UNIVERSIDAD DE SANT TIAGO DE COMPOSTELA Катедра по почвознание и селскостопанска химия Фитокорекция на почви, замърсени с n тежки метали: Оценка на толерантни растения и оптимизиране на процеса чрез p агрономически практики Rubiais Field (Lugo) Fco. Хавиер Диес Лазаро ноември 2008 г. докторска дисертация
UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE COMPOSTELA Катедра по почвознание и селскостопанска химия Фитокорекция на почви, замърсени с тежки метали: Оценка на толерантни растения и оптимизиране на процеса чрез агрономически практики на FCO. ЯВИР ДИЕЗ ЛАЗАРО НОЕМВРИ 2008 ДОКТОРСКА ТЕЗА
Г-жа Mª. DEL CARMEN MONTERROSO MARTÍNEZ, УЧИТЕЛ НА КАФЕДРА ПО ЕДАФОЛОГИЯ И ЗЕМЕДЕЛСКА ХИМИЯ НА БИОЛОГИЧНИЯ ФАКУЛТЕТ НА УНИВЕРСИТЕТА САНТИАГО ДЕ КОМПОСТЕЛА И ДEL. PETRA S. KIDD, ЗАГЛАВЕН УЧЕНИЦ НА ИНСТИТУТА ЗА АГРОБИОЛОГИЧНИ ИЗСЛЕДВАНИЯ НА ГАЛИЦИЯ НА ВЪРХОВНИЯ СЪВЕТ НА НАУЧНИТЕ РАЗСЛЕДВАНИЯ, ДОКЛАД: че настоящата работа, озаглавена ФИТОКОРЕКЦИЯ НА ПОЧВИ, ЗАМРАЗЕНИ С ЗДРАВНИ МЕТАЛНИ МЕТАЛИ РАСТЕНИЯ И ОБРАБОТВАНЕ НА СЕЛСКОСТОПАНСКОТО ОБРАЗОВАНИЕ НА ДЪРВЕНИТЕ РАСТЕНИЯ. Изборът за степен доктор по биология представя D. FCO. JAVIER DIEZ LÁZARO, е извършено под наше ръководство в лабораториите на Катедрата по почвознание и селскостопанска химия на Биологическия факултет. Считайки, че тя представлява дипломна работа, разрешаваме представянето й пред Докторската комисия на Университета в Сантяго де Компостела. И за протокол, ние подписахме този доклад в Сантяго де Компостела на 7 ноември, две хиляди и осем. Подписано: Д-р Mª del Carmen Monterroso Martínez Подписано: Дра. Petra S. Kidd
ПРИЗНАВАНИЯ на Кармела Монтерозу и Петра Кид, които ми позволиха да работя и да науча по вълнуваща и обещаваща тема за предстоящите времена. На всички, които по някакъв начин са си сътрудничили при разработването на тази теза чрез своето участие в аналитични процеси, включени в различни глави, главно Петра, Лидия, Фатима, Ракел, Карете и други лабораторни колеги, които винаги са били готови да ми обяснят работата на някакво оборудване или да ми достави необходимия материал. На всички онези, които ми позволиха да поддържам душевното и емоционалното си равновесие през всичките тези години и които в добри и лоши времена винаги са били там, за да ме насърчават да продължа и да ми помагат да ме разсейват, започвайки от семейството ми и приятели, колеги, футзал и лаборатория, които познавам през цялото време. Благодаря.
Глава I ГЛАВА 1 ОБЩО ВЪВЕДЕНИЕ 7
Глава I метална толерантност. В някои случаи са намерени обещаващи резултати. Ebbs et al. (1997), например, показват в парников тест, че избрани линии на B. juncea са били в състояние да извлекат Zn от замърсена почва по-ефективно от известния хиперакумулатор T. caerulescens, въпреки факта, че концентрацията, достигната в техните тъкани, е трета част. Greger & Landberg (1999) също демонстрират, че Salix viminalis извлича по-голямо количество Cd от Thlaspi caerulescens и Alyssum murale, тъй като производството на биомаса на Salix (около 10 пъти по-високо от другите два вида) компенсира по-ниското натрупване. Този вид работа предизвика специален интерес към дървесните видове, толерантни към високи концентрации на метали, както за фитоекстракция, така и за процеси на фитостабилизация (Pulford & Watson, 2003), като икономически атрактивен вариант (Keller, 2006; Dickinson & Pulford, 2005; Meers et al., 2003; Keller & Hammer, 2005). Фигура 5. Оценка на броя на реколтите, необходими за намаляване наполовина на концентрацията на метали в горния слой на почвата (20 cm) въз основа на произведената биомаса и фактора на биоконцентрация, достигнат от растението (Източник: McGrath & Zhao, 2003). Фитостабилизация на тежки метали Фитоекстракцията на метали не е най-добрият вариант в големи площи земя с високи нива на замърсяване, главно поради технически и финансови ограничения, както и инхибиране на растежа и намаляване на производителността на растенията (Ernst, 1996). Фитостабилизацията на замърсителите in situ понякога е най-добрата алтернатива и понякога може да се разглежда като временна мярка, докато не успее.
Глава IA За разлика от фитоекстракцията, идеалните растения за използване при фитостабилизация са тези, които са толерантни към високи концентрации на метали, но които не абсорбират или мобилизират замърсители, ограничавайки поемането от корените и/или избягвайки тяхното преместване във въздушната част ([корен]: [почва ] 1000 mg Ni kg -1 сухо вещество По-късно терминът е предефиниран, за да обозначи растения, които са натрупали> 10000 mg kg -1 от Mn и Zn,> 1000 mg kg -1 от Co, Cu, Ni и Pb и> 100 mg kg -1 от Cd (Baker et al., 2000). Chaney (1983) предлага идеята за използване на хипер-акумулиращи растения за почистване на замърсени с метал почви, чрез тяхното обработване и последващо косене (Фитоекстракция) За разлика от органичните замърсители, тежките метали натрупаните в почвите не са биоразградими и обикновено се намират в неподвижни форми, така че времето им на престой в почвата продължава хиляди години (Адриано, 2001; Василев и 77
Глава II _ Фигура 1. - Опростена геоложка карта на региона Tras Os Montes (NE на Португалия), която показва местоположението на изследваните обекти. Таблица 1. - Описание на шестте точки на изследване в региона Tras Os Montes (североизточна Португалия), включително растителните видове, събрани във всеки един от тях (по азбучен ред). Точка Местоположение Растителни видове събрани Надморска височина (m) координати UTM S Samil Alyssum serpyllifolium, Cistus ladanifer, Cytisus multiflorus, Daphne gnidium, Genista Hystrix, Lavandula stoechas, Plantago subulata, Santolina semidentata, Thymus mastichina UB, Cistus ladaniferis Cistaus ladaniferis Cistaus ladaniferis Cistaus ladaniferis lalysslorus multiflorus, Lavandula stoechas, Thymus mastichina B Vila Verde Cistus ladanifer, Cytisus multiflorus, Daphne gnidium, Lavandula stoechas, Thymus mastichina M Vinhais Cistus ladanifer, Cytisus multiflorus, Daphne gnidium, Lavandulaus maestolous Cyanus Lavenius Cistus ladanifer, Cytisus multiflorus, Lavandula stoechas, Thymus mastichina 801 29T 0687274 6627907 738 29T 0676 541 4635067 704 29T 0672847 4634250 754 29T 0664212 4633721 782 29T 0658 718 463 721 782 29T 06587 721 723 063 787 783 295 06587 583 721 626 7 7