Published May 1998 | Version v1
Report

Evaluation and development of soil values for the pathway 'soil to plant'. Significance of mercury evaporation for the burden of plants

Description

In cooperation with the Ad-hoc working group 'Transfer of heavy metals from soil to plant' of the Laenderarbeitsgemeinschaft Bodenschutz (LABO) the significance of mercury evaporation for the deduction of threshold values in respect of the impact via the pathway soil to plant was investigated. Mercury contamination of food- and feeding stuff plants was examined with special emphasis. For these purposes a lab experiment including three different soils with varying initial mercury load (background level, geogenic and anthropogenic contamination) and two different plant species (parsely and spinach) was carried out under defined conditions in closed lysimeters. Mercury uptake via the roots was minimised since the plants grew in isolated customary substrate which showed a low concentration of mercury. Thus, only the surrounding soil evaporated mercury. The concentrations of mercury in the plants in the background level treatment (0.1 mg Hg/kg dry soil) were 0.15 mg/kg dry matter (spinach) and 0.44 mg/kg dry matter (parsely). The treatment with anthropogenic contaminated soil (111 mg Hg/kg dry soil) resulted in concentrations in the two plants of 2.0 and 2.6 mg/kg dry matter, respectively. A comparable order of magnitude was achieved in the geogenic contaminated treatment (34 mg Hg/kg dry soil) with 2.1 mg/kg dry matter. Experiments conducted with radioactive 203Hg showed in each case recoveries of 20 to 34% in the leaves regarding the evaporated Hg-tracer. Also in the stem and in the roots Hg-tracer could be detected, indicating a translocation within the plant from leaf to root. By means of a comprehensive literature study the state of the art for Hg-evaporation and Hg-uptake of plants was compiled. Comparing the experimental results with data derived from literature, the Hg-concentrations found are confirmed by results of other authors. (orig.)

Availability note (English)

Available from TIB Hannover: RN 8908(98-114,2)

Abstract (German)

In fachlicher Zusammenarbeit mit der Ad-hoc-Arbeitsgruppe 'Schwermetalltransfer Boden/Pflanze' der Laenderarbeitsgemeinschaft Bodenschutz (LABO) wurde fuer die Ableitung von Pruef- und Massnahmenwerten bezueglich des Einwirkungspfades Boden/Pflanze die Bedeutung der Quecksilber-Evaporation im Hinblick auf die Hg-Kontamination von Nahrungs- bzw. Futtermittelpflanzen untersucht. Zu diesem Zweck wurde ein Gefaessversuch mit drei verschiedenen Boeden und unterschiedlicher Hg-Vorbelastung (Hintergrundbelastung, geogen und anthropogen belastet) und zwei verschiedenen Pflanzenarten (Petersilie und Spinat) im Labor unter definierten Randbedingungen in geschlossenen Lysimetern durchgefuehrt. Eine wurzelbuertige Hg-Aufnahme wurde dahingehend minimiert, indem die Pflanzen in handelsueblicher Kulturerde mit geringer Hg-Konzentration isoliert wuchsen und nur der umgebende Boden Hg evaporierte. Die Hg-Konzentrationen der Pflanzen betrugen auf der unbelasteten Variante (0,1 mg Hg/kg TS Boden) 0,15 (Spinat) und 0,44 mg/kg (Petersilie). Bei dem anthropogen belasteten Boden (111 mg Hg/kg TS Boden) wurden Werte von 2,0 und 2,6 mg/kg TS in der Pflanze gemessen. Eine vergleichbare Groessenordnung wurde auf der geogen belasteten Variante (34 mg Hg/kg TS Boden) mit 2,1 mg/kg TS erreicht. Versuche mit radiaktivem 203Hg zeigten, dass in allen Faellen 20 bis 34% des evaporierten Hg-Tracers in der Blattmasse wiedergefunden wurde. Aber auch im Stengel und selbst in der Wurzel konnte der Hg-Tracer nachgewiesen werden, was auf eine Translokation innerhalb der Pflanze vom Blatt zur Wurzel schliessen laesst. Fuer den Vergleich der Untersuchungsergebnisse mit bestehenden Literaturdaten wurde im Rahmen einer Literaturstudie der aktuelle Kenntnisstand zur Hg-Evaporation des Bodens und zur Hg-Aufnahme von Pflanzen zusammengetragen. Der Vergleich zeigt, dass die gefundenen Hg-Konzentrationen mit Ergebnissen anderer Autoren im Einklang stehen. (orig.)

Additional details

Additional titles

Original title (German)
Ueberpruefung und Fortentwicklung der Bodenwerte fuer den 'Boden-Pflanze-Pfad'. Teilbericht: Evaporation von Quecksilber aus kontaminierten Boeden und deren Bedeutung fuer die Hg-Aufnahme von Kulturpflanzen

Publishing Information

Imprint Pagination
121 p.
Report number
UBA-FB--98-114/2