Katedra Chemii Rolniczej i Katedra Gleboznawstwa Akademii...

12
ROCZNIKI GLEBOZNAWCZE T. XXXIX, NR 4 S. 135 - 146, WARSZAWA 1988 ELIGIUSZ ROSZYK, LESZEK SZERSZEŃ NAGROMADZENIE METALI CIĘŻKICH W WARSTWIE ORNEJ GLEB STREF OCHRONY SANITARNEJ PRZY HUTACH MIEDZI * CZĘŚĆ I. „LEGNICA” Katedra Chemii Rolniczej i Katedra Gleboznawstwa Akademii Rolniczej we Wrocławiu WSTĘP Huta „Legnica” po odbudowie w roku 1954 podjęła produkcję miedzi elektrolitycznej z surowców wydobywanych w tzw. starym zagłębiu w rejonie Bolesławca. W miarę wzrostu wydobycia rudy, w szczególności od roku 1986, kiedy to oddano do eksploatacji pierwsze kopalnie w no- wym zagłębiu, wzrosła również produkcja miedzi. Wraz ze zwiększeniem produkcji przy niedostatecznym zabezpieczeniu jej hermetyzacji, nie- zbędnej we wszystkich hutach metali kolorowych, zakład ten z uwagi na emisję stawał się coraz bardziej uciążliwy dla otoczenia. W kolej- nych latach nakładanie na hutę coraz większych planów produkcyjnych doprowadziło do wyjątkowo dużych emisji w latach 1974, 1975 i 1977, co przyspieszyło degradację gleb ze wszystkimi jej negatywnymi skut- kami. W tej mierze znamienny może być areał upraw stanowiący w ko- lejnych latach podstawę odszkodowań: 1973 — 152 ha, 1975 >— 357 ha, 1977 — 442 ha, 1980 — 741 ha, 1982 — 1048 ha. Do roku 1970, pomimo widocznych już wówczas skutków emisji hut- niczych na przylegających terenach użytkowanych rolniczo, nie prowa- dzono systematycznych badań z tym związanych. Pierwsze badania zwiadowcze gleb znajdujących się w granicach strefy ochronnej prze- prowadzili Kowaliński i wsp. [5]. Zwrócono już wówczas uwagę na zmiany cech morfologicznych i zmiany w składzie chemicznym oraz we właściwościach fizycznych badanych gleb. Kolejne badania przeprowa- dzono w roku 1975 [ 6 ] i po roku 1980 [1, 3, 7, 8 ]. Zmianom zachodzącym w glebach przy hucie „Legnica” poświęcono w badaniach stosunkowo mało uwagi, albowiem na początku lat siedem- * W badaniach uczestniczyły katedry: Chemii Rolniczej i Gleboznawstwa AR we Wrocławiu, laboratorium IMUZ w Falentach, Okręgowa Stacja Chemiczno-Rol- nicza we Wrocławiu i Ośrodek Badań i Kontroli Środowiska w Legnicy.

Transcript of Katedra Chemii Rolniczej i Katedra Gleboznawstwa Akademii...

Page 1: Katedra Chemii Rolniczej i Katedra Gleboznawstwa Akademii ...ssa.ptg.sggw.pl/files/artykuly/1988_39/1988_tom_39_nr_4/tom_39_nr_4... · arable layer of soils of the sanitary protection

R O CZN IK I G LE B O ZN A W C ZE T. X X X IX , NR 4 S. 135 - 146, W A R S Z A W A 1988

E LIG IU S Z ROSZYK , LESZEK SZERSZEŃ

N AG R O M A D ZE N IE M E T A L I C IĘŻKICH W W A R STW IE ORNEJ GLEB STREF O CH RO NY S A N ITA R N E J P R Z Y H U TA C H M IE D ZI *

CZĘŚĆ I. „L E G N IC A ”

Katedra Chemii Rolniczej i Katedra Gleboznawstwa Akademii Rolniczej weWrocławiu

W STĘP

Huta „Legnica” po odbudowie w roku 1954 podjęła produkcję miedzi elektrolitycznej z surowców wydobywanych w tzw. starym zagłębiu w rejonie Bolesławca. W miarę wzrostu wydobycia rudy, w szczególności od roku 1986, kiedy to oddano do eksploatacji pierwsze kopalnie w no­w ym zagłębiu, wzrosła również produkcja miedzi. W raz ze zwiększeniem produkcji przy niedostatecznym zabezpieczeniu je j hermetyzacji, n ie­zbędnej w e wszystkich hutach metali kolorowych, zakład ten z uwagi na emisję stawał się coraz bardziej uciążliwy dla otoczenia. W ko lej­nych latach nakładanie na hutę coraz większych planów produkcyjnych doprowadziło do w yjątkow o dużych emisji w latach 1974, 1975 i 1977, co przyspieszyło degradację gleb ze wszystkim i jej negatywnym i skut­kami. W tej m ierze znamienny może być areał upraw stanowiący w ko­lejnych latach podstawę odszkodowań: 1973 — 152 ha, 1975 >— 357 ha, 1977 — 442 ha, 1980 — 741 ha, 1982 — 1048 ha.

Do roku 1970, pomimo widocznych już wówczas skutków emisji hut­niczych na przylegających terenach użytkowanych rolniczo, nie prowa­dzono systematycznych badań z tym związanych. Pierwsze badania zwiadowcze gleb znajdujących się w granicach strefy ochronnej prze­prowadzili Kowaliński i wsp. [5]. Zwrócono już wówczas uwagę na zmiany cech morfologicznych i zmiany w składzie chemicznym oraz we właściwościach fizycznych badanych gleb. Kolejne badania przeprowa­dzono w roku 1975 [6 ] i po roku 1980 [1, 3, 7, 8 ].

Zmianom zachodzącym w glebach przy hucie „Legn ica” poświęcono w badaniach stosunkowo mało uwagi, albowiem na początku lat siedem­

* W badaniach uczestniczyły katedry: Chemii Rolniczej i Gleboznawstwa A R we Wrocławiu, laboratorium IM U Z w Falentach, Okręgowa Stacja Chemiczno-Rol- nicza we Wrocławiu i Ośrodek Badań i Kontroli Środowiska w Legnicy.

Page 2: Katedra Chemii Rolniczej i Katedra Gleboznawstwa Akademii ...ssa.ptg.sggw.pl/files/artykuly/1988_39/1988_tom_39_nr_4/tom_39_nr_4... · arable layer of soils of the sanitary protection

136 E. Roszyk, L. Szerszeń

dziesiątych uruchomiona została kolejna huta „G łogów I ” , którą zainte­resowało się w iele jednostek badawczych. Stało się tak z dwu powodów: po pierwsze produkcja miedzi w nowej hucie była większa, można się więc było spodziewać intensywniejszych emisji i szybciej postępującej degradacji środowiska; po drugie zmiany zachodzące w glebach można było śledzić niejako od stanu wyjściowego.

CEL B A D A Ń

Celem naszych badań było określenie stopnia i zasięgu nagromadze­nia metali ciężkich w warstw ie ornej gleb na terenie strefy ochrony sanitarnej przy hucie „Legn ica” i opracowanie mapy poglądowej w skali 1 : 1 0 0 0 0 , odzwierciedlającej aktualny stan zagrożenia tego obszaru. Mapa ta w przyszłości może stanowi odniesienie do zmian zachodzących pod w pływ em toksycznych emisji z huty miedzi.

M A T E R IA Ł I M ETO D Y

Z powierzchni około 4 000 ha strefy ochrony sanitarnej pobrano laską glebową z warstwy ornej 278 zbiorczych próbek glebowych. Dla bliższego scharakteryzowania materiału oznaczono w nim niektóre w ła­ściwości fizyczne i chemiczne oraz zawartość całkowitą w ielu metali ciężkich metodami obowiązującymi w stacjach chemiczno-rolniczych w kraju: pH (1 M KC1) elektrometrycznie, skład granulometryczny me­todą areometryczną, w ęgiel organiczny metodą Tiurina, kwasowość hy- drolityczną metodą Kappena, kationy o charakterze zasadowym metodą Pallmanna, oznaczając K, Na i Ca na fotometrze płomieniowym, M g ko­lorym etrycznie z żółcienią tytanową, fosfor i potas rozpuszczalny metodą Egnera-Riehma, magnez rozpuszczalny metodą Schachtschabela, siarkę całkowitą — metodą Buttersa i Chenery’ego, siarkę siarczanową — me­todą Bartsley’a i Lancastera, zawartość całkowitą Cu, Zn, Pb, Mn i Cd po rozłożeniu gleby w kwasie fluorowodorowym z dodatkiem kwasu nad­chlorowego — za pomocą atomowej absorpcyjnej spektrofotometrii, Ni, Co, Hg i As oznaczano metodami stosowanymi w laboratorium IM U Z w Falentach.

C H A R A K T E R Y S T Y K A GLEB

Badane gleby zostały wytworzone ze skał osadowych luźnych, wod­nego pochodzenia. Ich skład granulometryczny był mało zróżnicowany (tab. 1 ), bowiem w zdecydowanej większości były to gleby niecałkowite i w 8 6 % pyłowo-ilaste; pozostała natomiast część badanych próbek w y ­kazała skład granulometryczny glin pylastych.

Page 3: Katedra Chemii Rolniczej i Katedra Gleboznawstwa Akademii ...ssa.ptg.sggw.pl/files/artykuly/1988_39/1988_tom_39_nr_4/tom_39_nr_4... · arable layer of soils of the sanitary protection

Metale ciężkie w glebach okolic Legnicy 137

Pod względem typologicznym były to w głównej m ierze gleby płowe. Jedynie na stokach występowały gleby brunatne, a na niedużych po­wierzchniach, w obniżeniach terenu, czarne ziemie.

Tabela 1

Niektóre właściwości badanych gleb Some properties of the soils tested

Składnik — Element 1 Zawartość średnia1

i Wahania — FluctuationMean content 1 (od-do) (from-to)

Części spławialne — Clay and silt particles, % 41 19-55Części koloidalne — Colloidal particles, % 7 2-16Odczyn — Reaction pH (IM KCl) 5,3 3,8-7,3Hh meq/100 g 3,3 0,6-10,5С organiczny — organie, % 1,39 0,37-4,80P rozpuszczalny — soluble, mg/100 g 5,9 0,3-31,2

i К rozpuszczalny — soluble, mg/100 g 20,6 1,7-119,3; Mg rozpuszczalny — soluble, mg/100 g 9,0 1,4-66,8j S całk. — total, mg/100 g 30,7 12,0-82,0i S —S04 mg/100 g 9,1 1,2-24,7

W ostatnich latach — na skutek emisji pyłów i gazów z huty — zmienił się w dużej m ierze charakter użytkowania tych gleb. W bliskim sąsiedztwie zakładu uległy wyelim inowaniu dotychczasowe uprawy ro­ślin zbożowych i okopowych, a w ich miejsce wprowadzono roślinność trawiastą oraz krzew y i drzewa dla przeprowadzenia rekultywacji bio­logicznej i zapobieżenia procesom erozji wodnej i eolicznej tych terenów.

48% wszystkich przebadanych próbek glebowych posiadało odczyn kwaśny, a 17% silnie kwaśny. Pozostałe 29% wykazało odczyn słabo kwaśny, natomiast 6 % obojętny. Zakwaszenie badanych gleb wynika głównie z w ieloletniego zaniedbania wapnowania, co znalazło swoje od­bicie w kwasowości hydrolitycznej.

Potrzeby wapnowania gleb w strefie ochrony sanitarnej huty są bardzo duże, w większości przypadków mieszczą się w granicach 5 - 8 t CaC03 na 1 ha, przekraczając w 14 badanych próbkach dawkę 1 0 t dla zneutralizowania kwasowości.

W poziomie próchnicznym 54% próbek zawiera od 1 do 2 % węgla organicznego, 28'% — od 2,1 do 3,0%, 16% powyżej, natomiast tylko 2% próbek zawiera w ęgiel organiczny poniżej 1 % . Rozpuszczalne form y fosforu, potasu i magnezu w badanych glebach wykazują duże wahania (tab. 1 ). Oceniając uzyskane w yn iki według norm przyjętych w kraju [9], stwierdzić można, że nie były to w czasie prowadzenia badań gleby ubogie w podstawowe składniki pokarmowe (tab. 2 ).

Page 4: Katedra Chemii Rolniczej i Katedra Gleboznawstwa Akademii ...ssa.ptg.sggw.pl/files/artykuly/1988_39/1988_tom_39_nr_4/tom_39_nr_4... · arable layer of soils of the sanitary protection

138 E. Roszyk, L. Szerszeń

Tabela 2

Zawartość fosforu, potasu i magnezu w glebach strefy ochrony sanitarnej huty „Legnica” w % przebadanych próbek (n = 277)

Phosphorus, potassium and magnesium content in soils of the sanitary zone of the “Legnica” métallurgie plant, in % of samples tested (n = 277)

SkładnikElement

Bardzo niska Very low

NiskaLow

j Średnia 1 Medium

WysokaHigh

Bardzo wysoka Very high

FosforPhosphorus

!11

i27 29 21 12

PotasPotassium

14 10 36 14 26

MagnezMagnesium

9 23!: 42 14 12

Pomimo bardzo dużych emisji zw iązków siarki z huty od w ielu już lat, nie stwierdzono nagromadzenia tego pierwiastka w okolicznych gle­bach. Dowodzą tego przedstawione oznaczenia jej zawartości w w ar­stwie ornej (tab. 1 ) oraz częstotliwość występowania tych połączeń w po-

m g / 1 0 0 g g l e b y —soi l

m g / 1 0 0 g g l e b y - s o i l

Rys. 1. Częstotliwość występowania siarki całkowitej i siarczanowej w poszcze­gólnych klasach zawartości (n = 91)

Fig. 1. Occurrence frequency of total sulphur and sulphates in particular classesof its content (n = 91)

Page 5: Katedra Chemii Rolniczej i Katedra Gleboznawstwa Akademii ...ssa.ptg.sggw.pl/files/artykuly/1988_39/1988_tom_39_nr_4/tom_39_nr_4... · arable layer of soils of the sanitary protection

Metale ciężkie w glebach okolic Legnicy 139

szczególnych klasach zawartości (rys. 1). Udział jednak 3 -S 0 4 w S-cał- kowitej w badanych próbkach był stosunkowo w iększy niż w glebach nie skażonych emisjami SO^. Do podobnych wniosków doszli również inni autorzy [4], choć w niektórych pracach [6 ] przedstawiane są od­mienne poglądy. Być może, przyczyną tego stanu jest zbyt kwaśny od­czyn oraz niejednokrotnie wysoka zawartość fosforu, utrudniające sor- bowanie tego składnika przez gleby.

ZA W A R T O ŚĆ M E T A L I C IĘŻK ICH

Źródłem zanieczyszczeń badanego obszaru były py ły zawierające me­tale. Ich orientacyjny skład chemiczny na przykładzie pyłów pochodzą­cych z elektrofiltrów przedstawiał się następująco (w mg/kg): Cu — 189 000, Pb — 100 000, Zn — 29 000, Mn — 1 200, Co — 1 100, N i — 530, Cd — 110 i A g — 80.

Występujące w pyłach w największych ilościach miedź i ołów stano­w iły od chwili rozruchu huty największe zagrożenie dla środowiska gle­bowego, tym bardziej, że emisja tych metali wynosiła średnio w minio­nym okresie od kilkudziesięciu do kilkuset ton rocznie.

Tabela 3

Wahania i średnie zawartości metali ciężkich (mg/kg) w glebach strefy ochrony sanitarnej huty ,,Legnica” (n = 278)

Fluctuations and mean content of heavy metals (mg/kg) in soils of the sanitary zone of the “Legnica” métallurgie plant (n = 278)

Składnik — Element X Wahania (od-do) Fluctuations (from-to)

Miedź — Copper 215,4 25-9800Ołów — Lead 130,3 30-2200Cynk — Zinc 82,6 32-2370Mangan — Manganese 531,3 190-4800Kobalt — Cobalt 7,3 2,1-36,2Nikiel — Nickel 17,3 5,3-86,5Kadm — Cadmium 0,42 0,05-2,44Arsen — Arsenie 5,04 0,6-23,4Rtęć — Mercury 0,13 0,012-1,230

Znalazło to swój w yraz w bardzo zróżnicowanej zawartości miedzi w warstw ie ornej gleb na badanym terenie (tab. 3). Zaszeregowując uzy­skane w yn iki do poszczególnych klas zawartości Cu, stwierdzono, że było je j w klasach: do 50 mg/kg — 8 % próbek, od 51 do 100 — 41°/o, od 101 do 200 — 29%), od 201 do 300 — 12% i od 300 mg/kg — 10% próbek.

Page 6: Katedra Chemii Rolniczej i Katedra Gleboznawstwa Akademii ...ssa.ptg.sggw.pl/files/artykuly/1988_39/1988_tom_39_nr_4/tom_39_nr_4... · arable layer of soils of the sanitary protection

140 E. Roszyk, L. Szerszeń

Rys. 2. Rozmieszczenie całkowtiej zawartości miedzi, ołowiu, cynku i manganu w warstwie ornej gleb strefy ochrony sanitarnej

Fig. 2. Distribution of total content of sulphur, lead, zinc and manganese in the arable layer of soils of the sanitary protection zone

Najw ięcej tego składnika uległo nagromadzeniu w pobliżu huty (rys. 2). W miarę jednak zbliżania się do granic strefy zawartość miedzi ma­lała osiągając na niewielkich przestrzeniach, najbardziej odległych od emitora, wartości poniżej 50 mg/kg.

Zawartość ołowiu, drugiego pod względem emtiowanych ilości metalu, w poszczególnych klasach zawartości była następująca: do 50 mg/kg — 22% próbek, od 51 do 100 — 39%, od 101 do 200 — 22%, od 201 do 300 — 7%, od 300 mg/kg — 10% próbek.

Najw ięcej ołowiu zaw ierały gleby położone w pobliżu emitora (rys.2). Zawartość ołowiu w glebach maleje w miarę oddalania się od za­

Page 7: Katedra Chemii Rolniczej i Katedra Gleboznawstwa Akademii ...ssa.ptg.sggw.pl/files/artykuly/1988_39/1988_tom_39_nr_4/tom_39_nr_4... · arable layer of soils of the sanitary protection

Metale ciężkie w glebach okolic Legnicy 141

kładu. Charakterystyczne jest rozprzestrzenienie podwyższonych kon­centracji tego metalu na osi wschód — zachód, co miało również miejsce w przypadku miedzi. Najniższe koncentracje Pb, poniżej 50 mg/kg, stwierdzono na 'południowym i północnym obrzeżu strefy.

Koncentracja cynku w glebach w podziale na poszczególne klasy za­wartości w próbkach przedstawia się następująco: do 50 mg/kg — 30°/o, od <‘51 do 100 — 55°/oi, od 101 do 300 — 12%, od 300 mg/kg — 3% próbek.

Kys. 3. Rozmieszczenie całkowitej zawartości kobaltu, niklu, kadmu i arsenu w warstwie ornej gleb strefy ochrony sanitarnej

Fig. 3. Distribution of total content of cobalt, nickel, cadmium and arsenic in the arable layer of soils of the sanitary protection zone

Page 8: Katedra Chemii Rolniczej i Katedra Gleboznawstwa Akademii ...ssa.ptg.sggw.pl/files/artykuly/1988_39/1988_tom_39_nr_4/tom_39_nr_4... · arable layer of soils of the sanitary protection

142 E. Roszyk, L. Szerszeń

Najw iększą powierzchnię w strefie obejmują gleby o zawartości cyn­ku w granicach do 100 mg/kg. Podwyższone koncentracje występują na niewielkich tylko obszarach znajdujących się w pewnych odległościach od zakładu w kierunku południowym i zachodnim oraz północno-zachod­nim (rys. 2 ).

Zawartość manganu w poszczególnych klasach zawartości przedsta­wiała się następująco: do 300 mg/kg — 7% próbek, od 300 do 500 — 48%, od 501 do 700 — 38°/o i od 700 mg/kg — 7% próbek.

W całej strefie dominowały wyraźnie gleby o zawartości od 300 do 700 mg/kg manganu. G leby uboższe znajdowały się w jednym kompleksie w północnej części (rys. 2 ), bogatsze natomiast na niedużych obszarach południowej i południowo-wschodniej oraz zachodniej części strefy.

Udział ilościowy próbek glebowych w poszczególnych przedziałach zawartości kobaltu był następujący: do 4 mg/kg — 5% próbek, od 4,1 do 8,0 — 62% i od 8 mg/kg — 33'°/o próbek. G leby sąsiadujące bezpo­średnio z hutą są miernie zasobne w kobalt (rys. 3). W iększe jego kon­centracje występują w pewnych odległościach od emitora, przy czymgleby o największej zawartości Co usytuowane są w kierunku północ­nym od zakładu.

Udział ilościowy próbek w określonych grupach zawartości nikluprzedstawiał się jak następuje: od 15 mg/kg — 49% próbek, od 15 do20 — 29%, od 21 do 25 — 13%> i od 25 mg/kg — 9°/o próbek.

Rozmieszczenie g leb o różnej zawartości niklu stanowi w granicach strefy pewną mozaikę. Najw iększe stężenie N i występuje na terenach położonych w pewnej odległości od huty w kierunku północnym i połud­niowo-zachodnim. Teren sąsiadujący bezpośrednio z zakładem nie na­leży do najbardziej zasobnych w ten składnik (rys. 3).

Udział próbek w poszczególnych klasach zawartości kadmu kształ­tował się następująco: do 0,25 mg/kg — 26% próbek, od 0,26 do 0,50 — 51%, od 0,51 do 1,00 — 16% i od 1,00 mg/kg — 7% próbek.

Najw iększe koncentracje tego metalu stwierdzono w glebach leżą­cych w pobliżu huty Crys. 3). W miarę oddalania się od zakładu koncen­tracja Cd w glebach malała, osiągając najmniejsze wartości na tere­nach przylegających do granic strefy w kierunku południowo-wschod­nim i zachodnim.

Udział próbek w klasach zawartości arsenu przedstawiał się nastę­pująco: do 2,5 mg/kg — 20% próbek, od 2,5 do 5,0 mg/kg — 44%, od 5 , 1 do 1 0 , 0 mg/kg — 28%, i od 1 0 , 0 mg/kg — 8% próbek.

Tereny o największej kumulacji arsenu (rys. 3) występowały w po­bliżu zakładu w kierunku zachodnim oraz w przygranicznej północno- wschodniej części strefy. Na pozostałym terenie zawartość tego pier­wiastka w przebadanych glebach nie przekraczała 5 mg/kg.

Udział próbek w poszczególnych klasach zawartości rtęci układał się

Page 9: Katedra Chemii Rolniczej i Katedra Gleboznawstwa Akademii ...ssa.ptg.sggw.pl/files/artykuly/1988_39/1988_tom_39_nr_4/tom_39_nr_4... · arable layer of soils of the sanitary protection

Metale ciężkie w glebach okolic Legnicy 143

jak następuje: do 0,100 mg/kg — 53% próbek, od 0,100 do 0,200 — 35%, od 0,201 do 0,300 — 7% i od 0,300 mg/kg — 5% próbek.

Najw iększe nagromadzenie rtęci występuje w glebach środkowo­wschodniej części strefy na enklawach sąsiadujących z hutą lub też w niew ielkiej odległości od niej (rys. 4).

Rys. 4. Rozmieszczenie całkowitej zawartości rtęci w warstwie ornej gleby strefyochrony sanitarnej

Fig. 4. Distribution of total content of mercury in the arable layer of soils of thesanitary protection zone

O M Ó W IE N IE W Y N IK Ó W

Przeprowadzone badania gleb w strefie ochrony sanitarnej przy hucie miedzi wykazały, że spośród metali ciężkich emitowanych przez ten za­kład do atmosfery w największych ilościach gromadzą się w okolicznych glebach miedź i ołów. Stwierdzono jednak również nagromadzenie w części gleb kadmu, niklu i cynku, przekraczające średnio spotykane zawartości tych pierwiastków w polskich glebach uprawnych, nie pod­legających skażeniom przemysłowym [2 ].

Spośród pozostałych omawianych pierwiastków wyodrębniono obsza­ry o podwyższonej zawartości rtęci, arsenu, kobaltu i manganu, nie budzące jednak zastrzeżeń z punktu widzenia zagrożenia środowiska glebowego. Rozmieszczenie kompleksów gleb o podwyższonej zawartości tych składników w strefie pozwala jednak sądzić, że gromadzenie się rtęci, arsenu i kobaltu jest w większej mierze wynikiem emisji hutni­czych, w mniejszej natomiast emisji przemysłu znajdującego się w są­siadującym mieście.

Biorąc pod uwagę rząd wielkości, w jakim wym ienione metale pod­legają kumulacji w warstwie ornej gleb uprawnych, właściwości podłoża

Page 10: Katedra Chemii Rolniczej i Katedra Gleboznawstwa Akademii ...ssa.ptg.sggw.pl/files/artykuly/1988_39/1988_tom_39_nr_4/tom_39_nr_4... · arable layer of soils of the sanitary protection

144 E. Roszyk, L. Szerszeń

oraz rolę fizjologiczną, jaką spełniają w organizmach żywych, można je uszeregować pod względem zagrożenia dla środowiska w następującej kolejności:

Cu > Pb > Cd > N i = Zn > As = Hg > Co > Mn

Miarą degradacji gleb, oprócz innych wskaźników, są zmniejszające się plony roślin uprawnych na tym terenie.

Analiza statystyczna wykazała, że spośród zależności jednoczynniko- wych na uwagę zasługują dodatnie współczynniki zależności strat w plo­nach roślin od zawartości w glebach: części spławialnych (r = 0,27), m iedzi (r = 0,49), ołowiu (r = 0,50), cynku (r = 0,31) i kadmu (r = 0,41). U jem ny współczynnik korelacji pomiędzy masą plonu roślin a odległością od emitora wynosił r = —0,58.

Celem prześledzenia w pływ u zawartości metali i właściwości gleb na stan upraw w terenie opracowanych przez komisję do spraw w yceny szkód zastosowano analizę regresji w ielokrotnej. Obliczenia wykonano na maszynie cyfrowej ,,Odra 1204” programem „reg r” , stosując w ybór zmiennych metodą krokową. Zastosowanie do obliczeń funkcji liniowych wraz z iloczynami nie dało jednak w iarygodnych danych statystycznych z uwagi na duży średni błąd (t 2) przy aproksymacji w yn ików uzyska­nych z rozwiązanych równań. Wielkość błędu, jak należy sądzić, uwa­runkowana była wieloma czynnikami, jak choćby mało poznanym sy- nergetycznym działaniem metali emitowanych przez hutę, niezaprogra- mowaniem działania zw iązków siarki występującej w atmosferze i in­nymi.

W N IO S K I

Przeprowadzone badania właściwości chemicznych i fizycznych gleb strefy ochrony sanitarnej pozwalają na wyciągnięcie następujących wniosków:

1. G leby uprawne w strefie ochrony sanitarnej w zdecydowanej większości zaliczyć należy do agromechanicznej grupy gleb średnich, próchnicznych i silnie próchnicznych, zasobnych w połączenia fosforu i potasu rozpuszczalnego oraz wysokiej i średniej zawartości rozpuszczal­nego magnezu.

2 . W przebadanych glebach najintensywniejszej im isji podlegają miedź i ołów, następnie cynk, kadm i nikiel, stanowiąc o procesach ich degra­dacji.

3. Choć wyodrębniono pewne obszary na terenie strefy o podwyższo­nej zawartości arsenu, rtęci, kobaltu i manganu, to jednak obecna ich

Page 11: Katedra Chemii Rolniczej i Katedra Gleboznawstwa Akademii ...ssa.ptg.sggw.pl/files/artykuly/1988_39/1988_tom_39_nr_4/tom_39_nr_4... · arable layer of soils of the sanitary protection

Metale ciężkie w glebach okolic Legnicy 145

koncentracja w podłożu nie stanowi znaczącego zagrożenia dla środo­wiska glebowego.

4. Dalsza kumulacja metali ciężkich w glebach strefy ochrony sani­tarnej stanowi realną groźbę dla gospodarki rolnej omawianego obszaru.

L IT E R A T U R A

[1] A n d r u s z c z a k E., S t r ą c z y ń s k i S., C z e r n i a w s k a W., R a d w a n B. Zawartość niektórych składników w glebach i roślinach uprawnych, znaj­dujących się pod wpływem emisji huty miedzi. Rocz. Glebozn. 1986, 37, 4 s. 47.

[2] B o r a t y ń s k i K., R o s z y k E., Z i ę t e c k a M. Przegląd badań przeprowa­dzonych w Polsce nad mirkoelementami. Cz. II, Rocz. Glebozn. 1972, 23, z. i s. 285.

[3] D r o z d J., K o w a l i ń s k i S., L i c z n a r M. Strefowe zanieczyszczenie gleb Cu, Zn i S oraz zmiany erozyjne pokrywy glebowej w rejonie oddziaływa­nia huty miedzi. Rocz. Glebozn. 1984, 35, 1, 33.

[4] G a j e w s k i K., G r e i n e r t H., L e n a r t o w s k i M. W pływ zanieczyszczo­nej atmosfery metalami ciężkimi i siarką na gleby i rośliny w rejonie huty miedzi. Mat. I Kraj. Konf. Puławy 1978, Cz. I, s. 163.

[5] K o w a l i ń s k i S., B o g d a A., B o r k o w s k i J., C h o d a k T., D r o z d J., L i c z n a r M., R o s z y k E. Materiały z X IX ogólnopolskiego zjazdu nauko­wego PTG. Puławy 1972.

[6] R o s z y k E. Badania kumulacji Pb, Cu, Zn i S w glebach i roślinach upraw­nych w rejonach oddziaływania hut miedzi „Głogów” i „Legnica”. Katedra Chemii Rolniczej A R Wrocław, (maszynopis) 1975.

[7] S z e r s z e ń L. i in. W pływ przemysłu miedziowego na środowisko glebowe. Mat. pokonferencyjne Tow. Przyjaciół Nauk w Legnicy, Cz. II, 1987, 147.

[8] Instytut Kształtowania Środowiska Katowice, informacja własna, 1981.[9] Zalecenia nawozowe. Cz. I. Liczby graniczne do wyceny zawartości w gle­

bach makro- i mikroelementów. Wyd. IU N G , Puławy 1985.

Э. РОШИК, Л. ШЕРШЕНЬ

АК К УМ УЛЯЦ И Я ТЯЖЕЛЫХ М ЕТАЛЛОВ В ПАХОТНОМ СЛОЕ ПОЧ В ЗОНЫ САНИТАРНОЙ ОХРАНЫ ПРИ М ЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ЗАВОДАХ МЕДИ

Ч. I. М ЕТАЛЛУРГУЧЕСКИЙ ЗАВОД „ЛЕГНИЦ А”

Кафедра агрохимии, Кафедра почвоведения Сельскохозяйственной академии во Вроцлаве

Резюме

Химический анализ 278 почвенных образцов отобранных на площади 40С0 гектаров зоны санитарной охраны при металлургическом заводе меди показал, что в пахотный слой этих почв наиболее интенсивно иммитируются медь и свинец, а в дальнейшей очередности цинк, кадмий и никель, содействующие процессам деградации указанных почв.

Кроме выше упомянутых металлов на некоторых площадях охранной зоны устано­влены повышенные содержания мышьяка, ртути, кобальта и марганца, которые, однако, не создают в настоящее время угрозы для почвенной среды.

10 — Roczniki Gleb. t. X X X IX , z. 4

Page 12: Katedra Chemii Rolniczej i Katedra Gleboznawstwa Akademii ...ssa.ptg.sggw.pl/files/artykuly/1988_39/1988_tom_39_nr_4/tom_39_nr_4... · arable layer of soils of the sanitary protection

146 E. Roszyk, L. Szerszeń

E. R O SZYK , L. SZER SZEŃ

A C C U M U L A T IO N OF H E A V Y M ET A LS IN THE A R A B B L E L A Y E R OF SO ILS OF THE S A N IT A R Y PR O TEC TIO N ZO NE IN THE V IC IN IT Y

OF CO PPER M E T A LLU R G IC P L A N T S PA R T I. THE “L E G N IC A ” M E T A L L U R G IC P L A N T

Department of Agricultural Chemistry, Department of Soil Science, AgriculturalUniversity of W rocław

S u m m a r y

Chemical analysis of 278 soil samples taken from the area of 4000 hectares of the sanitary protection zone around the copper métallurgie plant has proved that to the arable layer of these soils copper and lead are immitted most inten­sively, the further place in this respect occupying zinc, cadmium and nickel, a f­fecting the degardation processes of the soils in question.

Apart from the above metals, increased arsenic, mercury, cobalt and man­ganese content in soil of some parts of the protecting zone has been found, still the amount of these microelements does not create any threat for the soil medium.

Prof. dr E. Roszyk Praca wpłynęła do redakcji we wrześniu 1988 r.Katedra Chemii Rolniczej Akademia Rolnicza we Wrocławiu 50 - 857 Wrocław , Grunwaldzka 53