Naslov
Ukupni i biljci raspoloživi teški metali u kiselim i karbonatnim tlima Hrvatske
(Total and plant available heavy metals in acid and calcareous soils in Croatia)

Autori
Teodorović, Bojana

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, diplomski rad

Fakultet
Poljoprivredni fakultet

Mjesto
Osijek

Datum
21.07

Godina
2008

Stranica
57

Mentor
Lončarić, Zdenko

Ključne riječi
zlatotopka ; EDTA ; DTPA ; HCl ; AA-EDTA ; mikroelementi ; toksični elementi
(aqua regia ; EDTA ; DTPA ; HCl ; AA-EDTA ; microelements ; toxic elements)

Sažetak
Provedene su laboratorijske analize 57 uzoraka tla različite pH vrijednosti različitim ekstrakcijskim sredstvima. Cilj je ovog rada utvrditi utjecaj pH vrijednosti na raspoloživost teških metala u tlu (Fe, Mn, Zn, Cu, Ni, Cd, Cr, Co, Pb), te usporediti različite metode ekstrakcije raspoloživih teških metala u kiselim i karbonatnim tlima. Osnovna je hipoteza da se iz kiselih i karbonatnih tala korištenjem različitih otopina ekstrahiraju različite količine pojedinih teških metala, kako apsolutno, tako i u odnosu na ukupnu količinu utvrđenu razaranjem tla zlatotopkom. U istraživanim tlima utvrđen je najveći ukupni sadržaj Fe, zatim Mn, a slijede Zn, Cr, Ni, Cu, Pb, Co i s najnižom ukupnom koncentracijom Cd. Sva istraživana tla mogu se koristiti u poljoprivrednoj proizvodnji s aspekta dozvoljenih količina teških metala, ali postoje ograničenja za uporabu u ekološkoj poljoprivredi zbog koncentracije Cd u 1 uzorku, koncentracije Cr u 18 uzoraka i koncentracije Ni u 30 uzoraka. Analizirane teške metale s obzirom na količine ekstrahirane različitim otopinama možemo podijeliti u nekoliko grupa: 1. grupa Fe i Mn: sve ekstrakcije rezultirale su najvećom koncentracijom Fe i Mn, ali su relativno ekstrahirani vrlo mali postoci tih elemenata (0, 3-1, 4% Fe i 0, 58-3, 4% Mn) od ukupnih količina. Najmanje je Fe i Mn ekstrahirano EDTA otopinom, a najviše AA-EDTA otopinom. 2. grupa Zn i Cu: po ekstrahiranim količinama u pravilu odmah iza Fe i Mn, relativno je Cu uvijek ekstrahirano više od Zn (% od ukupnih količina), ali je koncentracija Cu veća od koncentracije Zn samo ekstrakcijom s EDTA. 3. grupa Pb i Cd: uvijek su, uz Cu, ekstrahirani u najvećem % od ukupnih količina. Ipak, Cd je gotovo uvijek ekstrahiran u apsolutno najmanjim koncentracijama, a Pb je odmah iza Zn i Cu, pa čak u višim koncentracijama od Zn (EDTA) ili i Zn i Cu (AA- EDTA). 4. grupa Ni i Co: Ni je po ekstrahiranim koncentracijama uvijek na 6. mjestu iza Fe, Mn, Zn, Cu i Pb, a Co na 7. mjestu (iza Ni) uz zamjenu mjesta ta dva elementa nakon ekstrakcije s AA-EDTA. Relativno, udio ekstrahiranog Ni i Co u % od ukupnih količina uvijek je manji od udjela Cd, Pb i Cu, a prosječno je u rangu Zn. 5. grupu čini Cr: po ukupnom je sadržaju u tlu na 4. mjestu iza Fe, Mn i Zn, ali se ekstrahira u vrlo malom postotku (0, 06-1, 3%) i koncentracija mu je viša jedino od koncentracije Cd. Usporedba količina teških metala ekstrahiranih s 4 ekstrakcijske otopine upućuje na zaključak da najviše teških metala ekstrahira otopina AA- EDTA, zatim HCl, EDTA, a najmanje DTPA. Samo su 4 izuzetka od ovog pravila. Utjecaj pH reakcije tla, tj. kiselosti i karbonatnosti tala, dovodi do zaključka da su ekstrakcijske otopine bitno različite učinkovitosti s aspekta postotka ukupnih količina koje su ekstrahirane iz kiselih i karbonatnih tala: 1. sve otopine (HCl, EDTA, DTPA, AA-EDTA) ekstrahirat će veći postotak Fe, Mn, Co i Cr od njihovih ukupnih količina u kiselim tlima nego u karbonatnim tlima, 2. sve ostale elemente (Zn, Cu, Ni, Cd, Pb) otopina AA-EDTA ekstrahirat će u većem postotku od ukupnih količina iz karbonatnih nego iz kiselih tala, 3. otopina HCl ekstrahirat će veći postotak svih teških metala od njihove ukupne količine iz kiselih nego iz karbonatnih tala, 4. EDTA otopina ekstrahira veći postotak Zn, Cu, Pb i Cd iz karbonatnih nego iz kiselih tala, a veći postotak Ni iz kiselih tala, 5. DTPA otopina ekstrahira veći postotak Zn iz karbonatnih tala, a veći postotak Cu, Ni, Cd i Pb od njihovi ukupnih količina iz kiselih tala. Mnogobrojne statistički značajne korelacije utvrđene između koncentracija različitih analiziranih teških metala ekstrahiranih pojedinom otopinom, zatim između koncentracija pojedinog teškog metala ekstrahiranog različitim otopinama omogućavaju kreiranje kompjutorskog regresijskog modela za procjenu koncentracije određenog teškog metala na temelju koncentracije nekog drugog metala utvrđenog istom ekstrakcijskom otopinom ili na temelju koncentracije tog istog metala utvrđenog drugom ekstrakcijskom otopinom. Pri tome se teški metali i ekstrakcijske otopine razlikuju po značajnosti korelacija. Najmanje je u značajnim korealcijama zastupljen Mn, a najzastupljeniji su Fe, Cd, Zn, Pb i Cu. Također, ekstrakcijske otopine s najznačajnijim korelacijama su AA-EDTA, EDTA i DTPA. Posebno su značajne korelacije s ukupnim količinama teških metala, utvrđene nakon razaranja tla zlatotopkom, jer omogućavaju procjenu biljci pristupačnih teških metala na temelju utvrđenih ukupnih količina. Značajne korelacije ukupnih i ekstrahiranih količina utvrđene su za ekstrakciju Pb, Co, Ni, Cd i Cu s AA-EDTA što znači da bi se pristupačne količine tih elemenata mogle procjeniti na temelju ukupnih količina u tlu i utvrđenih korelacija. Podjela tala na kisela i karbonatna dodatno poboljšava sve korelacije i umanjuje odstupanje procjene pristupačnih teških metala od analitički utvrđenih vrijednosti. Ovakav model je logičan nastavak provedenih istraživanja uz poželjnu dvostupanjsku validaciju: 1. validaciju procjene koncentracije teškog metala koja bi bila ekstrahirana određenom otopinom, 2. validaciju raspoloživosti teških metala biološkim testom, tj. vegetacijskim pokusom. Potencijalno najinteresantnija metoda je AA- EDTA zbog najviših koncentracija ekstrahiranih teških metala, zbog najveće multielementarnosti u dosadašnjoj primjeni metode, zbog visoke osjetljivosti na pH reakciju tla te zbog velikog broja statistički vrlo značajnih korelacija s metodama ekstrakcije tla s EDTA (metoda koja se najčešće koristi za interpretaciju pristupačnosti teških metala mikoroelemenata u Republici Hrvatskoj), DTPA (standardizirana metoda u Republici Hrvatskoj) i zlatotopkom (metoda standardizirana u Republici Hrvatskoj i propisana obavezna uporaba metode Pravilnicima).

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Poljoprivreda (agronomija)

POVEZANOST RADA