Celem badań było rozpoznanie roli gleby i strefy aeracji w procesach samooczyszczania się środowiska wód podziemnych GZWP 450 Dolina rzeki Wisły w rejonie zdegradowanym przez emisje przemysłowe ze strony Huty Arcelor Mittal. Z szeregu substancji zanieczyszczających wchodzących w skład pyłów i gazów emitowanych przez kombinat do analizy wybrano związki siarki oraz 8 metali ciężkich (Cd, Cr, Cu, Fe, Ni, Mn, Pb, Zn). Wykonano szereg analiz wód porowych strefy aeracji w dwóch profilach (o głębokości 8 i 12 m) obejmujących oznaczenia: pH, Eh, PEW 25, składu fizykochemicznego, stężenia trytu, izotopów stabilnych. Umożliwiło to uzyskanie obszernej zarówno ilościowo, jak i czasowo, bazy składu chemicznego wód porowych strefy aeracji.
Na podstawie analiz znaczników sztucznych (jony bromkowe, siarczanowe) i środowiskowych (izotopy stabilne oraz tryt) w wodach infiltracyjnych wyznaczono średnią rzeczywistą prędkość migracji wód infiltracyjnych W wyniku przeprowadzonych badań terenowych i laboratoryjnych autorka dysponowała szeroką bazą różnorodnych danych charakteryzujących migrację substancji zanieczyszczających poprzez glebę i strefę aeracji do zbiornika wód podziemnych. Uzyskane dane charakteryzowały dwa odmienne schematy migracji: migrację zanieczyszczeń konserwatywnych (jonów siarczanowych) oraz zanieczyszczeń o znacznym opóźnieniu (metale ciężkie).
Opróbowanie gleb terenu badań pozwoliło na sformułowanie wniosków porównawczych ze stanem środowiska w aspekcie skażenia metalami ciężkimi opisanym 12 lat wcześniej (Witczak i in., 1994).
Modelowanie geochemiczne w programie PHREEQC Interactive umożliwiło rozpoznanie głównych procesów, jakie mają miejsce w strefie aeracji. Badania wykazały silne zanieczyszczenie siarczanami oraz istotną rolę ochronną gleby i strefy aeracji w stosunku do metali ciężkich.
The role of soil and vadose zone in self-purification processes existed in groundwater environment degraded by industrial emmision near the Arcelor Mittal Steelworks
The purpose of the research was to recognise the role of the soil and the vadose zone in self-purification processes within the groundwater environment of GZWP 450 - Vistula Valley in the area degraded by industrial emissions from Arcelor Mittal Steelworks. From the bunch of polluting substances, that constitute dusts and gases emitted by the industrial complex, sulphur compounds and 8 heavy metals (Cd, Cr, Cu, Fe, Ni, Mn, Pb, Zn) were selected for the analysis.
The set of analyses was carried out of vadose zone porous water in two profiles (at depths of 8 and 12 meters) including: pH, Eh, PEW 25, physical-chemical composition, concentration of tritium and stable isotopes. Ali that enabled to achieve a comprehensive (both in quantity and in time-span) base of chemical composition of porous water within aeration zone.
The average actual velocity of infiltration waters migration was determined on the basis of artificial markers analysis (bromide and sulphate ions) as well as environmental ones (stable isotopes and tritium) within infiltration waters.
As a result of field and laboratory research the author had at her disposal a wide range of miscellaneous data that characterise migration of polluting substances through the soil and the vadose zone towards the underground waters reservoir. The data achieved characterised two different migration schemes: conservative pollution migration (sulphate ions) and pollution of significant retardation (heavy metals).
Sampling the soil within the area of research enabled to draw conclusions comparable with the state of the environment in the context of heavy metals pollution described 12 years earlier (Witczak et al., 1994). Geochemical modelling in PHREEQC Interactive programme enabled recognition of main processes that take place in the vadose zone. The research demonstrated strong sulphate pollution and the essential protecting role of the soil and the aeration zone versus heavy metals.
