Phytoremediation of heavy metals in contaminated soil by composts and beneficial microorganisms in vegetable crops

Целта на настоящия дисертационен труд е да се изследват възможностите за подобряване на растежа и развитието на зеленчукови растения, отглеждани върху замърсена с тежки метали почва, с използване на екологичен подход. Развитието на спанака, граха и репичките в замърсените с тежки метали почви има като резултат намаляване на рН и на електропроводимостта в ризосферната зона на растенията. Внасянето на компост води до увеличаване на запасеността на почвите с азот, фосфор и органично вещество. Компостът има по-силен положителен ефект върху развитието на зеленчуковите култури в условията на замърсени почви в сравнение със самостоятелното внасяне на бактериални популации. Развитието на зеленчуковите растения без добавки води до мобилизиране на биодостъпни концентрации на тежките метали, докато внасянето на компост ги понижава значително. Внасянето на компост води до съществено намаляване натрупването на тежки метали в биомасата на зеленчуковите култури. Съществува пряка зависимост между концентрацията на тежките метали в почвата и натрупването им в растенията. Тя е най-силно изразена по отношение на кадмия и в по-малка степен при цинка и оловото. Спанакът е подходящ растителен вид за установяване наличието на биодостъпни тежки метали в земеделски почви. Концентрацията на тежките метали в листата е пропорционална на концентрацията им в почвата. Използваният подход с внасяне на компост и популации на полезни бактерии се явява вид фитостабилизация на замърсени с тежки метали почви. This dissertation aims to explore the possibilities for improving the growth and development of vegetable plants grown on soil contaminated with heavy metals using an environmental friendly approach. The development of spinach, peas and radishes in soils contaminated with heavy metals reduces pH and electrical conductivity in the rhizosphere of plants. The application of compost leads to an increase in the supply of soils with nitrogen, phosphorus and organic matter. The development of vegetable plants without amendments leads to the mobilisation of heavy metals' bioavailable concentrations, while compost's introduction significantly reduces them. The application of compost leads to a significant reduction in the accumulation of heavy metals in the biomass of vegetable crops. There is a direct relationship between the concentration of heavy metals in the soil and their accumulation in plants. It is most pronounced with regard to cadmium and to a lesser extent in relation to zinc and lead. Spinach is a suitable plant species for detecting the presence of bioavailable heavy metals in agricultural soils. The concentration of heavy metals in the leaves is proportional to their concentration in the soil. The approach used with compost and populations of beneficial bacteria is a type of phytostabilisation of soils contaminated with heavy metals.