u pojedinim poljoprivrednimkulturama koje se uzgajaju na ugroenom zemljitu, kao i praenjedeponovanja kontaminanata u pojedinim dijelovima biljaka (korijen,stabljika, plod) (Monitoring biljnih kultura)

Eventualna izrada planova remedijacije na osnovu stepena zagaenja tla.

Cilj sistemske kontrole je ispitivanje zemljita, obrada podataka, formiranje idopunjavanje baze podataka o stepenu, kao i vrsti prisutnih polutanata u tlu ibiljkama. Dobiveni rezultati mogli bi se komparirati i vrednovati. Takoer, uzprimjenu odgovarajuih mjera sanacije kontaminirano zemljite bi se mogloeventualno koristiti za poljoprivrednu proizvodnju

O metodama i postupcima trebalo bi da se donesu odgovarajui programskiciljni dokumenti na nivou Optine kao i mjere kojima se postavljeni ciljevipodravaju. Dugoronost ovih ciljeva, kontinuiranost i sloenost izvoenja mjera,zahtevaju ozbiljno ukljuivanje svih institucionalnih i individualnih snaga drutva.

ZAKLJUAK

Na osnovu rezultata istraivanja ukupnih oblika tekih metala (Pb,Cd, Hg, Zn, Cu, Ni, Cr i Co) kod ukupno 44 uzorka biljnog materijala moese konstatovati:

Kontaminacija olovom

Sagledavajui rezultate zakljuujemo da se olovo akumulira najvie ulistovima voa (jabuka, ljiva, kruka, vinja, kajsija). Uzorci salate i blitvesu kontaminirani olovom, to ukazuje da ih ne treba uzgajati na ovomprostoru. Takoer, kopriva je akumulirala veliku koliinu tekih metala toopravdava preporuke o njenom koritenju kao biljke-fitoremedijatora.

Kontaminacija kadmijemUzorci salate i blitve su kontaminirani kadmijem, to ukazuje da ove kulturene treba uzgajati na ovom prostoru.

Kontaminacija ivom

Rezultati analize uzoraka biljnog materijala ukazuju da biljke na ovompodruju nisu kontaminirane ivom.

Kontaminacija kobaltomLaboratorijski rezultati su ukazali na visok sadraj ovog elementa jedino uuzorcima koprive.


30/31

30

Kontaminacija bakrom i cinkomOva dva teka metala se u najveoj mjeri akumuliraju u listovima voa(jabuka, ljiva, kruka, vinja, kajsija). Takoer, kopriva je akumuliralaveliku koliinu tekih metala to opravdava preporuke o njenom koritenjukao biljke- fitoremedijatora.

Kontaminacija hromomLaboratorijski rezultati su ukazali na visok sadraj ovog elementa ukrompiru i u plodovima voa.

Kontaminacija niklomOvaj metal se u najveoj mjeri akumulira u listovima voa (jabuka, ljiva,kruka, vinja, kajsija). Takoer, kopriva je akumulirala veliku koliinu ovogmetala to opravdava preporuke o njenom koritenju kao biljke-fitoremedijatora.

Rezultati ukazuju da treba izbjegavati gajenje nekih kultura na udaljenostiod centra emisije najmanje u preniku od cca 2 km. Izboru kultura koje e se uzgajati na ovom podruju mora se posveti

izuzetno velika panja. Pojedine biljke imaju razliit afinitet prema tekimmetalima to se vidi i u narednoj tabeli. Mogu se koristiti i preporuke iz ovetabele.

Sposobnost akumulacije tekih metala u nekim biljn im vrs tama

velika srednja mala vrlo malasalata kelj kukuruz grah

pinat kupus brokuli graakcikla karfiol dinjabijela repa jagoda paradajzrotkvica celer paprikakrompir kupina patlidan

jabuka

Rezultati naih ispitivanja u skladu su sa preporukama datim u tabeli, tonam ukazuje da pri izboru kultura moemo se oslanjati na tabelu.


31/31

11. LITERATURA

Zavod za agropedologiju, Sarajevo (1986.): Studija o oteenju i zagaenosti zemljita,njegova zatita i iskoritavanje na podruju optine Zenica

Vukadinovi, V. (1993): Ishrana bilja, Sveu

ilite J.J. trosmajer, Poljoprivredni fakultet,Osijekivi, airagi, Elezi (2004): Agrohemija sa ishranom biljaka, Sarajevoairagi, Bahrija (2005): Agrohemija, SarajevoUbavi, i ost.(2001): Ishrana voaka, Novi sadBergmann (1976): Pflanzendiagnose und Pflanzenanalyse, JenaPravilnik o metodama uzorkovanja i analize za slubenu kontrolu koliine olova,kadmija, ive, anorganskog kalaja u hrani("Slubeni glasnik BiH", broj 50/04)

Documents

teski metali u biljkama ZENICA.pdf