A Study of Chromium, Cooper, and Lead Distribution from Lignite Fuels Using Cultivated and Non-cultivated Plants as Biological Monitors

Abstract

Concentrations of chromium, copper, and lead were determined in soil and plant specimens collected from the area of coal power plant (CPP), A. Dimitrios, the largest CPP in Greece located on the eastern part of Ptolemais basin, Macedonia. Two cultivated plants (Brassica oleracea var. capitata L. and Zea mays L.) and two non-cultivated plants (Rumex acetosa L. and Verbascum phlomoides L.) were chosen. The mean heavy metal content in the soil is described in the descending order of Cr>Pb>Cu, while for the plant material, the order was Cr>Cu>Pb. Stations in the vicinity of the CPP showed a distinctly high load of Cr in the soil, whereas for the other metals, no such correlation has been noted. Unexpectedly, high levels of chromium and copper have been found in plant samples of the control station (Grevena) where there is no significant point source of air pollution by particulate matter. In general, roots revealed a higher metal concentration than that of the other plant organs. This is more obvious in B. oleracea var. capitata for all metals studied. Thus, B. oleracea var. capitata possesses the potential for phytoremediation of soils contaminated by metals since this plant is removable together with its roots from the contaminated soil. The most contaminated leaves showed a variation in surface roughness. In V. phlomoides the non-glandular, branched candelabrum-like trichomes on the leaf epidermis effectively trapped and retained a considerable number of particles. In contrast, the waxy cuticle of R. acetosa, which forms a smooth sheet over the epidermal cells, enabled the fast removal of particles by rain or wind. In the case of Z. mays, seeds accumulated the lowest amount of all metals.

Factors influencing uptake of contaminated particulate matter in leafy vegetables

“…A low uptake of soil lead by the aboveground biomass of tested vegetables was apparent but a significantly increased Pb content in lettuce leaves at Chernozem and chard leaves at Fluvisol was observed (Table 5 and 6). A lower mobility and/or plantavailability of lead compared to other elements such as Cd and Zn was confirmed in this experiment as well as by Huang et al [35] and Sawidis et al [36]. The lead content in lettuce was variable by location and affected by individual soil physicochemical conditions, especially pH levels and clay content in the soils [12].…”

Airborne particulate matter accumulation on common green wall plants

“…Similarly, epicuticular wax presence has been shown to result in a higher PM deposition (i.e. Saebo et al 2012;Popek et al 2013;Räsänen et al 2013;Barima et al 2014;Perini et al 2017;Weerakkody et al 2017), due to its hydrophobic nature (Sawidis et al 2011). However, in the current study the species containing high wax content did not necessarily have the highest PM accumulation.…”

Διερεύνηση Της Ρύπανσης Με Βαρέα Μέταλλα Και Ραδιενέργεια, Της Λεκάνης Κοζάνης - Πτολεμαΐδας Με Τη Χρήση Βιολογικών Δεικτών, Νερού Και Μικροοργανισμών

“…Κατά την υπόγεια εξόρυξη του λιγνίτη και τον ακόλουθο θρυµµατισµό του, τεράστιες ποσότητες σωµατιδιακής σκόνης λιγνίτη διαχέονται στο γύρω περιβάλλον και επικάθονται στις τραχύς επιφάνειες των φυτών (Sawidis et al 2011). Σοβαρές είναι οι επιπτώσεις στη χλωρίδα και την πανίδα, στα επιφανειακά νερά (Sawidis, 1988) και το κλίµα.…”

“…Διακύµανση των συγκεντρώσεων του χαλκού (Cu) (µg/L) σε δείγµατα που συλλέχθηκαν από τα δυο συστήµατα δειγµατοληψίας. (Fotakis et al, 2008;Petaloti et al, 2006;Petrotou et al, 2011;Sawidis et al, 2011;Tsikritzis et al, 2008;Zoras et al, 2006), έχει επιβαρυνθεί µε υψηλή συγκέντρωση βαρέων µετάλλων, η οποία οφείλεται στην εκτεταµένη εξορυκτική και µεταλλευτική δραστηριότητα των τεσσάρων Ατµοηλεκτρικών Σταθµών (ΑΗΣ) της ΔΕΗ. Το γεγονός αυτό, έχει σηµαντικές επιπτώσεις στο περιβάλλον, δεδοµένου ότι τα βαρέα µέταλλα συσσωρεύονται στο περιβάλλον και επιπλέον διασπείρονται µε τους ανέµους στο έδαφος, στα φυτά, στους ζωντανούς οργανισµούς, στα υδάτινα περιβάλλοντα και γενικότερα στο σύνολο του οικοσυστήµατος.…”

“…Ως περιοχή µελέτης (περιοχή Β) ορίστηκε η λεκάνη Κοζάνης Πτολεµαΐδας, λόγω της υψηλής επιβάρυνσης που δέχεται από βαρέα µέταλλα (Sawidis et al, 2011;Tsikritzis et al, 2008). Η επιλογή των δειγµατοληπτικών περιοχών στην περιοχή Β, βασίστηκε σε δύο κριτήρια.…”