Heavy metals concentration of dumping site soils and their accumulation in Alyssum Murale growing in selected dumping sites in Albania
Abstract
It
Sono più di 26 anni che alcune parti dell'industria pesante in Albania, come la industria mineraria e quella metallurgica, sono chiuse e sono abbandonate. Le zone del cumulo rifiuti nel complesso metallurgico in Elbasan e nella miniera di Prrenjas, che occupano grandi superfici, fanno parte della vecchina industria pesante. Come conseguenza, l'inquinamento del suolo in queste zone constituisce una questione importante nei giorni d'oggi. La bonifica del suolo è un metodo per purificare e rivitalizzare il suolo usando piante iperacumulatori. Questo è il processo di rimozione dei contaminanti per proteggere sia la salute della popolazione che dell'ambiente. Lo scopo del nostro studio è di studiare il potenziale di Alyssum murale per estrarre metalli dai rifiuti di scarico. Due esperimenti sono stati condotti con lo stesso tratamento. Per ciascuna zona di cumulo rifiuti, quella di Prrenjas e quella dell complesso metallurgico di Elbasan, (i) i campioni di terreno sono trattati con terreno vegetale di Prrenjas e terreno di Elbasan, e (ii) con il letame, in percentuali diferenti. Per stabilire l'effetto del terreno naturale e del letame sul processo di assorbimento di Ni, la produzione di biomassa e il nichel disponibile, A. murale è stato coltivato su questi campioni di rifiuti. Anche il trifoglio rosso (Trifolium repens), una pinta non-acumulatore, è stato testato in questo esperimento per la ri-vegetazione delle zone di cumulo rifiuti industriali. La fitoestrazione del Ni ed il fattore acumulativo è stato determinate per tutte e due le specie vegetali. Entrambe le zone di cumulo rifiuti sono inquinate con metalli pesanti. La concentrazione di Ni (6859 mg kg-1), Fe (36715 mg kg-1), Cd (22.3 mg kg-1) e Co (286 mg kg-1) era piu elevato nella miniera di Prrenjas, mentre la concentrazione di Cr (7185 mg kg-1), Pb (42.2 mg kg-1) e Zn (135 mg kg-1) era piu elevato nel cumulo rifiuti metallugici di Elbasan. A. murale e T. repens hanno presentato una maggiore toleranza verso Ni. Nell esperimento in vasi, per il T. repens il 1-7% di Ni viene rimosso dal terreno moderatamente contaminato della discarica di Prrenjas ed l' 8.7-29% di Ni dalla zona industriale di Elbasan. For A. murale, il 17-32% di Ni viene rimosso dal terreno di Prrenjas ed il 62% di Ni dalla zona di cumulo rifiuti di Elbasan. Considerando i sopradetti risultati, si puo concludere che A. murale potrebbe essere un utile candidato per le tecnologie di fitoestrazione ex situ in terreni contaminati. Inoltre, entrambe le piante, A. Murale e T. repens, possono essere utilizzate per la rivegetazione delle zone di cumulo rifiuti. L'uso del terreno vegetale è più efficace per migliorare le proprietà dei terreni nelle zone di cumulo rifiuti.
En
It is more than 26 years that some parts of the heavy industry in Albania, such as mining and metallurgy, are closed and fell into disuse. The dumpsites of the metallurgical complex in Elbasan and the Dumpsite of the mine in Prrenjas, which occupy large areas, are part of the old heavy industry. As a consequence, soil pollution in these areas is an important issue nowadays. Soil remediation is a method of purifying and revitalizing the soil by using hyper-accumulator plants. This is the process of removing contaminants in order to protect both the health of the population and the environment. The aim of our study is to investigate the potential of Alyssum murale to extract metals from the dumpsite waste. Two experiments were carried out with the same treatment. For each dumpsite, Prrenjas mine dumpsite and Elbasan metallurgical dumpsite, (i) the soil samples were treated with Prrenjas vegetation soil and Elbasan vegetation soil and (ii) with manure, in different percentages. In order to establish the effect of natural soil and manure on Ni uptake, biomass production and the available nickel, A. murale was grown on this waste samples. The red clover (Trifolium repens) a non-accumulator plant was also tested in this experiment for dumpsite re-vegetation. The nickel phytoextraction and the accumulation factor were determined for both species. Both dumpsites are polluted with heavy metal. The concentration of Ni (6859 mg kg-1), Fe (36715 mg kg-1), Cd (22.3 mg kg-1) and Co (286 mg kg-1) was higher in Prrenjas mine dumpsite, while the concentration of Cr (7185 mg kg-1), Pb (42.2 mg kg-1) and Zn (135 mg kg-1) was higher in Elbasan metallurgal dumpsite. A. murale and T. repens showed a higher tolerance to Ni. In pot experiment, for T. repens 1-7% of DTPA Ni is removed from the contaminated soil of Prrenjas dumpsite and 0.8-2.1% of DTPA Ni from Elbasan industrial dumpsite. For A. murale, 17-32% of DTPA Ni is removed from Prrenjas dumpsite and 8.7-29% of Ni from Elbasan industrial dumpsite. Considering the above results, it can be concluded that A. murale could be a useful candidate for ex - situ phytoextraction technologies in contaminated soils. Moreover, both plants, A. murale and T. repens, could be used for dumping site re-vegetation. The usage of vegetative soil is more effective for improving the properties of dumpsite soils.
Sono più di 26 anni che alcune parti dell'industria pesante in Albania, come la industria mineraria e quella metallurgica, sono chiuse e sono abbandonate. Le zone del cumulo rifiuti nel complesso metallurgico in Elbasan e nella miniera di Prrenjas, che occupano grandi superfici, fanno parte della vecchina industria pesante. Come conseguenza, l'inquinamento del suolo in queste zone constituisce una questione importante nei giorni d'oggi. La bonifica del suolo è un metodo per purificare e rivitalizzare il suolo usando piante iperacumulatori. Questo è il processo di rimozione dei contaminanti per proteggere sia la salute della popolazione che dell'ambiente. Lo scopo del nostro studio è di studiare il potenziale di Alyssum murale per estrarre metalli dai rifiuti di scarico. Due esperimenti sono stati condotti con lo stesso tratamento. Per ciascuna zona di cumulo rifiuti, quella di Prrenjas e quella dell complesso metallurgico di Elbasan, (i) i campioni di terreno sono trattati con terreno vegetale di Prrenjas e terreno di Elbasan, e (ii) con il letame, in percentuali diferenti. Per stabilire l'effetto del terreno naturale e del letame sul processo di assorbimento di Ni, la produzione di biomassa e il nichel disponibile, A. murale è stato coltivato su questi campioni di rifiuti. Anche il trifoglio rosso (Trifolium repens), una pinta non-acumulatore, è stato testato in questo esperimento per la ri-vegetazione delle zone di cumulo rifiuti industriali. La fitoestrazione del Ni ed il fattore acumulativo è stato determinate per tutte e due le specie vegetali. Entrambe le zone di cumulo rifiuti sono inquinate con metalli pesanti. La concentrazione di Ni (6859 mg kg-1), Fe (36715 mg kg-1), Cd (22.3 mg kg-1) e Co (286 mg kg-1) era piu elevato nella miniera di Prrenjas, mentre la concentrazione di Cr (7185 mg kg-1), Pb (42.2 mg kg-1) e Zn (135 mg kg-1) era piu elevato nel cumulo rifiuti metallugici di Elbasan. A. murale e T. repens hanno presentato una maggiore toleranza verso Ni. Nell esperimento in vasi, per il T. repens il 1-7% di Ni viene rimosso dal terreno moderatamente contaminato della discarica di Prrenjas ed l' 8.7-29% di Ni dalla zona industriale di Elbasan. For A. murale, il 17-32% di Ni viene rimosso dal terreno di Prrenjas ed il 62% di Ni dalla zona di cumulo rifiuti di Elbasan. Considerando i sopradetti risultati, si puo concludere che A. murale potrebbe essere un utile candidato per le tecnologie di fitoestrazione ex situ in terreni contaminati. Inoltre, entrambe le piante, A. Murale e T. repens, possono essere utilizzate per la rivegetazione delle zone di cumulo rifiuti. L'uso del terreno vegetale è più efficace per migliorare le proprietà dei terreni nelle zone di cumulo rifiuti.
En
It is more than 26 years that some parts of the heavy industry in Albania, such as mining and metallurgy, are closed and fell into disuse. The dumpsites of the metallurgical complex in Elbasan and the Dumpsite of the mine in Prrenjas, which occupy large areas, are part of the old heavy industry. As a consequence, soil pollution in these areas is an important issue nowadays. Soil remediation is a method of purifying and revitalizing the soil by using hyper-accumulator plants. This is the process of removing contaminants in order to protect both the health of the population and the environment. The aim of our study is to investigate the potential of Alyssum murale to extract metals from the dumpsite waste. Two experiments were carried out with the same treatment. For each dumpsite, Prrenjas mine dumpsite and Elbasan metallurgical dumpsite, (i) the soil samples were treated with Prrenjas vegetation soil and Elbasan vegetation soil and (ii) with manure, in different percentages. In order to establish the effect of natural soil and manure on Ni uptake, biomass production and the available nickel, A. murale was grown on this waste samples. The red clover (Trifolium repens) a non-accumulator plant was also tested in this experiment for dumpsite re-vegetation. The nickel phytoextraction and the accumulation factor were determined for both species. Both dumpsites are polluted with heavy metal. The concentration of Ni (6859 mg kg-1), Fe (36715 mg kg-1), Cd (22.3 mg kg-1) and Co (286 mg kg-1) was higher in Prrenjas mine dumpsite, while the concentration of Cr (7185 mg kg-1), Pb (42.2 mg kg-1) and Zn (135 mg kg-1) was higher in Elbasan metallurgal dumpsite. A. murale and T. repens showed a higher tolerance to Ni. In pot experiment, for T. repens 1-7% of DTPA Ni is removed from the contaminated soil of Prrenjas dumpsite and 0.8-2.1% of DTPA Ni from Elbasan industrial dumpsite. For A. murale, 17-32% of DTPA Ni is removed from Prrenjas dumpsite and 8.7-29% of Ni from Elbasan industrial dumpsite. Considering the above results, it can be concluded that A. murale could be a useful candidate for ex - situ phytoextraction technologies in contaminated soils. Moreover, both plants, A. murale and T. repens, could be used for dumping site re-vegetation. The usage of vegetative soil is more effective for improving the properties of dumpsite soils.
DOI Code:
10.1285/i15910725v39p83
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