Bly i jord och växter: Tillväxt och blyupptag

Abstract

This study investigates how lead content and bioavailability in soil affects growth and root/shoot ratio in three commonly cultivated species: wheat (Triticum turgidum), clover (Trifolium) and radish (Raphanus sativus). The study investigates the levels at which soil lead content contribute to toxic effects in plants, and when it may pose a risk to consumers. In addition, lead accumulation and the suitability for phytoextraction of lead in soil is investigated for wheat and radish.

The three crops were cultivated in soil collected from a disused shooting range outside Staffanstorp, Skåne, Sweden. To a control soil from a low-contaminated site of the shooting range, lead nitrate was added to increase lead content and bioavailability.

Effects on growth and plant root/shoot ratios in this study occurred at a soil bioavailable lead content between 1100 and 2100 mg/kg. Negative effects on shoot growth were significant for radish at 2100 mg Pb/kg, while negative effects on root growth were significant for both radish and wheat. The root/shoot ratio was significantly affected for all three crops at 2100 mg/kg, redistributing biomass from roots to shoots.

The accumulation of lead was about four times higher in radish than in wheat. Even at the lowest and least bioavailable lead concentrations in soil, lead content in wheat and radish was higher than the lead food safety limits for the respective groups of food. In some cases limits were exceeded more than a hundred times. Thus, no fruit or vegetables grown in shooting range soil should be consumed, nor should grass from shooting ranges be used as feeding for livestock.

Radish accumulated lead to the highest extent, accumulating close to 700 mg/kg at the highest level of bioavailable lead in soil. Even though this is a high level, radish is not a suitable crop for large scale phytoextraction, as its biomass production is too low.

Popular Abstract (Swedish)

Jord i anslutning till skjutbanor innehåller ofta mycket höga blyhalter. Blyföroreningarna medför ett ökat upptag av bly i de växter som växer i jord från skjutbanor. Matväxter från skjutbanor kan kraftigt överskrida gränsvärdena för bly i livsmedel. För växterna medför blyexponeringen en omfördelning av biomassa, från rötter till skott.

Bly är en tungmetall, och är giftig för såväl växter som djur. Skjutbanor är ofta utsatta för mycket hög blybelastning till följd av bly i ammunition. Marken på och kring den nedlagda skjutbanan i Grevie utanför Staffanstorp uppskattas ha tillförts 130 ton bly under dess aktiva år. Blyhalterna i marken kan variera stort över en skjutbana, från kring 100 mg bly per kg jord upp till 50 000 mg, och ibland ytterligare högre. Hur tillgängligt blyet i jorden är för växter varierar dessutom beroende på den aktuella jordens egenskaper. Här beskrivs hur blyhalt och biotillgänglighet påverkar tillväxt samt förhållandet i biomassa mellan rötter och skott i vete, klöver och rädisa.

Effekter på tillväxten till följd av blyexponering uppträdde hos såväl vete, klöver som rädisa. Vid biotillgängliga blyhalter på mellan 1100 och 2100 mg per kg jord uppträdde omfördelning av biomassa från rötter till skott hos samtliga tre arter. Även tillväxten i skott hos vete och rädisa minskade vid blyhalter mellan 1100 och 2100 mg per kg jord.

Växtupptag och hälsorisker
Upptaget av bly undersöktes för vete och rädisa. Blyackumulationen var ungefär fyra gånger högre i rädisa än i vete. Blyinnehållet i både vete och rädisa översteg gränsvärdena för respektive livsmedelsgrupp redan vid den lägsta blyhalten i jorden. Som mest överstegs gränsvärdena mer än hundra gånger. En jämförelse har gjorts med en studie av blyansamling i organ hos betesdjur exponerade för bly via bete och foder. Denna visar att blyhalterna i kött från boskap uppfödda på gräs med samma blyhalter som hos vete i skjutbanestudien skulle överskrida livsmedelsgränsvärdena med 10 gånger.

Odling eller betesdrift på blyförorenad mark medför en betydande risk för att gränsvärdena för bly i olika livsmedel kraftigt kommer överskridas, i vissa fall så mycket som hundra gånger. Varken frukt eller grönsaker som växt på en skjutbana bör förtäras, och gräs från skjutbanor bör inte användas som djurfoder.

• author: Roslund, Filip
• supervisor: Pål Axel Olsson
• organization: Studies in Environmental Science
• alternative title: Påverkan på växter odlade i jord från en skjutbana
• course: MVEM12 20151
• year: 2015
• type: H2 - Master's Degree (Two Years)
• subject: Earth and Environmental Sciences
• keywords: tillväxt, biotillgänglighet, jord, livsmedelsgränsvärden, blyackumulering, växtupptag, skjutbanor, Bly
• language: Swedish
• id: 7870444
• date added to LUP: 2015-09-21 13:29:56
• date last changed: 2015-09-21 13:29:56