R O C Z N IK I G L E B O Z N A W C Z E T. X X V II I, N R 2, W A R S Z A W A 1977
JER ZY DROZD, STA N ISŁA W K O W A LIŃ SK I
ZMIANY NIEKTÓRYCH WŁAŚCIWOŚCI GLEB POD WPŁYWEM ZANIECZYSZCZEŃ EMITOWANYCH PRZEZ HUTĘ MIEDZI LEGNICA
In sty tu t Chem ii Rolniczej, G leboznaw stw a i M ikrobiologii A k ad em ii Rolniczej w e W rocław iu
Huty miedzi emitują do atm osfery znaczne ilości siarki, miedzi, cyn
ku, arsenu i innych 'składników [7, 8]. Substancje te podlegają w glebie
kumulacji i często koncentracja ich przekracza kilkanaśoe lub kilkadzie siąt razy zawartość spotykaną w warunkach naturalnych; stają się tok
syczne dla roślin i zwierząt [1, 5, 3, 8, 10, 6, 11, 12]. Roślinność pocho
dząca z terenów sąsiadujących z hutami miedzi i cynku zawiera większe ilości Cu, Pb, Zn i S w porównaniu z roślinnością terenów nie zanie
czyszczanych [4, 7, 8]. Badania K a r o n i a i R o s z y k a [5] wykazały
obniżkę plonów roślin pod w pływ em zanieczyszczeń em itowanych przez hutę miedzi. Według B a l i c k i e j [1] ujemne oddziaływanie zapylenia znajduje swój wyraz w obniżeniu aktywności biologicznej zan'eczyszcza- nych gleb. Celem nin'ejszej pracy jest porównanie niektórych właści wości chemicznych, fizykochem icznych i fizycznych gleb silnie zanie czyszczonych z właściwościami podobnych morfologicznie gleb znacznie oddalonych od centrum emisji w rejonie huty miedzi Legnica.
O BIEK TY BADAŃ I M ETODYKA
Badaniami objęto 10 profilów gleb brunatnoziemnych, reprezentują cych gleby brunatne i płowe niecałkowite, wytworzone z utworu pyło wego ilastego na glinie lekkiej. Przy wyborze punktów do badań (rys. 1) uwzględniono następujące elementy:
— k eru n ek najczęstszych wiatrów, — odległość od centrum emisji,
— pokryc'e .szatą roślinną i sposób użytkowania gleby.
Na podstawie analizy róży wiatrów stwierdzono, że najczęstszym i kie
runkami wiatrów w om awianym rejonie jest W \ WN, stąd też groma
dzenie się największej ilości zanieczyszczeń może mieć m iejsce w kie runku E i SE.
50 J. Drozd, S. K ow aliński
(7 )-Л/г p ro filu , Profile No. f-C entrum e m is ji, Emission c e n tre
Rys. 1. Rozm ieszczenie profilów w rejo n ie b ad a ń L ayout of p ro files in the region converd w ith investigations
Obok częstotliwości wiatrów również odległość od miejsca emisji craz pokrycie szatą roślinną może wyw ierać decydujący w pływ na aku
mulację szkodliwych zanieczyszczeń w glebie. Dlatego w badaniach
uwzględniono dwie strefy gleb o odm iennym zanieczyszczeniu:
— Pierwsza strefa obejmowała 5 profilów gleb silnie zanieczyszcza nych pyłami i gazami emitowanym i przez hutę. Usytuowano je w od ległości 500— 800 m od centrum emisji w kierunku E i SE. Reprezen towały one gleby zniszczone, bez pokrycia roślinnością, nie użytkowane od kilkunastu lat — profil 1, lub kilka lat — profil 2 oraz pokryte czę ściowo płatami powoju — profil 3 albo zwartą pokrywą perzu — pro fil 4. Wśród tej grupy gleb uwzględniono również glebę znajdującą się aktualnie w uprawie pod pszenicą — profil 5.
— Druga strefa obejmowała gleby nie zanieczyszczane lub zanie czyszczane w bardzo niewielkim stopniu, znajdujące się w odległości 4— 6 km od centrum emisji w kierunku zachodnim W i WN. Reprezen tuje je 5 profilów gleb znajdujących się pod uprawą buraków
cukro-W łaściw ości gleb zanieczyszczonych em isjam i huty m iedzi 51
wych — profile 6 i 10, kukurydzy — profile 8 i 9 oraz ziemniaków — profil 7.
GLEBY ZANIECZYSZCZONE (Istrefa). POLLUTED SOILS (1st zone)
Wskaźnik kumulacji , Cumulation index
GLEBY NIE ZANIECZYSZCZO NE (II strefa) NON-POLLUTED SOILS ( 2nd zone) ® Aj A3 ~~B3 © Aj i i j i i i Аз ii i i i ~в7 i I ii. .i»
-Cu -Zn- ® -numer profilu , profile No.
Rys. 2. W skaźnik k u m u la cji Cu, Zn i S w glebach zanieczyszczonych i nie p odle gających zanieczyszczeniu
Cu, Zn, S accum ulation indices in pollu ted and n o n -p o llu te d soils
Opierając się na dotychczasowych pracach [4, 7] po zbadaniu cech morfologicznych w ym ienionych profilów pobrano z ich górnych pozio mów genetycznych próbki glebowe do badań laboratoryjnych. W ramach tych badań wykonano następujące oznaczenia {rys. 2 i 3):
— skład mechaniczny metodą Bouyoucosa w modyfikacji Cassagran- de’a i Prószyńskiego,
52 J. Drozd, S. KowaMński
GLEBY ZANIECZYSZCZONE ( I strefa)
POLLUTED SOILS (1stzone) GLEBY NIE ZANIECZYSZCZONE ( I I s tre fa )
NON-POLLUTED SOILS (2nd zone)
0 10 20 30 10 50 60 70 80 90 100%
1 I I I I I i J I___ I I
F ra kcje próchnicy w % С ogółem Humus fra ction in % o f to ta l С
0 10 20 30 W 50 60 70 80 90 100
1 i i i i I I I J i__ I
F ra kcje próchnicy w % С ogółem. H um us fra ctio n in % o f to ta l С
W łaściw ości gleb zanieczyszczonych em isjam i hu ty m iedzi 53
— właściw ości mikrom oriologiczne metodą cienkich płytek według Kowalińskiego i Bogdy.
— mikroskładniki stanowiące podstawę określenia zanieczyszczenia gleb, w tym: siarkę całkowitą metodą B a r d s l e y a i L a n c a s t e r a [2], miedź przyswajalną metodą W esterhoffa, cynk przyswajalny metodą ditizonową,
— pH w H20 i In KC1 potencjom etrycznie,
— właściwości sorpcyjne, w tym: kwasowość hydrolityczną H h m eto
dą Kappena, sum ę kationów zasadowych S metodą Kappena. Na podsta
wie oznaczonej H h i S, wyliczono T — pojemność sorpcyjną oraz V —
stopień wysycenria kompleksu sorpcyjnego kationami zasadowymi wed ług wzorów:
T = H h+ S V = -^- • 100
— skład frakcyjny próchnicy metodą Kononowej i Bielczikowej, przy czym węg:el oznaczono metodą Tiurina,
— wodoodporność agregatów strukturalnych oraz zlew ność gleby m e todą Miczyńskiego.
OM ÓW IENIE I D Y SK U SJA W YNIKÓW
S K Ł A D M E C H A N IC Z N Y
Analizowane gleby wytworzone są z utworów pyłow ych ilastych za
legających na glinie lekkiej (tab. 1). Ze względu na znaczną zawartość
części spławialnych (często ponad 50°/o) gleby te odznaczają się dużą zwięzłością oraz niewielką przepuszczalnością, co niewątpliwie w yw iera silny w pływ na kum ulację zanieczyszczeń w ich profilu glebowym.
W Ł A ŚC IW O Ś C I M IK R O M O R F O L O G IC Z N E
W poziomach omawianych gleb spotykamy plazmę typu argilla-
sepic (rys. 4), natomiast w poziomach B3 i (В) występuje plazma typu
skellatisepic oraz vosepic (rys. 5—6), co potwierdza ich przynależność do
gleb brunatnych i płowych.
Rys. 3. P o ró w n an ie zaw artości w ażniejszych gru p zw iązków próchnicznych w gle bach silnie zanieczyszczonych i nie podlegających zanieczyszczeniu
Z w ią z k i p r ó c h n ic z e w y d z ie lo n e 0,2 m N a 1P 00 7+ 0 ,l n N aO H : a — С k w a s ó w h u m in o w y c h , b — С k w a s ó w fu lw o w y c h , с — С w p o z o s ta ło ś c i, d — С w y d z ie lo n y 0,1 n N aO H ; 1, 2, 10 —
n u m e r y p r o filó w , 0,74 0,77 — lic z b y o z n a c z a j ą c e s t o s u n e k С k w a s ó w h u m in o w y c h d o С k w a s ó w f u lw o w y c h
C om parison of the content of m ore im p o rta n t groups of hum us com pounds in h eavily polluted a n d n o n -p o llu te d soils
s e p a r a t e d h u m u s c o m p o u n d s w it h 0,1 M N a 4P 2O 7+ 0 ,l N N aO H : a — С o f h u m ic a c id s,
b — С o f f u lv ic a c id s , с — С in t h e r e s id u e , d — С s e c r e t e d 0,1 N N aO H ; l, 2 , . . . , 1 0 — p r o file N o .,
J. Drozd, S. K ow aliński
Wykonane obserwacje mikromorfologiczne wykazały, że zanieczysz
czenia kumulują się głównie w powierzchniowej części poziomu A 1 pro
filów 1— 3. W terenach podlegających zanieczyszczeniu spotykamy się często z w arstwow ym ułożeniem masy glebowej w górnej części po
ziomu A u które powstaje głównie wskutek działalności wody (rys. 7).
Gromadzą się w nich widoczne na fotografii łatwo podatne na przemiesz czenie wodą związki próchniczne, silnie rozdrobnione cząstki mineralne oraz zanieczyszczenia powierzchniowe gleby emitowane przez hutę. Ostat nio wym ienione elem enty widoczne są pod mikroskopem w postaci czar nych ziarn rozdrobnionych w różnym stopniu, o wyraźnie zarysowanych krawędziach. Ostro zarysowane ich kształty różnią je od obecnych w tle nielicznych zhum ifikowanych form substancji organicznej.
W silnie zanieczyszczonych profilach 1, 2 i 3 obserwujem y w porów naniu do profilów 4 i 5 z reguły mniejszą ilość silnie zhumifikowTanej
substancji organicznej w poziomie A \. Formą przeważającą są słabo roz
łożone resztki organiczne zawierające dużą ilość świecącej w św ietle spo laryzowanym celulozy. Na podstawie badań przeprowadzonych przez
B a l i c k ą i wsp. [1] można sądzić, że jest to spowodowane bardzo znacz
nym ograniczeniem rozwoju niektórych drobnoustrojów, m. in. bakterii celulolitycznych. W tych warunkach ulega zahamowaniu proces rozkła du i mineralizacji błonnika, a tym samym rozkład resztek roślinnych. Zakłócenia te będące wyrazem obniżenia aktywności biologicznej gleb zanieczyszczonych są niewątpliwie przyczyną odm iennych procesów przemian substancji organicznej.
Obserwacje mikroskopowe mikroagregatów strukturalnych wykazały, że w profilach 1, 2 i 3 wyraźnem u zm niejszeniu uległa ilość gruzełków biogenicznych oraz ekskrementów fauny glebowej w porównaniu z gle bami bardziej oddalonymi od centrum emisji. Zmienił się również cha rakter porów glebowych, które u legły uproszczeniu: zmniejszyła się ilość metaporów, a wzroła liczba porów pochodzenia mechanicznego.
W profilach 4 i 5 pokrytych zwartą darnią perzu oraz poddawanym zabiegom agrotechnicznym spotykamy liczne formy substancji organicz nej nie zhumifikowanej i zhum ifikowanej, podobnie jak w glebach nie
podlegających zanieczyszczeniu (rys. 8 i 9). Pozwala to sądzić, że w ta
kich warunkach szkodliwe oddziaływanie emisji jest m niejsze (profile 4 i 5).
Z A N IE C Z Y S Z C Z E N IE G L E B Y S IA R K Ą , M IE D Z IĄ I C Y N K IE M
Gleby leżące w drugiej strefie nie są przeważnie silnie zanieczyszczo ne. Dlatego w poszczególnych poziomach genetycznych tych gleb przyjęto za podstawę najmniejszą zawartość każdego z wym ienionych składni
W łaściw ości gleb zanieczyszczonych em isja m i h u ty m iedzi 55
S i a r k a . Według niektórych autorów [10, 7, 8] siarka jest jednym
z podstawowych składników zanieczyszczających glebę. Ilość tego skład
nika w badanych glebach waha się w granicach 4— 126 mg/100 g zależ
nie od odległości źródła emisji i poziomu genetycznego profilu (tab. 2).
Według badań polskich |}9, 12] zawartość4 siarki waha się od 6 do 120
m g /l00 g gleby. Tak zwany wskaźnik kumulacji dowodzi, że najwięcej
siarki gromadzi się w górnej części poziomów А г pozbawionych pokrywy
roślinnej (profil 1, 2, 3), (rys. 2). W próbkach tych poziomów wskaźnik ku mulacji siarki w ynosi 7 do 10, natomiast w prof ilu pokrytym zwartą roś linnością oraz pod uprawą pszenicy nieznacznie przekracza wartość 5. Najwyższy wskaźnik kum ulacji wynoszący 14 i 7 występuje na głębo
kości około 20— 30 cm w poziomach A x lub A3 w glebie ornej pod psze
nicą (profil 5) oraz w glebie pokrytej zwartą roślinnością (profil 4). Wśród gleb leżących w strefie zanieczyszczonej obserwujem y niewielkie nagro
madzenia siarki w poziomach B3 lub {В) na głębokości około 40— 50 cm,
gdzie wskaźnik kum ulacji osiąga wartość 2,5—3,7.
W oparciu o przeprowadzone oznaczenia siarki można sądzić, że na jej zawartość w pływ wywierają zanieczyszczenia em itowane przez hutę w formie pyłów i gazów. Gromadzą się one w strefie gleb sąsiadujących z hutą w ilościach kilkakrotnie lub kilkunastokrotnie przekraczających zawartość siarki spotykaną w glebach nie podlegających zapylaniu. Szcze gólnie silnie siarka kumulowana jest w powierzchniowej części pozio
mów A t w glebach pozbawionych szaty roślinnej. Natomiast w profilu
pokrytym zwartą pokrywą roślinną oraz użytkowanym rolniczo obser w ujem y silniejsze przemieszczanie siarki do dolnych części profilów tych
gleb. Prawdopodobnie procesowi przemieszczania sprzyja działalność
człowieka i roślinność oraz związany z tym obieg niektórych składników masy glebowej.
M i e d ź . Podobnie jak siarka również miedź gromadki się w glebach znajdujących s :ę w strefie silnego oddziaływania huty (tab. 2). N a]w ię
cej Cu (1800— 1100 ppm) obserwujem y w profilach 1, 2 i 3 pozbawio
nych roślinności, w których na głębokości 0— 10 cm wskaźnik kum u
lacji waha się w granicach 55— 92, na głębokościach 20—30 cm wynosi 20—35, natomiast na 40— 50 cm tylko 3—7 (rys. 2).
Gleby silnie zanieczyszczane pokryte zwartą roślinnością (profil 4), a szczególnie gleba orna (profil 5), zawierają znacznie w iększe ilości Cu (305— 448 ppm) na głębokości 20— 30 cm w porównaniu do profilów 1, 2, 3
(112— 200 ppm). W yliczone wskaźniki kum ulacji Cu na tych głębokoś
ciach wynoszą 54 i 80 (rys. 2, profile 4 i 5) i w porównaniu do wskaź
ników z poziomów A \ (23— 26) świadczą o stosunkowo silniejszym w nich
przemieszczaniu tego składnika do niższych partii poziomu A t lub A3.
Wśród gleb nie podlegających zanieczyszczaniu obserwujem y prawie w y równaną zawartość miedzi w obu górnych częściach profilów na głębo
S k ła d g r a n u lo m e t r y c z n y b a d a n y c h g le b u ranu lom etric co m p o sitio n o f the 3 o ile in v e s t ig a t e d T a b e l a 1 ел 05 S t r e f a p o ł o ż e n i a g le b S o i l s i t u a t i o n Numer p r o f i l u , k n t e s o r i a u ż y t k o w a n ia , p o ło ż e n ie w s to s u n k u do c e n tru p i e m i s j i P r o f i l e N o ., u t y l i z a t i o n c a t e g o r y , s i t u a t i o n to w a r d s th e P oziom ye nc - t y c z n y G łę b o k o ś ć p o b r a r .ia P ro c e n to w a za w e .rto ć ó f r a k c j i m e c h a n ic z n y c h - Çt w mm P e r c e n t a g e o f g r a n u l o m e t r i c f r a c t i o n c , (? mm cm S a m p lin g d e p th c z ę ś c i s z k i e l e to w y ch ykeie to n '•'k ła d c z ę ś c i z i e m i s t y c h E a r th y p a r t i c l e s % /o c z ę ś c i s p ł a w i a l n e mm h o r i z o n p ia n e k - s a n d /mm/ p y ł - s i l t /fam/
-/-Leijej р лX uaujcruy uii.
p a r -cm t i c l e s , > 1 - 0 ,5 0 , 5 - 0 , 2 5 - 0 , 1 - 0 , 0 5 - 0 , 0 2 - 0 , 0 0 6 - " 0 ,0 0 2 0 ,0 2 ^ 1 0 ,2 5 0 ,1 0 , 0 5 0 , 0 2 0 ,0 0 6 0 ,0 0 2 1 2 5 4 6 7 8 9 10 11 12 1 3 1 4 (0 r i ■H О m « 1 N ie u ż y te k od k i l k u n a s t u l a t 500 m n a p o łu d n io w y w sch ó d od h u ty W a s te la n d f o r s e v e r a l te e n y e a r s , s i t u a t e d a t th e d i s t a n c e o f 500 m e a 3 t\v a r d o t h e f o u n d r y A i А-э j B3 r I 0 - 10 2 7 - 37 4 7 - 57 7 5 - 90 1 1 0 -1 2 0 1 .4 1 ,6 0 ,1 2 ,9 4 1 ,0 0 , 8 1 , 2 0 , 2 1 , 0 1 0 ,0 1 .5 1 .8 0 , 9 3 .9 2 2 ,0 1 . 7 2 ,0 2 ,9 5 ,1 1 0 ,0 12 7 6 7 10 36 41 35 38 16 29 28 26 25 15 10 9 12 10 8 9 10 17 12 9 48 47 55 47 32 +» д гН H О a >> H •H > 2 N ie u ż y te k od k i l k u l a t 8 0 0 m n a w sch ó d od h u ty W a s te la n d f o r s e v e r a l y e a r s , s i t u a t e d a t th e d i s t a n c e o f 8 0 0 m e a s t w a r d s th e f o u n d r y г I Л / 0 - 1 0 2 0 -3 0 4 2 -5 2 1 .5 1» ? 0 , 4 0 , 9 0 . 9 0 , 3 1 .5 2 . 0 0 . 5 1 .6 o 1 1 .2 7 9 7 42 36 36 30 32 25 7 6 7 10 12 23 47 50 55 © 1 3 N ie u ż y te k od k i l k u l a t z wy s t ę p u j ą c y m i rz a d k o p ł a t a m i p o w o ju , 500 m n a p o łu d n io w y w sc h ó d od h u ty A1 A3 0 -1 0 2 1 -3 1 1 ,1 0 , 6 0 . 7 0 , 3 1 , 2 0 , 8 1 . 1 0 , 9 16 10 33 33 29 35 9 7 10 1 3 48 55 8 о n о h W a s te la n d f o r a e v e r a l y e a r s , w i t h r a r e l y o c c u r r i n g p l o t s o f b in d w e o d , s i t u a t e d a t th e d i s t a n c e o f 500 m e a s l - s o u t h - w a rd s th e f o u n d r y Б з 4 1 -5 1 0 , 3 0 . 1 о . з 0 , 6 9 33 31 7 19 57 >> Ń 0 © •H s N 0> 1 •H D >» © 4 N ie u ż y te k od k i l k u l a t , w y s t ę p u je z w a r ta p okryw a r o ś l i n - n o s e i g łó w n ie p e r z u , 650 m n a p o ł u d n i e od h u ty W a s te la n d f o r s e v e r a l y e a r s , w i t h th e co m p act v e g e t a t i o n c o v e r , c o n s i s t i n g m a in ly o f c o u c h g r a s s , s i t u a t e d a t th e d i s t a n c e o f 650 m s o u r th w a r d s t h e f o u n d r y A i A i / 3 / 0 -1 0 1 7 -2 7 3 7 -4 7 0 . 4 0 , 0 0 , 1 1 . 0 0 , 8 0 , 2 1 .4 1 .4 0 , 3 1 ,6 2 ,8 1 .5 9 6 7 34 36 36 33 33 25 4 6 5 16 14 25 53 53 55 1—1 О 5 P o le o rn e p od p s z e n i c ę 750 m n a p o łu d n i e od h u ty A r a b le la n d u n d e r w h e a t , s i t u a t e d a t th e d i s t a n c e o f 750 m ,s o u th w a r d s th e f o u n d r y A i A i / В / 0 -1 0 2 0 -3 0 4 2 -5 2 0 . 9 1 . 3 0 , 2 0 , 8 1 . 0 0 . 3 1 . 6 1 .6 0 , 6 1 .6 1 ,4 1 .1 10 8 8 35 36 32 31 35 34 2 4 5 18 1 3 19 51 52 58 D ro z d , S . K o w a li ń s k i
c.d * t a b e l i 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 o H ■H o a 6 P o le o rn e pod burakam i 4 km na p ó łn o c n y za ch ó d od h u ty A ra b le la n d u nder s u g a r b e e t e , s i t u a t e d a t t h e d i s ta n c e o f 4 km Bouth-w e s t - w ards th e fo u n d ry A1 A1 / В / 0 - 1 0 2 0 -3 0 4 0 -5 0 1 , 3 1 , 8 0 , 3 0 , 9 1 , 3 0 , 6 1 , 8 2 , 0 0 , 9 2 , 3 1 , 7 1 , 5 11 8 8 33 33 32 28 26 31 7 8 7 16 20 19 51 54 57 •d o 4* 3 r i 7 P o le o rn e pod z ie m n iakam i 4 , 5 km n a p ó łn o cn y z a c h ó d od h u ty A1 A1 0 - 1 0 1 6 -2 6 2 , 2 1 , 1 0 , 9 0 , 9 1 . 4 1 . 4 0 , 7 1 , 7 8 7 33 34 31 29 8 8 17 18 56 55 O, 8 К A r a b le la n d under p o t a t o e s s i t u a t e d a t th e d is t a n c e o f 4 , 5 km n o r th -w e s tw a r d s th e fo u n d r y / В / 3 4 -4 4 0 , 1 0 , 1 0 , 4 0 , 5 9 34 32 8 16 56 1 1 • N O N В tb N 8 P o le o rn e pod k uk u ryd zą 5 km n a p ó łn o c n y za ch ó d od h u ty A ra b le la n d under m a iz e , s i t u a t e d a t t h e d is t a n c e o f 5 bn n o r th -w e s tw a r d s th e fo u n d ry A1 A1 A3 B3 0 - 1 0 1 2 -2 2 2 5 -3 5 4 8 -5 8 1 , 1 1 , 2 0 , 1 0 , 1 0 , 5 0 , 9 0 , 1 0 , 2 1 , 2 1 , 4 0 , 4 1 , 6 1 , 3 1 , 7 0 , 5 2 , 2 8 10 8 5 37 37 36 36 33 28 30 27 4 6 6 8 15 15 19 20 52 49 55 55 O » с 6 0 -7 0 0 , 7 0 , 9 2 , 2 1 , 9 12 29 31 5 18 54 3 N D 7 0 -8 0 9 ,6 6 , 7 1 9 , 7 1 8 ,6 11 13 18 2 11 31 ® O er *r> ft 9 P o le o m a pod k uk u ryd zą 5 , 5 km na p ó łn o c n y za ch ó d od h u ty A1 A1 0 - 1 0 1 7 - 2 7 1 , 0 0 , 9 1 , 6 1 , 1 1 , 9 1 , 5 2 ,5 1 , 4 8 8 40 38 28 29 8 11 10 10 4 6 50 H •Ö o Pi Tl A ra b le la n d u nder m a iz e , s i t u a t e d a t t h e d is t a n o e o f 5 , 5 km n o r th -w e s tw a r d s th e fo u n d ry A3 B3 2 7 - 3 7 4 2 - 5 2 0 , 2 0 , 1 0 , 3 0 , 3 0 , 7 1 , 3 1 , 0 2 , 4 17 7 27 43 30 19 6 8 18 19 54 46 r*» & Ф H o 1 0 P o le o rn e pod burakam i 5 . 5 km n a p ó łn o c n y zachód od h u ty A r a b le la n d u nd er s u g a r b e e t s , s i t u a t e d a t th e d is t a n c e o f 5 , 5 km n o r t h - w e s t w a r d s th e A1 A 1 A 3 0 - 1 0 1 5 - 2 5 2 7 -3 7 0 , 5 0 , 3 0 , 2 0 , 9 0 , 8 0 , 2 1 , 6 1 , 6 0 , 5 1 . 5 1 .6 0 , 3 7 7 10 39 37 35 29 33 30 10 9 11 11 10 13 50 52 54 fo u n d ry B3 4 8 -5 8 0 , 1 0 , 2 0 , 6 1 , 2 7 37 26 9 19 54 W ła śc iw o śc i gle b z a n ie c z y sz c z o n y c h e m is ja m i h u ty m ie d z i
58 J. D rozd, S. K ow aliński
Rys. 4. P lazm a typu argillasepic z fra g m e n ta m i h u m isk elu w poziom ach A t 'bada nych profilów . P ro fil 1, poziom А ъ głębokość 0— 10 cm, nikole rów noległe, pow.
ок. 50Х
P lazm a of the arg illasep ic ty p e w ith hum iskel fra g m en ts in th e A t horizon of th e profiles in v e stig a ted . P ro file No. 1, A x horizon, d ep th of 0—10 cm. p a ra lle l p olarizers;
en larg em e n t of about. 50 X
Rys. 5. S k ellatisepic w y stęp u jący w poziom ach (В) b ad a n y ch profilów . P ro fil 2, poziom (B), głębokość 42—52 cm, nikole skrzyżow ane, pow. ok. 80 X
S k ella tisep ic occuring in th e (ß) horizon of th e pro files in v estig ated . P ro file No. 2, i(B) horizon, d ep th of 42—52 cm, crossed p olarizers; e n larg em e n t of ab o u t 80X
W łaściw ości gleb zanieczyszczonych em isjam i h u ty m iedzi
Bys. 6. O toczki ilu w ialn e na ściankach porów glebow ych w poziom ach B3 b ad an y ch profilów . P ro fil 8, poziom B3, głębokość 48—58 cm, pow. ok. 50 X
a — nikole rów noległe, b — n ikole skrzyżow ane
Illu v ia l coatings on soil pore w alls in th e B3 horizon of th e profiles investigated. P ro file No. 8, B3 horizon, dep th of 48—58 cm; e n la rg e m e n t of ab o u t 50 X
60 J. Drozd, S. Kowal-iński
Rys. 7. W arstw ow ane zróżnicow anie s tr u k tu r y plazm y i szkieletu w poziom ie At gleby silnie zanieczyszczonej. P ro fil 1, głębokość 0—10 cm, pow. ok. 80X
a — nikole rów noległe, b — nikole skrzyżow ane
S tra tifie d , d iffe re n tia te d plasm a an d skeleton s tru c tu re in th e horizon of a h eavilly polluted soil. P ro file No. 1, d epth of 0—10 cm; en larg em e n t of about
80 X
W łaściw ości gleb zanieczyszczonych em isjam i h u ty m iedzi 61
Rys. 8. Liczne form y su b stan cji organicznej nie zhum ifikow anej w glebie silnie zanieczyszczonej, p o k ry te j z w a rtą roślinnością. P ro fil 4, poziom А ъ głębokość
0—10 cm, pow . ok. 80 X
a — nikole rów noległe, b — nikole skrzyżow ane
N um erous form s of n o n -h u m ified organie m a tte r in heavily p o llu ted soil, w ith com pact v eg etatio n cover. P ro file No. 4, d ep th of 0—10 cm, A t horizon; e n la rg e
m e n t of ab o u t 80 X
62 J. Drozd, S. K ow aliński
Rys. 9. Z h um ifikow ane form y su b stan cji organicznej w a g re g ata ch gleby za n ie czyszczonej ,pod upraw ą. P ro fil 5, poziom А ъ głębokość 0—10 cm, pow. nk. 50 X
a — nikole rów noległe, b — nikole skrzyżow ane
H um ified organie m a tte r form s in aggregates of h eavily p o lluted soil u n d er ara b le utilization. P ro file No. 5, Aj horizon, d ep th of 0—10 cm; e n larg em e n t of about
50 X
W łaściw ości gleb zanieczyszczonych em isja m i h u ty m iedzi 63
Również mało zróżnicowany wskaźnik kum ulacji w poszczególnych poziomach genetycznych tych gleb, który najczęściej przyjm uje wartość i lub w niewielu przypadkach nieznacznie ją przekracza, świadczy o nie zakłóconym i podobnym rozkładzie tego składnika w rozpatrywanych profilach.
Spostrzeżenia te świadczą, że zanieczyszczenia miedzią występują głównie na powierzchni gleby i tworzą form y stosunkowo trwałe, nie podlegające łatwo przemieszczeniu w profilu glebowym. Uprawa gleby przez człowieka, jak też i rozwój roślinności sprzyjają wyraźniejszej ich kum ulacji w głębszych poziomach profilu.
C y n k . W stosunku do miedzi cynk w ystępuje na terenach zanie
czyszczonych gleb w znacznie m niejszych ilościach (tab. 2). Uwagę zwra
ca stosunkowo niew ielkie zróżnicowanie Zn w poziomach A 1 gleb silnie
zanieczyszczonych (54— 82 ppm), w których w porównaniu z glebami
drugiej strefy wskaźnik kum ulacji wynosi 10— 15 (rys. 2). Wyraźne prze
mieszczanie Zn spotykamy na głębokości około 20—30 cm tych gleb, na co wskazują najwyższe (17 do 30) wskaźniki kumulacji.
W poziomach głębszych B3 i (B) iilości cynku w glebach silnie zanie
czyszczonych są bardzo zlbliżone do zawartości w glebach nie podlega jących zanieczyszczeniu. W św ietle tych w yników można sądzić, że Zn podlega w badanych glebach pierwszej strefy stopniowemu przemiesz
czaniu do głębokości ok. 20—30 cm, znacznie jednak wyraźniejszem u niż
siarka i miedź. Potwierdzeniem tego jest w yższy wskaźn:k kumulacji Zn na głębokościach około 20— 30 cm w porównaniu ze wskaźnikiem na
głębokości 0—10 cm.
Podobnie jak w przypadkach siarki i miedzi działalność człowieka i roślinność przyczyniają się również do intensywniejszego przemiesz czania cynku.
O D C Z Y N G L E B
W poziomie Ал odczyn badanych gleb oznaczony w In KC1 waha się
od 4,2 do 6,6 pH. Gleby znajdujące się w strefie silnego zanieczyszczenia,
będące nieużytkam i (profile 1, 2 i 3), odznaczają się wyraźnie niższym
odczynem w poziomie w porównaniu do gleb uprawianych i porośnię
tych zwartą roślinnością (profile nr 5 i 4) oraz znajdujących się w drugiej analizowanej strefie.
Zarysowujące się wyraźnie zakwaszenie gleb silnie zanieczyszczonych może być w ynikiem oddziaływania emitowanych przez hutę pyłów i ga zów, zwłaszcza siarki, na co wskazują prace K o w a l i ń s k i e g o i wsp.
[8] oraz B a l i c k i e j i wsp. [1].
W edług R e i m a n n a i wsp. [10] związki siarki mogą przyczynić się do wzrostu stężenia jonów wodorowych- Na głębokościach 20—30 ccm
N ie k t ó r e w ł a ś c i w o ś c i ch em icz n e i f iz y k o c h e m ic z n e b a dan ych g le b Some c h e m ic a l and p h y s i c o - c h e m ic a l p r o p a r t ie s o f th e s o i l s i n v e s t i g a t e d 05 S t r e f a p o ło ż e n i a g le b S o i l s i t u a t i o n zon e Nr p r o f i l u , k a t e g o r i a u ży tk o w a r.la , p o ło ż e n i e w s to su n k u do centrum e m i s j i P r o f i l e l î o . , u t i l i s a t i o n c a t e g o r y , s i t u a t i o n tow arii-j th e e m i s s io n c e n t r e P cziom G łęb o k o ść p o b r a n ia próby S a m p lin g d e p th cm С ogółem а^/Ю О g T o ta l 0 ms/100 6 S ia r k a mg/100 g S u lp h u r mg/100 g Си Zn pK W ła ś c iw o ś c i s o r p c y jn e t y c z n y G o i.e tlc h c j i z c n
üuip uxu u wapovxy j w ppm н 2о KCl н ь s T = / H h + S / v-g -io o l ,0n mg/100 g T ^ w % i 3 T ■ 3 . __ 0 ? 8 9 r“ 7 ö 1 1 12 13 1 4 1 N ie u ż y t e k od -k ilk u n a s t u 1z\ 'j } 500 m na pc'_.udniovtf7 w tciiód od h u ty Ai A3 0-10 2 7 -3 7 780 470 126 2 1 1 6 3 2 ,0 1 1 2 ,0 8 2 , 0 2 5 ,4 4 .8 4 . 9 4 . 7 4 .8 6,64 3,88 6,0 12 ,6 1 2 ,6 4 16 ,4 8 4 7 , 7 7 6 ,5 so iH •H о Ш W a stela n d f o r s e v e r a l t e e n y e a r s , s i t u a t e d a t th e d i s t a r c e o f 500 m e a stw a r d s th e forniarey B3 4 7 -5 7 155 13 2 1,0 2 , 1 6 , 3 5 , 3 1 , 0 4 1 5 ,6 1 6 ,6 4 9 3 ,8 Ф ■i»3 H |H в. >> iH 2 N ie u ż y t e k od k i l k u l a t , 6 0 0 a na w schód od h u ty W a ste la n d f o r s e v e r a l y e a r s , s i t u a t e d a t th e o .is ta n c o o f 80 0 m e a s t w a r d s tlic fo u n d ry A1 A1 /в/ 0-10 2 0 -3 0 4 2 -5 2 770 700 257 98 23 13 1 100,0 1 7 8 ,0 10 ,0 7 6 .0 2 4 .0 2 , 1 4 . 9 4 . 9 7 , 5 4 , 7 4 , 2 6 , 9 7 , 7 2 5 ,4 8 2 ,3 6 4 ,8 7 ,0 1 4 ,0 1 2 ,5 2 12 ,4 8 1 6 ,3 6 3 8 ,3 5 6 ,1 8 5,6 «H > G) ® W 3 N ie u ż y te k od k ill o i ü at z w y stę p u ją c y m i rzadlco p ł a t k i tj o v t o j U 500 m na p o łu d n io w y w schód od h u ty A 1 A3 0-10 2 1 -3 1 720 5C0 102 23 1 3 0 0 , 0 200*0 8 2 , 5 38,0 5 . 2 6 . 3 5 . 1 6,0 5 ,7 6 2,20 8 , 4 10 ,6 1 4 ,1 6 1 2 ,8 0 5 9 , 3 8 2 , 8 <D § N О N VTasteland f o r s e v e r a l y e a r s , w it h r a r e l y o c c u r r in g p l o t s o f b in d w e e d , s i t u a t e d a t th e d i s t a n c e o f 500 m e a s t - s o u t h - w ards th e fo u n d ry « 3 4 1 -5 1 230 1 0 1 1 , 0 1 , 8 6 , 8 6 , 0 1 , 4 0 1 5 , 6 i7,o o 9 1 ,8 CI >> Ы О Ф и g 4 N ie u ż y t e k od k i l k u l a t , w y stę p u je z w a r ta pofcrywn r o ó l l ' . n o ś - c i , g ł ó w n i e р ё т з и , 650 ш na po łu d n ie od huvy A1 A 1 0 - 1 0 1 7 - 2 7 770 660 68 3 5 4 5 0 .0 3 0 5 .0 8 2 , 5 38,0 6 Д 6 , 4 5 , 6 6 , 1 3 .6 4 1 . 6 4 1 0 , 0 1 2 , 0 1 3 .6 4 1 3 .6 4 7 3 , 3 8 8 , 0 •H ■Ha fb .o W asteIrjid f o r s e v e r a l y e a r s , w it h th e com pact v e g e t a t i o n c o v e r , c o n s i s t i n g m a in ly o f c o u c h g r a a s , s i t u a t e d a t th e d i e ta n c e o f 650 m south w ard s th e fo u n d ry / V / 3 7 - 4 7 1 3 7 1 5 1 1 , 0 1 , 8 6 , 8 6 , 1 1 , 2 0 1 7 ,6 1 8 , 6 0 9 3 ,6 |H о 5 P o le o rn e pod p s z e n ic ą 750 m na p o łu d n ie od h u ty A ra b le la n d u nd er w h e a t, s i t u a t e d a t th e d is t a n c e o f 750 m, s o u th w a rd s th e fo u n d r y A 1 A1 /£/ 0 - 1 0 2 0 -3 0 4 2 -5 2 7S0 660 8 8 70 69 1 0 5 1 2 ,0 44e, 0 5 ,3 5 4 .0 4 3 .0 1 , 4 6 , 1 6 , 1 7 , 1 5 .9 5 .9 6 , 3 3 , 0 0 2 , 1 6 0 , 9 6 1 0 , 6 1 1 , 6 1 1 , 8 1 3 ,6 0 1 3 .7 6 1 2 .7 6 7 7 ,9 8 4 , 3 9 2 ,5 D ro z d , S . K o w a li ń s k i
W ła śc iw o śc i gle b z a n ie c z y sz c z o n y c h e m is ja m i h ut y m ie d z i 6 5
6 P o le orn e pod burakam i 4 ka A, 0 - 1 0 1 1 7 0 31 6 7 ,0 1 6 , 7 6 * 3 5 , 3 3 , 9 2 1 2 , 8 1 6 , 7 2 7 6 ,4 na p ó łn o c n y za ch ó d od h u ty
A r e b l. la n d under eu e ar b « t S , A1 2° - » 7 2 0 16 1 1 , 6 5 , 9 7 , 1 6 , 1 1 , 8 4 1 4 , 0 1 5 , 8 4 8 3 , 4 5 0 t Ы 4 0 -5 0 2 3 0 5 6 , 0 2 , 6 6 , 7 5 ,6 2 ,4 4 1 0 , 2 1 2 , 6 4 8 7 , 0
0 fo u n d ry
X ) — — — — — — — ■ ---—— — — — --- ■ — — — — — . , — ,, 1 L
•§ 7 P o le orrto pod zisn m ia îca m i A, 0 - 1 0 1 0 1 0 23 2 7 , 0 7 , 0 7 , 3 6 , 5 : , 2 3 1 6 ,6 1 7 ,0 8 9 2 ,3 h 4 , 5 t e n a p ó łn o c n y za c h ó d od 3 h u t y A± 1 6 -2 6 8 8 0 17 2 1 , 0 6 , 4 7 , 6 6 , 5 1 , 3 4 1 6 , 8 1 7 ,9 6 9 2 , 4 g Ä / B / ^ C° 4 4 ' 4 4 * ° 7 ’ ° 5 *8 Ъ * 1 3 . 6 1 5 ,1 6 » 9 . 7 й ка n o r th -w e o tw a r d s th<* fo u n d r y 1 ____________________________________ — ___________________________________________________ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __ ____ ________________ •и 3 P o le orn e pod k u k u ry d zą , 5 , 0 A, 0 - 1 0 9 40 15 2 3 , 0 5 , 6 6 , 5 5 , 3 3 ,1 4 1 0 , 2 1 3 , 3 4 7 * , 5 g km na p ó łn o c n y za ch ó d od h u ty
8 A n h i e landuader nalze, si- A 3 25- ~ 140 5 9-° 5 *9 7 *° 5 *6 1 *68 12 •4 « • < » 81.ł ! f w ! & B3 4S"58 90 5 3 . 0 1 . 2 7 , 3 6 , 0 1 . 2 9 1 5 , 2 1 6 , 4 8 » 2 ,2 О Ф ■ — — - ■ — ' ■ ■ , — „ — — .. -I..- ■ ■■ ! . ■ ■■ g 9 P o le o r n e pod k u k u ry d zą , 5 , 5 A., 0 - 1 0 8 7 0 1 3 1 * , 5 5 , 4 * 6 ,5 5 , 4 2 , 7 2 9 , 8 1 2 ,5 2 78 , 3 н km c a p ó łn o c n y za c h ó d od h u -ф t y A3 2 7 - 3 7 1 7 0 5 5 , 6 1 , 8 6 , 9 5 , 7 1 , 5 2 1 2 , 0 1 3 ,5 2 8 6 , * S* A r a b ie la n d u n d er m a iz e , e i - „ л о с о л aa ц ач т о т ч с т i /о -i л о i c c q ол с Т? t u a t e d e t th e d is t a n c e o f 5 , 5 3 4 2 - 5 2 1 4 4 5 4 , 7 1 , 3 7 , 1 5 , 7 1 , 4 8 1 4 , 2 1 5 ,6 8 9 0 ,6 Ö кш n o r th -\.c£ jtv a r< ls th e fo u u d ry H TJ О Си — ^ _____________________________ ________________________________________I f ■
---ф 10 P o le o rn e pod b u rakam i, 5 , 5 A.. 0 - 1 0 8 7 0 Iß 2 2 , 0 5 , 9 6 , 0 5 , 8 2 , 8 0 9 , 0 1 1 , 8 0 7 6 , 3 km n a p ó łn o c n y za c h ó d od h u -^ t y A3 2 7 - 3 7 2 30 7 5 , 9 1 , 4 6 , 8 5 , 5 1 , 9 6 1 0 , 0 1 1 , 9 6 8 3 , 6 ■5 A r a b ie la n d u nd er s u g a r b e e t s , ~ ля с с л i 4 7 i с с -i оо и ч с с о «о ч ® s i t u a t e d a t t h e d is t a n c e o f B3 4 8 - 5 8 1 5 0 5 5 , 1 1 , 4 7 , 1 5 , 6 1 , 8 8 1 4 ,q 1 6 ,6 8 8 8 , 7 ° 5 , 5 km n o r th -w e s tw a r d s t h e fo u n d r y 1 2 3 4 5 ”] G 7 O 9 10 11 12 13 14 c « d . t a b e l i 2
6 6 J. Drozd, S. K o w aliński
i 40—50 cm trudno jednak dopatrzyć się jakichkolwiek różnic pH m ię dzy glebami badanych stref.
W Ł A Ś C IW O Ś C I S O R P C Y J N E
Gleby obu badanych stref charakteryzuje pojemność sorpcyjna w gra
nicach 12— 18 m.e./100 g (tab. 2). W poziomach Ai gleb silnie zanie
czyszczonych (profile 1, 2, 3) obserwujem y wyraźnie wyższą kwasowość hydrolityczną wynoszącą 5,7— 7,7 m.e./100 g oraz niewielką ilość katio
nów zasadowych — 4,8—8,0 m.e./100 g. Pow yższe zmiany w obsadzie ka
tionowej kompleksu sorpcyjnego gleb zanieczyszczonych są przyczyną mniejszego w y sycenia ich kompleksu sorpcyjnego kationami zasadowy mi. Na tej podstawie można sądzić, że zan:eezyszezanie gleby przez hutę przyczynia się do niszczenia kompleksu sorpcyjnego gleb znajdujących się w jej bliskim sąsiedztwie, szczególnie tych, które są pozbawione ja kiejkolwiek szaty roślinnej. Gleby pokryte zwartą roślinnością, a zwłasz cza uprawne, odznaczają się zupełnie podobnymi właściwościam i fizyko chemicznymi jak gleby nie podlegające zanieczyszczeniu. Jest to dowo dem bardzo ważnej roli ochronnej, jaką spełnia roślinność i zabiegi agro techniczne zabezpieczające glebę przed degradacją zachodzącą pod w p ły
wem silnego zapylenia.
S K A D F R A K C Y J N Y Z W IĄ Z K Ó W P R Ö C H N IC Z N Y C H
Przeprowadzone oznaczenia węgla (tab. 2) w ykazały, że przeciętna
jego zawartość w poziomach A± gleb zanieczyszczonych jest nieznacznie
niższa niż w glebach drugiej analizowanej strefy. Zjawisko to może być związane z silniejszym zanieczyszczeniem gléby, które głównie ogranicza działalność mikroorganizmów na tych terenach ( B a l i c k a [1]). Przeja wia się to w m niejszym dopływie substancji organicznej do gleby, która jest źródłem związków próchnicznych.
Obok zmian ilościowych obserwujem y również między glebami obu badanych stref duże różnice jakościowe w związkach próchnicznych. Ilość
związków próchnicznych wydzielonych mieszaniną 0,1-m pirofosforanu so
du i 0,ln NaOH w glebach strefy zanieczyszczanej wynosi w poziomie
A 1 39—50°/o, natomiast w glebach drugiej strefy 33— 41%) С ogółem (rys.
3). Wynika z tego, że kum ulacja zanieczyszczeń w glebie, powodując zmiany niektórych jej właściwości, przyczyniać się może do wzrostu ilości omawianej frakcji. W glebach zanieczyszczonych i nie użytkowanych rol
niczo (profile 1, 2 i 3) obserwujemy wyraźnie niższy (0,4— 0,9) stosunek
Ckh/Ckf w porównaniu do gleby pokrytej roślinnością i uprawnej (pro fil 4 i 5), gdzie waha się on w granicach 1,1— 1,7 i jest bardzo zbliżony do wartości spotykanych w glebach nie podlegających zanieczyszczaniu
(profile 6—10).
Kumulacja zanieczyszczeń w omawianych profilach w pływ a również bardzo silnie na powstawanie w nich większej ilości połączeń wolnych
W łaściw ości gleb zanieczyszczonych em isja m i h u ty m iedzi 67
i bardziej ruchliw ych dających się w ydzielić 0,l,n NaOH. Ilość tej frakcji
w poziomach Ay gleb silnie zanieczyszczanych (profile 1, 2, 3) zdecydo
wanie wzrasta i niew iele się różni od całkowitej ilości połączeń w ydzie lonych mieszaniną 0,lm pirofosforanu sodu i 0 ,ln NaOH. Wynika z tego, że w glebach tych dominującą grupą połączeń próchnicznych są ich for m y wolne i bardzo ruchliwe, które przechodzą z łatwością do roztworu 0,ln NaOH.
W glebach pokrytych roślinnością lub poddawanych zabiegom upra w ow ym obserwujemy zmniejszenie się w pływ u zanieczyszczeń na wzrost ilościow y tej grupy połączeń próchnicznych. Św iadczyłoby to o w ięk szym udziale w tych glebach związków próchnicznych związanych z Ca, co obserwujem y szczególnie wyraźnie wśród gleb nie podlegających za nieczyszczeniu. Zachodzące pod w pływ em zanieczyszczeń zmiany połą czeń próchnicznych mogą w konsekwencji w pływ ać na zmiany innych właściw ości gleb, takich jak na przykład zdolność strukturotwórcza.
T R W A Ł O Ś Ć S T R U K T U R Y , Z L E W N O S C G L E B I Z J A W IS K A E R O Z Y JN E
W ykazany poprzednio d 'U Ż y w pływ zanieczyszczeń w ydzielanych przez
hutę na jakość związków próchnicznych oraz odczyn gleb znajduje sw o je odbicie również w zmianie struktur alności gleby (tab. 3).
Współczynnik wodorotrwałości agregatów glebowych (2— 3 mm) w y
kazuje najniższe wartości (1,2— 2,9) wśród próbek z poziomu A t po
chodzących z terenów silnie zanieczyszczanych (profile 1, 2, 3).
Na tej podstawie gleby te możemy zaliczyć do utworów o strukturze zupełnie nietrwałej lub bardzo nietrwałej.
W ystępująca pokrywa roślinna lub uprawa gleby (profile 4 i 5) nie znacznie przyczyniają się do zmniejszenia niekorzystnego w pływ u za nieczyszczeń na trwałość agregatów glebowych.
W odróżnieniu od gleb silnie zanieczyszczanych pierwszej strefy gle by nie podlegające szkodliwem u w pływ ow i zanieczyszczeń em itowanych
przez hutę mają wyraźnie w iększy (6,0—6,8) współczynnik wodotrwa-
łości agregatów glebowych, a tym samym odznaczają się lepszą struk- turalnością. Według współczynnika wodo trwałości możemy je zaliczyć do gleb o strukturze niezbyt trwałej.
Obniżenie trwałości agregatów w glebach silnie zanieczyszczanych, pozbawionych roślinności pogarsza ich właściw ości fizyczne. W konsek w encji gleby te stają się bardziej zlewne, łatwo podatne na procesy ero zyjne. Potwierdzają to przeprowadzone obserwacje terenowe, w w yn i ku których stwierdzono występowanie na badanym terenie licznych form erozji żłobi nowej (rys. 10— 13). Często spotykane formy erozyjne pow stają wyłącznie na terenach nie użytkowanych rolniczo, pozbawionych w ogóle szaty roślinnej nawet przy bardzo nieznacznych spadkach te renu. Erozja żłobinowa dochodzi na tych terenach do głębokości 0,7— 0,9 m, zatrzymując się na utworach podścielających, które ze względu na
05 Ta b e l a Э
Trwałość agregatów i alewnośó badanych gleb - Stability of aggrepp.tss and puddling of soils inveatigated
S tr e f o p o ło ż e n i a g le b S o il s i t u a tio n zone Nuiier p r o f i l u , k a t e g o r ia u ż y tk o w an ia, p o ło ż e n ie w ato au n k u do
cen tru m e m ia ji
P r o f i l e N o ,, u t i l i s a t i o n c a te g o r y , s i t u a t i o n to w a rd s , th e em is sio n
c e n tr e
P o zio a
geno- G łębokość p o b ra n ia . tf a te r p r o o f n e s e o f a g g re g a te *Wodotr*o.łc.;ć ag re petów P u d d lin g o f a o i l eZlewneńć g le b
G en etic h o riz o n S ta p lin gdepćti
си W spółczynnik C o e f f i c ie n t S to p ie ń Degree W apółcaynnik C o e f f i c ie n t S to p ie ń D egree 1 i 3 4 *> 4 T 1 ---i N ieu ż y tek od k il k u n a s tu l a t , 300 a na południowy w c h ó d od h u ty W asteland f o r e o v o ra l t* e n y e a r s , s i t u a t e d a t th e d is ta n c e o f 500 d e a stw a rd s th e fo u n d ry A1 0-10 1.2 z u p e łn ie n ie tr w a ła v e ry u a a ta b le 8 ,8 b ard ao a i l n i e zlew na v e ry e t* o n g ly pud d lo d a o i l (Л A3 Б 3 27-37 47-57 2,6 2,'S b a rd zo n ie tr w a ła v e ry u n s ta b le b ard zo n ie tr w a ła v ery u n a ta b le 7 ,4 7 .6 s i l n i e zlew na e t r o n ił y p u d d led s o l l s i l n i e zlew na s tr o n g ly p u d d le d a o i l 'ri 2 N ieu ż y tek od k il k u l a t , 800 ■
na wschód od h u ty A1 0-10 2 .5 b ard z o n ie tr w a ła te r y uAshkble 7 .5 a i l n i e siew na a t r o n ^ ly p u d d le d a o l l 3 о о. W astelan d f o r e e v e r a l y e a r в, a i - tu u te d a t th e d is ta a c e o f 800 n e a stv /e id a th e foundry A1 /3 / 20-30 42-52 3 ,2 2 .1 b ard zo A ie t r e a ła v ery u n s ta b le b ard zo n ie tr w a ła v e jy u n a ta b le 6 ,3 7 .9 s i l n i e zlew na a t r o n ^ ly p u d d led a o i l s i l n i a zlew na a t r o r « l y p u d d la d a o i l •H > о) в: i OJ с о N О М
3 N ieu ż y tek od k ilk u I r .t z w y stę pującym i rzad k o p ł e t - ^ i powoju, 500 в na południowy wschód od h u ty
W astelan d f o r bcvera.1 y e a r s ,w ith r a r e l y o c c u rr in g p l o t s o f b in d weed, s i t u a t e d a t th e d is ta n c e o f 500 в e a ü t-s o u th v /a rd s th9 fo u n d ry A1 A3 B,J 0-10 21-31 41-51 2 ,9 3 .4 2 .4 bard ao n ie tr w a ła v ery u n s ta b le b ard z o n ie tr w a ła v ery u n s ta b le b a rd zo n ie tr w a ła v ery u n s ta b le 7 .1 6 ,6 7 ,6 a i l n i e siew n a s tr o n g ly p u d d le d a o i l s i l n i e zlew na s tr o n g ly p u d d led s o i l s i l n i e zlew na s tr o n g ly p u d d le d s o i l N С а. ■H S N R •н ш >1 4 N ie u ż y te k od k ilk u la t,w y s t ę p u je zw arta pokrywa r o ś l i n n o ś c i /g łó w n ie p e r z u / , 650 □ r.a p o łu d n ie od h u ty W asteland f o r s e v e r a l y e a rn .w ith th e compact v e g e ta ti o n c o v e r, c o n s i s t i n g m ain ly o f c c u c h g ra s s , s i t u a t e d a i th e d is ta n c e o f 650 m so u th w ard s th e foundry ■ A1 A1 /в/ 0-1 0 17-27 37-47 4 ,0 4 ,2 2 ,8 bard zo n ie tr w a ła v e ry u n s ta b le n ie tr w a ła u n s ta b le b ard zo n ie tr w a ła v e ry u n s ta b le 6 ,0 5 ,8 v 9 • # *• a i l n i e zlew na s tr o n g ly p u d d led s o l l zle\jma p u id le d e o i l s i l n i e zlew na a t r o q s l y p u d d le d s o l l <1> 5 P o le orne pod p s z e n ic ą , 750 m na
p o łu d n ie od h u ty A1 0 -1 0 3 ,7 b ard zo n ie tr w a ła v ery u n s ta b le е,з a i l n i e zlew na etzo zQ ly p u d d le d s o l l A rab le la n d u nder w h eat, s i t u a t e d
a t th e d is ta n c e o f 750 m s o u th w ards the foundry
A1 /В / 20-30 42-52 4 .0 3 .0 b ard zo n ie tr w a ła v e ry u n s ta b le b ard zo n ie tr w a ła v e ry u n a ta b le 6 ,0 7.t> s i l n i e zlew na s tr o n g ly p u d d le d a o i l s i l n i e zlew na s tr o n g ly p u d d le d s o l l D ro z d , S. K o w a li iń sk i
б F o lo е г о » p o i Ъагв>ги,'1, 4 к» м à* 0 - 1 0 6 , 2 n ie z b y t t r w a ła 3 ,8 d o ś ć z le w n a p ó łn o c n y za e h ó d od h u ty r a t h e r u n s t a b le r a t h e r p u d d le d e o i l A r a b ie la n d iP d e r s u s » r b s o t s , 1-, 2 0 - 3 0 7 , 0 n i e z b y t tr v m ła 3*0 d o ś ć zlew n a s i t u a t e d a t ifŁe d l s t e n c s o.f 4 r a t h e r u n s t a b le r a t h e r p u d d le d s o i l и ta eou ti-w eetsaïd e the iounflr, / г / 4 0 .5 0 4 ,4 n l e t r w ł a 5 ,6 «ï.wna
o u n s t a b le p u d d le d s o i l >d ' ————— —— — _ _ _ _ _ _ _ ‘ ! ' ■5 T P o le o rn e рой s ia a H ia k a ^ i, 4 , 5 A-, С -1 0 6 , 6 n i e z b y t t r w a ła 3 , 4 d o ś ć z le w n a h bn n a p ó łn o c n y s a chód od h u ty “ r a t h e r u n s t a b le r a t h e r p u d d le d s o i l 0 A ïftb le l a M under p o t a t o e s s i - A., 1 6 - 2 6 6 , 8 n i e z b y t t n ł a ł a 3 , 2 d o ś ć z le it o a t u a t e d a t i t s d is t a n c e c f 4 » 5 r a t h e r u n s t a b le r a t h e r p u d d le d s o i l
g ta Mitii-metetTfe tbs iouniry /2/ 34-44 3,8 b«a»o nletrmłe 6,2 ЛЫ1,
f т е г у u n s t a b le s t r o n g l y p u d d le d s o i l
1 --- ---
---g в ? o ł* 02П* pod k uknry sç, 5»0 t e 0 - 1 0 6 , 3 n it e f c y t t r w a ła 3 , 2 d o ś ć s ie w n a * ma pófc?oeŁy Lznhôâ. od h u ty ~ r a t h e r u n s t a b le r a t h e r p u d d le d s o i l X ЛмЪ1* Ifcrl oafiss , ei~ Л3 2 ” ' 33 4 's aleta w a U 5 ,2 BÎÎ5 ? * , „ g tu a tîê a* lue 4i » t a n e i f y,0 im e ła U s pi»aai»a e o i l • Ln n c r th -tftû t'? a r ils ehe fo u n d r y 4 8 - 5 8 4*0 bar& zo n i e t r w a ł a 6 , 0 s i l a i e z le w n a “Й т е г у u n s t a b le s t r o n g l y p u d d le d s o i l 2 . _ _ _ _ _ . _______________ u—______ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 5 9 РоЭо o rn e pod k u k u ry d zą , 5 , 5 i n A , 0 - 1 0 6 , 0 ж1л t r w a ła 4 , 0 z le w e a Д n a p ó łn o c n y sa ch ó d od h u ty x u n s t a b le p u d d le d s o i l j» A ra b le la n d u nder m a i z e , s i t u a t o d Л3 2 ( - Л l%5 « â e t r w e i a 4 , 5 Î Î Î J u r t япач Ö a t th e d i s t a n c e e f 5 , 5 t o n o r t h - u t з „ a b le p u d d le d s o i l 6 w estw a r d s t h e fo u n d ry E , 4 2 - 5 2 4 , 6 n i » t r \ v , ł a 5 , 4 z le w n a u n s t a b le p u d d le d s o i l •r) ... ...• __ _______________ - - _______________________________________________________ - . ■ fl
10 P o l s oi*ne pod b u r a k a * i, 5 ,5 Ьи £•, 0 - 1 0 6 , 3 x tfe e b y t k r a t a 3 f 7 d o ść e lsw n a ■g n e p ć łn o e n y za ch ó d od h u ty ~ r a t h e d u n i t a b l e r a t h e r p u d d le d s o i l ° A r a b le la n d u nder e u e a r b e e t s , A3 2 ; -3 T 5 , 0 n i e t r w a ł a 5 , 0 e lj w n a s i t u a t e d a t th e d i s t a n c e o f u n s t a b le p u d d le d s o i l 5 , 5 Ä n o t th -\* s s tw ard e th e Z., 4 8 -S 3 4 , 1 r j b t r * - ł a 5 , 9 z le w n a fo u n d ry ^ u n s t a b le p u d d le d s o i l 1_________________________ 2________________________ 3___________ 4____________ 5______ б___________________ 7 8_______________ W ła śc iw o śc i gle b z a n ie c z y sz c z o n y c h e m is ja m i h u ty m ie d z i 6 9 c . d . t a b e l i 3
70 J. Drozd, S. K ow aliński
skład m echaniczny (gliny lekkie) są ‘bardziej odporne na procesy ero zyjne.
Reasumując przeprowadzone badania należy -stwierdzić, że zanie czyszczenie gleb sąsiadujących z hutą miedzi nie ogranicza się w yłącznie do akumulacji w nich znacznych ilości Cu, Zn, S i ewentualnie innych składników, ale wpływ a jednocześnie na zmiany ich właściwości fizycz nych, fizykochem icznych i chemicznych oraz biologicznych. Określenie w pływ u zanieczyszczeń na niektóre z w ym ienionych w łaściw ości może stanowić podstawę do przedsięwzięcia pew nych zabiegów agrotechnicz nych i agromelioracyjnych, zwiększających strukturalność przez w ap nowanie, nawożenie organiczne, m ineralne itp. W w yniku ich stosow a nia można będzie ograniczyć bardzo niekorzystne skutki w yw ołane przez emitowane z hut zanieczyszczenia. Pozwoli to na zabezpieczenie znacz nych obszarów przed degradacją i dewastacją.
W N IO SK I
Na podstawie przeprowadzonych badań nad wpływ em zanieczyszczeń em itowanych przez hutę miedzi Legnica na właściw ości gleb można w y ciągnąć następujące wnioski.
1. Spośród badanych wskaźników zanieczyszczenia w glebach pierw
szej strefy w największej ilości gromadzi się w poziomach miedź,
następnie cynk i siarka. Natomiast największym profilowym przem iesz czeniem odznacza się cynk.
2. Silne zanieczyszczenia powodują wyraźną degradację środowiska
glebowego, co znajduje swój w yraz w niekorzystnych zmianach morfo logii profilów glebowych oraz właściw ości fizycznych, fizykochem icz nych i chem icznych profilów glebowych, a zwłaszcza ich poziomu aku
mulacyjnego.
3. Gleby podlegające zanieczyszczeniu odznaczają się mniejszą ilością mikroagregatów i porów o charakterze biogenicznym, co dowodzi obni żenia ich aktywności biologicznej. Agregaty strukturalne wykazują niż szy współczynnik wodotrwałości, wskutek czego gleby zanieczyszczone są bardziej zlew ne i podatne na erozję wodną.
4. Silne zanieczyszczenie powoduje niekorzystne zmiany ilościowe i jakościowe związków próchnicznych. Zmienia się skład frakcyjny próch nicy przez wzrost zawartości frakcji bardziej ruchliwych. Dlatego w gle bach zanieczyszczonych kw asy fulw ow e mają w iększy udział w substan cji próchnicznej w porównaniu do gleb nie zanieczyszczonych.
5. Gleby silnie zanieczyszczone wykazują wyższą kwasowość hydro- iityczną oraz m niejszą ilość kationów zasadowych w porównaniu z gle bami nie podlegającymi zanieczyszczeniom. Wyrazem tego jest niższy stopień w ysycenią kompleksu sorpcyjnego kationami m etalicznym i.
W łaściw ości gleb zanieczyszczonych em isjam i h u ty m iedzi
Rys. 10. P rzem ieszczanie cząsitek gleby w raz z im itow anym i przez nią pyłam i na te re n a c h silnie zanieczyszczonych
D isplacem ent of pair tid e s of soil to g e th er w ith dusts immifcted by it on heavily p o llu ted are as
Rys. .li. P rz y k ła d początkow ej erozji żłobinow ej na te re n a c h nie u żytkow anych rolniczo od k ilk u la t
E x am p le of an in itia l grooving erosion on a re a s non-ujtilized by a g ric u ltu re for sev eral y ears
72 J. Drozd, S. K ow aliński
Rys. 12. P rzy k ład o w e form y erozji żłobinow ej na te re n ac h silnie zanieczyszczonych, nie u żytkow anych rolniczo od k ilk u n a stu la t
E x em p lary grooving erosion form s on heavily polluted a re a s n o n -u tilized by a g ric u ltu re for se v eral teen y ears
Rys. 13. D ew astacja gleby i u rządzeń d ren a rsk ich pod w pływ em zaaw ansow anej erozji żłobinow ej na te re n ac h silnie zanieczyszczonych, nie użytkow anych rolniczo
od k ilk u n a stu la t
D evastation of soil and d rain a g e co n stru ctio n u n d er influence of ad vanced grooving erosion on heavily polluted are as n o n -u lilized by a g ric u ltu re for sev eral tee>n y ears
W łaściw ości gleb zanieczyszczonych em isja m i h u ty m iedzi 7 3
6. Zwarta pokrywa roślinna oraz stosowane w czasie uprawy roślin
zabiegi agrotechniczne łagodzą niekorzystny w p ływ zanieczyszczeń na zmiany właściwości gleby. Dlatego z punktu widzenia społeczno-gospo darczego gleby zanieczyszczane należałoby objąć specjalnym i zabiegami, naw et bez uwzględnienia rachunku ekonomicznego, po to, aby polepszyć ich zdolności strukturotwórcze, -kierunek przemian substancji organicz
nej oraz w łaściw ości fizykochemiczne.
LITER A TU R A
[1] B a l i c k a N., W ę g r z y n T., V a r a n k a M.: W pływ pyłów kom inow ych z h u t m iedzi na m ikroflorę gleby i roślin. M ateriały Sesji N aukow ej: W yko rzy sta n ie i och ro n a środow iska ziem p o łu dniow o-zachodnich Polski. 8—9 m a rc a
1974, 312—316.
[2] B a r d s i e у C. E., L a n c a s t e r J. D.: D ete rm in atio n of rese rv e su lfu r and soluble su lfates in soil. Soil Sei. Soc. of A m er. Proc. 24, 1960, 1, 265—268. [3] B o h o s i e w i c z M., M i k o ł a j c z y k В.: B ad an ia zaw artości m iedzi, ołow iu
i cynku na te re n a c h są siad u jąc y ch z H u tą M iedzi L egnica i Głogów. M ateriały S esji N aukow ej: W ykorzystanie i ochrona środow iska ziem p o łudniow o-za- chodnich Polski. 1974, 302—304.
[4] G r e s z t a J., G o ź d z i k S.: W pływ h u tn ic tw a cynku n a gleby. Rocz. glebozn. 20, 1969, 195—216.
[5] K a r o ń B., R o s z y k E.: W pływ pyłów dym nicow ych h u ty m iedzi n a plony oraz zaw artość ołowiu, m iedzi i cynku. S esja N aukow a 8—^9.111.1974, K om u n ik a ty .
[6] К a r w e t a S.: W ystępow anie cynku i ołow iu w glebach GOP w w y n ik u za nieczyszczania p ow ietrza przez przem ysł. X IX Zjazd PTG , K om u n ik aty , 1972, 278—235.
[7] 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., D r o z d J., C h o d a k T., L i с z n а г М., R o s z y k E.: W stępne b a d a n ia n a d w pływ em zanieczyszczeń przem ysłow ych h u ty m iedzi L egnica n a zm iany n ie k tó ry ch w łaściw ości gleb. X IX Z jazd PTG , K om u n ik aty , 1972, 296—304.
[8] K o w a l i ń s k i S., L a s k o w s k i S., R o s z y k E., S z e r s z e ń L.: W stępne w y n ik i b a d a ń n ad w pływ em zadym ienia i zapylenia n a gleby i ro ślin y w r e jonie hu ty m iedzi Głogów. M a teria ł S esji N aukow ej: W ykorzystanie i ochrona środow iska ziem południow o-zachodnich Polski, 1974.
[9] N o w o s i e 1 s к i O.: Z ag ad n ien ia sia rk i dostępnej w glebach polskich. I. Z a w artość sia rk i dostępnej w zależności od ro d za ju gleby i naw ożenia. Rocz. N auk roi. 1961, 94-S-A, 1, 35—45.
[10] R e i m a n n B., M i c h a j l u k L., B o r o w i c z A.: Szkodliw y w p ły w n ie k tó ry c h form sia rk i n a gleby te re n ó w p rzyfabrycznych. Rocz. glebozn. 18,
1968, 2, 537—546.
[11] R o s z y k E.: Z aw artość w an a d u , chrom u, m anganu, k o b altu , n ik lu i m iedzi w n ie k tó ry ch glebach Dolnego Śląska. Cz. I. O gólna zaw artość składników . Rocz. glebozn. 19, 1969, 2, 223—248.
[12] S k ł o d o w s k i P.: Rozm ieszczenie sia rk i w p ro filach glebow ych n ie k tó ry ch typów gleb P olski. Rocz. glebozn. 19, 1968, 1, 99—119.
