ROCZNIKI GLEBOZNAWCZE T. X X X II, NR 2, W ARSZAW A 1981
E LIG IU SZ R O SZYK , ZO FIA STR O JEK , S T E F A N IA R O SZ Y K
DOŚW IA DCZEN IA W AZONOW E NAD DZIA ŁAN IEM OSADU ŚCIEKOW EGO
Z CEN TR A LN EJ OCZYSZCZALNI ŚCIEKÓW W CZĘSTOCHOW IE 1
In sty tu t C hem ii R oln iczej, G leb o zn a w stw a i M ik rob iologii AR w e W rocław iu
N astępstw em budow y w w ielu m iastach oczyszczalni ścieków, k tó ry c h zadaniem jest p opraw ienie czystości wód pow ierzchniow ych w k r a ju, są stale zw iększające się na składow iskach ilości osadów ściekow ych. Spośród proponow anych sposobów dalszego tra k to w a n ia ty ch odpadów, a m ianow icie: trw a łe składow anie w określonych m iejscach, spalanie lub w yk orzy sty w anie do naw ożenia w ro lnictw ie, ten o statn i z n a jd u je n a j więcej zw olenników . Ogólnie bow iem wiadom o, że u m iejętn e stosow anie osadów k o m u naln ych w u ży tk o w an iu rolniczym , szczególnie na glebach lekkich, w yw ołuje znaczne, pozytyw ne sk u tk i [1, 6, 7, 10], objaw iające się w zrostem plonów i pop raw ą n iek tó ry ch w łaściw ości glebow ych. J e d nakże stosow anie ty ch odpadów na dłuższą m etę z p u n k tu w idzenia ro l niczego m usi przynieść w ięcej szkód niż pożytku, chociaż niek tó rzy u w a żają je za znak om ity m ate ria ł uży źniający [9].
Szafow anie niekiedy tw ierdzeniem o celowości ,,zw rotu składników do n atu raln eg o o biegu” zaciem nia praw d ziw y obraz, poniew aż:
— oprócz składników pokarm ow ych w osadach w y stęp u je wiele su b sta n c ji obcych dla środow iska glebow ego (sm ary, oleje, m asy plastyczne, farm aceu ty k i, kosm etyki i inne),
— d łu g o trw ałe lub w w ysokich daw kach stosow ane osady o stosu n kowo dużej zaw artości m ikro elem en tó w oraz su b sta n c ji szkodliw ych po wodować m ogą zachw ianie n a tu ra ln y c h p ro p o rcji poszczególnych sk ład ników w glebie, czego n astęp stw a są w w ielu przy p ad k ach tru d n e do przew idzenia,
— w zrost zaw artości m eta li pow yżej ilości norm alnie sp oty k an y ch w poszczególnych ty p ach gleb stw a rz a zagrożenie w łączenia ich do obiegu składników w łańcu ch u pokarm ow ym : gleba-> roślina-> człow iek/zw ierzę.
1 Praca była częścio w o fin a n so w a n a przez C entrum T ech n ik i K o m u n a ln ej ля W arszaw ie. W bad an iach brał u d ział m gr M iec zy sła w D u b o w ieck i.
48 Ë. R oszyk i in.
Celem niniejszych b ad ań było określenie w w aru n k ach dośw iadczenia wazonowego, w jakim stopniu m akro - i m ik roelem enty zaw arte w osa dzie pochodzącym z C.O.S. w Częstochowie, mogą w pływ ać na zm iany ich zaw artości w roślinach dośw iadczalnych na tle zróżnicow anego n a wożenia m ineralnego.
BADANIA WŁASNE
D o ś w i a d c z e n i e z o w s e m . Do dośw iadczeń użyto osadu ście kowego pochodzącego z C en traln ej Oczyszczalni Ścieków w Częstocho wie. S kład chem iczny osadu (tab. 1) w skazyw ał na jego k o m un aln o-prze- m ysłow e pochodzenie. O dznaczał się on dużą zaw artością su b sta n c ji o r ganicznej, azotu i fosforu, m ałą nato m iast potasu. Spośród m ik ro elem en tów w osadzie stw ierdzono szczególnie duże nagrom adzenie ołow iu i chro-T a b e l a 1 Charakterystyka po w ie tr z n ie such ej masy osadu ściekow eg o i g l e b y
uż ytych do doświadczeń
C h a r a c t e r i s t i c s o f sewage sludg e and s o i l f o r the exp eri me nts
Skład - Element Osad - Sludge dry matter Gleba - S o i l Sucha masa - % - Dry matter 3 6 ,7 n . o . - n . d . Su bs ta nc ja or ga ni c z na - % Organie s u b s ta n c e s - % 4 5 , 5 0 , 7 2 N c a ł k o w i t y , % - T o t a l 1Î 1.41 0 , 0 4 P, mg/ 100 g 279 1 , 4 х К, m g /100 & 50 2 , 1 х Mg7 a g / 100 g 66 0 , 3 х Zn, ppm 1370 90 Cu, ppm 120 1° Cd, ppa 2 0 , 8 n.w . Fb, ppa 6600 2 , 8 Cr, ppa 2030 1, 0 Ni, ppm 470 2 , 3 Hg, ppm 3, 8 n.w . A s , ppm 2 7 , 7 0 , 2 2 pH /КС1/ 6 , 4 4 , 2 1 Formy r oz p us zc z al ne - So lu b le forms
m u, a w dalszej kolejności cy nku oraz niklu. Z aw artość pozostałych p ierw iastk ów m etalicznych nie odbiegała od przeciętnie spoty k an y ch w osadach ko m unalnych.
G lebę u ży tą do dośw iadczeń pod w zględem agrom echanicznym zali czyć należy do gleb lekkich, zaw ierała bow iem 4°/o części spław ialny ch . G leba ta m iała odczyn bardzo kw aśny, niew ielką zaw artość su b sta n c ji organicznej oraz m ak ro - i m ikroelem entów , a ilości kad m u i rtę c i leżały
D zia ła nie n a w o z o w e osadu śc ie k o w e g o z oczyszcza lni 49
poniżej gran icy um ożliw iającej ich oznaczenie stosow anym i m etodam i. D ośw iadczenie założono w w azonach ty p u W agnera pojem ności 14 kg gleby, w czterech p ow tórzeniach i dw óch ośm ioobiektow ych w ersjach:
I — 13 kg g le b y + 1 kg osadu świeżego, II — 12 kg g le b y + 2 kg osadu świeżego, w edług n astępującego schem atu:
O b iek ty N a w o żen ie
I II
1 9 — bez naw ożenia m ineralnego
2 10 — NK 3 11 — N P 4 12 — P K 5 13 — N PK 6 14 — N PK C a 7 15 — N PKM g 8 16 — N PKCaM g
P rz ed napełn ieniem w azonów gleby m ieszano z odpow iednią ilością osadu i dodaw ano m ak ro elem en ty w edług podanego schem atu w n a stę p u jący ch ilościach na wazon:
0,4 g N w postaci NH4NO3 w roztw orze,
0,4 g P w postaci stałego su p e rfo sfa tu potrójnego, 0,8 g К w postaci KC1 w roztw orze,
0,3 g Mg w postaci M g S 04 w roztw orze,
19,6 g Ca w postaci stałego C a C 0 3, co stanow iło rów now artość 1 k w a sowości h yd ro lity czn ej gleby.
W ta k przygotow ane podłoże 6.IV w ysiano owies odm iany D iadem w ilości 27 ziaren na wazon. Po ró w n o m iern ych w schodach, k tó re n a stą piły 15.IV, w azony podlew ano do 60% m ak sym alnej pojem ności w odnej podłoża. D nia 22.IV ro ślin y p rzerw an o do 20 sztuk w wazonie.
W początkow ej fazie w zro stu roślin nie obserw ow ano różnic m iędzy poszczególnym i obiektam i: ro śliny b yły w yrów nane, zdrow e, ciem nozie lone. W m iarę u p ły w u czasu zaczęły się jed n ak zarysow yw ać na poszcze gólnych ob iektach różnice w ich w yglądzie, k tó re u trz y m a ły się do koń ca w egetacji.
Z arów no na pojedynczej, jak i na podw ójnej daw ce osadu obserw o wano najniższe i najsłabsze ro ślin y na obiekcie bez naw ożenia m in e ra l nego. Na ty m sam ym poziom ie k ształto w ał się w ygląd roślin na obiek tach naw ożonych tylk o azotem i fosforem — m iały one węższe, m niej inten sy w n ie zabarw ione liście i były zdecydow anie niższe od roślin na pozostałych obiektach.
N ajk o rzy stn iej prezen to w ały się ro ślin y naw ożone N PK C a zarów no na pojedynczej, jak i na podw7ójnej daw ce osadu. Na pozostałych kom
50 É. Roszyk i in.
b inacjach rośliny były w yrów nano w zrostem , m iały szerokie, ciem nozie lone liście i grube łodygi, a w okresie dojrzew ania dobrze w ykształcone wiechy.
Na dawce 1 kg osadu roślin y d o jrzały w cześniej, ich sp rz ę t w stad iu m pełnej dojrzałości nastąpił 19.VII, a na dawce 2 kg dopiero 25.VII.
T a b e l a 2 Plony owsa na dwóch dawkach osadu ści ekowego w gramach p. a .m . na wazon
Łlean o a t s y i e l d from pot a t two sludge r a t e s i n grams o f a i r dry matter
Obiekty
Treatments Cipżar CMłsj r o ś l i n y Ancie p la n t we ight Ci ęża r z ia r n a Grain we ight C ię ża r słomy Straw w ei ght
0 75 , 5 3o ,0 3 9 ,5 m 117,6 6 4 , 5 53,1 NP 7 8 , 7 38 ,8 39 ,9 I PK 121,:; 66,1 5 5 , 4 NP К 118,8 6 3 , 9 5 4 , 9 NP КС a 1 16, 1 6 0 ,8 5 5 , 3 NPK.; ь 122,1 6 5 , 8 5 6 , 3 NPKCaMg 12 0,9 6 6 , 0 5 4 , 9 0 8 8 , 5 4 2 ,6 4 5 , 9 NK 12 5, 2 6 7 , 0 5 8 , 2 NP 92 , 4 4 2 , 8 4 9 , 6 I I PK 13 3, 9 7 2 , 0 6 1 , 9 NP К 132, 2 6 9 , 0 6 3 , 2 NPKCa 128 ; 6 6 9 ,5 59,1 NPKMg 131,8 7 0 ,0 6 1 , 8 NP КС auł g 138 ,5 7 4 , 0 6 4 ,5 KIR - LSI’ - 0 , 0 5 * ,7 3,4 2 , 7
W wysokości uzy skanych plonów w ynika (tab. 2), że niezależnie od daw ki osadu istotnie najniższe plony zarów no ziarna, jak i słom y uzyskano na kom binacjach naw ożonych sam ym osadem oraz na kom binacji bez potasu. W większości przy p ad kó w na pozostałych kom b ina cjach, w ram ach poszczególnych daw ek osadu, plony ziarna i słom y nie by ły istotnie m iędzy sobą zróżnicow ane. Ogólnie na podw ójnej daw ce osadu uzyskano istotnie wyższe plony w porów n aniu z daw ką poje dynczą.
N aw ożenie podw ójną daw ką osadu w płynęło średnio w w y raźn y spo sób na w zrost zaw artości azotu całkow itego zarów no w ziarnie, jak i sło m ie oraz fosforu i m agnezu tylk o w słom ie. Nie stw ierdzono n ato m iast w w a ru n k ach przeprow adzonego dośw iadczenia, aby w zrost daw ki osadu w płynął na zm ianę zaw artości potasu w ziarnie i słom ie oraz fosforu i m agnezu w ziarnie (tab. 3).
D zia ła nie n a w o z o w e osadu śc ie k o w e g o ż oczyszczalni 61
T M b o 1 ci 3
Zawartość makroelementów w z i a r n i e i słomie owsa w % p.a.m* Content o f t r ac e e le m e nt s i n g r a in and st ra w o f o a t s i n % o f a i r - d r y matter
Obiekty Treatments
N P К Mg
z ia r n o
g r a i n sl'omastraw zi a r nog r a in słomastr aw z ia r n ogr a in strawsłoma z ia r n og r a in słomastraw I 0 1 ,8 0 0 , 9 3 0 , 1 5 0 , 0 7 0 , 7 8 0 , 4 0 0 , 0 8 0,5 1 NK 1 ,9 5 0 , 6 0 0 , 1 2 0 , 0 3 0 , 8 8 1 ,5 3 0 , 0 3 0 , 4 4 NP 2 , 0 0 0 , 9 3 0 , 1 4 0 , 1 0 0 , 7 8 0 , 4 0 0 , 0 8 0 , 5 2 PK 1 ,7 0 0 , 4 9 0 , 1 4 0 , 0 8 o , e o 1,50 0 , 0 9 0 , 3 4 NP К 1 , 8 7 0 , 5 4 0 , 1 5 0 , 0 8 0 , 7 8 1,50 0 , 0 9 0 , 3 3 NPKCa 1,96 0 , 6 0 0 , 1 3 0 , 0 6 0 , 7 8 1,06 0 , 0 8 0 , 3 9 NPKMg 1 ,9 2 0 , 5 9 0 , 1 3 0 , 0 8 0 , 7 8 1,36 0 , 1 0 0 , 5 9 NPKCaMg 1, 9 9 0 , 5 8 0 , 1 3 0, 06 0 , 8 0 1,41 0 , 0 9 0 , 4 8 I 1 ,8 9 0 , 6 5 0 , 1 4 0 , 0 7 0 , 7 9 1, 14 o , o s 0 , 4 5 I I 0 2 , 2 5 1 ,2 2 0 , 1 6 0 , 1 0 0 , 8 0 0 , 4 0 0 , 0 9 0,7.? j NK 2 , 2 4 0 , 8 5 0 , 1 4 0 , 0 6 0 , 7 8 1,46 0 , 0 8 0 , 5 5 NP 2 , 3 6 1 ,2 4 0 , 1 8 0 , 1 3 0 , 8 0 0 , 4 5 0 , 1 0 0 , 6 3 ! PK 2, 11 0, 3 1 0 , 1 5 0 , 0 9 0 , 8 0 1,41 0 , 1 0 0 , 4 9 NPK 2 , 3 2 0 , 9 3 0 , 1 6 0 , 1 2 0 , 7 8 1,41 0 , 0 9 0 , 5 2 NPKCa 2 , 2 4 0 , 8 7 0 , 1 5 0 , 0 8 0 , 8 3 1, 29 0 , 0 8 0 , 4 6 NPKMg 2 , 2 9 0 , 9 0 0 , 1 5 0 , 1 2 0, 91 1,36 0 , 0 9 0 , 6 5 NPKCaMg 2 , 1 9 0 , 8 8 0 , 1 4 0 , 0 9 0 , 7 8 1,41 0 , 0 9 0 , 6 2 X 2 , 2 5 0 ,9 6 0 , 1 5 0 , 1 0 0, 81 1,15 0 , 0 9 0 , 5 3
N aw ożenie m in eraln e poszczególnym i m ak ro elem entam i w płynęło do datnio na w zrost ty ch składników w roślinach owsa. Uwidoczniło się to w yraźnie w p rzy p ad k u azotu, szczególnie w ziarnie i w pew nej m ierze w słom ie, oraz fosforu i potasu tylko w słomie.
D odatek m agnezu szczególnie na obiektach N PKM g pow odow ał ró w nież pew ien niew ielki w zrost zaw artości tego składnika w słom ie owsa. Z aw artości cynku, m iedzi, kad m u i ołowiu w m ate ria le roślin ny m (tab. 4) w skazują, że w zrostow i daw ki osadu średnio tow arzyszył w zrost zaw artości cynku i kadm u w ziarnie i słom ie oraz m iedzi w ziarnie, a ołow iu w słom ie.
Oznaczenia ilościowe chrom u, rtę c i i arsen u (tab. 5) dowodzą, że średnia ich zaw artość na poró w n y w any ch daw kach osadu, niezależnie od zastosow anych nawozów m in eraln y ch , nie różniła się m iędzy sobą. Je d y n ie zaw artość n ik lu była w ziarnie i słom ie wyższa na podw ójnej dawce osadu, p rzy czym uw agę zw raca średnio trz y k ro tn ie wyższa za w artość tego m eta lu w ziarnie niż w słom ie.
52 Ë. R oszyk i in.
T a b u l a 4 Zawartość mikroelementów w z i a r n i e i słomie owsa^ ppm w p . s . m .
Content o f tr ac e el e m e nt s in g r ai n and 3traw o f o a t s , ppm o f a i r - d r y matter
Obiekty Treatments
Zn Cu Cd Pb
z ia r n o
g r a in 3łomastraw z ia r n og r a in słomastraw z ia r n og r ai n słomastraw z ia r n og r ai n słomastraw
I 0 4 8 , 5 194,2 3 ,2 5 , 9 0 , 2 2 0 , 3 3 0 , 4 8 , 1 NK 4 7 , 0 145,6 3 , 7 5 , 2 0 , 2 0 0 , 4 3 0 , 7 6 ,1 NP 55 ,5 21 7 ,5 3 , 7 5 , 7 0 , 2 2 0 , 4 7 0 , 7 7 , 0 PK 4 2 ,0 143,7 3 ,7 6, 3 0 , 1 5 0 , 2 8 1,1 5 , 9 NP К 47 ,5 192,5 3 , 7 4 , 2 0 , 2 0 0 , 3 2 1,1 5 , 9 NPKCa 4 4, 2 176,8 3 , 2 4 , 7 0 , 1 5 0 , 5 4 0 , 4 7 , 7 NPKllg 5 4, 0 175,0 4 , 4 4, 6 0 , 2 0 0, 41 0 , 7 7 , 4 NP КС a.Mg 4 9, 7 177,5 1 , 3 7 , 7 0 , 1 5 0 , 3 7 1,1 10 ,5 X 4 3 ,6 177,3 3, 4 5, 5 0 , 1 9 0 , 3 9 0 , 8 7 , 4 I I 0 67 , 0 26 5, 0 4 , 2 C,1 0 , 2 6 0, 61 0 , 7 11,6 NK 6 4 ,5 20 1 ,7 4 , 7 4 , 9 0 , 2 6 0 , 4 8 0 , 4 11,2 NP 7 7, 0 305,0 5, 6 6 , 7 0 , 2 8 0 , 5 0 0 , 4 12 ,0 PK 6 0 , 7 <-10,0 5 , 0 4 , 3 0 , 2 2 0, 3 5 1 , 3 8 , 2 N?K 6 6 ,5 27 j , 7 5, 6 4 ,6 0 , 2 6 0 , 6 3 0 , 4 8 , 8 NPKCa 5 4, 0 179 ,3 4, 4 4 , 3 0 , 2 0 0 , 4 3 0 , 4 9 , 9 * NPKMg ć>6 ,0 22 7, 5 5 ,6 5,1 0 , 3 3 0 , 5 7 0 , 7 9 , 9 .i t'ACa.VIg 5 2 , 7 2 2 5 , 0 4 , 4 4 ,6 0 , 2 0 0 , 4 4 0 , 4 9 , 5 X 6 3, 6 23 5 ,9 4 , 9 5,1 0 , 2 5 0,51 0 , 6 10,1
naw ozow ych stw ierdzić m ożna pew ną ten den cję obniżenia zaw artości nie k tó ry ch spośród oznaczanych m ikroelem entów pod w pływ em dodania do podłoża w ęglanu w apnia. Zależność ta zarysow uje się w p rzy p ad k u cy n ku, m iedzi, k adm u i n ik lu w ziarnie na podw ójnej daw ce osadu oraz n ik lu i arsen u w słom ie na pojedynczej daw ce osadu.
P ew n ą ten d en cję obniżenia zaw artości n iek tó ry ch m etali (cynk, m iedź, kadm , chrom i nikiel) zaobserw ow ano na obiektach bezazoto- w ych PK .
Ogólnie stw ierdzić m ożna, że zaw artość cynku i n iklu w ziarnie i sło m ie była w ysoka na obu d aw kach osadu, n atom iast zaw artość ołowiu podw yższyła się tylko w słom ie na podw ójnej dawce osadu.
D o ś w i a d c z e n i e z g o r c z y c ą . Po sprzęcie owsa usunięto z w azonów korzenie, pow ierzchnię gleby spulchniono i 5.V III w ysiano gor czycę odm iany B orow ska w ilości 27 nasion na wazon. W schody n a stą piły 8.V III rów nom ierne we w szystkich wazonach. W dniu 13.VIII p rz e r wano roślin y do 2 0 sztuk w każdym wazonie.
D zia ła nie n a w o z o w e osadu ś c ie k o w e g o z oczyszcza lni 53
T a b e l a 5 Zawartość mikroelementów w z i a r n i e i słomie owsa, ppm w p . s . m .
Content o f t r a c e e le m e n ts i n g r a in and straw o f o a t s , ppm o f a i r - d r y ma tter
Obiekty Treatments
Cr Ni Hg As
z ia r n o
g r a in słomas traw z ia rn og r a in słomastraw z ia r n og r ai n sł onastraw z ia r nog r a in słomastraw I 0 3 , 5 1,8 2 8 , 3 7 , 0 0 , 0 0 3 0 , 0 3 3 0 , 4 2 0 , 7 6 NE 2 , 9 1,1 2 5 , 0 7 , 9 0 , 0 0 5 0 ,0 8 0 0 , 2 0 0 , 3 7 NP 2 , 9 0 , 5 30,1 6 , 9 0 , 0 0 2 0 , 0 8 0 0 , 3 2 0 , 6 7 PK 2 , 0 0 , 5 2 2 ,8 5 , 9 0 , 0 0 3 0 ,0 5 0 0 , 2 0 0 , 6 2 NP К 2 , 7 0 , 9 2 9 , 3 9 , 6 0 , 0 0 7 0 ,0 5 8 0 , 3 5 0 , 5 8 NP КС а 2 , 2 1 ,3 19 ,7 4 , 6 0 , 0 0 3 0 ,0 4 7 0 , 2 0 0 , 4 8 NPKMg 1, 8 1,1 2 7 , 4 8 , 7 0 ,0 1 2 0 ,0 2 8 0 , 3 9 0 , 6 9 NPKCaMg 1 ,8 2 , 2 1 6 , 6 4 ,6 0 , 0 1 0 0 , 0 4 4 0 , 4 2 0 , 3 7 I 2,1 1,2 2 4 ,9 7,1 0 , 0 0 6 0 ,0 5 9 0 ,3 1 0 , 5 7 I I 0 2 , 2 1,8 39,4 15 ,4 0 , 0 0 5 0, 06 5 0 , 4 3 0 , 2 7 NK 1 , 3 1,5 36 ,8 1 3 , 3 0 , 0 0 7 0 , 0 7 2 0 , 3 3 0 , 5 4 NP 1 .8 1,8 46,1 13 ,0 0 , 0 0 7 0 , 0 4 2 0 , 3 6 0 , 6 3 PK 2 , 0 1 , 3 35 ,0 10 ,6 0 , 0 0 5 0 ,0 4 8 0 , 3 6 0 , 4 4 NP К 1,8 1,1 4 1 , 3 15,0 0, 0 1 6 0 ,0 5 4 0 , 3 7 0 , 6 9 NP КС a 1,8 1 , 3 2 9 , 8 11 ,5 0 , 0 1 9 0, 0 48 0 , 3 8 0 , 7 7 NPKUg 1 , 8 1 ,8 38 ,6 1 4 , 3 0 , 0 0 7 0 , 0 3 3 0 , 5 7 0 , 9 6 NPKCaMg 1,8 1 , 3 2 7 , 2 1 1 , 3 0 , 0 0 7 0, 030 0, 41 0 , 5 0 Z 1, 8 1,5 36 ,8 1 3 ,0 0 , 0 0 9 0 , 0 4 9 0 , 4 0 0 , 6 0 T a b e l a 6 Plon z i e l o n e j masy go r cz yc y na dwóch dawkach osadu ściekowego
w gramach p . s . m . na wazon
Mean mustard green matter y i e l d from pot a t two sludge, r a t e s in grains o f a i r - d r y matter Obiekty TretiCir.-jCuO I II 0 18,2 2 1 ,4 NK 28,1 30,9 NP 2 1 , 0 20 ,4 PK 2 9 ,6 2 9 ,9 NP К 2 4 , 5 2 4 , 3 NP КС a 2 8 , 9 29,8 NPKMg 26,1 ?4,1 NPKCaMg 2 6 , 3 2 8 ,5 NIR л „ LSD " ° ’ 0 ^ ~ -)»d
54 E. Roszyk i in.
T a b e l a 7 Zawartość na k ro elementów w z i e l o n e j masie g or cz y c y w % р.з.га.
Content o f t r ac e e le me nts i n the mustard green m at te r, in o f a i r - d r y matter Obiekty Treatments 0 7 / 0 0 , 4 8 o , ^ 0 , 5 5 ЯК 3 , 3 0 , ^ , Г, 0 , 4 4 NP ;v.-2 o , so •>o i v:< 2 » - 1 0 , 3 8 :;рл 0,-10 MFXCa S Г' »L o 0 , .33 0 ,-1H fŁ i 0 , 5 7 :i?KCa:.:p 0 , 4 0 , 5 5 . V - o , 1; o 0 ,4 b » ‘ 0 o » 1 0, 5 5 l V'1 i 0 , 5 5 i 1 к 3 , 1 ‘ 1 NPK ' 1 ’ ~ » 55 0 , 55 .NTKCa ;V : 2 0 , Ь 0 , 3 3 - » r't ’ 0 , ^ 0 , ы 0 , 6 5 .'IFKCn.Mg 3, '-■o ‘\ 5 0 u , 52 X .?,00 о,Ь1 ^ : 2 0 , 5 7
W początkow ym okresie w egetacji ro śliny na pojedynczej dawce osa du były bardziej zw arte, zielone i nieco wyższe niż na podw ójnej daw ce. Do początków7 k w itn ien ia (2.IX) ro ślin y na w szystkich obiektach ro zw ijały się praw idłow o, dopiero w fazie kw itn ien ia zaobserw ow ano we w szystkich w azonach żółknięcie roślin, skręcanie blaszek liściow ych ku dołowi i postępujące ich brązow ienie od obrzeży ku środkow i. K w ia ty bądź pąki kw iatow e zaczęły zasychać. Proces zasychania pąków k w ia tow ych i brązow ienia liści pogłębiały się do czasu sp rzętu roślin.
S p rzętu gorczycy dokonano 2.X. Po w ysuszeniu całe rośliny ro zd rob niono, oznaczając w tak przygotow anym m a te ria le zaw artość poszcze gólnych składników .
Analogicznie jak w p rzy p ad k u dośw iadczenia z owsem najniższe plo ny uzyskano na obiektach O i N P na obu daw kach osadu (tab. 6). Róż nice w plonach m iędzy tym i obiektam i, jak w ykazała analiza sta ty sty c z na, były nieistotne.
W p orów naniu z nim i plony pozostałych obiektów by ły istotnie w yż sze, staty sty czn ie udowodnione. Nic stw ierdzono w y raźn ych różnic w 'wysokości plonów uzyskanych na pojedynczej i podw ójnej dawce osadu.
y-D zia ła n ie n a w o zo w e osadu ściek o w eg o z o czyszczaln i 55
raź n y sposób (tab. 7) na w zrost średniej zaw artości w roślinach azotu całkow itego i m agnezu; nie stw ierdzono n atom iast tej zależności w od niesieniu do fosforu i potasu.
R o zp atru jąc poszczególne obiekty nawozowe, niezależnie od poziom u naw ożenia osadem , m ożna stw ierdzić, że jedynie podanie m agnezu w p ły nęło na w z ro st-z aw a rto ści tego składnika w roślinie. Zaw artość pozo stały ch m akroelem entów u k ładała się niezależnie od naw ożenia poszcze gólnych obiektów .
Średn ia zaw artość cynku, kadm u, ołowiu i n ik lu w analizow anym m ate ria le była wyższa na podw ójnej dawce osadu w p orów naniu z daw ką pojedynczą. Z aw artości pozostałych m ikroelem entów były rów ne lub zbliżone, niezależnie od daw ki zastosow anego osadu. Nie stw ierdzono rów nież zależności w ystępow ania w roślinach poszczególnych składników od zastosow anych kom binacji naw ozow ych. Ogólnie stw ierdzić m ożna, że śred n ia zaw artość cynku w gorczycy była w yjątkow o w ysoka, a kad m u, ołowiu, chrom u i niklu podwyższona na obu porów nyw any ch daw kach osadu. T a b e l a 8 Z aw a r to ś ć m ik ro e le m en tó w w z i e l o n e j Еаз1е g o r c z y c y , ppm w p . s , m . C o n t e n t o f t r a c o e l e m e n t s i n t h e m u sta r d g r e e n m a t t e r , ppm i n a i r - d r y m a t t e r Obiekty Treatments Zn Cu Cd Pb Cr Ni Hg Ая I 0 830 15,5 1, 5 1 0 , 7 2 , 2 ” 'I 7 , 6 0,0 51 0 , 5 4 Ж 615 16,5 1 . 2 9 , 0 2 , 0 6 , 5 0 , 0 5 7 0 , 5 5 NP 681 16 ,7 0,-5 6 , 0 0 , 7 3 , 5 0 , 0 5 6 0 , 4 2 PK 500 2 1 , 2 0 , 9 7 , 7 2 , 0 7 , 0 0 , 0 5 0 0 e59 HPK 643 2 2 , 7 1 , 4 9 , 9 2 , 6 10,9 0 , 0 8 8 0 ,9 1 ЛРКСа 506 19,2 1.1 8 , 6 1 , 3 3, 7 0, 08 1 0 , 8 6 HPKMg 531 2 3, 7 1,л 11 , 2 2 , 8 a , 5 0 , 0 6 0 0 , 9 2 ÎTP КС aMg 425 2 0, 5 1 , 7 12, 5 3>7 5 ,5 о cnо o,g:> I i j I 598 19, 5 1 , 2 1 0 , 2 2 , 2 6 , 6 0 , 0 6 5 0 , 7 2 I I I О 800 19,5 2 , 7 13,5 3,9 15, 9 0 , 0 3 0 0 , 9 7 НК 587 17t 0 1 ,9 1 0 , 3 3 , 0 1 0, 7 0 , 0 5 3 0 , 7 3 HP 8 6 l 17 ,0 !j 2 , 7 11,6 2 , 6 1 7 ,0 0 , 0 6 2 0 , 8 7 PK 693 19 ,7 0 , 8 7 , 7 1 , 3 5 , 6 0 , 0 2 6 0 , 4 4 1PK 862 19,2 2 , 2 2 0 , 5 4,1 1 4 ,7 0 , 0 7 0 0 , 0 5 HPKCa 512 - 23 , 5 1, 8 11 ,9 2 , 6 8 , 2 0 , 0 5 7 0 , 9 7 SPKMg 675 2 6 , 7 0 , 7 14 ,4 2,1 4 , 7 0 , 0 6 0 0 , 4 4 KPKCoMg 566 17,0 1, 5 9 , 0 1,9 6 , 7 0 , 0 4 6 0 , 6 5 л 694 i 1 ° . '■» i i , a 12,4 2 , 7 10,4 0p05l 0 , 7 4
56 E. R oszyk i in.
T a b e l a 9 Odczyn oT'iz za w artość form rozpurr,czalnych Zn, Cu i Pb w g l e b i e
R e a c t io n and contenu o f a v a i l a b l e Гогтз o f Znt Cu ar.d Pb in s c i l Obiekty pH/KCl/ ррл 1 Treatments Zn Cu Pb 0 5 , 6 38, 8 5 , 0 54 NK 6 , 0 4 2 ,2 5 , 0 67 NP 6 , 1 34 ,0 4 , 0 46 I PK 6 , 3 33,5 4 , 0 46 NPK 6 ,1 29 ,5 4 , 0 33 NPKCa ^ 6 , 6 3 3 ,0 4 , 2 46 ł NPKMg 6 , 6 38,5 4 , 0 67 ; NPKCaMg 6 , 8 36,3 4 , 0 58 X 6 , 3 35,8 4 , 3 52 0 » 6 , 4 7 1 , 2 5,C 80 NK 6 , 4 7 1 , 2 7 , 0 119 NP 6 , 6 7 0 , 0 9 , 0 120 I I PK 6 , 6 6 7 , 2 7 , 0 101 NPK 6 , 4 6 6 , 2 8 , 0 80 NPKCa 6 , 8 6 7 , 2 9 , 0 119 NPKMg 6 , 7 5 2 ,5 7 ,5 84 IłPKCaMg 7 , 0 6 2 , 5 9 , 0 119 X 6 , 6 6 6 , 0 7 , 7 103 Gleba do dosv/iadczenia S c i l for experiment 4 , 2 2 , 7 0 , 9 5
N i e k t ó r e w ł a ś c i w o ś c i g l e b y . W celu określenia w pływ u zastosow anego osadu na niek tó re w łaściw ości gleby pobrano po sprzęcie roślin z całej m iąższości wazonów próbki glebow e, w k tó ry ch po w ysu szeniu oznaczono ogólnie stosow anym i m etodam i [1 1] odczyn i zaw ar tość form rozpuszczalnych cynku i m iedzi oraz ołowiu rozpuszczalnego w rozcieńczonym kw asie azotow ym [5].
K o rzy stn y w pływ osadu u jaw n ił się (tab. 9) w zm ianie odczynu podłoża z kw aśnego do lekko kw aśnego (średnio) na niższej daw ce osadu i obojętnego na dawce wyższej.
Z aw artość form rozpuszczalnych w y b ran y ch m ikroelem entów : cynku, m iedzi i ołowiu, pod w pływ em naw ożenia osadem w zrosła średnio kil kun asto k ro tn ie, w ty m w iększym stopniu, im wyższą dąw kę zastosow a no. Mimo pew nego zróżnicow ania ich zaw artości nie stw ierdzono uzależ nienia w ystępow ania tych form oznaczanych m etali od określonych obiektów naw ozow ych.
D zia ła n ie n a w o zo w e osadu ściek o w eg o z o czyszczaln i 57
PO D SU M O W A N IE
U żyty do b ad ań osad ściekow y odznaczał się p rzeciętnie sp o tyk an ą zaw artością azotu, fosforu, potasu i m agnezu w tego ty p u odpadach krajo w y ch . Spośród m ikro elem entów osad ten zaw ierał bardzo duże iloś ci ołowiu, chrom u i niklu, dy sk w alifik u jące go jako m a te ria ł naw ozow y w m yśl proponow anych za granicą {2, 6] dopuszczalnych m ak sy m aln ych zaw artości m etali ciężkich w tego ty p u odpadach. Mimo to, w p rzep ro w adzonych dośw iadczeniach w ykazano korzystn e jego działanie na w zrost plonów owsa, w m niejszym stop n iu gorczycy u p raw ian ej jako poplon. Na wysokość plonu k o rzy stn y w pływ w yw arło dodatkow e naw ożenie potasem , na co zw racają uw agę rów nież inni a u to rz y [4], bow iem osady ściekowe niezależnie od pochodzenia są przew ażnie ubogie w ten sk ład nik.
W odróżnieniu od korzystnego działania na ilość u zyskanych plonów zastosow any osad w p łyn ął w yraźnie n iekorzystnie na zm ianę sk ład u ja kościowego ro ślin dośw iadczalnych. W w ielu bow iem przy p ad k ach w zrost daw ki osadu w p ły n ął na zw iększenie k o n cen tracji n iek tó ry ch m etali w roślinach, a m ianow icie: cynku i n ik lu w owsie oraz cynku, niklu, oło w iu i k adm u w gorczycy. W skazyw ałoby to częściowo na łatw ą dostęp ność dla roślin zw iązków ty ch m etali z aw arty ch w b adanym osadzie. Dowodzi tego obliczenie p obrania poszczególnych p ierw iastk ó w przez plon owsa i gorczycy w yrażony w p ro cen tach dla obu zastosow anych daw ek osadu (tab. 1 0).
N ajłatw iej roślin y w y k o rzy sty w ały z rezerw podłoża cynk, nikiel i kadm , n a jtru d n ie j ołów i chrom . Zbliżony szereg p obrania p otw ierd zają w sw ych pracach rów nież inni a u to rz y [8]. We w łasnych badan iach za obserw ow ano, że pobranie poszczególnych m etali na dawce 2 kg osadu
T a b e l a 10 W y k o r z y s t a n ie m ik ro e le m en t ó w p r z e z r o ś l i n y d o ś w i a d c z a l n e w p r o c e n c i e z a w a r t o ś c i c a ł k o w i t e j w o s a d z i * i g l o b i e U t i l i z a t i o n o f t r a c e e l e m e n t s by e x p e r i m e n t a l p l a n t s i n per c e n t o f t h e i r t o t a l c o n t e n t i n s lu d g o and n o i l M i k r o el em e n t - Trace e l e m e n t s I I I Cynk - Z in c 1 , 6 2 1 , 7 2 N i k i e l -- N i c k e l 0 , 9 7 0 , 9 1 Kadn - Cadmium 0 , 7 5 0 , 6 2 Miedź - Copper 0 , 5 5 0 , 5 5 A rs en - A r s e n i c 0 , 5 4 0 , 3 5 R t ę ć Mercury 0 , 3 5 0 , 1 8 Ołów Lead о , с з 0 , 0 2 Chrom - Chromium 0 , 0 3 0 , 0 2
58 E. R oszyk i in.
było w p rzy p ad k u kadm u, arsen u i rtę c i nieco niższe niż na dawce 1 kg osadu, czego nie stw ierdzono w odniesieniu do cynku, niklu, m iedzi i po zostałych.
Uwagę zw raca rów nież średnio wyższe nagrom adzenie chrom u, a szczególnie niklu, w ziarnie niż w słom ie owsa, w b rew ogólnie p a n u ją cem u p rzekon an iu o grom adzeniu się m etali głów nie w częściach w ege taty w n y c h roślin. W lite ra tu rz e dotyczącej w y k orzystania w naw oże niu osadów ściekow ych zaw ierający ch n ad m iern e ilości m etali spotkać m ożna dane potw ierdzające w yniki naszych b adań [3].
W N IO SK I
Przeprow adzone dośw iadczenia wazonowe nad w artością naw ozow ą osadu ściekowego z C en traln ej Oczyszczalni Ścieków w Częstochowie pozw alają na w stępne w yciągnięcie n astęp u jący ch wniosków.
1. B adany osad ściekow y w y w arł ko rzy stn e działanie na w zrost plo nów roślin dośw iadczalnych, szczególnie p rzy zastosow aniu dodatkow ego naw ożenia potasem .
2. Zastosow anie osadu w płynęło n iekorzystnie na zm ianę sk ładu chem icznego roślin, pow odując w ich częściach nadziem nych w zrost kon c en tracji przede w szystkim cynku, niklu, w m niejszym stop niu ołowiu i kadm u.
3. Zróżnicow ane w spółnaw ożenie m in eraln e w przeprow adzonym do św iadczeniu nie w yw arło ukierunkow anego w pływ u na zaw artość b a danych m etali w roślinach dośw iadczalnych.
4. U zyskane w yniki św iadczyć m ogą o tym , że ocena w artości na wozowej osadów ściekow ych nie może być przeprow adzana w yłącznie w oparciu o w zrost plonów z pom inięciem ich jakości.
Autorzy składają podziękowanie W ojewódzkiej Stacji Sanitarno-Epi demiologicznej we Wrocławiu za wykonanie czejci oznaczeń analitycz nych.
L IT ER A TU R A
fi] B r o u g h K.: Som e hot n ew s about slu d ge. W ater со. W astes In gen eerin g,
8, 1977.
[2] E r t l II., P o p p W., S c h w i n g h a m m c r I I .: U n tersu ch u n g en über S c h w e r m e ta llg e h a lt von K lärsch lam m en aus A b w a sserrein ig u n g sa n la g en in der S teierm ark . Ö sterreich isch e A b w a sser R u n d sch au 1 , 1978, 1.
[3] J u d e i G. K.: E in flu ss steig en er G aben an M ü llsch la ck e au f die E rtra g sb il dung und den G eh alt and S p u ren elem en ten im W eizen. L andw . Forsch., S o n d erh eft 28/1. 1973. 353.
l/ł] K i e k П.. P о 1 e t s с h il у 11.: A nbau la n d w ir tsc h a ftlic h e r K u ltu rp flan zen au f en tw ä ssertem Abw’asserklärschJam m . L andw . Forsch., S o n d erh eft 27/1, 1972, 67.
ści-D z ia b n ie n a w o zo w e osadu śc iek o w eg o z oczyszczaln i 59
w o ści gleb i skład ch em iczn y roślin u p ra w n y ch . Rocz. gleb ozn . 27, 1976, 4, 57. [6] S с h ä r e r J.: N eu e G esich tsp u n k te zur V erw ertu n g von K lärsch lam m in der
L a n d w irtsch a ft. ISW A In fo rm a tio n 24, 1978, 17.
[7] S c h m i d G., B u c h e r R., W e i g e l t H.: E in flu ss von K lärsch lam m au f P fla n z e und U m w elt. Land w . Forsch., S o n d erh eft 28/1, 1973, 363.
[8] S o m m e r G., S t r i t e s k y A.: G efesv ersu ch e zur E rm ittlung der S ch ad
gren zen a u f den E in satz von A b fa llsto ffe n in der L a n d w irtsch a ft. L andw . Forsch. 29, 1976, 88.
[9] T u r s к i R., B a r a n S.: M etale c ięż k ie w gleb a ch u ży źn ia n y ch osadem ściek o w y m . I krajow a k o n feren cja nt. W p ływ za n iecz y szczen ia p ierw ia stk a m i śla d o w y m i na przyrod n icze w a ru n k i ro ln ictw a . P u ła w y 1978.
[1 0] W i e r z b i с к i J.: W yk orzystanie ściek ó w w r o ln ictw ie i leśn ictw ie. PW RiL,
W arszaw a 1963.
[1 1 ] M etody badań lab oratoryjn ych w Stacjach C h em iczno-R olniczych. Cz. I. B a
d an ie gleb. W yd. C O M N -IU N G , W rocław 1969.
Э. РОШ Ы К, 3. СТРОЕК, С. РОШ Ы К ОПЫТ В СОСУДЕ ПО ИС С ЛЕДО ВАН И Ю Д ЕЙС ТВИ Я Ш Л А М А С ТО Ч Н Ы Х ВОД И З Ц ЕН ТРА ЛН О ГО ОЧ И СТИ ТЕЛ А С ТО ЧН Ы Х ВОД Г. Ч ЕН С ТО Х О ВА И нститут агрохимии, почвоведени я и микробиологии, С ельск охозя й ствен н ая академ ия во В роцлаве Р е з ю м е При п роведении опыта в сосуде и зуч ал и на ф о н е ди ф ф ер ен ц и р ов ан н ого м инерального удобрен и я влияние ш лама сточны х вод, полученн ого из ц ен тр ал ь ного очистителя сточны х вод г. Ч ен стохова, на количество и качество у р ож аев овса и п осл едую щ ей культуры — горчицы. Опытом док азан о п ол ож и тел ьн ое действие шлама, особенно на рост у р о ж а я овса, однако, п р е ж д е всего при добавочном калийном удобрении. П рименение шлама отрицательно повлияло па хим ический состав растений вследстви е п о вы ш ения в надзем ной части растений концентрации цинка и никеля, а в м ень ш ей степени свинца и кадмия. Н е установлено визимого влияния д и ф ф е р е н цированного минерального удобрен и я на со д ер ж а н и е металлов в опы тны х р а с тениях. П олучен ны е р езультаты доказы ваю т, что оценк у удобрительного достоинства ш ламов нельзя опирать единственно на учете роста ур ож аев , о бходя вниманием их качество.
E. ROSZYK, Z. STROJEK, S. ROSZYK
POT E X PER IM EN T ON TU E EFFECT OF SL U D G E FROM THE C EN TR A L W A STE W ATER TREA TM EN T P L A N T IN CZĘSTOCHOW A
In stitu te of A g ricu ltu ra l C h em istry, S o il S cien ce and M icrobiology, A g ricu ltu ra l U n iv e r sity of W roclaw
S u m m a r y
A pot ex p e r im e n t o u the e ffe c t of slu d g e from th e C en tral W aste W ater T reatm en t P la n t in C zęstoch ow a ag a in st the background of d ifferen tia ted m in eral
60 E. R oszyk i in.
fe r tiliz a tio n on q u a n tity and q u a lity of th e y ield of oats and of m ustard as an aftercrop w a s carried out.
In th e ex p e r im e n t a fa v o u ra b le slu d ge e ffe c t on th e oat y ield in crem en ts, p a rticu la rly at an a d d itio n a l p o ta ssiu m fertiliza tio n , has been proved. H o w ev er the slu d g e a ffected u n fa v o u ra b ly th e ch em ica l com p osition of p lan ts, lea d in g to a grow th of th e zinc and n ic k e l co n cen tra tio n and to a less d egree of th e lead and cadm ium co n cen tra tio n in ab ovegrou n d parts of th e p lan ts. On th e other hand, no d istin ct e ffe c t of th e d iffe r e n tia te d m in era l fe r tiliz a tio n on th e con ten t of m eta ls in e x p e r im e n ta l p lan ts has been proved.
T he resu lts ob tain ed a llo w to con clu d e th a t th e fe r tiliz in g v a lu e estim a tio n of slu d ge can n ot be done e x c lu s iv e ly on the basis of the g row th of y ield s, not ta k in g into co n sid era tio n th eir q u ality.
Pro f. d r Eli giusz R o s z y k I n s t y t u t C h e m ii R o ln ic z e j,
G l e b o z n a w s t w a i M i k r o b io lo g ii AR W r o c ła w , ul. G r u n w a l d z k a 53
