Skład chemiczny i zawartość wybranych radionuklidów w roślinach uprawianych na składowisku popiołu przy Elektrowni Halemba

R O C Z N IK I G L E B O Z N A W C Z E T. X L N R 2 W A R S Z A W A 1989 S . 151—169

C ZESŁAW A R O SIK -D U L E W SK A , JA N D U LEW SK I

SKŁAD CHEM ICZNY I ZAWARTOŚĆ WYBRANYCH RADIONUKLIDÓW

W ROŚLINACH UPRAW IANYCH NA SKŁADOW ISKU PO PIO ŁU

PRZY ELEKTROW NI HALEMBA

In sty tu t P od staw In ży n ierii Ś rod ow isk a P A N

Skład chem iczny podłoża popielnego m iał zasadniczy w pływ na skład

chem iczny u p raw ian y ch roślin. O dpady przem ysłow e, przeznaczone do

zagospodarow ania rolniczego, m ożna trak to w ać jak o pew nego ro d zaju

skałę m acierzy stą pozbaw ioną procesów biologicznych. Zasiedlenie tego

środow iska przez d ro b n ou stroje stanow i początek procesu glebo tw órcze­

go. N aw ożenie m in eraln e i organiczne oraz odpow iedni system u p raw y

przyspiesza proces przek ształcan ia popiołu w glebę u p raw n ą. Po czterech

lata ch p row adzenia u p raw na składow isku stw ierdzono w popiołach

obecność b a k te rii (23 - 520 m in w 1 g), prom ieniow ców ( 3 - 1 2 m in w 1 g)

i grzybów ( 1 - 3 m in w 1 g). W ystępu ją w n im także b a k te rie zakw asza­

jące podłoże, co jest w ażne ze w zględu na w ysoką alkaliczność popiołów

(pH n a w e t do 12). W popiele z n a jd u ją się rów nież b a k te rie rozpuszcza­

jące fosforany trój zasadowe, a to w p ływ a isto tn ie n a udostęp nian ie fos­

fo ru roślinom . Po k ilk u letn iej u p raw ie roślin w yraźn ie zm niejszył się

odczyn pH na poletkach i w ynosił średnio 7,6 [

].

W skutek rek u lty w a cji zm niejszała się w podłożu ko ncen tracja skład­

ników , któ ry ch n ad m iar w w ierzchniej w arstw ie ograniczał przydatność

składow isk popiołu do u p raw y roślin. W w a ru n k a ch prow adzonych do­

św iadczeń n ajm n iej toksyczna dla roślin okazała się fra k c ja popiołu zn aj­

dująca się w stre fie n ajdalej położonej od w ylotu r u ry tran sp o rto w ej.

Fitotoksyczność h ałd y popielnej była bardzo różna. N iejednakow a była

rów nież rea k c ja roślin na n iek o rzystne w aru n k i w egetacji. N akazuje to

daleko idącą ostrożność p rzy doborze u p raw ia n y c h roślin.

Z aw artość białka surow ego i w łókna w większości roślin u p ra w ia ­

nych n a składow isku popiołu k sz ta łtu je się na poziom ie spoty k anym

u roślin z gleb m in eraln y ch (tab. 1). Z asobniejsze w białko by ły liście

b u rak a pastew nego i cukrow ego, ziem niaki, słonecznik, gorczyca, serad ela

Tabela 1

Skład chemiczny roślin ze składowiska (% s.m.) Chemical composition o f plants lrom the dump (% d.m.)

Roślina — Plant Białko Protein Włókno Fibre Popiół Ash P

K

Buraki pastewne — korzeń Fodder beets — root

4,78-5,86 7,26-10,58 6,68-7,43 ! 0,32-0,45 2,13-2,91 0,22-0,61 0,20-0,27 1 0,11-0,20

Buraki pastewne — liśc*e Fodder beets — leaves

7,98-15,43 15,72-26,77 18,76-28,65 I 0,48-0,57 4,25-7,12 0,87-1,00 1,25-1,60 0,65-0,79

Buraki cukrowe -- korzeń Sugar beets — root

4,72 7,07 4,36 0,59 1,46 1,08 0,46 0,99

Buraki cukrowe — liście Sugar beets — leaves

20,90 16,60 21,73 0,76 1,47 1,07 0,51 0,89

Marchew pastewna — korzeń Fodder carrot — root

3,00-6,11 9,86-12,27 7,68-9,30 0,34-0,42 2,53-2,99 0,18-0,26 0,20-0,25 0,10-0,13

Marchew pastewna — liście Fodder carrot — leaves

7,28-15,48 21,02-36,85 14,90-22,32 0,54-0,62 3,28-3,64 1,39-1,66 0,45-0,65 0,05-0,07

Brukiew pastewna — korzeń Fodder swedes — root

4,77-11,35 10,86-13,74 7,37-8,00 0,57-1,04 2,37-2,61 0,10-0,34 0,15-0,33 0,02-0,04

Brukiew pastewna — liście Fodder swedes — leaves

8,00-17,78 17,30-34,61 11,55-20,36 0,30-1,02 3,49-3,69 0,70-1,32 0,44-0,60 0,01-0,47 Ziemniaki — bulwy Potatoes — tubers 3,07-9,14 3,25-5,34 5,97-9,31 0,37-0,80 4,56-5,93 0,06-1,42 0,22-0,51 0,01-0,48 Kapusta pastewna Fodder cabbage 7,06-9,94 5,91-22,3 9,99-13,79 0,34-0,90 3,39-5,13 0,67-1,44 0,31-0,53 0,04-0,09

Pszenica jara — ziarno Spring wheat — grain

11,0-14,20 3,56-4,55 2,33-2,61 0,45-0,94 0,37-1,06 0,06-0,81 0,05-0,41 0,01-0,02

Pszenica jara — słoma Spring wheat — straw

cd. tabeli 1 Continued J ₂ 3 4 5

1

1

Bobik — słoma 8,61 48,86 7,76 0,68 6,36 0,10 0,50 0,08-0,71

Field beans — straw

Koniczyna inkarnatka 6,40-12,94 27,99-41,44 14,04-17,93 0,62-0,78 3,53-6,22 0,77-0,28 0,41-0,61 0,08-0,99 Crimson clover

Koniczyna perska 8,31-15,25 28,31-36,41 13,32-17,25 0,36-0,74 2,84-4,72 0,08-0,61 0,16-0,41 0,06-0,38 Persian clover

Seradela — Seradella 7,00-13,61 31,47-41,47 12,00-15,20 1 0,44-0,58 5,30-6,74 0,43-1,38 0,14-0,30 0,06-0,09 Rzepak jary — nasiona 5,00-6,25 16,73 5,15-7,15 0,44-1,00 0,59-1,29 0,39-0,75 0,18-0,52 0,02-0,06 Spring rape — seeds

cd. tabeli 1 Continued

1 '2

...

г

..

₈

Spring rape — straw I₁ i

Konopie całe Hemp whole plants

14,42-15,23 57,40-62,55 j 5,20-6,13 !! 0,43-0,49 2,82-3,64 1,11—1,70 0,48-0,71 0,02-0,04 Len — nasiona Flax — seeds 26,15-29,24 15,00-16,58 . [ 4,00-4,76 0,65 0,85

j

j 8,19-14,03 ' 23,45-32,90 : 10,42-13,93 0,31-0,90 2,51-5,62 1,43-1,68 0,44-0,74 0,02-0,04

1 Gorczyca biała — nasiona White mustard — seeds

j 26,67-27,41 j 10,64-12,40 5,27-5,46 I 0,09-1,94 0,71-1,92 0,11-0,40 0,33-0,41 ' 0,04-0,07 Gorczyca biała — słoma

White mustard — straw

3,79-8,30 j 56,90-66,03 6,23-24,18 0,20-0,47 2,10-5,23 0,77-2,62 j 1 0,33-0,80 ! 0,07-0,10 1 1

R ad ion u k lid y w roślin ach ze sk ła d o w isk popiołu 1 5 5

i k u k u ry d za. W słom ie zbóż (w szczególności pszenicy i owsa) stw ierdzo­

no 2 - 3-kro tnie w ięcej białka w poró w n an iu z zaw artością w roślinach

z gleb m ineraln y ch. Podw yższona zaw artość białka w badan ych zbożach,

w poró w n an iu z roślinam i z gleb m ineralnych, w y nik ła z tego, że rośliny

zgryzane przez zw ierzęta w y tw orzy ły dodatkow e pędy boczne w dalszym

okresie rozw oju, co mogło przyczynić się do zw iększenia zaw artości biał­

ka w bad an y ch próbkach.

R ośliny m otylkow e sprzątan e n a paszę ze składow iska popiołu m iały

o k ilk a p ro cent niższą zaw artość białka, gdyż by ły zbierane w pełni

k w itn ien ia i w początkach zaw iązyw ania nasion.

Z aw artość popiołu w niek tó ry ch roślinach ze składow iska p rze k ra ­

czała kilk ak ro tn ie zaw artości w y stępu jące w ty ch sam ych gatu n k ach

roślin u p raw ia n y c h na glebach m ineraln y ch. Szczególnie duże ilości po­

piołu stw ierdzano w częściach w e g etaty w n y ch roślin, zwłaszcza w liściach

buraków , w ziem niakach, brukw i, słoneczniku, konopiach, gorczycy, se­

rad eli i k u k u rydzy . Taka zaw artość popiołu w roślinach (pomimo ich do­

kładnego m ycia do analiz) w y n ik a z zap y lan ia roślin podczas prow adze­

nia zabiegów agrotechnicznych oraz z pow odu p ylenia sąsiedniej, jeszcze

nie u trw alo n e j h ałd y popiołu. D robne cząstki mocno przyklejone do po­

w ierzchni blaszek liściow ych, a czasam i w ręcz w nie w rośnięte, by ły nie

do usunięcia.

Z aw artość fosforu w większości roślin k sz ta łtu je się na poziomie, jaki

spotyka się w roślinach u p raw ian y ch n a glebach m ineralnych, tj. 0,17 -

1,39 P [2]. U k ilku gatun k ów roślin u p raw ian y ch na składow isku popio­

łu stw ierdzono jed n ak zaw artości fosforu w iększe o 50%. A nalizując za­

w artości po tasu w roślinach u p raw ian y ch na składow isku, należy stw ie r­

dzić, iż w iele roślin zaw iera go w nadm iarze. I tak k ilk ak ro tn ie więcej

potasu zaw ierały przede w szystkim b u lw y ziem niaków , korzenie b u ra ­

ków cukrow ych, brukiew , słonecznik i in k arn a tk a . In k a rn a tk a p rzy za­

w artości potasu do 6,22% nie n a d a je się n a paszę dla zw ierząt. Obniżone

zaw artości potasu stw ierdzono n ato m iast w nasionach i słomie rzepaku,

słomie lnu oraz w ziarnie i słomie jęczm ienia. Na obniżenie zaw artości

potasu w roślinach w pływ a duża ilość w ap n ia w podłożu, k tó ry h am u je

pobieran ie jonów potasu. Duża k o n cen tracja w apnia w podłożu w pły nęła

też z pew nością n a podw yższoną ilość w ap n ia w n iek tó ry ch roślinach

u p raw ia n y c h n a składow isku, a więc np. u konopi, gorczycy białej, sło­

necznika i w liściach b u rak a pastew nego. N iedobór w ap n ia zaobserw o­

w ano n ato m iast u koniczyny perskiej, in k a rn a tk i i seradeli.

R ośliny u p raw ia n e na składow isku popiołu nie w y k azu ją niedoborów

m agnezu. J e st to w ażne, biorąc pod uw agę ogólny niedobór m agnezu

w glebach polskich, a tym sam ym w roślinach [3]. T rzeba to zaznaczyć,

gdyż m im o w ysokiego pH podłoża, k tó re h am u je pobieranie m agnezu,

zaw artość jego w roślinach jest praw idłow a.

1 5 6 C. Rosik-Dulewska, J. D ulewski

pob ieran iem tego składnika przez burak i. U pozostałych roślin sód w y ­

stępow ał w ilościach odpow iadających w aru n k o m przeciętnym , tzn.

0,009 - 0,7°/o Na.

Z analizy zaw artości m ikroelem entów w badanych roślinach w ynika,

że są one skorelow ane z zaw artością ty ch p ierw iastk ó w w podłożu. W y­

sokie pH podłoża w pływ a ograniczająco n a p ob ieran ie żelaza, m iedzi,

cynku, m anganu i boru [9]. N adm iar m ikro elem entów szkodliw ych dla

m etabolizm u roślin rów nocześnie d y sk w alifiku je je jak o paszę dla zw ie­

rząt. Na składow isku popiołu w H alem bie całkow ita zaw artość miedzi,

m anganu, cynku, żelaza i ołow iu jest w yższa od zaw artości tych p ie r ­

w iastków sp o ty k an ej w n o rm aln y ch glebach m ineralnych.

A nalizując zaw artość m iedzi w roślinach (tab. 2), należy stw ierdzić,

że poza liśćm i b u ra k a pastew nego (które nie pow inny być skarm iane), są

to ilości sp otykane w roślinach z gleb m ineraln ych . W zbożach m iedź

w y stę p u je w ilości zbliżonej do dolnej granicy, bliskiej niedoborow i.

N iską zaw artość m iedzi w pozostałych roślinach ze składow iska m ożna

w ytłum aczyć m niejszą p rzysw ajalnością tego składnika.

Zaw artość form p rzy sw ajaln y ch m anganu w odpadach paleniskow ych

jest niedu ża w stosunku do w ysokiej zaw artości m anganu całkow itego.

S tąd też w roślinach z n ajd u jem y ilości odpow iadające n orm ie lub nieco

większe, jak np. w kapuście p astew nej, liściach brukw i, seradeli i o k re­

sowo u in k arn a tk i. Z byt w ysoka zaw artość m an g an u w liściach b urakó w

cukrow ych i p astew n y ch d y sk w alifik uje je jak o paszę dla zw ierząt. Do­

stępność m ang anu dla roślin obniża nie tylko w ysokie pH (przy pH po­

wyżej 6,5 dw uw artościow y m ang an zostaje u tlen io n y do wyższej w a r­

tościowości i rośliny korzystać z niego nie mogą), lecz także w ysoka za­

sobność podłoża w w apń, cynk, żelazo i m iedź. Poza w ym ienionym i czyn­

nikam i dużą rolę odgryw a w ilgotność podłoża, płodozm ian, a w szczegól­

ności stosunek Fe : Mn w podłożu [5, 13]. Rów nież pod w pływ em wyso­

kiego naw ożenia N P K n a stę p u je obniżenie zaw artości rozpuszczalnych

form m anganu, a b rak m aterii organicznej sp rzyja uw stecznian iu się jego

form przysw ajalnych .

Z aw artość c y n k u w roślinach u p raw ian y ch n a składow isku dochodzi

do górnej g ranicy (a może n a w e t pow yżej) zaw artości, stw ierdzanych

V/ roślinach u p raw ian y ch w w aru n k ach n a tu ra ln y c h . Podw yższone ilości

cynku odnotow ano w u p raw ian y ch na składow isku okopowych, w sło­

m ie pszenicy, ziarnie owsa, zielonej m asie k u k uryd zy, koniczynie p e r­

skiej i w nasionach gorczycy białej. Ze w zględu n a w ysoką zaw artość

cynku nie n a d a ją się jako pokarm dla zw ierząt w szystkie u p raw ian e na

składow isku okopowe, koniczyna perska, in k arn a tk a , seradela, nasiona

grochu, słonecznik w postaci zielonej m asy oraz nasiona lnu [4]. N aj­

m niej cynku z n ajd u je się w zbożach.

Żelazo w y trąc a się już p rzy pH podłoża powyżej

, a m im o to zaw ar­

tość tego p ierw iastk a w e w szystkich roślinach u p raw ian y ch na

składo-T a b e l a 2 Zawartość niektórych mikroskładników w roślinach ze składowiska popiołu w Halembie (mg/kg s.m.)

Content of some microelements in plants growing on ash dump at Halemba (mg/kg of d.m.)

Roślina — Plant Cu Mn Zn Fe Pb

1 2 3 4 5 6

Buraki pastewne — korzenie Fodder beets — roots

8,94 19,00 35,00 245,00 5,6

Buraki pastewne — liście Fodder beets — leaves

24,90 79,00 196,31 1400,00 51,90

Buraki cukrowe — korzenie Sugar beets — roots

4,00 18,00 83,00 80,00 6,00

Buraki cukrowe — liście Sugar beets — leaves

11,00 65,00 116,00 624,00 17,00 Ziemniaki — bulwy Potatoes — tubers 5,00-6,80 8,50-16,00 230,00-1038,0 75,0-105,0 8,0-10,0 Kapusta pastewna Fodder cabbage 4,00-4,63 22,60-45,00 54,10-67,00 282,0-541,1 28,0-54,9 Brukiew — korzenie Swedes — roots 3,00-3,80 13,00-20,00 70,5-74,00 120,0-180,0 5,6-7,0 Brukiew — liście Swedes — leaves 4,40-7,00 46,00-54,50 91,0-130,0 300,0-1300,0 12.0-41,2

Marchew pastewna — korzenie Fodder carrot — roots

7,50-8,20 14,50-20,00 600,0-680,0 135,0-150,0 6,2-6,5

Marchew pastewna — liście Fodder carrot — leaves

14,6-15,50 54,50-59,50 820,0-870,0 1250,0-1300,0 40,1-43,1

Pszenica jara — ziarno Spring wheat — grain

4,00-5,10 13,20-16,00 20,6-27,0 33,0-99,1 1,0-3,4

Pszenica jara — słoma Spring wheat — straw

8,10-9,80 23,00-23,90 35,1-45,2 180,0-696,1 3,0-10,7

Jęczmień jary — ziarno Spring barley — grain

cd. tabeli 2 Continued

1 2 3 4 5 ₉

Jęczmień jary — słoma

!

2.00-3.20 12,50-20,00 14,0-19,0 175,0-268,0 3,0-6,2 Spring barley — straw

Żyto — ziarno 4,00-5,80 13,50-15,50 17,90-32,00 45,0-55,0 1 ślad-3,0

Rye — grain _t 1 Żyto — słoma 4,00-6,50 18,00-20,00 j 22,00-29,00 100,0-177,0 5,00 Rye — straw j Owies — ziarno 4,00-4,86 21,80-22,00 ! 36,00-46,9 229,5-232,0 3.0-5,9 Oats — grain i Owies — słoma 3,00-5,42 19,00-22,70 26,00-41,20 252,0-943,0 4,0-4,48 1 Oats — straw

Kukurydza — zielona masa 4,00-9,50 17,00-34,50 10,00-81,9 212,0-700,0 28,0-36,2

i Maize — green matter

Koniczyna perska 9,00-13,4 25,00-29,50 75,00-79,36 675,0-3328,0 32,0-65,3 j Persian clover Koniczyna inkarnatka 10,00-20.50 ; 38.00-78,47 144,0-201,40 462,0-4091,5 i 11,0-32,0 1 Crimson clover j Seradela 9,00-9,40 39.00-51,00 74,13-141,0 312,0-510,0 10,0-41,5 j Seradella Bobik — nasiona 4,59-5,00 17,00-19,10 23,80-54,00 46,0-112,5 2,0-8,5

i Field beans — seed

Bobik — słoma 3,00-4,00 19.14-42,00 21,00-23,50 j 108,0-514,23 : 8,0-10,0

1 Field beans —■ straw

i Groch — nasiona 4,00-4,50 15,00-17,00 67,50-78,00 57,5-64,0 2,7-3,0

Pea — seeds

i Gorczyca biała — nasiona 3,00-4,20 26,00-34,00 36,40-54,00 ! 30,0-40,0 7,0-10,2

; White mustard — seeds !

! Gorczyca biała — słoma 3,00-8,20 22,00-26,30 ; 24,50-25,00 I 7,0-36,4 9,0-9,5

cd. tabeli 2 Continued

1 1 2 "I 3 ] 4 5 1 6

Słonecznik — zielona masa 11,04-11,20 20,30-25,69 82,26-161,80 404,5-460,0 20,36-40,5 Sunflower — green matter

Konopie — zielona masa 8.5-10,97 20,38-41,50 71,00-87,11 375,0-496,9 32,5-36,2

Hemp — green matter

Len — zielona masa 6.7 17,30

'

75,07 554,77 22,92

Flax — green matter

Len — nasiona 15,30 43,30 131,58 — 52,96

i Rzepak — Rape 2,60 6,50 29,84 369,88 31,25

Korzystne i szkodliwe zawartości niektórych pierwiastków śladowych w roślinach [4] (mg/kg p.s.m) Favourable and unfavourable content o f some elements in plants (mg/kg of air-dry matter)

Cu Mn Zn ! Fe 1 Pb Rośliny — Plants i norma — norm ... .... 5-20 20-30 15-30 20-50

[

Rośliny jako pokarm dla zwierząt Plants used as fodder for animals

norma — norm 5-12

I

20-60 20-60 5

1 6 0 C. Rosik-Dulewska, J. Dulewski

w isku (oprócz ziarna zbóż) jest k ilk ak ro tn ie w yższa od ilości sp o tyk a­

ny ch w roślinach z gleb n a tu ra ln y c h . W edług przeprow adzonych badań,

stężenie żelaza w roślinach może być zbyt duże p rzy niedoborze m an ­

ganu w podłożu. S tąd w niosek, że roślina może się norm aln ie rozw ijać,

gdy stosunek zaw artego w niej żelaza i m an g anu m ieści się w pew nych

określonych g ranicach (za o p ty m aln y stosunek Fe : Mn p rzy jm u je się

1,5 : 1 lub 2,5 : 1).

K o ncen tracja ołow iu w popiele na składow isku w H alem bie je st rów ­

nież k ilk ak ro tn ie w yższa niż w glebach n a tu ra ln y c h [9, 14,

]. Na pod­

staw ie przeprow adzonych dośw iadczeń poró w nyw ane rośliny skażone

i nie skażone ołowiem m ożna podzielić na:

— czyste (nie skażone) — do tej g ru p y należy ziarno i słom a zbóż,

bulw y ziem niaków , korzenie buraków , b ru k w i i m archw i p astew nej, n a ­

siona i słom a bobiku, nasiona grochu i gorczycy;

— w ątp liw e jak o pok arm dla zw ierząt (w zależności od roku p ro w a ­

dzonych upraw ): k a p u sta pastew na, k u k u ry d za n a zielonkę i rzep ak ;

— nie n adające się do sk arm ian ia: liście b u rak ó w p astew nych, koni­

czyna p ersk a i nasiona lnu.

We w szystkich roślinach u p raw ian y ch n a składow isku popiołu w H a­

lem bie przeprow adzono rów nież analizy radiochem iczne w celu ustalen ia

zaw artości n a tu ra ln e g o u ran u , toru, radu-226, polonu-210 oraz potasu-40

(tab. 3).

Z aw artość potasu- 40 określano na podstaw ie zaw artości potasu całko­

w itego w roślinie. Z w ah ania w zaw artości radionuklidów w roślinach

(tab. 4) widać, że aktyw ność potasu-40 w p rzy p ad k u roślin u p raw ian y ch

n a składow isku stanow i około 95% całkow itej aktyw ności analizow anych

n a tu ra ln y c h radionuklidów , a w glebach m in eraln y ch około 98%. Podobne

w yniki uzyskali i in n i au torzy [

,

].

Zaw artości uran u i toru w roślinach ze składow iska nie przek raczają

ilości, w jakich w y stę p u ją one w roślinach u p raw ia n y c h n a glebach m i­

neraln ych. W yjątkow o w ięcej, bo około 2 mg to ru na 1 kg zaw ierają:

liście b u rak a pastew nego i nać m archw i pastew nej. B adania dow iodły

[

], że 232Th i 226Ra są łatw iej dostępne dla roślin od radionuklidów

szeregu uranow ego.

Z aw artość radu- 226 w roślinach u p raw ian y ch n a składow isku n ie ­

w iele odbiega od ilości, jakie znajdow ano w roślinach z gleb m in e ra l­

n y ch; radio nu klid ten w y stęp u je raczej w ilościach śladow ych. Je d y n ie

nieznacznie podw yższone jego ilości m ożna znaleźć w częściach nad ziem ­

nych w szystkich p raw ie roślin, a w szczególności w liściach okopowych

i słomie zbóż. W edług danych z lite ra tu ry [7, 16], rad grom adzi się głów­

nie w korzeniach roślin i może go być k ilk ad ziesiąt do k ilku set razy w ię­

cej w korzeniach niż w częściach nadziem nych. Na pobieranie rad u duży

w pływ w y w iera rodzaj podłoża, odczyn oraz zaw artość m etali ziem alka­

licznych, zwłaszcza w apnia. P rz y w yższym pH podłoża pobieranie rad u

[1

6

1]

T a b e la 3

Zawartość wybranych radionuklidów w roślinach uprawnych ze składowiska popiołu w Halembie Content of selected radionuclides in crops cultivated on the ash dump at Halemba

Roślina — Plant U nat. Th nat. 226Ra 210Po 40K

mg/kg Bq/kg

1 2 3 4 5

₁

₆

Koniczyna perska — część nadziemna Persian clover — top

0,14 0,67 4,01 19,62 432,4-719,4

Koniczyna perska — korzenie Persian clover — roots

0,60 0,56 < 2,05 11,43

Inkarnatka — część nadziemna Crimson clover — top

0,71 0,95 2,88 5,74 537,3-948,2

Inkarnatka — korzenie Crimson clover — roots

0,98 — — — —

Seradela — część nadziemna Scradella — top

0,12-0,76 0,52-1,19 2,61-3,32 12,24-19,16 806,6-1026,6

Bobik — część nadziemna Field beans — top

0,03-0,40 0,10-0,51 2,44 3,22-6,33 968,5

Bobik — nasiona Field beans — seeds

0,36-0,37 0,05 < 1,02 < 0,08 405,8-767,4

Bobik — korzenie i Field beans — roots

0,22 0,26 2,96 7,23 Seradela — korzenie Seradella — roots 0,97 1,21 < 1,70 10,04 Groch — nasiona Pea — seeds 0,35-0,63 0,02-0,12 < 1,65 < 0,08-0,61 139,1-189,6

Pszenica jara — ziarno Spring wheat — grain

0,17-0,24 0,08-0,10 < 1,10 0,66-0,77 152,9-161,8

Pszenica jara — słoma Spring wheat — straw

[162]

cd. Tabeli 3 Continued

1 2 3 4 5 6

Jęczmień jary — ziarno Spring barley — grain

0,47 0,08 < 1,25 < 0,65 1 79,7-198,5

Jęczmień jary — słoma Spring barley — straw

0,54 0,69 3,85 18,61 166,9-369,2 Owies — ziarno Oats — grain 0,33-0,46 0,07-0,08 < 1,85 0,67-1,10 175,7-216,2 Owies — słoma Oats — straw 0,45-0,83 0,31 2,96-4,07 8,26-15,29 274,4-374,2 Gryka — część nadziemna Buckwhcat — top 0,33 0,65 3,44 7,24 — Kukurydza — część nadziemna Maize — top 0,19 1,02 8,24 362,9-501,9 Kukurydza — korzenie Maize — roots 0,13 1,08 4,05 4,31

Żyto ozime — ziarno Winter rye — grain

0,25 0,14 < 1,22 < 0,78 83,4-169,4

Żyto ozime — słoma Winter rye — straw

0,62 0,30 < 2,06 10,69 177,9-231,4

Buraki pastewne — liście Fodder beets — leaves

0,24 2,10 3,98 9,36 1084,8

Buraki pastewne — korzenie Fodder beets — roots

0,01 0,08 2,58 1,16 443,8

Buraki cukrowe — liście Sugar beets — leaves

0,76 0,72 3,15 5,72 225,1

Buraki cukrowe — korzenie Sugar beets — roots

0,41 0,15 1,68 0,08 222,5

Ziemniaki — bulwy Potatoes — tubers

cd. tabeli 3 Continued

1 2 3 4 5 6

Marchew pastewna — korzenie Fodder carrot — roots

0,01 0,13 1,32 2,38 455,1

Marchew pastewna — nać Fodder carrot — leaves

0,85 2,07 4,25 12,94 553,7 Brukiew — korzenie Swedes — roots 0,01-0,37 0,16-0,24 1,43 1,23-1,94 369,2-398,3 Brukiew — liście Swedes — leaves 0,50 0,74 2,21 5,62 531,0-562,6

Kapusta pastewna — korzenie Fodder cabbage — roots

0,55 0,61 1,45 3,74 —

Kapusta pastewna — liście Fodder cabbage — leaves

0,16-0,61 0,81-1,76 2,55-3,81 8,52-11,61 713,1-782,6 Rzepak — słoma Rape — straw 0,12 0,25 2,21 6,39 125,2-190,9 PvZepak — nasiona Rape — seeds 0,43 0,10 < 1,48 < 0,73 89,70 Rzepak — korzenie Rape — roots 0,10 0,21 < 1,85 2,49 — Słonecznik — część nadziemna Sunflower — top 0,07-0,58 0,32-0,49 2,60-3,06 14,54-18,26 614,4-855,9 Słonecznik — korzenie Sunflower — roots 0,38 1,44 2,52 8,93 — Len — część nadziemna Flax — top 0,03 0,27 — < 1,72 264,2 Len — nasiona Flax — seeds 0,03-0,05 0,22-0,33 < 1,65 1,19-2,27 117,6 Len — korzenie Flax — roots 0,29 0,69 < 1,10 8,65

[1 6 4 ] 1 2 K onopie — część nadziemna Hemp — top K onopie — korzenie Hemp — roots Gorczyca — część nadziemna Mustard — top Gorczyca — nasiona Mustard — seeds

Gorczyca czarna — korzenie Black mustard — roots Gorczyca biała — słoma White mustard — straw Gorczyca biała — nasiona White mustard — seeds

0,10 0,27 0,11 0,00 0,60 0,30 0,22

Pszenica jara — słoma Spring wheat — straw Pszenica jara — ziarno Spring wheat — grain Koniczyna czerwona Red clover

Bobik — łodygi+ liście

Field beans — stems and leaves Bobik — nasiona

Field beans — seeds

0,77 0,49 0,53 0,69 0,27 cd. tabeli 3 Continued 3 4 5 0,14 < 1,10 -0,29 2,83 8,49 0,61 3,15 14,92 0,01 - -0,48 < 1,48 12,01 0,42 3,33 3,01 0,08 < 0,95 < 0,49 555,0 488.0 292.1

Rośliny z gleby w województwie opolskim Plants from soil in the Opole district

0,00 < 1,00 4,2 319,97-338,25

0,00 < 1,00 < 0,50 176,74-213,3

0,09 < 1,00 3,50 395,59-493,66

0,31 < 1,00 3,57 572,89

1

Kukurydza — część nadziemna 0,44

Maize — top

Burak cukrowy — korzenie 0,34

Sugar beet — roots

Burak cukrowy — liście 0,83

Sugar beet — leaves

Ziemniaki — bulwy 0,48 Potatoes — tubers cd. tabeli 3 Continued 3 i 4 5 6 0,88 2,59 4,30 387,00 0,14 1,4 < 0,12 45,71-396,15 0,11 1,4 2,29 767,92 0,01 < 1,0 < 0,08 767,92 161,51-914,8

1 0 6 C. Rosik-Dulewska, J. Dulewski

T a b e la 4

Wahania w zawartości wybranych radionuklidów w roślinach Fluctuations in the content on selected radionuclides in plants

Radionuklid — Radionuclide

Ze składowisk From dump od-do — from-to

Z gleb mineralnych From mineral soils od-do — from-to mg/kg

Uran naturalny - - Natural uranium Tor naturalny — Natural tor

0,01-0,98 0 ,01- 2 ,1 0 0,27-0,83 0 ,01- 0,88 Bq/kg Rad-226 — Radium-226 Polon-210 — Poionium -210 Potas-40 — Potassium-40 < 0,95-4,25 < 0,08-19,62 79,7-1926 1,00-2,59 0,07-4,30 180-914,8

je s t znacznie m niejsze [

, 14]. Śladow e ilości radu-226, pobierane przez

roślin y ze składow iska, by ły zw iązane z w ysokim pH podłoża. N atom iast

nieco w yższe zaw artości ra d u spoty k an e w częściach n adziem nych m ożna

w ytłu m aczy ć dużym zapyleniem roślin podczas p rac agrotechnicznych.

N ajw iększa k o n cen tracja polonu- 210 w y stęp u je w liściach roślin oko­

pow ych oraz w słom ie zbóż. We w szystkich praw ie roślinach ze składo­

w iska w ięcej polonu w y k ry w an o w częściach nadziem nych. N asiona zbóż,

roślin y m otylkow e oraz części podziem ne roślin okopow ych zaw ierają

ty lk o śladow e ilości tego p ierw iastk a. A naliza p róbek ro ślinnych z gleb

m in eraln y ch w yk azu je zróżnicow aną zaw artość polonu, lecz w p rzy p a d ­

ku jego m ak sym aln y ch ilości je st go około 5-k rotn ie m niej niż w rośli­

nach ze składow iska. Polon w roślinach z gleb m in eraln y ch w yk azu je

ten d encję do grom adzenia się raczej w częściach nadziem nych roślin.

O kreślenie sposobu p o b ieran ia polonu przez rośliny jest do tej pory

d yskusyjne. W iększość badaczy uważa, że pobieranie polonu n a stę p u je

przez liście, a tylko w znikom ym stopniu przez korzenie [15]. N ajnow sze

bad an ia [

] w skazują, że polon może być p o b ieran y przez roślin y przez

korzenie w p rzy p ad k u k u ltu r w odnych, n ato m iast z gleby p obierane są

tylko m inim alne jego ilości.

A ktyw ność w łaściw a potasu-40 w roślinach ze składow iska w iąże się

ściśle z zaw artością ogólną potasu. Potas ogółem stanow ił bow iem pod­

staw ę do obliczeń potasu-40. Na ogół więc zaw artość potasu-40 w 'rośli­

nach ze składow iska nie odbiega od zaw artości spoty kan ych w roślinach

z gleb m ineraln ych . Szczególnie w ysoką aktyw nością potasu-40 odzna­

czały się bu lw y ziem niaków , korzenie b u rak ó w cukrow ych, brukiew , zie­

lona m asa słonecznika i in k arn a tk a .

Z przeprow adzonych b adań m ożna w yciągnąć n astęp u jące w nioski:

1.

Z aw artość podstaw ow ych składników pokarm ow ych w roślinach

ze składow iska popiołu w H alem bie nie różniła się zasadniczo od z a w a r­

tości stw ierdzonych w roślinach z gleb n a tu ra ln y c h . W w ielu n ato m iast

■Radionuklidy w roślin ach ze sk ła d o w isk popiołu

₁₆₇

roślinach, zwłaszcza w ich organach w egetatyw nych, stw ierdzono znacz­

nie w ięcej popiołu niż to m a m iejsce w w a ru n k a ch przeciętnych, co w y ­

n ik a głów nie z zapylenia roślin podczas u p ra w pielęgnacyjnych.

2. Z uw agi n a zby t dużą zaw artość w popiele m iedzi, m anganu, cyn­

ku, żelaza i ołow iu rośliny p o b ierają (mimo w ysokiego pH podłoża) te

p ierw iastk i w nad m iern ej ilości. Z pow odu zb yt w ysokiej zaw artości oło­

w iu nie n a d a ją się do sk arm ian ia liście bu rak ó w pastew nych, koniczyna

p erska i nasiona lnu. Z dyskw alifikow ane są jako pasza z pow odu n a d ­

m iernych zaw artości cynku: liście b u rak ó w pastew nych, korzenie i liście

b u rak a cukrow ego, ziem niaki, k a p u sta pastew na, brukiew , m arch ew p a­

stew na, koniczyna perska, in k arn a tk a , seradela, nasiona grochu, słonecz­

nik n a zielono i nasiona lnu. N adm iern e ilości żelaza grom adziły m oty l­

kowe, liście b u rak a, b ru k iew i nać m archw i p astew nej.

3. W iększe stężenia n a tu ra ln y c h radion u k lid ów w y k ry w an o w liściach

roślin okopow ych oraz w częściach nadziem nych roślin m otylkow ych

i zbóż. N atom iast ziarno zbóż, ziem niaki oraz korzenie bu rak ó w i b ru k w i

zaw ierały znikom e ilości n a tu ra ln y c h radionuklidów .

4. Zw iększone stężenia n a tu ra ln y c h rad io n uk lidó w w roślinach u p ra ­

w ian ych n a składow isku k o relu ją z podw yższonym i ilościam i w y k ry w a ­

nego w n ich ołowiu, co w w ielu p rzy p adk ach prow adzi do n ie p rz y d a t­

ności ich do spożycia.

5. Z anim zm niejszy się w popiele ilość szkodliw ych m ikroelem entów

i radion uk lid ów należy n a składow isku popiołu w H alem bie up raw iać

takie rośliny, któ re nie p o b ierają ich w nad m iarze lub nie są u ż y tk o ­

w ane n a cele paszowe, a w ięc przede w szystkim ro ślin y przem ysłow e.

LIT ER A TU R A

[1] J a w o r o w s k i Z., K o w n a c k a Ł., W ł o d e k S. W lijan ie k o n w en cjon aln oj p rom yszlen n osti na zagrożn ienije sredy radem -226. I R ad ioek ologick a K o n fe­ ren cja „O teo rety ck y ch i p ra k tyck ych p roblem ach zn ecisto w a n ia prostredia ra d io a k ty w n y m i la tk a m i”. S tary S m ok ow ec 1972. Z bornik R efera tó w IN IS - -m f-887 s. 128 - 140.

[2] J a w o r o w s k i Z., B i l i k i e w i c z J. i inni. The in flu e n c e on m an a n d th e en viron m en t of natural rad ion u clid es and h ea v y m eta ls from in d u stria l ope­ rations. B io lo g ica l im p lication s o f m eta ls in the en viron m en t. Proc. 15th A nn. H anford L ife S cien ces Sym p. R ichland, W ash. 1975, ERDA Report.

[3] K a b a t a - P e n d i a s A. W p ływ składu ch em iczn ego roztw oru gleb o w eg o na zaw artość m ak ro- i m ik ro elem en tó w w zbożach. Rocz. G lebozn. 1975 t. 26. [4] K a b a t a - P e n d i a s A., P e n d i a s H. P ierw ia stk i ślad ow e w środ ow isk u

biologicznym . W yd. G eolog. W arszaw a 1979.

[5] L i w s к i S. M ik roelem en ty Mn, Fe, B, Cu, Co, Zn w roślin ach łą k o w y ch i b a­ g ien n ych . Rocz. N a u k Roi. ser. F 1965 t. 75 z. 1.

[6] M ateriały sp raw ozd aw cze nt. O p tym alizacja m etod biologicznej r e k u lty w a c ji sk ła d o w isk od p ad ów p a len isk o w y ch elek trow n i. In sty tu t U p raw y R oli i R oślin, AR w e W rocław iu 1972 - 1975.

1 6 8 C. Rosik-Dulewska, J. D ulew ski

[7] M i s h r a U. C., L a 1 i t B. Y. i inni. R a d io a ctiv ity rele a se to th e en v iro n m en t by th erm al pow er station s usin g coal as a fu el. Sei. T otal E nviron. 1980 14 s. 77 - 83.

[8] M i s t r y K. B. A gric. Res. C ouncil. R adiobiolog. Lab. Rep. ARC RL 10, 1962/ /1963 s. 86 -8 9 .

[9] N i k o n o r o w M. Z an ieczyszczen ie chem iczn e i b iologiczn e żyw n ości, W NT, W arszaw a 1976.

[10] P o p o v a O. N., T a s k a j e v A. J. C on tam in ation of air by 210Pb and 210Po on the teritories w ith high n atu ral ra d io a ctiv ity . N at. E nviron. I l l C hicago 1978.

[11] R o s z y k E. W p ływ zan ieczyszczen ia atm o sfery na zaw artość m eta li ciężkich w gleb ach i w roślinach. Sym p. NOT 25 -2 7 V 1979.

[12] T i t a e v a N. A., A l e x a k h i n R. M. i inni. M igration o f h ea v y n a tu ra l rad ion u clid es in a hum id clim atic zone. III Int. Sym p. N at. Rad. E nviron. U SA , H ouston 1978.

[13] W a r d a Z. M od elow e badania in ten sy w n o ści ak u m u lacji m eta li ciężkich w g leb ie i w roślinach. (Praca doktorska) AR w L u b lin ie 1974.

[14] W ł o d e k S., G r z y b o w s k a D. C ontribution a l ’etu d e du tran sfert de 90Sr, 1S7Cs at ^ R a de soil v ers les p lan tes. Proc. Int. Sym . on R ad ioecology a p p lied to the protection of m an and his en viron m en t. Rom a 1971.

[15] U N SC EA R — S ou rces and E ffects of Ionizing R adiation. U n ited N ation s S c ie n tific C om m ittee on the E ffects of A tom ic R adiation. G eneva, N ew Y ork 1977.

[16] V e r k h o v s k a j a N., V a v i l o v P. P. i inni. The m igration of n atu ral radio­ a c tiv e elem en ts under n atu ral con d ition s and their distrib u tion according to biotic and abiotic en v iro n m en ta l com ponents. R ad ioecological C oncentration P rocesses. Pergam on P ress, O xford-L ondon 1967.

Ч. РОСИК-ДУЛЕВСКА, Я. ДУЛЕВСКИ ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ И ВЫБРАННЫЕ РАДИОНУКЛИДЫ В РАС ГЕНИЯХ ВОЗДЕЛЫВАЕМЫХ НА ЗОЛЬНЫХ ОТВАЛАХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ „ХАЛЕМБА” Институт основ инженерного формирования среды Польской Академии Наук в Забже Р е з ю м е В результате возделывания растений в течение нескольких лет на зольных отвалах умень­ шилась концентрация элементов, которые бы могли ограничить пригодность отвала для растениеводства. Однако, повышенные концентрации фосфора, кальция, калия, марганца, меди, цинка, железа и свинца приводили к повышенному накапливанию указанных эле­ ментов в некоторых культурных растениях. Проведенные радиохимические анализы пока­ зали, что растения возделываемые на отвалах золы поглощают, как правило, ничтожные количества радионуклидов содержащихся в отвале. С другой стороны, повышенные кон­ центрации радионуклидов в возделываемых на отвале культурных растениях коррелируют с повышенными количествами езинца, что во многих случаях приводит к непригодности таких растений для потребления. Проведенные исследования показали, что для возделы­ вания на зольных отвалах пригодны главным образом технические культуры, а также такие растения, у которых для потребления предназначаются генеративные органы.

R ad ion u k lid y w roślin ach ze sk ła d o w isk popiołu

₁₆₉

CZ. R O S IK -D U L E W S K A , J. D U L E W S K I

THE CHEM ICAL C O M POSITION A N D THE CONTENT OF SELECTED RA D IO N UC LID ES IN P L A N T S C U LTIVA TED ON A N A S H D U M P OF THE

H A LEM BA POW ER P L A N T

In stitu te o f E n viron m en tal E n gin eerin g P olish A cad em y of S cien ces at Zabrze

S u m m a r y

The con cen tration of elem en ts, w h ich could red u ce u se fu ln e ss of an ash dum p as a seed b ed d ecreased after se v e r a l-y e a r tilla g e o f th e dum p. H ow ever, an in ­ crease of th e phosphorus, calciu m , potassium , m an gan ese, copper, zinc, iron and lead con ten t resu lted in higher accu m u lation of th e se elem en ts in som e crops. The p erform ed rad ioch em ical a n a ly ses have proved th at on ly n eg lig ib le am ou n ts of rad ion u clid es con tain ed in the seed b ed are tak en up by th e p lan ts cu ltiv a ted on the ash dum p. On th e other hand, in creased con cen tration of rad ion u clid es in p lan ts cu ltiv a ted on th e dum p correlates w ith in creased v a lu e of lead d etected in them , w h a t m ak es that th ese p lan ts could not be d esign ed for consum ption. The resp ectiv e in v estig a tio n s h ave p roved th at m a in ly p la n ts belon gin g to the in d u stria l group as w e ll as those, the g en era tiv e organs o f w h ich can be consum ed only, are su itab le for cu ltiv a tio n on ash dum ps.

D r C z. R o s i k - D u l e w s k a P r a c a w p ł y n ę ł a d o r e d a k c j i w s t y c z n i u 19S9 r. I n s t y t u t P o d s t a w I n ż y n i e r i i Ś r o d o w i s k a P A N