ROCZNIKI GLEBOZNAWCZE T. XX X II, NR 2, WARSZAWA 1981

ELŻBIETA ANDRUSZCZAK, STANISŁAW STRĄCZYŃSKI, HENRYK ŻURAW SKI, JAN PABIN , W ANDA K AM IŃSKA

WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNE I CHEMICZNE POPIOŁÓW Z HAŁDY ELEKTROCIEPŁOW NI CZECHNICA

ORAZ SKŁAD CHEMICZNY ROŚLIN ZASIEDLAJĄCYCH H A Ł D Ę 1

Instytut U prawy, N aw ożenia i G leboznaw stw a Oddział Śląski w e W rocławiu

WSTĘP

Hałdy popiołów zaliczane są do najbardziej uciążliwych nieużytków przemysłowych. Składowiska popiołów o miąższości kilku do kilkuna­stu m etrów na znacznych powierzchniach zalegają często żyzne tereny rolnicze. W m iarę w zrostu ilości elektrow ni cieplnych należy się spo­dziewać zwiększenia ilości hałd; według prowizorycznych prognoz po roku 1980 powierzchnia zajm owana przez te nieużytki przekroczy u nas 2000 ha [4].

Popiół uzyskiw any przy obecnym system ie spalania bardzo rozdrob­nionego węgla jest lotny i przy składow aniu słabo wiąże się z podłożem. W okresach suszy w iatr powoduje na hałdach popiołu zamiecie pyłowe, zagrażające pobliskim upraw om rolniczym, lasom i osiedlom ludzkim. W czasie deszczów natom iast olbrzymie m asy luźnego popiołu mogą obsuwać się na sąsiednie tereny niszcząc urządzenia kom unalne i de­w astując przyległe użytki rolne [14]. Istnieje więc palący i wciąż nie rozwiązany problem szybkiej utylizacji popiołów elektrow ni cieplnych i elektrociepłowni.

W Elektrociepłow ni Czechnica w Siechnicach k. W rocławia postano­wiono część składow anych na hałdach popiołów w ykorzystać do zasypy­wania większych nierówności na obszarze pastw isk sąsiednich m iejsco­wości. Pow ierzchnia rozsypanego popiołu ma być jeszcze pokryta 30- -centym etrow ą w arstw ą gleby upraw nej i obsiana traw am i. W związku z tym podjęliśm y badania zmierzające do poznania właściwości tych po­piołów oraz orientacyjnego określenia ich przydatności rolniczej.

1 Praca została w ykonana na zlecenie Okręgowego Ośrodka R zeczoznaw stw ai Doradztwa R olniczego SITR.

26 E. Andruszczak i in.

METODYKA BADAŃ

Fróbki badanych popiołów pobrano z hałdy charakterystycznej dla tam tejszego składowiska, form owanej na sucho w okresie ostatnich sied­miu lat. Popioły pochodziły ze spalenia węgla kamiennego. Hałda po­piołów porośnięta była naturalnie zasiedloną i dość silnie ukorzenioną roślinnością traw iastą, z przewagą kupkówki, kostrzew y czerwonej i wie­chliny łąkowej. Wysokość hałdy w okresie pobierania próbek wynosiła około 12 m. Do badań laboratoryjnych pobrano 18 próbek z różnych miejsc hałdy i z różnych głębokości. Próbki 1 do 11 pobrano z wyso­kości hałdy od 0,5 do 4,0 m, próbki 12 do 18 pobrano z w arstw hałdy położonych na wysokości od 5,5 do 12 m od poziomu terenu. Ponadto pobrano również w fazie dojrzałości pełnej 4 próbki roślinności traw ia­stej, zasiedlającej hałdę.

W pobranych z hałdy próbkach popiołu oznaczono powszechnie sto­sowanymi m etodami następujące właściwości fizyczne:

— gęstość właściwą metodą piknom etryczną,— gęstość objętościową w stanie sypkim i ubitym metodą cylinder-

kową,— pojemność kapilarną w stanie ubitym za pomocą podsiąku na b i­

bule filtracyjnej,— porowatość ogólną wyliczoną na podstawie wielkości znalezionych

doświadczalnie,— skład m echaniczny metodą Bouyoucosa w m odyfikacji Casagran-

de’a i Prószyńskiego.Ponadto oznaczono:— krzyw ą ilustru jącą siłę ssącą popiołu w zakresie wartości pF

(гул. 1) od około 1,0 do 3,0 za pomocą tensjom etru kapilarnego według, metody opisanej przez B a r a n o w s k i e g o i P a b i n a [2] oraz współczynnik filtracji dla popiołu w stanie ubitym ; oznaczano go w cy- iinderkach wysokości 5 cm i przekroju poprzecznym 12 cm, przepuszcza­jąc wodę pod stałym ciśnieniem hydrostatycznym wynoszącym 2,4 cm H20 .

Niezależnie od tego zbadano:— kwasowość czynną, wym ienną i hydrolityczną,— sumę zasad wym iennych,— zawartość przysw ajalnych dla roślin następujących pierwiastków:

fosforu, potasu, magnezu, m anganu, miedzi, boru, m olibdenu i cynku, zgodnie z m etodyką obowiązującą w stacjach chemiczno-rolniczych [6 ]. Prócz tego oznaczono ogólną zawartość: fosforu — m etodą wanadomo- libdenową, potasu, wapnia i sodu — m etodą fotom etrii płomieniowej, ciarki — metodą nefelom etryczna, m anganu — metodą n a d sia r c z a n o w a, boru metodą kurkum inow ą, molibdenu metodą z ditiolem cynku, miedzi, cynku, żelaza ołowiu — metodą ASA, kadmu — po zatężeniu

Właściwości popi: łu z hałdy a skład chemiczny roślin 27

do fazy organicznej, kobaltu m etodą z ß-nitrozo-a-naftolem , że laza— m e­todą z 2,2 dwupirydylem , niklu — m etodą z 2 -metyloglioksynem , chloru — z 2 -fenylokarbazydem , glinu — m etodą z alum inonem , ty tanu — kolo­rym etrycznie m etodą nadtlenkow ą oraz krzem u — m etodą kolorym e­tryczną.

W próbkach m ateriału roślinnego oznaczono zawartość azotu, fosforu, potasu, wapnia, magnezu, cynku, kobaltu, boru, żelaza, miedzi i magnezu m etodami obowiązującymi w okręgowych stacjach chemiczno-rolniczych [6], natom iast ołowiu — metodą ASA, niklu — z dwum etyloglioksymem , chromu — z dw ufenylokarbazydem .

W YNIKI BADAŃ I ICH OMÓWIENIE

W ł a ś c i w o ś c i f i z y c z n e p o p i o ł ó w . W porównaniu do m i­neralnych utworów glebowych popiół wykazuje niską gęstość właściwą i objętościową (tab. 1). Z tego względu, jak również z powodu słabej spoistości cząstek, można sądzić o jego dużej podatności na erozję wodną i powietrzną. Poza tym analizowany m ateriał odznacza się wysoką po­rowatością ogólną, w której około 8 6 % stanowią pory kapilarne, co świadczy o jego dużej chłonności wodnej. Wysokie wartości otrzym ane przy oznaczaniu sumy zasad wym ienionych (49% me/100 g) związane były prawdopodobnie z dużą zawartością kationów jednowartościowych, szczególnie sodu. Z punktu widzenia oceny rolniczej przydatności po­piołu w^ażna jest inform acja o wielkościach sił wiążących pochłoniętą wodę (rys. 1). P rzyjm ując za T r z e c k i m [13] wartość pF —2,4 za od­powiadającą pojemności polowej i wartość pF = 3,0 za odpowiadającą po-

T a b e 1 a 1

Kie!*:tóre w łaśc iw ośc i pop iołu - Some p rop ert ies o f ashen

Rodzaj w łaśc iw ośc i - Propert ies ’.Vie 1 Lo ść l i c z u own ?Тшлег:1са1 value

Gęstość właściwa - S p e c i f i c d e n s i ty 2,14 g . cm"-*

Gęstość objętościowa - przy luźnym u ło ż e ­niu popio łuBulk d e n s i ty at 1оозе ly in g o f ash 0 ,73 G * cm“ ^

Gę3tość objętośc iowa w s ta n ie ubitym Bulk d en s i ty in the compact s ta te 0 ,30 С * cm“ -*

Porowatość ogólna w e tan ie ubitym T cti 1 porosi.ty in the compact s ta te 57,9^ o b j ę t o ś c i

Porowatość kapilarna w s ta n ie ubitym C apil lary poros i ty in the compact s ta te 50, 3£ o b j ę t o ś c i

Współczynnik f i l t r a c j i w s tan ie ubitym F i l t r a t i o n c o e f f i c i e n t in the compact s ta te

3,7* i0"4 cm’ s"1

Kwasowość hydrol i t y c z n a Hydrolytic a c id i t y 0

:>unn. zasad wymiennycho f exchangeable bases 45,6 c e /100 r.

28 E. A n d ru szcza k i in .

Krzywa pF popiołu pochodzącego ze spalania miału węgla kamiennego w elektro­ciepłowni

The pF curve of ashes originating from the hard coal combution in the thermal--electric power plant

czątkowi ham owania wzrostu roślin, otrzym ujem y przedział sił u trzy ­m ujących wodę łatwo dostępną dla roślin. We wspom nianym przedziale badany popiół zatrzym uje około 10% wody w stosunku do suchej masy, co świadczy o jego dobrych zdolnościach retencyjnych, zbliżonych do gleb gliniastych. Ponadto analizowany popiół odznacza się dobrą prze­puszczalnością wodną, gdyż wartość jego współczynnika filtracji zbli­żona jest do w artości otrzym yw anych dla lessów.

T a b e } a ?okład, mechaniczny, pH oraz zawartość węglanu wapnia w popiele

Mechanical composit ion, pH value and calcium carbonate content in ash

Nr próbki Sample No.

Procentowa zawartość f r a k c j i o średn icy w mm Percentage o f f r a c t io n s o f mm in dia

pHCaCO-j

%>1 ,0 1 ,0 -0 ,1 0 ,1 - 0 ,0 2 < 0,02 H20 K'Jl

1 35,0 47 39 14 9 ,3 9,1 3,882 45,0 44 46 10 9 ,3 9 ,0 3,973 37,0 44 45 11 9 ,3 9,0 4 ,434 35,0 52 39 9 9 ,3 9,1 4,685 28 ,0 45 41 14 9 ,3 9 ,0 3,346 35,0 34 46 20 3 ,0 8 ,8 3,767 40,0 33 39 28 9,0 8 , 7 3,188 30,0 29 46 25 8 ,9 8 ,8 2,519 45,0 42 46 12 8 ,9 8 ,8 2,59

10 35,0 27 46 27 9 ,0 8 ,5 3,1811 40,0 46 39 13 8 ,7 8 ,6 5,1?12 30,0 39 47 14 8 ,9 8 ,6 3,6813 42,0 45 39 16 8 ,8 8 ,6 5,1014 51,0 44 45 11 8 ,9 8 , 8 3,7615 62,0 59 3" 8 9,1 9 ,0 9,3716 46,0 57 38 5 9 ,3 9 ,0 3,8517 30,0 47 39 14 8 ,5 8 , 3 4,2610 35,0 40 39 21 8 ,5 8 , 3 4,26

ŚrednioMean 38,0 43 41 16 9 , С 8 , 7 4, 1 6

Właściwości popiołu z hałdy a skiad chemiczny roślin

T a b e l a 3Skład chemiczny popiołów - całkowita zawartość badanych pierwiastków

Chemical composition o f ashes - t o t a l content o f the e lements I n v e s t ig a te d

NzpróbkiSaepleNo.

N P2o5 KgO UgO CaO Na20 s A12°3 Pe2°3 T102 S102

w % pow. s.m. in % o f a ir -d r y matter

1 0,08 0 ,36 1,87 1,87 4 ,3 0 ,37 0 , 1 6 21 ,2 9 ,07 1,14 41 ,72 0 ,07 0 ,32 1,87 1,77 4 ,2 0 ,35 0 ,17 20,8 9 ,07 1,20 40 ,03 0,07 0 ,3 3 1,92 1,67 3,9 0 ,35 0 ,14 20,8 8 ,72 1,20 43 ,5A 0,07 0 ,30 1,95 1,77 4 ,3 0 ,3 5 0,17 18,8 9 ,43 1,14 41,25 0,08 0,30 1,92 1,70 3,6 0 ,37 0,18 18,3 8 ,2 9 1,20 42,06 0,06 0,36 2,00 1,79 3,6 0 ,3 7 0 , 1 6 20 ,2 7 ,35 1,20 43,07 0,06 0,36 2,12 1,66 3,2 0 ,35 0 ,17 20,2 6,00 1,14 48,08 0 ,07 0,41 2,12 1,62 2 ,8 0 ,40 0 ,14 16,5 5,78 1 , 1 6 43,59 0 ,07 0 ,3 3 2,12 1,74 3,1 0 ,37 0 ,19 20,2 7 ,14 1,20 48,0

10 0,06 0 ,42 2,25 1,62 3 ,2 0 ,42 0 ,14 20,2 5,85 1,24 43,511 0 ,07 0 ,30 1,95 1,64 3,9 0 ,35 0,11 20,8 8 ,0 7 1,14 45 ,512 0 ,05 0 ,35 2,00 1,53 3,6 0 ,2 7 0 ,15 20,8 7 ,70 1,20 46 ,213 0,08 0 ,36 1,92 1,74 4 ,3 0 ,32 0,14 20,8 8 ,5 0 1,20 44 ,714 0 ,07 0,30 1,90 1,44 4 ,3 0 ,35 0, 1 6 20 ,2 7,85 1,20 45,715 0,07 0,30 1,92 1,28 4,1 0 ,37 0,18 18,3 7 ,64 1 , 1 6 46 ,216 0 ,07 0 ,30 1,92 1,64 4,1 0 ,37 0 , 1 6 18,8 9,20 1,20 43,517 0,06 0 ,30 1,95 1,66 3,8 0 ,37 0 ,10 20,8 8 ,0 0 1,14 43,018 0,06 0 ,30 1,95 1,49 3,5 0 ,37 0 ,10 20 ,2 6 ,50 1,10 47,0

średn ioMean 0 ,07 0 ,3 3 1,98 1,64 3 ,7 0 ,35 0 ,15 19,8 7,78 1,17 44 ,2

T a b e l a 4Skład chemiczny popiołów - całkowita zawartość' badanych pierwiastków

Chemical composition o f ashes - t o t a l content o f the e lements in v e s t ig a t e d

Nr próbki В Cu Mo II Zn Un Co Cr Cd Ni PbSample No. w ppm pow. s.ra. - i n ppm o f a ir -d r y matter

1 94 130 2,4 148 810 0,81 155 0 ,32 135 1152 100 113 2 ,0 148 780 0,81 135 0 ,48 13-7 1153 110 127 2 ,0 190 730 0 ,78 1:5 0 ,40 132 1004 98 110 2 ,0 130 780 0 ,74 130 1,1б 120 955 92 110 2 ,4 132 720 0 ,74 130 0 ,24 127 956 108 118 2 ,4 180 680 0 ,74 140 0 , 1 6 120 1257 1 1 6 125 2,8 255 570 0 ,78 150 0 , 1 6 125 1558 114 133 2 ,4 182 590 0 ,70 150 0,24 127 1359 108 117 2,4 165 740 0 ,67 130 0 , 1 6 130 110

10 112 131 2 ,4 217 590 0,70 135 0 , 1 6 140 12711 110 112 2 ,0 130 730 0,78 150 0 , 1 6 135 8012 84 113 2 ,4 178 690 0 ,64 1:5 0 ,24 140 11013 88 113 2 ,0 180 780 0 ,67 135 0 , 1 6 145 11014 96 109 2 ,4 187 7-0 0 ,64 135 0 , 1 6 i;*5 5715 100 115 2 ,4 122 770 0 ,57 125 0,28 125 4516 80 110 2 ,0 202 780 0,70 140 0 , 1 6 125 5217 68 119 2 ,8 172 740 0 ,67 140 0 , 1 6 127 6518 84 122 2 ,4 212 700 0,70 150 0 , 1 6 127 70

średn ieMean 98 118 2 ,3 173 717 0,71 139 0,22 130 98

W yniki uzyskane w badaniach składu mechanicznego (tab. 2) wskazu­ją, iż w popiołach przeważały frakcje piasku (43%) i pyłu (42%). Czyści spław ialne natom iast osiągały 16%. Frakcja części szkieletowych stano­wiła 38%.

Odczyn badanych popiołów był alkaliczny (pH w H20 — 9,0, a pH w KC1— 8,7), zawartość węglanu wapnia wynosiła 4,16%.

W ł a ś c i w o ś c i c h e m i c z n e p o p i o ł ó w . Nie stwierdzono w yraźniejszych różnic w całkowitej zawartości badanych składników w poszczególnych próbkach popiołu (tab. 3 i 4).

Badany popiół odznaczał się bardzo niską ogólną zawartością azotu, średnio nie przekraczającą 0,07%. Jest to w pełni uzasadnione, gdyż w samym procesie technologicznym „produkcji” popiołu cała substancja organiczna została spalona. W skutek system atycznie rozszerzającego się porostu naturalnego roślin popiół zawierał ślady węgla organicznego.

Niskie były również zawartości kobaltu i kadm u w badanym popiele (Co —0,71 ppm, Cd = 0,22 ppm); poziom tych składników układał się po­niżej średnich w artości dla gleb upraw nych [1 0 , 11 ].

Całkowite zawartości fosforu, potasu, m agnezu i wapnia, a także sodu, siarki, żelaza oraz ty tanu nie odbiegały od zawartości tych składników w glebach upraw nych.

Natom iast zawartość glinu była wysoka; w przeliczeniu na А120з wy-

T a b e l a 5Zawartość form fo3foru , potasu, magnezu, boru, miedzi , molibdenu i cynku

w popiołach przyswajalnych dla r o ś l i nContent of av a i la b le form;; o f phosphorus, potassium, magnesium, boron,

corro-j", molybdenum and zinc

Nrpróbki *2°5 II K2° 1 « 11 Ca Mo Zn

Sample No. mg/100 с £leby - mą pe:<: 100 z uf «?oiljr ppm

1 14,5 4010 15,0 10,0 22,4 C,<50 I 6 t02 14,5 33,0 Iß ,8 9 »4 £4*0 0,43 16,53 14,5 38,0 l6 , 2 ß, 2 24 ,0 0 j 41 1 6, 04 14,0 35,5 1 ■ », ^ 14,4 £ :■, 4 0 ,42 ■;s,o5 15,0 45,0 16, 8 8 , 2 22,0 0 ,40 1 6, 06 12,9 37,5 17,6 14,4 22,0 0,41 15,07 17,7 45,5 15,0 14,4 20,8 0 ,59 14,58 18,3 46,0 1 ? - 4 14» 4 22,4 0,71 12,59 14,5 41,0 13,6 ;.o,o 0j60 12,5

10' 18,3 35,0 30,o 15,6 23, 6 0 ,56 10,511 •i^v; T-C ) 3.', 4 C;4 25,4 0 ,29 12,012 17,7 21,5 32,0 7 4 24,0 0 ,34 15,013 13,6 26,0 23. 2 7 ,0 24,2 0 ,3 9 15,514 14,0 26 ,0 • > j 4 9 ,0 23,0 0 ,36 17,015 15,0 33,0 17,6 7 ,6 21,4 0 ,4 4 13,016 12,9 36,0 15,6 9 ,4 20,6 0 ,34 14,017 17,7 ,1 3 ,0 27 ,J 4 ,0 24,4 0 ,29 15*518 21,0 24,0 35,4 11,0 25,2 0 ,39 13,0

brednieMean 15,5 33,3 22,0 10,5 23, 0 0*43 14,8

Właściwości popiołu z hałdy a skład chemiczny roślin 31

T a b o 1 a 6

Gkład chemiczny traw rosnących na ha łd zie pop iołu w powe o*m.Chemical composition o f the grassy v eg eta t io n overgrowing the ash dump,

in a ir -d ry matter

Nrpróbki

н2о N P205 K20 MgO CaO В Co Cr Cu Mn Mo Ni Pb ZnSampleNo. % PIpm

1

2

3

4

7 .47

7.47

7,06

7,24

0 ,9 3

0 ,84

1,04

1,00

0 ,30

0 ,30

0 ,3 3

C,JO

0,75

0,70

0,70

0,75

0 ,3 2

0 ,3 4

0,31

0 ,32

1.33

1.24

1*25

1,20

15,2

1 6 , 2

14.4

16, 8

1.0

1.0

1,0

1,0

44.5

46.5

33,7

36,0

5 ,6

6,1

6 ,2

6 ,8

617

678

728

717

54

55

49

49

0 ,64

0,66

0,68

0,68

3,2

3.4

3 .4

3.4

8 .50

9,00

8 ,25

8 .5 0

35.0

36.0

27,0

26,5

Ś w i ­n ioMean

7,31 c , s : 0,31 0 ,72 0 ,3 3 1.25 15,6 1.0 40,1 6,1 685 51 0,66 3 ,3 8 ,5 0 31,1

nosiła ona średnio 19,8%, gdy tymczasem w glebach upraw nych zazwy­czaj nie przekracza 10% [7]. W zasadowym odczynie podłoża popioło­wego składnik ten może być silnie akum ulow any przez rośliny, szcze­gólnie w korzeniach, u trudniając z kolei pobieranie fosforu [5].

Stwierdzono także podwyższoną zawartość chromu; wynosiła ona średnio 139 ppm, a zawartość tego składnika w glebach z reguły nie przekracza 100 ppm [10]. Również nadm ierna była zawartość n iklu i oło­wiu; pierwszy z nich 3-krotnie [10], a drugi 2-krotnie [11, 12] przekro­czyły spotykane w glebach zawartości tych pierwiastków .

Nie stwierdzono w poszczególnych próbkach popiołu różnic w pozio­mie zawartości przysw ajalnego dla roślin fosforu, potasu, magnezu, boru, miedzi, m olibdenu i cynku (tab. 5). Pod tym względem badany popiół „odpowiadał” glebom o dużej zasobności tych form pierwiastków . Nie stwierdzono w badanych próbkach popiołu obecności przysw ajalnego m anganu w wyciągu Schachtschabela. Jest to całkowicie uzasadnione, gdyż w środowisku alkalicznym pierw iastek ten przechodzi w związki niedostępne dla roślin.

S k ł a d c h e m i c z n y r o ś l i n r o s n ą c y c h n a h a ł d z i e . Do analiz chemicznych pobrano w połowie października cztery średnie próbki roślinności traw iastej; rośliny były w fazie pełnej dojrzałości.

Prezentow ane w tab. 6 wyniki nie w ykazują różnic w zawartości ba­danych składników w poszczególnych próbkach roślinnych. Zawartość analizowanych składników, w tym również ołowiu, nie odbiegała od iloś­ci w ystępujących w roślinach łąkowych na terenie Polski [9]. S tw ier­dzono jednak wyższą od spotykanych w upraw ianych na norm alnym pod­łożu roślinach zawartość niklu i kobaltu [3]. Wysoka była także zaw ar­tość chromu, czterokrotnie wyższa od zawartości tego pierw iastka w traw ach łąkowych [!]; stanowi to już ilość toksyczną dla zwierząt. Na wysoką zawartość chrom u w roślinach miało wpływ niew ątpliw ie są­

32 E. Andruszczak i in.

siedztwo hałdy odpadów H uty Siechnice, zaw ierającej kilka procent tego pierw iastka.

KRÓTKA OCENA PRZYDATNOŚCI ROLNICZEJ POPIOŁÓW

Oceniając badany popiół pod kątem przydatności rolniczej można stwierdzić, iż w zasadzie może on być podłożem dla wzrostu roślin. Ze względu jednak na nadm iar n iektórych składników należałoby przy­kryć go w arstw ą gleby o odpowiedniej miąższości. Trzeba przy tym pa­m iętać, że alkaliczny odczyn popiołu (poza bezpośrednim wpływem) może powodować zmniejszenie się przysw ajalności m akro- i m ikroele­m entów. Te właściwości chemiczne spraw iają, iż dawki fosforu pod upraw iane rośliny powinny być wyższe niż norm alnie ze względu na uwstecznianie się fosforu przy dużej zasadowości i dużej zawartości glinu. Również ze względu na zasadowe środowisko azot powinien być stosowany wyłącznie w form ie azotanowej oraz w odpowiednio wyso­kich dawkach ze względu na niską zawartość jego w popiele.

W skazane są na tym podłożu dalsze badania roślin upraw ianych w celu wykazania, czy rośliny nie pobierają pierw iastków toksycznych. W badaniach należałoby uwzględnić przynajm niej raz w roku oznacze­nie zawartości ołowiu, chrom u i niklu w m ateriale roślinnym . Ko­nieczne są badania związane ze szkodliwym oddziaływaniem H uty Siechnica na otaczające środowisko.

W NIOSKI

Na podstawie przeprowadzonych badań popiołów z Elektrociepłow­ni Czechnica oraz składu chemicznego roślin dziko rosnących na hał­dzie popiołu można wyciągnąć następujące wnioski.

1. Przew ażającym i frakcjam i w badanym popiele są frakcje piasku i pyłu. Z powodu m ałej spoistości cząstek utw ory tego typu podatne są na erozję wodną i powietrzną. Niemniej jednak badany popiół od­znacza się dobrą zdolnością retencyjną, zbliżoną do gleb gliniastych. Odczyn popiołu jest alkaliczny.

2 . Całkowita ilość większości badanych m akro- i m ikroelem entów nie odbiega od zawartości tych składników w glebach upraw nych, a za­wartość przysw ajalnych dla roślin form fosforu, potasu, magnezu, boru, miedzi, m olibdenu i cynku jest wysoka.

3. Badany popiół odznacza się wysoką zawartością glinu, całkowita zawartość chrom u przewyższa poziom tego składnika w glebach upraw ­nych, a zawartość ołowiu i niklu osiąga granice toksyczności.

4. Ogólna zawartość azotu w popiele jest niska oraz b rak jest przysw ajalnego magnezu.

5. W roślinach zasiedlających hałdę zawartość podstawowych m a­

Właściwości popiołu z hałdy a skład chemiczny roślin 33

kro- i m ikroelem entów zbliżona jest do zawartości tych składników w roślinach gleb upraw nych. W yjątek stanowi chrom, którego zaw ar­tość przekracza próg toksyczności dla zw ierząt i ludzi. Również nieco wyższy od dopuszczalnego jest poziom kobaltu i niklu*

LITERATURA

[1] A n d r z e j e w s k i M. , C z e k a ł a J.: Chrom jako m ikroelem ent. Zesz. probl. Post. Nauk roi. 1976, z. 179.

[2] B a r a n o w s k i B., P a b i n J.: D eterm ination of m oisture tension and soil m oisture h ysteresis by capillary tensiom etr. Polish . J. of Soil Sei. 8, 1975, 2, 3, 93-100.

[3] К a b a t a -P e n d i a s A.: Zawartość kobaltu, m iedzi i niklu w glebach i sia ­nie. Rocz. N auk roi. 1958, 78-A -3.

[4] M а с i а к F., L i w s k i S., P r o ń c z u k J.: R ekultyw acja rolnicza sk łado­w isk odpadów palen iskow ych (popiołów) z w ęgla brunatnego i kam iennego. Cz. I. W zrost roślinności na sk ładow iskach popiołu w zależności od zabiegów agrotechnicznych i naw ożenia. Rocz. glebozn. 1976, z. 4.

[5] M а с i а к F., L i w s k i S., B i e r n a c k a E.: R ekultyw acja rolnicza sk ła­dow isk odpadów palen iskow ych (popiołów) z w ęgla brunatnego i kam ienne­go. Cz. II. Skład chem iczny roślin ze sk ładow isk popiołu po w ęglu brunat­nym i kam iennym . Rocz. glebozn. 27, 1976, z. 4.

[6] M etody badań laboratoryjnych w stacjach chem iczno-rolniczych. Cz. I. B a­dan ie gleb. W rocław 1969. Cz. II. Badanie m ateriału roślinnego. P u ław y 1972.

[7] M o t o w i c k a-T e r e 1 а к T.: R ozm ieszczenie żelaza w glebach i skład che­m iczny w ażniejszych w ytrąceń żelazistych . Pam . puł. 1971, z. 48.

[8] P o n d e l H.: Zasobność gleb w ytw orzonych z glin w różne form y potasu i sodu. Pam. puł. 1969, z. 38.

[9] Praca zbiorowa. Skład chem iczny roślin upraw nych i n iektórych pasz pocho­dzenia roślinnego. P u ław y 1976.

[10] R o s z y k E.: Zawartość wanadu, chromu, m anganu, kobaltu, n ik lu i m iedzi w niektórych glebach D olnego Śląska w ytw orzonych z glin pylastych i u tw o­rów pyłow ych. Cz. I. Ogólna zaw artość m ikroskładników . Rocz. glebozn. 1968, z. 2.

[11] R o s z y k E., R o s z y k S.: Ołów w glebach i roślinach w pobliżu dróg na terenie W rocławia. Rocz. glebozn. 1975, z. 1.

f 12] S a p e k A.: Zawartość ołow iu w zm eliorow anych glebach organicznych na tle n iektórych czynników i w łaściw ości m asy glebow ej. Rozprawa habilita­cyjna, F alenty 1977.

[13] T r z e c k i S.: M ożliwość w yznaczania niektórych w odnych pojem ności gleb na podstaw ie ich składu m echanicznego i zaw artości próchnicy. Probl. Agrof. 1973, z. 10.

[14] Ż u r a w s k i H.: W stępne badania nad m ożliw ością zagospodarow ania hałd elektrow ni Ł aziska Górne. X IX O gólnopolski Zjazd PTG, P uław y 1972.

3 — R oczn ik i G leb o z n a w cze

34 £. Andru.szczak i in.

D. АНДРУЩ.'-К. С. СТРС1!Ч1.ШЬСКИ, Г. Ш У Р Л В С К И , Я. ПАБИН, В. К А М И Н Ь С К А

Ф ИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЗОЛЫ С ОТВАЛА ТЕПЛОЭЛЕКТРОЦЕНТРАЛИ „ЧЕХНИЦА“

И ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ РАСТЕНИЙ ЗАСЕЛЯЮ Щ ИХ ОТВАЛ

Институт арготехники, удобрения и почвоведения, Н аучно-методический центр п/д аргохимических станций

Р е з юм е

Целью работ было исследование ф изических, физикохимических и хим и­ческих свойств каменноугольной золы накопленной теплоэлектроцентралью „Чехница“ в Сехпицах около г. Вроцлава. Проводились такж е исследования химического состава травянистых растений дикорастущ их па зольном отвале.

На основании полученных результатов анализа установлено, что преобла­дающие механические ф ракции в исследованны х золах — это фракции песка и пыли. Реакция золы является щелочной. По поводу невысокой компактности частиц зола очень податлива к водной и воздуш ной эрозии и характеризуется хорош ей ретенциопной способностью, близкой глинистым почвам. Валовое со ­держ ание ф осф ора, калия, магния, кальция, натрия, серы, кремнезема и ж ел еза не отличается от содержания этих элементов в обрабатываемых почвах, по содерж анье алю ш ы пя в зеле весьма высокое, а содерж ание общего азота очень низкое. Общее содерж ание меди, молибдена, цинка, марганца, кобальта, кадмия и титана в золе не отличается от содерж ания этих элементов в обрабатываемых почвах. С одерж ание хромалишь немного выше, чем в обрабатываемых почвах, зато общ ее содерж ание свинца и никеля находится в токсических количествах. На содерж ание хрома в золе несомненно оказали своё влияние отбросы с завода „Сехнице“ содерж ащ ие много хрома.

Содерж ание доступны х для растений форм ф осф ора, калия, магния, бора, меди, молибдена и ^инка в общем высокое, отсутствует однако в солах усвояе­мый марганец.

В дикорастущ их на отвале травянистых растениях содерж ание ф осф ора, калия, магния, азота, кальция, меди, цинка, марганца, молибдена, бора, ж елеза и свинца в общем сходно с содержанием названных элементов в растениях из обрабатываемых почв. Содерж ание в растениях кобальта и никеля немного выше, чем в растениях с обрабатываемых почв, однако содерж ание хрома составляет концентрацию токсическую и для животны х и для людей.

Чтобы использовать каменноугольную золу для потребностей сельского хо ­зяйства необходимо, ввиду вредного обилия некоторых элементов, перед посад­кой растений прикрыть отвал золы слоем обрабатываемой почвы соответсвую- щел; мощности. Ж елательно тож е периодически испытывать химический состав растений выращиваемых на этом субстрате, в основном с точки зрения содер­ж ания в них свинца, хрома и никеля.

Właściwości popiołu z hałdy a skład chemiczny roślin 36

E. A N D R U S Z C Z A K , S. STR Ą C ZY Ń SK I, II. ŻURAW SK I, J. P A B I N , W. K A M IŃ S K A

PHYSICAL AND CHEMICAL PROPERTIES OF ASHES FROM THE „CZECUNICA" THERMAL-ELECTRIC POWER PLANT DUMP AND

THE CHEMICAL COMPOSITION OF PLA N TS OVERGROWING THE DUMP

Institute of Soil Science and C ultivation of P lants, M ethodico-Scientific Centre of A gricultural C hem istry Stations in W roclaw

S u m m a r y

The aim of the work w as to investigate the physical, physico-chem ical and chem ical properties of hard coal ash from the „C zechnica” therm al-electric pow er plant at Siechnice near W rocław. A lso the chem ical com position of w ild grasses overgrow ing the dump of these ashes w as determ ined.

The results of analyses prove that in the ashes under study m echanical fractions of sand and silt prevail. The reaction of ashes is alkaline. In connection w ith a low cohesion of ash particles they are liable to w ater and w ind erosion and show a good retentional ability approxim ating that of loam y soils. The total phosphorus, potassium , m agnesium , calcium , sodium, sulphur, silica and iron content does not deviate from that in cu ltivated soils, w hereas the alum inium contents is high and the total nitrogen contentlow . The total sulphur, m olybde­num, zinc, m anganese, cobalt, cadmium and titanium content in ashes does not deviate from the content of these elem ents in cultivated soils. The chrom ium content in ashes is som ew hat higher than the content of this elem ent in cultivated soils, w hereas the total lead and n ickel occur in toxic am ounts. That w ere the chrom ium -containing w astes from the „S iechnice” M etallurgie Works, w hich caused undoubtedly the increased chrom ium content in the ahes under study.

The content of availab le form s of phosphorus, potassium , m agnesium , boron, copper, m olybdenum and zinc is high, w hereas there is a lack of availab le m anganese in the ashes.

In the wrild grassy vegetation overgrow ing the dump, the phosphorus, potas­sium, m agnesium , nitrogen, calcium , copper, zinc, m anganese, m olybdenum , boron, iron and lead content approxim ates the content of the above elem ents in the vegetation from cultivated soils. The cobalt and n ickel content in plants is som ew hat higher than in plants from cultivated soils, w hereas chrom ium occurs in the am ounts toxic for anim als and men.

A t application of the asnes under study for agricultural purposes in v iew of an excess of som e elem ents, they should be covered prior to planting w ith the layer of cu ltivated soil of an appropriate th ickness. A lso periodical determ inations <;f the chem ical com position of plants grow ing on such substrate should be carried out, first of all, from the v iew point of the lead, chrom ium and n ickel content.

Dr E lż b ie ta A n d r u s z c z a k C e n t r a l n y O ś r o d e k M e t o d y c z n o - N a n k o w y IU N G ds.S t a c j i C h e m ic z n o - R o ln ic z y c h W r o c la w , p i . E n ge lsa 5