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Investigation of the accumulation effects of heavy metals in oil palm plantation soils fertilized with anaerobically treated palm oil mill effluent in southern Nigeria

Untersuchung der Akkumulationseffekte von Schwermetallen in Böden von Ölpalmenplantagen, die mit anaerob behandelten Abwässern aus Palmölmühlen im Süden Nigerias gedüngt wurden

  • The accumulation of heavy metal in oil palm plantation soils is a growing concern due to its potential environmental and health implications. This study aimed to investigate the accumulation of heavy metal on oil palm plantation soil fertilized with palm oil mill effluent POME. The research appraised the extent of contamination in oil palm plantation soil in Ikpoba Okha local government area of Edo state Nigeria. Soil sample were collected from different soil depth ranges 0-15cm, 15-30cm, 30-45cm, 45-60cm and 60-70cm of POME treated soil at five locations (2-6) and the control location 1 within oil palm plantations. The concentrations of the heavy metals (Cu, Mn, Zn, Ni, Pb, Cd, Cr, As, Hg) were analyzed using the atomic absorption spectrometry (AAS). The results show that the application of POME as fertilizer led to increased concentration of heavy metals. Significant difference at (p < 0.05) level in concentration was obtained across the different depths of the treated locations for the metals compared to the background location.The accumulation of heavy metal in oil palm plantation soils is a growing concern due to its potential environmental and health implications. This study aimed to investigate the accumulation of heavy metal on oil palm plantation soil fertilized with palm oil mill effluent POME. The research appraised the extent of contamination in oil palm plantation soil in Ikpoba Okha local government area of Edo state Nigeria. Soil sample were collected from different soil depth ranges 0-15cm, 15-30cm, 30-45cm, 45-60cm and 60-70cm of POME treated soil at five locations (2-6) and the control location 1 within oil palm plantations. The concentrations of the heavy metals (Cu, Mn, Zn, Ni, Pb, Cd, Cr, As, Hg) were analyzed using the atomic absorption spectrometry (AAS). The results show that the application of POME as fertilizer led to increased concentration of heavy metals. Significant difference at (p < 0.05) level in concentration was obtained across the different depths of the treated locations for the metals compared to the background location. However, As and Hg were not significantly different between the POME treated soil and control location. The impacts of POME treatment have greater effects on the concentration of the essential metal (Cu, Mn, Zn, Ni) compare to the non-essential metal (Pb, Cr, Cd, As, Hg). The concentration of the metals was below the permissible limits of regulatory standards. The increase concentration of the essential metal could have potential implications of soil contamination due to accumulation over time. The soil had contamination factor and pollution load index of low to moderate contamination and pollution. The control location 1 had the closest similarity with the location 6. The study proposed recommendation for POME usage as organic fertilizer in agricultural soil but with close monitory.show moreshow less
  • Die Anreicherung von Schwermetallen in den Böden von Ölpalmenplantagen gibt aufgrund ihrer potenziellen Auswirkungen auf Umwelt und Gesundheit zunehmend Anlass zur Sorge. Ziel dieser Studie war es, die Anreicherung von Schwermetallen in Ölpalmenplantagenböden zu untersuchen, die mit Palmölmühlenabwässern (POME) gedüngt wurden. Im Rahmen der Studie wurde das Ausmaß der Kontamination von Ölpalmenplantagenböden in Ikpoba Okha im Bundesstaat Edo in Nigeria untersucht. An fünf Standorten (2-6) wurden Bodenproben aus verschiedenen Tiefenbereichen (0-15 cm, 15-30 cm, 30-45 cm, 45-60 cm und 60-70 cm) von mit POME behandeltem Boden und dem Kontrollstandort 1 innerhalb der Ölpalmenplantagen entnommen. Die Konzentrationen der Schwermetalle (Cu, Mn, Zn, Ni, Pb, Cd, Cr, As, Hg) wurden mit Hilfe der Atomabsorptionsspektrometrie (AAS) analysiert. Die Ergebnisse zeigen, dass die Anwendung von POME als Düngemittel zu einer erhöhten Konzentration von Schwermetallen führte. In den verschiedenen Tiefen der behandelten Standorte wurde ein signifikanterDie Anreicherung von Schwermetallen in den Böden von Ölpalmenplantagen gibt aufgrund ihrer potenziellen Auswirkungen auf Umwelt und Gesundheit zunehmend Anlass zur Sorge. Ziel dieser Studie war es, die Anreicherung von Schwermetallen in Ölpalmenplantagenböden zu untersuchen, die mit Palmölmühlenabwässern (POME) gedüngt wurden. Im Rahmen der Studie wurde das Ausmaß der Kontamination von Ölpalmenplantagenböden in Ikpoba Okha im Bundesstaat Edo in Nigeria untersucht. An fünf Standorten (2-6) wurden Bodenproben aus verschiedenen Tiefenbereichen (0-15 cm, 15-30 cm, 30-45 cm, 45-60 cm und 60-70 cm) von mit POME behandeltem Boden und dem Kontrollstandort 1 innerhalb der Ölpalmenplantagen entnommen. Die Konzentrationen der Schwermetalle (Cu, Mn, Zn, Ni, Pb, Cd, Cr, As, Hg) wurden mit Hilfe der Atomabsorptionsspektrometrie (AAS) analysiert. Die Ergebnisse zeigen, dass die Anwendung von POME als Düngemittel zu einer erhöhten Konzentration von Schwermetallen führte. In den verschiedenen Tiefen der behandelten Standorte wurde ein signifikanter Unterschied (p < 0,05) in der Konzentration der Metalle im Vergleich zu den Hintergrundstandorten festgestellt. Bei As und Hg gab es jedoch keine signifikanten Unterschiede zwischen dem mit POME behandelten Boden und dem Kontrollstandort. Die Auswirkungen der POME-Behandlung haben größere Auswirkungen auf die Konzentration der essentiellen Metalle (Cu, Mn, Zn, Ni) im Vergleich zu den nicht-essentiellen Metallen (Pb, Cr, Cd, As, Hg). Die Konzentration der Metalle lag unter den zulässigen Grenzwerten der gesetzlichen Normen. Der Anstieg der Konzentration des essentiellen Metalls könnte aufgrund der Akkumulation im Laufe der Zeit potenzielle Auswirkungen auf die Bodenverschmutzung haben. Der Boden wies einen Kontaminationsfaktor und einen Schadstoffbelastungsindex von geringer bis mäßiger Kontamination und Verschmutzung auf. Der Kontrollstandort 1 wies die größte Ähnlichkeit mit dem Standort 6 auf. In der Studie werden Empfehlungen für die Verwendung von POME als organischer Dünger in landwirtschaftlich genutzten Böden ausgesprochen, allerdings unter strenger Überwachung.show moreshow less

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Metadaten
Author: Osamudiamen Godwin Odigie
URN:urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-67564
DOI:https://doi.org/10.26127/BTUOpen-6756
Referee / Advisor:Prof. Dr. Bachar Ibrahim
Document Type:Doctoral thesis
Language:English
Year of Completion:2024
Date of final exam:2024/06/07
Release Date:2024/07/05
Tag:Akkumulation; Boden; Kontamination; Palmölmühlenabwässer; Schwermetallen
Accumulation; Contamination; Heavy-metal; POME
GND Keyword:Benin City; Ölpalmenanbau; Organisches Düngemittel; Schwermetallbelastung
Institutes:Fakultät 5 Wirtschaft, Recht und Gesellschaft / FG Öffentliches Recht, insbesondere Umwelt- und Planungsrecht (mit FG Zivilrecht)
Other Notes:PhD-Programm Environmental and Resource Management
Licence (German):Creative Commons - CC BY-SA - Namensnennung - Weitergabe unter gleichen Bedingungen 4.0 International
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