JA N B O R K O W SK I, E L IG IU SZ R O SZYK
WPŁYW ZAPYLENIA ŻUŻLEM ŻELAZOCHROMOWYM NA SKŁAD I WŁAŚCIWOŚCI GLEB UŻYTKOWANYCH ROLNICZO
In sty tu t C hem ii R oln iczej, G leb o zn a w stw a i M ikrobiologii A k a d em ii R olniczej w e W rocław iu
W latach 1973-1974 przeprowadzono badania mające na celu ustale nie stopnia i zasięgu zapylenia gleb użytkowanych rolniczo żużlem żela zochromowym w rejonie huty Siechnice.
W pokrywie glebowej tego rejonu w ystępują różne typy i podtypy gleb, wśród których przeważają mady i czarne ziemie wykazujące znacz ne zróżnicowanie gatunkowe, uw arunkowane w arstwowym układem skał macierzystych. Na przew ażającym obszarze gleby te są użytkowane rol niczo jako gleby orne i na nieco mniejszej powierzchni — jako gleby trw ałych użytków zielonych. W artość bonitacyjna tych gleb w aha się w przedziałach II-VI klasy, z przewagą gleb ornych w klasach Ilia, IHb
i IVb oraz gleb trw ałych użytków zielonych w klasach III-IV.
Źródłem zapylenia środowiska glebowego jest hałda utworzona z kil kuset tysięcy ton żużlu żelazochromowego, składowanego tu od wielu lat jako m ateriał odpadowy z produkcji pobliskiej huty. Zapylenie to potęgowane jest pyłam i pow stającym i przy transporcie i rozładunku żużlu z huty na hałdę oraz pyłami z pieców łukowych.
Według danych laboratorium chemicznego h u ty Siechnica w składzie żużlu żelazochromowego w ystępują różne pierw iastki, których zawartość waha się w przedziałach:
Celem ustalenia stopnia i zasięgu zapylenia żużlem żelazochromowym zwrócono uwagę na zawartość w glebie wapnia, magnezu, a szczególnie chromu, który w ystępując w nadm iarze może powodować skażenie śro dowiska glebowego.
M ETO D Y K A B A D A Ń
Próbki glebowe do badań pobierano z poziomu próchnicznego na gle bach ornych, z głębokości 2-20 cm. Na glebach trw ałych użytków zielo nych, uwzględniając ustalone różnice w zawartości składników w gór nej i dolnej części poziomu darniowo-próchnicznego, próbki glebowe po brano z głębokości 2-10 cm i 10-20 cm [3]. Miejsca pobrania próbek były rozmieszczone na czterech zasadniczych ciągach kierunkow ych biegną cych w cztery strony św iata od hałdy na odległość 800-2650 m oraz na ciągach kierunkow ych pośrednich o długościach 300-2800 (rys. 1).
R o zm ieszczen ie ciągów k ieru n k o w y ch pobrania próbek g leb o w y ch i p rzeb ieg gran ic stref za p y len ia
I — I s t r e f a > 400 p p m C r , I I — I I s t r e f a > 300 p p m C r. I I I — I I I s t r e f a > 200 p p m C r, 1 —
w a ł , 2 — m i e j s c e p o b r a n i a p r ó b e k g l e b o w y c h , 3 — c ią g i k i e r u n k o w e
T he arran gem en t of soil sam p lin tra n sects and th e lin e of d u st p o llu tio n zone boundary
I — 1 st z o n e > 400 p p m C r , I I — I l n d z o n e > 300 p p m C r, I I I — I l l r d z o n e > 2 0 0 p p m C r, 1
e m b a n k m e n t , 2 — s o il s a m p l i n g p o i n t , 3 — t r a n s e c t s
W roku 1973 próbki glebowe pobrano w dwóch term inach — I te r min to maj-czerwiec, a II term in — wrzesień-październik. W roku 1974
próbki pobierano tylko we wrześniu. Łącznie było ich 230.
W pobranych próbkach oznaczono: skład mechaniczny, odczyn, przy sw ajalny P 20 i K20 , węgiel organiczny, C aC 03 metodami ogólnie stoso wanymi [4]; zawartość wapnia rozpuszczalnego w wyciągu 1 N HC1 m e todą fotom etrii płomieniowej na aparacie Flavokol firm y Zeiss [2], za wartość magnezu rozpuszczalnego w 0,025 N roztworze CaCl2 metodą atomowej spektrofotom etrii absorpcyjnej na aparacie Atomspek firm y H ilger-W atts [1], zawartość chrom u rozpuszczalnego w wyciągu 1 N HC1 metodą AAS i zawartość chromu całkowitego na spektrografie kw arco wym o średniej dyspersji, typ Q-24 [5].
OM ÓW IENIE W Y NIK Ó W
W celu zilustrow ania zapylenia gleb przedstawiono w yniki niektórych oznaczeń wykonanych w próbkach glebowych pobranych na zachodnim ciągu, biegnącym przez otw arte pola upraw ne leżące na madach lek
kich (tab. 1).
T a b e l a 1 Z ró ż n ico w an ie odczynu i z a w a r to ś c i n i e k tó r y c h sk ład n ik ó w w g le b ie
na zachodnim c ią g u kierunkowym
D i f f e r e n t i a t i o n o f th e r e a c t i o n and c o n te n t o f some e le m e n ts i n s o i l a lo n g th e w e s te r n t r a n s e c t Term in p o b ra n i a p r ó b k i S am pling Nr p r ó b k i g le b o w ej S o i l sam ple No.
O d le g ło ść od h a łd y w m D is ta n c e m g /100 g g le b y ppm PHKC1 mg/100 g o f s o i l c a łk o w ityt o t a l ro z p u s z c z a ln ys o lu b le from th e dump P2o 5 k2o Ca Cr Cr Mg 1 973/1 40 50 7 ,6 21,0 32,0 407 330 2 8 ,8 222 1 9 7 3 /И 7 ,7 2 0 ,9 8 ,5 400 >300 5 4 ,0 220 1974 7 ,3 > 2 5 ,0 4 1 ,0 680 >400 25,0 232 1973/1 41 200 7 ,0 2 2 ,9 8 ,5 110 372 1 3 ,6 103 1 9 7 3 /И 7 ,6 2 0 ,4 8,0 121 > 300 2 3 ,0 149 1974 7 ,1 > 2 5 ,0 4 0 ,5 163 400 10,0 96 1973/1 42 400 6 ,4 13 ,6 20,0 35 275 ś la d tr a c e 125 1973/11 6,2 1 7 ,9 2 7 ,0 161 300 23,0 149 1974 6 ,5 16 ,8 1 9 ,5 148 330 3 ,6 120 1973/1 43 525 6,0 9 ,7 15 ,0 50 85 5 ,2 78 1973/11 5 ,2 3 ,9 7 ,0 47 80 3 4 ,0 82 1974 6 ,3 10,8 1 3,5 68 220 1,6 84 1973/1 44 800 6,0 1 4 ,5 1 9 ,0 35 75 4 ,2 51 1 9 7 3 /И 6,0 1 1 ,4 1 0 ,5 49 90 1 3 ,0 41 1974 6 ,4 2 5 ,0 2 2 ,5 55 100 1,0 50 1973/1 45 1150 6,0 1 8 ,3 10,0 70 50 3 ,8 45 1 9 7 3 /И 5 ,3 17 ,5 2 8 ,5 36 60 1 5 ,0 52 1974 4 ,7 13 ,5 1 5 ,5 18 95 1,0 34 x 1973/1 - m a j-c z e rw ie c _ 1973 I s t - May-•June 1973/11 - wrze s i e ń - p a ź d z ie r n i k - 1973 l i n d - S ep te m b er-O cto b e r 1974 - w rz e s ie ń “ 1974 - S eptem ber
Zamieszczone wyniki badań wskazują, że odczyn, zawartość rozpusz czalnego wapnia, magnezu i chromu, a szczególnie chrom u całkowitego w glebie uw arunkow ane są wpływem zapylenia żużlem żelazochromo wym. W próbkach gleby pobranych w bezpośrednim sąsiedztwie hałdy, w strefie największego zapylenia, w ystępuje w yraźnie wyższa zawartość rozpuszczalnego wapnia, magnezu, a przede wszystkim chrom u całkowi tego i rozpuszczalnego oraz odczyn zasadowy.
Należy podkreślić, że w tej strefie opad pyłu pokryw a powierzchnię gleby parum ilim etrow ą jasnopopielatą w arstew ką. W m iarę oddalania się od hałdy m aleje zawartość badanych składników w glebie, a
szczegół-nie chromu całkowitego, jak rówszczegół-nież zmienia się odczyn w kierunku od czynu kwaśnego. Na uwagę zasługuje duża zawartość przysw ajalnego fosforu w próbkach glebowych pobranych w pobliżu hałdy i zaznaczają cy się spadek jego zawartości w próbkach pobranych w dalszej odległoś ci od hałdy.
Zawartość przyswajalnego potasu w badanych próbkach glebowych jest zróżnicowana niezależnie od miejsca ich pobrania.
Oznaczenia wykonane w próbkach glebowych pobranych w różnych term inach pozwalają prześledzić dynam ikę zmian w zawartości bada nych składników i odczynie gleby. W niektórych przypadkach odczyn gleby w aha się w przedziałach 0,1-1,5 jednostek pH. Znaczne w ahania w ciągu dwóch lat w ykazują zawartość przyswajalnego fosforu i potasu w próbkach glebowych pobranych trzykrotnie z tych samych miejsc, co zapewne w dużym stopniu należy przypisać wpływom nawożenia m ine ralnego.
W yraźnie zaznacza się w poszczególnych następnych term inach wzrost zawartości chromu całkowitego. Przyjm ując zawartość chromu całkowi
tego w glebach nie zapylonych poniżej 100 ppm stw ierdza się na pod
stawie uzyskanych wyników niższą zawartość tego składnika w prób kach glebowych pobranych w odległości 800 m od hałdy, z zaznaczającą się jednak w czasie tedencją do nagrom adzania się chromu całkowitego w glebie (tab. 1, próbki n r 44 i 45).
Duża dynam ika zaznacza się w zawartości chromu rozpuszczalnego, którego oznaczenia w próbkach glebowych pobranych z tych samych
miejsc w różnych term inach w ciągu 2-letniego okresu badań w ykazu
ją w ahania od ilości śladowych do pokaźnych zawartości, przy których może wystąpić jego ujem ny wpływ na środowisko glebowe.
Przyjm ując za podstawę zawartość chromu całkowitego, stwierdzoną w próbkach glebowych pobranych w 1974 r., można wyznaczyć 3 strefy
zapylania gleb, a mianowicie (rys. 1):
I strefa — obejmująca teren wokół hałdy, na którym zawartość chro mu całkowitego w glebie wynosi ponad 400 ppm,
II strefa — gdzie zawartość chromu całkowitego w glebie wynosi po nad 300 ppm,
III strefa — w której zawartość chromu całkowitego w glebie wynosi
wynosi ponad 200 ppm.
W N IO SK I
1. Ze względu na skład chemiczny żużlu żelazochromowego, w któ
rym w znacznych ilościach w ystępuje wapń, magnez i chrom, jego wpływ na środowisko glebowe przejaw ia się głównie w akum ulacji tych składników i zm ianach odczynu w glebach położonych w rejonie hałdy.
go terenu z innych źródeł (nawożenie gleb, pyły z pobliskiej elektrow ni), chrom w ystępujący tylko w żużlu żelazochromowym należy uznać za najbardziej m iarodajny wskaźnik stopnia i zasięgu zapylenia środo wiska glebowego, pozwalający na określenie ujemnego wpływu hu ty na
gleby przyległych obszarów.
L IT E R A T U R A
[1] B o r a t y ń s k i K., K a m i ń s k a W. , R o s z y k E., R o s z y k o w a S., S t r a h l A. , Z i ę t e c k a M.: C om parison of th e A A S m ethod w ith colorim etric m ethods o f d eterm in in g som e m ak ro- and m ik ro elem en ts in. plants. P o lish Jour, of Soil Sei. 6, 1973, 2, 95.
[2] B o r a t y ń s k i K. , R o s z y k o w a S., T u r y n a Z., R o s z y k E.: P orów n an ie m etod sporządzania w y c ią g ó w g leb o w y ch k w a sem solnym . R ocz. glebozn. 5, 1956, 171.
[3] B o r k o w s k i J., C z u b a R., P r e ś J.: B adania nad za w artością m ik ro ele m en tó w w g leb ie, ro ślin ie i organ izm ie zw ierzęcy m w w a ru n k a ch górsk ich na p rzyk ład zie S u d etów . Rocz. glebozn. 23, 1972, 2.
[4] P raca zbiorow a: M etody badań lab oratoryjn ych w stacjach ch em iczn o -ro ln i czych. W rocław 1969.
[5] R o s z y k E.: Z aw artość w an ad u , chrom u, kobaltu, n ik lu i m ied zi w n ie k tó rych gleb ach D olnego Ś ląsk a w y tw o rzo n y ch z g lin p y la sty ch i u tw o ró w p y ło w y ch . Rocz. glebozn. 19, 1968, 2, 223. Я . Б О Р К О В С К И , E . Р О Ш Ы К В Л И Я Н И Е ЗА П Ы Л Е Н Н О С Т И Ж Е Л Е ЗО -Х РО М О В Ы М Ш Л А К О М Н А СОСТАВ И С ВО Й С ТВА ПО ЧВ ЗЕМ ЛЕДЕЛЬСКО ГО П О Л Ь ЗО В А Н И Я И нститут агрохим ии, почвоведени я и микробиологии, С ель ск охозя й ствен н ая академ ия ibo В роцлаве Р е з ю м е В год ах 1973-1974 отобрано 230 почвенны х образцов с горизонта A t на тр ассах в едущ и х в р азн ы х нап рав лен и ях от насы пи (отвала) ж е л е з о -х р о м о - вого ш лака и установлен сдивит реак ц и и на нейтральн ую и щ елочн ую , а т ак ж е все повы ш аю щ ееся накоп лен ие кальция, магния и особенно общ его хром а по м ере сокращ ения отдален ности взятия проб от насыпи. Н а основании содер ж ан и я в почве общ его хром а вы делены вокруг н а сыпи три зоны запы ленности: 1-я зона с содер ж ан и ем общ его хром а > 4 0 0 ppm , 2-я зон а — > 3 0 0 ppm , 3-я зона — > 2 0 0 ppm.
J . B O R K O W S K I, E . R O S Z Y K
EFFECT OF PO LLU TIO N W ITH FER R O -CH R O M IC SL A G D U ST ON THE C O M PO SITIO N A N D PR O PE R TIES OF SO ILS U TILIZED B Y A G R IC U LTU R E
i
In stitu te o f A g ricu ltu ra l C h em istry, S o il S cien ce and M icrobiology, A gricu ltu ral U n iv e r sity in W rocław
S u m m a r y
In th e period 1973-1974 sa m p les w e r e tak en from th e A 1 horizon a lo n g the tra n sects ru n n in g in d ifferen t d irection s from ferro -ch ro m ic slag dum p. C hanges of reaction tow ard s n eu tral or b asic as w e ll as in crea sin g accu m u la tio n of calcium , m agn esiu m , and p articu larly of total chrom ium , w ith sh orten in g d ista n ce of sam p lin g p oin ts from th e dum p, h a v e b een found.
On th e basis o f th e to ta l chrom ium con ten t in th e soil th ree d u st p o llu tio n zon es around th e dum p h a v e been d istin g u ish ed , viz.: I — zone of th e total crom ium co n ten t of > 400 ppm , II — zone of th at of > 300 ppm , and III — zone of th at of > 200 ppm in th e soil.
D o c . d r h a b . J a n B o r k o w s k i
I n s t y t u t C h e m i i R o l n i c z e j , G l e b o z n a w s t w a i M i k r o b i o l o g i i A R W r o c ł a w , ul . G r u n w a l d z k a 53
