Elemental Composition of Twelve Plant Species Grown with Irradiated Municipal Sludge

The objective of this research was to determine the availability to plants of elements in sewage sludge irradiated with high-energy electrons for disinfection. Irradiated raw sludge (irradiated with an electron dose of 400 krad) and non-irradiated raw sludge were obtained from the Deer Island Wastewater Treatment Plant of Boston, Massachusetts. The sludges were used to grow 12 plant species under controlled-environmental conditions. The species were: bush bean (Phaseolus vulgaris L.), sweet corn (Zea mays L.), dill (Anethum graveolens L.), lettuce (Lactuca sativa L.), mustard (Brassica juncea Coss.), parsley (Petroselinum crispum Nym.), pumpkin (Cucurbita pepo L.), radish (Raphanus sativus L.), spinach (Spinacia oleracea L.), Swiss chard (Beta vulgaris cicla L.), tomato (Lycopersicon esculentum Mill.), wheat (Triticum aestivum L. em. Thell.). Plants were also grown with inorganic fertilizer added at recommended rates or with tap water. At the end of the experiment (44 days after planting), dry weight and elemental composition of the plants and soil (fine sandy loam, Typic Ustifluvent) were determined. There was no measurable difference in nutrient composition of soil treated with irradiated and non-irradiated raw sludge. In general, plants treated with irradiated raw sludge grew as well as plants treated with non-irradiated raw sludge. Most plants treated with sludge grew as well as plants treated with inorganic fertilizer. Elemental composition of plants treated with irradiated sludge was similar to that of plants treated with non-irradiated sludge. Sludge-treated dill, parsley, spinach, and Swiss chard had high concentrations of one or more of the following heavy elements: Zn, Cu, Ni, Cr. The results showed that plants grown with sludge irradiated with high-energy electrons were similar to plants grown with non-irradiated sludge. Wirkung von bestrahltem Klarschlamm auf die Element-Zusammensetzung von zwolf Pflanzenarten Die Arbeit untersucht die Wirkung einer zur Desinfektion durchgefuhrten Bestrahlung mit energiereichen Elektronen auf die Pflanzenverfugbarkeit von Mineralstoffen eines Klarschlammes. Die Bestrahlung des Schlammes, der aus dem Klarwerk Deer Island in Boston, Massachusetts stammt, erfolgte mit einer Elektronendosis von 400 krad. Sein Trockenmasseanteil betrug 4%. Er wurde in Gaben von insgesamt 200 ml pro Gefas zu je 500 g eines feinsandigen Lehmbodens zugefugt und die folgenden 12 Pflanzenarten 44 Tage in einer Klimakammer darin kultiviert: Buschbohne, Mais, Dill, Salat, Senf, Petersilie, Kurbis, Rettich, Spinat, Mangold, Tomate und Weizen. Zum Vergleich erhielt der Boden den gleichen Schlamm in unbestrahlter Form sowie in zwei weiteren Varianten anorganische Volldungung und nur Leitungswasser. Die Analysen ergaben, das sich die Nahrstoffgehalte des Bodens nach Zufuhr von bestrahltem und unbestrahltem Klarschlamm nicht mesbar unterschieden. Auch die Pflanzen entwickelten sich in beiden Fallen im allgemeinen gleich gut. Die meisten der Pflanzenarten wuchsen in dem mit Klarschlamm versehenen Boden ebenso gut wie mit anorganischer Volldungung. Die Mineralstoffgehalte der Pflanzen unterschieden sich nach Behandlung mit bestrahltem und unbestrahltem Klarschlamm nur wenig voneinander. Dill, Petersilie, Spinat und Mangold wiesen nach Klarschlammzufuhr hohe Gehalte an einem oder mehreren der Schwermetalle Zn, Cu, Ni und Cr auf. Die Ergebnisse zeigen, das die Wirkung von bestrahltem Klarschlamm auf Pflanzen nicht wesentlich von der des unbestrahlten Klarschlamms abweicht.