R O C Z N IK I G L E B O Z N A W C Z E T . X X V III, N R 1, W A R S Z A W A 1977
H E N R Y K T ERELA K , A N D R Z E J K A R CZEW SK I
GŁĘBOKOŚĆ W Y STĘPO W A N IA I SK ŁA D CHEM ICZNY WÓD GLEBOW O-GRUNTOW YCH W R E JO N IE KOM BINA TU GÓRNICZO-
E N E R G E T Y C Z N E G O BEŁCHATÓW
Z akład C hem ii G leb i N a w o żen ia R oślin Z akład O chrony i R e k u lty w a c ji G ru n tów R olnych In sty tu tu U p ra w y N a w o żen ia i G leb o zn a w stw a w P u ła w a ch
P o w stan ie ko m b in atu G órniczo-E nergetycznego spow oduje d aleko id ą ce zm iany środow iska przyrodniczego w re jo n ie B ełchatow a. Zm iany te sprow adzą się głów nie do przesuszenia gleb, obniżenia poziom u wód gle- bow o-g ru nto w ych oraz degrad acji środow iska w sk u tek w ysokiej zaw ar tości siark i w gazach odlotow ych elektrow ni.
W rejo n ie B ełchatow a w y stę p u ją lek k ie kw aśne gleby w ytw orzone z piasków . O becna ich produkcyjność u w aru n k o w an a jest p ły tk im zale ganiem wód grunto w ych . O bniżenie poziom u w ód g ru n to w y ch spow oduje spadek p rodukcyjności ty ch gleb dochodzący, w edług oceny IUNG, do 60°/o [2 ].
O pracow ana przez IUNG koncepcja przeciw działania neg aty w n em u w pływ ow i k o m b in atu [2] n a środow isko przyrodnicze sprow adza się w ogólnym zarysie do:
— zastosow ania to rfu , osadu ściekowego i ziem i próchnicznej celem zw iększenia miąższości poziom u próchniczego i re te n c ji wód opadow ych,
— odkw aszenia i przeciw działania zakw aszeniu gleb przez w prow adze nie w ysokich daw ek popiołów paleniskow ych z w ęgla b ru n atn e g o i py łów odlotow ych z cem entow ni ,,W a rta ”.
Zabiegi te łącznie z odpow iednim poziom em naw ożenia m ineraln ego p ow inny zabezpieczyć u trz y m an ie n a poziom ie dotychczasow ym p ro dukcyjność gleb n a jb a rd zie j narażonych na degradację. Istn ieje jed nak obawa, że w ysokie daw ki su b sta n c ji odpadow ych oraz naw ożenie m ogą w płynąć u jem n ie n a skład chem iczny wód glebow o-gruntow ych, cieków, zbiorników w odnych i stu d n i gospodarskich. S ygn alizuje to już lite ra tu ra [14, 5, 6, 8, 11].
4 H. T erelak , A. K a rczew sk i
i w pływ zabiegów (rekultyw acyjnych, przeprow adzono badania, któ ry ch celem było u stalen ie a k tu a ln e j głębokości, n a k tó re j w y stęp u ją w ody glebow o-gruntow e, oraz zbadanie ich sk ładu chem icznego.
M ETO DY K A B A D A Ń
Do badań w ytypow ano 14 stu d n i gospodarskich oraz zainstalow ano 10 studzien ek k o n tro ln y ch na wschód od w ykopu udostępniającego złoże w ęgla bru n atn eg o . Raz w m iesiącu, m iędzy 27 a 30, m ierzono głębokość w ystępow ania wód i pobierano ich p róbki ze studzienek ko n tro ln y ch do analiz lab o rato ry jn y ch . S tudzien k i w ykonano z r u r w inid urow ych o śre d nicy 10 cm, k tó re w prow adzono do głębokości 150 cm (p u n kty 1 d 3) i 200 cm (p u n k ty 2 i 4— 10), odpow iednio zabezpieczone. W pobliżu s tu dzienek k o n tro ln y ch w ykonano odkryw ki glebow e i p o brane próbki gleb zbadano pod w zględem chem icznym . Odległość m iędzy stud zienk am i w y nosiła średnio około 1 km. Zlokalizow ano je na k rań cu teo rety czn ie w y liczonego zasięgu leja d epresyjnego w kolejn ych lata ch (rys. 1), zakład a jąc, że odw odnienie złoża rozpocznie się na przełom ie rok u 1975/76.
R ozm ieszczen ie bad an ych p u n k tó w
1 — s t u d z ie n k i k o n tr o ln e , I — s t u d n ie g o s p o d a r c z e , 1976 — p ie r w s z y r o k d z ia ła n ia le j a d e
p r e s y j n e g o
L ayou t o f th e in v e stig a tio n p oin ts
W ody g le b o w o -g r u n to w e w rejo n ie B ełch a to w a 5
W w odach oznaczono zaw artość:
Ca i Mg — m etodą atom ow ej sp ek tro fo to m etrii absorpcy jnej, używ ając p rzy rząd u U nicam SP-90,
Cl — m etodą M ohra,
s o 4 — m etodą w agow ą z ВаСЬ,
N -N 0 3 — m etodą fo tom etryczną p rzy zastosow aniu kw asu fenolodw u-
sulfonow ego,
N -N H 4 — m etodą fo tom etryczną z zastosow aniem fenolu i podchlorynu
sodu,
pH — elek tro m etry czn ie p rzy użyciu elektrod y szklanej.
W Y N IK I B A D A Ń
W ł a ś c i w o ś c i g l e b . S tu d zien k i k o n tro ln e n r 2— 10 grom adziły wodę z te re n u zajętego przez gleby pseudobielicow e i czarne ziem ie w y tw orzone z piasków luźny ch całkow itych i naglinow ych (kom pleks zbo- żow o-pastew ny słaby). Podłoże gliniaste w p u n k tac h 2 i 10 w y stę p u je na głębokości 70— 80 cm. G leby c h a ra k te ry z u je znaczny stopień zakw a szenia (pH g ru n tó w ornych 4,3— 5,3) oraz niska zasobność w przy sw ajaln e dla ro ślin form y potasu, fosforu i m agnezu (tab. 1). N ależy jed n ak pod kreślić znaczną zaw artość w glebach su b stan cji organicznej (2,15— 4,66%), co wiąże się ze stosunkam i pow-ietrzno-wodnym i. W większości gleby te są nad m iern ie w ilgotne, w w y n ik u czego su b stan cja organiczna m a ch a ra k te r m urszow ^ty.
W kom pleksie so rp cy jn y m dom inuje w odór (tab. 2). Z aw artość w y m iennego w apnia w w a rstw ie orno-próchnicznej w aha się w granicach
1,12— 3,12 m. e. w 100 g gleby. W yjątkow o niski udział m agnezu i p o ta su w kom pleksie sorpcy jny m w iąże się z m ałą zaw artością części sp ła- w ialnych i koloidalnych oraz niskim poziom em naw ożenia m ineralnego (poniżej 80 kg N PK /ha). N ajw ięcej w ym iennego w apnia, po tasu i m agne zu zaw ierają gleby w poziom ach orno-próchnicznych. W raz z głębokością zaw artość tych składników m aleje. W y jątek stanow ią tu p u n k ty 2 i 10, w k tó ry ch głębsze poziom y zaw ierają w iększe ilości kationów niż pozio m y orno-próchniczne, co zw iązane jest oczywiście z w ystępow aniem gli niastego podłoża.
G leba leśna w p orów naniu z glebam i o rnym i jest m niej zasobna w p rzy sw ajaln e form y potasu, fosforu i m agnezu, w y k azu je b ardziej k w aśny odczyn (pH — 3,1) oraz m a słabiej w ysycony kationam i kom pleks so rp cy jn y (tab. 1 i 2).
Znaczne w ah ania w poziom ie wód (tab. 3) zw iązane są z większą iloś cią odpadów w ro k u 1974, szczególnie w okresie październik— listopad, w p oró w nan iu z rok iem 1973.
6 H. T erelak , A. K a rczew sk i T a b e l a 1 W ła ś c iw o ś c i f iz y k o c h e m ic z n e g le b n a g & g t o k o ś c i 5 - 1 5 cm P h y s ic o - c h e m ic a l p r o p e r t i e s o f s o l l e a t t b « d e p th o f 5 - 1 5 cm Nr pun k tu P o in t N o . P r o c e n t f r a k c j i о 0 om % o f f r a c t i o n o f mm i n d la P r ó ch n i c a Huaaa % РИкС1 K w asowość h y - d r o li t y c S f e a m , e . / 1 0 0 g H y d r o l y t i c a c i d i t y , m .e ./lO O g P r z y s w a j a ł » - A v a i l a b l e n u t r i e n t s , m g /1 0 0 g < 0 , 0 2 < 0 , 0 0 2 P2 ° 5 * 2 ° Mg 1 4 2 4 , 7 7 3 , 1 6 , 8 3 1 . 5 0 , 4 2 6 3 2 ,5 9 4 . 4 3 ,3 0 2 , 8 6 , 4 0 , 4 3 5 2 2 ,9 5 4 , 5 4 ,0 5 4 , 1 5 , 4 0 , 8 4 4 1 2 ,1 5 5 , 2 2 , 1 3 6 , 8 3 ,6 1 . 0 5 3 1 2 ,4 1 5 , 3 1 ,9 8 7 , 8 2 , 7 0 * 5 6 10 4 4 ,6 6 5 , 0 4 , 0 5 2 . 8 2 , 8 1 ,6 7 7 4 3 , 3 9 4 , 7 4 , 6 5 9 , 0 4 , 0 1 . 2 8 6 3 3 ,2 3 4 , 3 4 , 3 0 4 , 9 5 ,4 0 , 9 9 6 3 2 ,9 1 4 , 7 3 ,2 3 6 , 3 5 , 0 1 . 3 10 9 3 2 ,3 2 5 , 1 2 ,7 3 3 , 6 2 , 4 1 . 3
x C h a r a k t e r y s t y k a g le b punktów b a daw czych - C h a r a c t e r i s t i c s o f s o i l i n v e s t i g a t i o n p o i n t s 1 L as /b ó r ś w i e ż y / g l e b a b i e l i c o w a w y tw o r zo n a z p ia s k u
P o r e s t / f r e s h p in e f o r e s t / , p o d z o l i c s o i l d e v e lo p e d from sa n d
2 G leb a p s e u d o b ie l i c o w a o rn a w y tw o rzo n a z p ia s k u n a g l i n i e , k la s a V, 9 kom plek s p r z y d a t n o ś c i r o l n i c z e j P s e u d o p o d z o lic s o i l , i n a r a b le u t i l i z a t i o n , d e v e lo p e d from sa n d on lo a m , b o n it a t i o n c l a s s V, 9 t h co m p le x t h e la n d c a p a b i l i t y 3 Glftfc*. o r n a , c z a r n a z i e m ia w y tw o rzo n a z p ia s k u , k l a s a V, Э k om plek s F r z y d a t n i ś c i r o l n i c z e j B la c k e a r t h , i n a r a b le u t i l i z a t i o n , d e v e lo p e d from s a n d , b o n i t a t i o n c l a s s V, 9 t h co m p le x o f t h e la n d c a p a b i l i t y
4 - 6 G leb a p s e u d o b ie li c o w a o rn a w y tw o rzo n a z p ia s k u , k l a s a V, 9 kom plek s p r z y d a t n o ś c i r o l n i c z e j
P s e u d o p o d z o lic s o i l , i n a r a b le u t i l i s a t i o n , d e v e lo p e d from e a n d , b o n i t a t i o n c l a s s V, 9 t h co m p le x o f t h e la n d c a p a b i l i t y
7 - 9 G leb a o m a , c z a r n a z i e m i a , w y tw o rzo n a z p la s k u , k l a s a V, 9 k om plek s p r z y d a t n o ś c i r o l n i c z e j Bla& k e a r t h , I n a r a b le u t i l i z a t i o n , d e v e lo p e d from s a n d , b o n i t a t i o n c l a e e V, 9 t h co m p le x o f t h e la n d c a p a b i l i t y 1 0 G leb a p s e u d o b ie li c o w a o m a , w y tw ó r so n a z p ia s k u , k la e a IV b , 9 k o m p lek s p r z y d a t n o ś c i r o l n i c z e j P s e u d o p o d z o lic s o i l , i n a r a b le u t i l i z a t i o n , d e v e lo p e d from s a n d , b o n i t a t i o n c l a s s IV b , 9 t h o o a p le x o f t h e la n d c a p a b i l i t y
T a b e l a 2 Z a w a r to ść k a tio n ó w w ym iennyoh w g le b a c h - m . e . / 1 0 0 g g le b y C o n te n t o f e x c h a n g e a b le c a t i o n s i n s o l l e , me/ 1 0 0 g o f s o i l Nr Nazwa 5 - 15 cm 50 - 100 cm 1 0 0 - 1 5 0 om P o in t N o . L o c a l i t y Ca Kg E Na Hh S Eh Ca Mg E Na Hh S Eh Ca Kg E Na Hh S Eh 1 P it 9 k i 0 , 4 9 0 ,0 8 0 , 1 1 0 , 0 2 6 , 8 3 0 , 7 0 7 , 5 3 0 , 1 2 0 , 0 4 0 , 0 4 0 , 0 2 2 , 9 5 0 , 2 2 3 , 1 7 0,06 0 , 0 2 0 , 0 2 0 , 0 2 1 ,0 5 0 , 1 2 1 . 1 7 2 E ą s ie 1 .1 2 0 ,1 2 0 , 0 5 0 , 0 2 3 ,3 0 1 .3 1 5 , 8 2 1 ,4 0 0 , 4 2 0 , 1 0 0 , 0 2 4 , 9 5 1 . 9 4 6 , 8 9 1 . 7 4 0 ,4 8 0 , 1 9 0 , 0 4 ć , 3 0 2 , 4 5 8 , 7 5 3 K a lis k o 2 ,8 6 0 ,0 8 0 , 1 1 0 , 0 3 4 ,0 5 3 ,0 8 7 , 1 3 0 , 2 2 0 , 0 2 0 , 0 4 0 , 0 2 1 ,0 5 0 , 3 0 1 .3 5 0 , 1 2 0 , 1 1 0 , 0 6 0 , 0 2 0 , 6 0 0 , 3 1 0 , 9 1 4 G a łk o w ic e 2 ,9 9 0,06 0 , 0 9 0 , 0 5 2 , 1 3 3 ,1 9 3 ,3 2 0 , 3 0 0 , 0 2 0 , 0 3 0 , 0 2 1 . 4 3 0 , 3 7 1 , 8 0 0 , 1 2 0 , 0 2 0 , 0 3 0 , 0 2 1 ,0 5 0 , 1 9 1 . 2 4 5 G a łk o w ic e 1 ,7 5 0 ,0 4 0 , 0 5 0 , 0 2 1 ,9 8 1 ,8 6 3 , 8 4 0 , 3 7 0 , 0 2 0 , 0 4 0 , 0 2 1 ,3 0 0 , 4 5 1 .7 5 0 , 3 7 0 , 0 4 0 , 0 3 0 , 0 1 1 ,2 8 0 , 4 5 1 . 7 3 6 Siódem ka 3 ,1 2 0 ,2 2 0 , 0 7 0 , 0 3 4 ,0 5 3 , 4 4 7 , 4 9 0 , 6 0 0 , 0 5 0 , 0 3 0 , 0 2 2 , 3 3 0 , 7 0 3 ,0 3 0 , 3 7 0 , 0 3 0 , 0 4 0 , 0 2 1 .3 5 0 , 4 6 1 , 8 1 7 N apoleon ów 2 ,9 3 0 ,1 5 0 , 1 0 0 , 0 5 4 ,6 5 3 ,2 3 7 ,8 8 0 , 7 5 0 , 1 2 0 , 0 3 0 , 0 2 1 . 7 3 0 , 9 2 2 ,6 5 0 , 5 6 0 ,0 6 0 , 0 5 0 , 0 4 0 , 7 5 0 , 7 1 1 , 4 6 8 Huta P o r a js k a 1 ,8 7 0 , 0 7 0 ,1 0 0 , 0 4 4 ,8 0 2 ,0 8 6 ,8 8 0 , 3 7 0 , 0 4 0 , 0 4 0 , 0 2 1 , 8 8 0 , 4 7 2 , 3 5 0 , 3 0 0 , 0 3 0 , 0 3 0 , 0 2 0,60 0 , 3 8 0 , 9 8 9 B i a ł a Róża 1 .7 5 0 ,0 8 0 , 1 0 0 , 0 2 3 ,2 3 1 ,9 5 5 , 2 1 0 , 3 7 0 , 0 3 0 , 0 3 0 , 0 2 1 . 9 5 0 , 4 5 2 ,4 0 0 , 4 2 0 , 0 5 0 , 0 3 0 , 0 2 0 , 6 0 0 , 5 2 1 . 1 2 10 Czermno 1 ,4 9 0 ,0 9 0 , 0 7 0 , 0 5 2 , 7 3 1 ,7 0 4 , 4 3 4 ,3 7 0 , 4 0 0 , 1 5 0 ,0 8 1 , 2 8 5 ,0 0 6 , 2 8 5 , 3 7 0 ,6 5 0 , 2 1 0 , 0 6 0 ,6 8 6 , 2 9 6 , 9 7
Hh - kw asow ość h y d r o lit y c z n a - h y d r o l y t i c a c i d i t y
S - suma k a tio n ó w wym iennych o c h a r a k t e r z e zasadowym - cum o f e x c h a n g e a b le o a t i o n s w it h t h e a l k a l i n e c h a r a c t e r
Eh - p o jem n o ść s o r p c y jn a g le b w y lic z o n a p o ś r e d n io w e d łu g r ó w n a n ia Eh » S + Hh - s o r p t i o n c a p a c i t y o f s o i l s c a l c u l a t e d i n d i r e c t l y a c c o r d in g t o t h e fo r m u la Eh - S + Hh W o d y g le b o w o -g r u n to w e w rej on ie B e łc h a to w a
8 H. T erelak , A. K a rczew sk i
T a b e l a 3
G łę b o k o ś ć w y stę p o w a n ia wód g le b o w o -g r u n to w y c h w s t u d z ie n k a c h k o n t r o ln y c h i s t u d n ia c h g o s p o d a r s k ic h
D ep th o f g rou n d w a t e r s i n c o n t r o l and farm w e l l s Hr p unktu P o in t N o. M ie je c o w o ś ć L o c a l i t y R zędna t e r e n u - m n .p .u i. A rea l e v e l , m a . 8 . 1 . G łę b o k o ś ć cm D ep th cm W a r t o ś c i ś r e d n i9 i z a k r e s wahań w cm Mean v a l u e s , f l u c t u a t i o n ra n g e i n cm 1Л 2 3 4 5 6 8 9 10 I I I I I IV V VJ. V II m i is z X I X I I X I I I XIV P i a s k i K ą sie K a lis k o G a łk o w ic e G a łk o w ic e Siódem ka N apoleon ów Huta P o r a js k a B i a ł a Róża Czermno K ą sie K a lis k o K a lis k o G a łk o w ic e G ałkorrice G a łk o ^ ic o S iódem ka N apoleon ów N apoleon ów Huta P o r a n k a H uta P o r a jsk a B i a ł a R óża B i a i a R óśa Czermnc 2 0 0,0 2 0 2 .5 201.6 * 2 0 5 ,0 2 1 7 .5 2 2 9 .5 2 1 2 .5 2 1 9 .5 216,0 2 2 5 ,0 2 0 3 ,2 2 0 3 ,2 206,2 2 0 4 .4 2 0 7 .5 2 2 1 .5 2 2 9 .5 2 1 5 ,0 220,0 2 2 0,0 2 2 2 .5 2 1 8 ,0 2 1 6 .5 224,0 150 200 150 200 200 200 200 200 200 200 610 392 49 5 220 26 5 305 275 395 550 305 565 395 308 6 1 5 -12Z-76 - 168 85_ 1S - 160 61 7 - 110 22__ 20 - 1 1 3 ___ 12 - 1 1 3 Zi__ 18 - 1 30 2§__ 39 - 160 __ 6 1 - 129 79 33 - 121 ___ 1 - 1 5 1 212 42 - 476 §2__ 2 7 - 151 292 183 - 352 U__ 2 7 - 119 &__ 20 - 115 184 1 3 0 - 221 116 64 - 166 2.4.1— 176 - 363 277 2 09 - 347 Ш — 91 - 1 87 4Ü__ 370 - 4 43 ISO__ 99 - 195 125 7 9 - 1 64 Ш__ 58 - 299 10 - s t u d z i e n k i k o n t r o ln e • X IV - e t u d n le g o s p o d a r s k ie 1- 10 - I X IV -c o n t r o l w e l l s farm w e l l s
W ody g le b o w o -g r u n to w e w rejo n ie B ełch a to w a 9
Ilość opadów w lata ch 1973 i 1974 b yła n astęp ująca:
Rok M iesiące Suma.
I II III IV V V I V II V III IX X X I X II
1973 19 52 32 21 83 51 141 58 32 47 33 26 595
1974 50 44 7 21 68 60 143 55 32 142 41 66 629
N ajniższy poziom wód glebow o -g ru nto w y ch obserw ow ano w okresie w eg etacy jny m , szczególnie w sierp n iu i w rześniu, na co isto tn y w pływ w y w iera tra n sp ira c ja i silne w y p aro w y w an ie w ody z gleby. N ajniższy poziom wód w ro k u 1974 stw ierdzono w m arcu, co w ynika z w yjątk ow o n iskiej ilości opadów w ty m m iesiącu.
Z w ah ań zw ierciadła w ód glebow ych w stu dn iach i studzien kach nie- w y n ik a ją żadne niepraw idłow ości. G w ałtow ne obniżenie poziom u wód g ru n to w y ch w studzienkach n r 1 i 2 oraz stu d n i n r I w k w ie tn iu 1974 r. spowodow ało p rób ne m iesięczne pom pow anie w ody przez zespół ośmiu, stu d n i głębinow ych służących do przyszłego odw adniania, u d o stęp n iają cego eksploatację w ęgla b ru n atneg o . To k ró tk o trw a łe pom pow anie po m iarow e spowodowało całk ow ity zanik wód glebow ych do głębokości 2 m (w studzienk ach nir 1 i 2) oraz w y jątk o w e obniżenie zw ierciadła wody w stu d n i n r I (do 476 cm). Stosunkow o k ró tk i okres pom pow ania n ie w p ły n ął ujem n ie n a głębokość w ystępow ania wód w studzien kach i stu dniach położonych w dalszej odległości od zespołu odw adniającego. Z jaw isko w p ełni p otw ierdza pesym istyczną prognozę IUNG [1], że w w y nik u trw a łego odw adniania złoża n a stą p i n a znacznym obszarze obniżenie z w ie r ciadła wód gruntow ych.
O bniżenie poziom u wód g runtow ych, a zatem i zm niejszenie ilości wody, m usi być rekom pensow ane zw iększoną rete n cją , co zm usi ro l nictw o do p rzejścia z gospodarki w odnej opadow o-g ru nto w ej na opado- w o -rete n c y jn ą [7].
S kład chem iczny w ód u w aru n k o w an y jest w ielom a czynnikam i, a le w głów nej m ierze zależy od zasobności gleb w składniki m ineralne. N a j
niższą zaw artość składników m in eraln y ch stw ierdzono w w odach po
chodzących z piasków luźnych.
Odczyn wód ze studzienek zainstalo w any ch na g ru n ta c h o rn y ch jest obojętny (pH przew ażnie 7,0— 7,5). Z m iany odczynu nie są duże (róż nice sk ra jn e dochodzą do 1 jednostki pH). W studzience z lasu odczyn w ody był kw aśny (pH 4,3— 4,6). B ra k jest zależności m iędzy odczynem wód a poziom em ich w ystępow ania.
Spośród kationów najw ięcej jest w apnia. Z aw artość tego skład nik a w poró w n an iu z dany m i uzyskanym i przez P i a ś c i k a ([3] dla wód po chodzących z gleb m u rszasty ch i m urszo w aty ch oraz P o n d 1 a [4] z gleb piaskow ych, jest niska i nie przekracza 70 m g n a litr. N ajw ięcej w apnia zaw ierają w ody ze stud zienek n r 4 i 10, a n a jm n ie j ze studzienek w le- sie — 4,2 m g/l (tab. 4). N ajw iększą zaw artość w apnia stw ierdzono w w
o-Z a w a rto ść s k ła d n ik ó w m in e r a ln y c h w wodach g le b o w o -g r u n to w y c h C o n te n t o f m in e r a l e le m e n t s I n g rou n d w a t e r s
T a b e l a 4
Ur M ie js c o w o ś ć S k ła d n ik w m g /l - z a k r e s wahań i w a r t o ś c i ś r e d n ie - E le m e n te i n m g /l - f l u c t u a t i o n ra n g e and mean v a l u e s P o in t N o . L o c a l i t y Ca Mg К Na №tNH4 N -N03 s 0 4 Cl pH P i a s k i 4 , 2 1.0 1,6 2.1 0 . 7 0 . 4 10.1 1,1 3 , 0 - 8 , 9 0,8-3,0 1 , 1 - 4 , 0 0,6- 4,0 0 , 2 - 1 , 7 0,2- 1,3 6 , 8 - 1 4 , 2 0,6- 2,0 4 , 3 - 4 , 6 K ą s ie 8 . 9 2 , 3 3 . 0 2 . 7 1.0 2 . 3 2 7 .8 3 .2 3 , 9 - 1 5 , 4 1 . 5 - 3 , 1 2 , 0 - 4 , 7 1 . 2 - 5 ,6 0,4-2,1 0 , 1 - 6 , 3 1 6 , 9 - 4 2 , 3 0 , 9 - 6 , 7 6 , 8 - 7 - 7 K a lis k o 1 9 . 4 2 . 7 6 . 4 3 . 1 1.1 9 . 9 3 9 .0 6 . 5 9 , 2 - 3 7 , 5 1,0-5,0 2 , 3 - 2 3 , 6 0,8- 6,6 0,2-2,1 1 » > 3 5 , 0 2 0 , 9 - 7 0 , 3 1 , 7 - 1 1 , 9 6 , 6 - 7 , 9 A G a łk o w ic e 3 4 .3 3 . 5 7 . 7 8.0 1.2 3 . 0 4 7 .8 9 . 5 12,8-68,0 1,1-6,4 2 , > 3 1 , 0 2,>10,0 0 , 2 - 4 , 5 0 , 2 - 1 3 , 0 2 1 , 4 - 9 0 , 5 2 , 6 - 2 9 , 9 6 , 7 - 8 , 0 5 G a łk o w ic e 2 0 . 7 2 . 4 4 . 5 2 . 9 1.0 2.1 2 5 .3 3 . 7 1 0 , 8 - 3 1 , 5 1 . 3 - 3 , 5 2 , 6 - 7 , 3 1,6- 5,0 0 , 4 - 3 , 2 0,2- 5,0 1 4 , 6 - 5 3 , 1 0 , 6 - 6 , 7 6,9-8,1 g Siódem ka 2 3 . 7 4 . 0 7 . 7 7 . 1 1.0 1.0 4 4 .9 9 . 6 _ 1 3 , 0 - 3 8 , 5 1 , 5 - 7 , 2 1 , 5 - 3 4 , 8 2 , 5 - 1 1 , 5 0 , 2 - 3 , 2 0 , 1 - 6 , 7 2 4 , 8 - 7 9 , 8 3 , 5 - 1 4 , 9 6,8-8,0 7 N apoleon ów 3 2 ,5 4 . 3 3 .8 3 . 7 1.1 2.0 3 2 . 3 7 . 7 2 2 , 0 - 4 9 , 5 2 , 6 - 9 , 1 1 , 5 - 6 , 2 1,6- 6,0 0,1-2,4 0,3- 6,6 1 2 , > 6 8 , 3 2 , 7 - 2 0 , 3 6,8-8,1 8 H uta P o r a ja k a 2 6 . 3 3 . 9 6 . 7 7 . 9 1.2 0 . 7 22.6 1 0 .4 1 0 , 0 - 4 3 , 0 2,6-5,6 2 , 7 - 1 2 , 5 2 , 8 - 1 7 , 8 0,2-2,3 0,2- 2,1 1 0 , 7 - 3 7 , 0 1,5-26,8 6,8-8,0 q B i a ł a Róża 3 3 ,7 4 . 4 5 . 2 5 . 3 1.1 0 . 7 3 1 .6 5 . 3 У 1 9 , 5 - 5 2 , 0 2,>6,1 1 , 5 - 1 6 , 5 1 , 4 - 9 , 0 0,2-2,5 0,1- 2,0 12,>58,0 2 , 2 - 9 ,5 7,1-8,2 10 Czemmo 37« 2 4 . 8 3 , 2 5 . 0 1.0 1.1 3 8 ,0 6 . 5 2 3 , 5 - 6 3 , 6 2 , 0 - 6 , 3 1 . 5 - 5 , 0 1,5-8,6 0,1-3,2 0,2- 4,6 2 3 , > 5 2 , 2 2 , 2 - 1 4 , 9 7,2-8,1 H . T e r e la k , A . K a r c z e w s k i
W ody g le b o w o -g r u n to w e w rejo n ie B ełch a to w a 11
d a c h w okresie zim owym . J est to zapew ne zw iązane z w ysokim poziom em wód, sięg ający m poziom u orno-próchnicznego.
Z aw artość m agnezu w poszczególnych p u n k tac h jest zbliżona. Ilościo wo z ajm u je on czw arte m iejsce po potasie i sodzie (z w y ją tk ie m stu dzienek n r 7 i 10). W yjątkow o n isk ie stężenie m agnezu w w odach w y n ik a z m ałej zaw artości w glebach p rzy sw ajaln ej i w y m ienn ej form y tego sk ła d n ik a (tab. 1 i 2).
Ś red n ia zaw artość potasu w b ad an ym okresie n ie przekracza 10 m g/l. N ajm n iej potasu zaw ierają wody w zim ie (listopad do m arca), a n a j w ięcej w iosną i jesienią, a więc w okresie stosow ania naw ożenia p o ta sow ego. G leby lekkie o słabych zdolnościach so rp cy jn y ch sp rz y ja ją p rze m ieszczaniu się potasu w głąb pro filu glebow ego i do w ód gru nto w ych [4, 10].
Z aw artość sad u n ie przekracza 8 m g/l i jest zbliżona do zaw artości potasu. Podobnie jak w p rzy p a d k u potasu n a jm n ie j sodu zaw ierały w o
dy w zimie, a najw ięcej w iosną i jesienią.
N ajm n iejszy ilościowo udział w w odach m a jon am unow y. Ś red n ia za w arto ść tego jonu, przy dość znacznym zak resie w a h a ń w poszczegól ny ch p u nk tach, nie p rzekracza 1,2 m g/l. Podobne w artości w swoich b a dan iach uzyskała S v o b o d o v a [9]. N ajm niej am onu zaw ierają w ody w okresie zim ow ym (XII— II). W o k resie w iosennym i jesienny m po za stosow aniu naw ożenia azotow ego zaw artość am onu w w odach w yraźnie w zrastała.
Spośród pozostałych anionów (S 0 4, Cl, N 0 3) najw ięk szy udział m ają siarczany. N ajw yższą ich zaw artość stw ierdzono w w odach ze stud zienk i n r 4 (47,8 m g/l), a n ajniższą ze stu dzienk i w lesie. S tw ierdzono dość s k ra jn e różnice m iędzy sk ra jn y m i zaw artościam i siarczanów (tab. 4).
B ra k jest jed n ak zależności m iędzy zaw artością siarczanów a głębo kością w ystępow ania wód, jak i ok resem p obrania prób.
Z aw artość chlorków w wodach nie jest w ysoka, ale istn ieją dość znaczne różnice m iędzy w artościam i sk rajn y m i. D aje się w yraźn ie zau ważyć podniesienie zaw artości chlorków w w odach po zastosow aniu n a wożenia potasow ego w iosną i jesienią, poniew aż sk ład n ik ten jest w y jątkow o łatw o przem ieszczany w głąb p ro filu glebowego [4]. N ajw ięcej chloru, bo około 10 m g/l, z a w ierają w ody ze studzienek n r 4, 6 i 8. W p u n k ta c h ty ch stw ierdzono rów nież najw yższą zaw artość sodu i p otasu
Ś red n ia zaw artość azotanów jest niska w analizow anych w odach i z w y ją tk ie m p u n k tu n r 3 n ie przek racza 3 m g/l. W yraźnie w iększa za w artość azotanów w p unkcie n r 3 (9,9 m g/l) zw iązana jest zapew ne z d u żym kom pleksem łąk m ułow o-torfow ych w pobliżu studzienki oraz w y sokim poziom em naw ożenia azotow ego stosow anego tu pod w arzyw a. N a j m niej azotanów z aw ierały wody w okresie X II do II, a najw ięcej, po dobnie jak stw ierd ziła to S v o b o d o v a [9], w okresie w eg etacy jn y m (V—IX).
12 H. T erelak , A. K arczew sk i
A k tu aln a zaw artość składników m in e raln y c h w w odach nie stw arza niebezpieczeństw a zasolenia wód cieków, zbiorników w odnych i stu d n i gospodarskich. W oda ze stud zien ki w lesie w y k azu je niższy stopień za w artości składników m in eraln y ch w p o ró w naniu z w odam i g ru n tów ornych. W skazuje to n a isto tn y w pływ działalności rolniczej na skład che m iczny wód glebow o-gruntow ych.
W N IO SK I
P rzeprow adzone bad ania pozw alają n a w yciągnięcie następ u jący ch wniosków:
1. A nalizow ane w ody g lebow o-gruntow e c h a ra k te ry z u je niska zaw ar tość składników m ineralnych, co wiąże się bezpośrednio ze składem m i neralogicznym gleb oraz niskim poziom em naw ożenia w ty m rejonie.
2. W okresie w iosny i jesieni w ody glebow o-gruntow e zaw ierają w ię cej potasu, sodu, am onu i chlorków w po rów naniu z -okresem zim owym . Z w iązane to jest z m ig racją składników w noszonych do gleby z naw oza mi. W zm ianach stężenia m agnezu i siarczanów b ra k jest w y raźny ch p r a widłowości.
3. Pró b ne, k ró tk o trw a łe pom pow anie pom iarow e spowodow ało zanik wód g lebow o-gruntow ych w stu dzienkach n r 1 i 2 zlokalizow anych w pobliżu zespołu stu d n i odw adniających. Św iadczy to, że trw ałe odw odnie nie złoża w ęgla b ru n atn e g o rad y k a ln ie zm ieni sto su n k i w odne gleb na znacznym obszarze (osuszy).
L IT E R A T U R A
[1] In stru k cja w sp ra w ie w y k o n y w a n ia m ap g leb o w o -ro ln iczy ch w sk a li 1 :5000 i 1 :25 000. C zęść I. M in isterstw o R oln. — D ep a rta m en t U rządzeń R olnych, IU N G P u ła w y , W arszaw a 1965.
[2] O p racow an ie zesp o ło w e pod red ak cją J. S iu ty: S tu d iu m ochrony, re k u lty w a c ji i zagosp od arow an ia u ży tk ó w roln ych w str e fie od d ziaływ an ia p r o jek to w a n e go k om binatu P a liw o w o -E n e r g e ty c z n e g o B ełch a tó w . W y d a w n ictw o IU N G — P u ła w y 1972.
[3] P i a ś c i k H.: S k ła d ch em iczn y w ód g le b o w o -g r u n to w y c h w m u rszow ych i m u rszow atych gleb ach R ów n in y K u rp iow sk iej. Prz. geogr. 42, 1970, 3, 539 — 554.
[41 P o n d e l H.: S k ład ch em iczn y k ilk u w ód g le b o w o -g r u n to w y c h w ok olicy P u ła w . P am . puł. 1965, 18, 31— 47.
[51 R y e r s R. S., В r a n s о n R. L.: N itra tes in th e U pper S a n ta A n a R ivier B asin in relation to grou n d w ater p ollu tion . C afif. A gric. E xp. S tation . B iu let. 861, 1973.
[6] S c h a r r e r K . , L i n s e r H . : H an d b u ch der P fla n zen , und D üngung. S p r in g e r - -V erlag, V ien —N ew Y ork 1965.
[7] S k a w i n a S., T r a f a s M., Ż u ł a w s k i Cz.: K la sy fik a cja sto su n k ó w w o d nych gleb dla potrzeb o cen y i prognozy szkód górniczych. X IX O góln op olsk i Z jazd N auk. PTG . O chrona środ ow isk a gleb ow ego. K a to w ice— K raków . K o m u n ik a ty s. 497— 505, P u ła w y 1972.
W ody g le b o w o -g r u n to w e w rejo n ie B ełch a to w a 13
[8] S t r u m G., B i b o F. J.: N itr a tg e h a lte des B erü ck sich tig u n g d er V erh ä ltn isse im R h ein gau k reis. D as G as und W esserfach 1965, 10, 275.
[9] S v o b o d o v a V.: T he ch em ism of drain w a ters w ith sp ecja ł r e feren ce to th eir content, to th e n itrifica tio n p ro ccesses and to th e n et p rotein co n ten t in a lfa lfa hay. P o lish Jour, of S o il Sc. 6, 1973, 2, 125— 132.
[10] Z a w r a t k a L.: L ab oratoryjn e bad an ia nad w y m y w a n ie m p otasu i siark i siarczan ow ej z k olu m n g leb o w y ch n a w o żo n y ch siarczan em p otasu. Zesz. nauk. AR T O lszt. Rol-n. 1973, 2, 33—43.
[11] Ż y l i ń s k i S., S a p e k A.: Z a n ieczy szczen ie p ły tk ie w ód p od ziem n ych w r e jon ach k o n cen tra cji u p raw ogrodniczych. W iadom ości M elior. i Ł ąk arsk ie 1974, 6, 189— 190. X . Тереляк, А. К арч ев ск и ГЛ У Б И Н А ЗА Л Е Г А Н И Я И Х И М И Ч Е С К И Й СОСТАВ П О Ч В Е Н Н О -Г РУ Н Т О В Ы Х ВОД В РА Й О Н Е ГОРНО ПРО М Ы Ш ЛЕН НО ГО ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО К О М Б И Н А Т А „Б Е Л Х А Т О В “ О тделение хим ии почв и удобрен и я растений О тделение защ иты и рекультивирован ия зем ель И н ститут агротехни ки, удобр ен и я и почвоведени я в П ул ав ах Р е з ю м е О твод воды и з м естор ож ден и я (залеж и ) бурого угля повлечет за собой п о н и ж ен и е уровн я п оч в ен н о-гр ун товы х вод, а вы брос электростанциям и газов со д ер ж а щ и х зам етны е количества серы будет способствовать повы ш ению к и с лотн ости почв. В 1973-75 год ах проведено исследован и е актуальной глубины зал еган и я п оч в ен н о-гр ун товы х вод 0 4 к олодцев сел ьск охозяй ств ен н ы х и 10 контрольн ы х к о лодцев). П олучен ны е данны е будут составлять опорны й пунк т при контроле влияния мероприятий р екультив ации и воздей ств и я комбината на естеств ен ную среду. В качестве контрольн ы х колодц ев сл у ж и л и трубы и з ви нидура (10 см в д и а метре) введенны е на глуби ну 150-200 см и установленны е на п есч ан ы х почв ах (ры хл ы е кварцевы е пески), в п р ед ел а х п редусм отренной по теоретическим п о д счетам деп ресси он н ой воронки под условием , что осуш ен и е з а л е ж и начнется на п ерелом е лет 1975/76. П олучен н ы е резул ьтаты показали , что п оч в енно-грунтовы е воды и ссл едов ан ной территории отличаю тся низким содер ж ан и ем м инеральны х элементов. Это конечно связано с м инералогическим составом почв и низким уровнем у д о б р е ний. В период весны и осени почв ен н о-грун товы е воды со д ер ж а т больш е калия, натрия, хл ор и дов и аммония, по сравн ении с зимним периодом. Это связано с перем ещ ен и ем упом я н уты х элементов, вн есен н ы х в почву с удобрениям и. В и з м ен ен и ях концентрации магния и сул ьф ат ов не установленно отчетливо вы р а ж ен н ы х законом ерностей. Н еп р одол ж и тел ь н ое пробное откачивание воды и з серии колодцев, осущ аю - щ и х м ест ор ож ден и е угля вы звало и сч езн овен и е „иссякание) п оч в ен н о-гр ун то вы х вод на глуби н у свер х 200 см (на территории радиусом 2 км). Это у к а зы вает, что стабильны й водоотвод с м естор ож ден и я будет способствовать о су ш е нию зем ель на зн ач ительной площ ади.
14 H. T erelak , A. K arczew sk i
H. T ER ELAK , A. K A R C ZEW SK I
D E P T H A N D C H EM ICAL C O M PO SITIO N OF G R O U N D W A TER S IN THE R EG IO N OF THE M IN IN G A N D ENER GETIC W ORKS „BEŁC H A TÓ W ”
In stitu te of S o il S cien ce and C u ltiv a tio n of P la n ts D ep artm en t of S o il C h em istry and F ertilization ,
D ep artm en t of P ro tectio n and R ecu ltiv a tio n of A g ricu ltu ra l L ands at P u ła w y
S u m m a r y
T he drain age of th e brow n coal dep osit in th e region of th e M ining and E n ergetic W orks „ B ełch a tó w ” lead s to a drop of th e le v e l of ground w a ters, w h ile th e p ow er p la n t gases, con tain in g con sid erab le am ou n ts of su lp h u r com pounds, bring about an acid ification of soils.
The in v estig a tio n s on a ctu a l sta te of th e occu rren ce d epth o f ground w a ters (by m ean s of 14 farm w e lls and 10 con trol w ells) and on th e ch em ica l com p osition of th e s e w a ters (by m ean s of 10 con trol w e lls) w ere carried out in th e period 1973— 1975. T he resu lts obtained w ill co n stitu te a startin g p oin t a t tracin g th e e ffe c t of rev eg eta tio n m ea su res and in flu e n c e of th e W orks on n a tu ra l en viron m en t.
The con trol w e lls w e r e m ad e fro m p la stic p ip es w ith th e d iam eter of 10 cm, introd u ced into so il to th e depth of 150—200 cm and esta b lish ed on sa n d y soils (loose guartz sands), near th e o r e tic a lly com p u ted ran ges of a d ep ressio n fu n n el, at th e assu m p tion th a t th e d ep osit drain age w o u ld be started on th e turn of 1975/1976.
T he resu lts obtained h a v e proved th a t ground w a ters in th e region in v e s ti g a ted sh o w a lo w con ten t of m in eral elem en ts, w h a t is con n ected , as a m atter of fact, w ith th e m in era lo g ica l con d ition s of soils and in s u ffic ie n t fertiliza tio n . In su m m er and au tu m n m ore p otassiu m , sodium , ch lorid es and am m on iu m are con tain ed in
th e se w a ters th an in w inter. It is co n n ected w ith in flu x of th e a b o v e elem en ts from fertilizers brought into soil. In th e ch an ges of th e m a g n esiu m and su lp h a tes con cen tration th ere is a la ck of any d istin ct regu larities.
T he short, te n ta tiv e m ea su rem en t pu m p in gs of th e set of w e lls draining th e brow n coal dep osit led to a drop of ground w a te r s to th e d epth of 200 cm or m ore b elo w su rfa ce w ith in th e radius of 2 km . It proves th a t th e continuous- d rainage of th e d eposit w o u ld resu lt in a drying up so ils over a v a st area.
D r H e n r y k T e r e la k I n s t y t u t U p r a w y ,
N a w o ż e n i a i G l e b o z n a w s t w a w P u ła w a c h
