R O C Z N IK I G L E B O Z N A W C Z E , T . X V D O D . W A R S Z A W A 1965
JÓZEF BOĆKO
W YPŁUKIWANIE ŻELAZA Z GLEBY NAWADNIANEJ ŚCIEKAMI O RÓŻNYCH STOSUNKACH POWIETRZNO-WODNYCH
Zakład Rolniczego W ykorzystania Ścieków WSR W rocław
W glebach naw adnianych ściekami, szczególnie o wysokim obciążeniu, w ystępuje często w yraźne zmniejszenie przepuszczalności gleby. Jedną z głównych przyczyn tego niepożądanego zjawiska na terenach rolnicze go w ykorzystania ścieków jest w ytw orzenie się trudno przepuszczalnej w arstw y żelazistej w sąsiedztwie drenów odwadniających [1]. Jak w yka zały nasze badania, zjawisko to w przypadku niewłaściwej eksploatacji obiektu może zachodzić w różnych rodzajach gleb, naw et z n atu ry bardzo przepuszczalnych, tj. na piaskach luźnych [1]. Ze względu na to, że za w artość żelaza w ściekach jest niewielka (np. w ściekach m iejskich m ia sta W rocławia stężenie Fe rzadko przekracza 0,5 ml/l), w procesach tych zasadniczy udział bierze rodzime żelazo gleby.
W niniejszym kom unikacie przedstaw iam y w yniki badań nad urucho m ieniem żelaza w glebie pod wpływem nawodnień ściekami. Doświadcze nie przeprow adziliśm y w lizym etrach wypełnionych piaskiem słabo gli niastym , o średniej zawartości F e20 3 — 0,5%. Grubość w arstw y filtracy j nej wynosiła 1 m. Do nawodnień użyto ścieków cukrowniczych spławia- kowych, o średnim BZT5 około 400 mg 0 2/l. Zawartość żelaza w tych ściekach wynosiła 0,4 m l/l Fe, tj. w przybliżeniu tyle, co średnio w ście kach miejskich.
N aw adnianie lizym etrów przeprowadzano średnio co 4 dni dawkami ścieków w wysokości 80 mm. W celu zróżnicowania stosunków tleno wych środowiska w części lizym etrów utrzym yw ano stałe pełne w ysy- cenie por gleby wodą przez regulow anie z nich odpływu, a w pozostałych lizym etrach pozostawiając w olny odpływ stworzono w arunki do prze w ietrzania gleby.
190 J. в о с к о
Na rysunku przedstawiono zależność stężenia żelaza w odcieku z li zym etrów przew ietrzanych i nie przew ietrzanych od obciążenia tych li zym etrów ściekami. Podczas kolejnych nawodnień stężenie żelaza w od pływie stale się powiększało, z tym że w lizym etrach przew ietrzanych w ypłukiw anie żelaza w zrastało stosunkowo wolno i po 100 dniach stoso w ania nawodnień zawartość Fe w odcieku wynosiła 6 mg/l. N atom iast w lizym etrach nie przew ietrzanych przy tych samych dawkach ścieków w ypłukiw anie żelaza z gleby osiągnęło o wiele wyższe wartości. Zaobser wowano przy tym w tej kombinacji, że do 20 dni od czasu odcięcia gle by od pow ietrza (zalanie ściekami) w zrost rozpuszczalności żelaza na stępuje powolnie (nieznacznie tylko większa niż w pierwszej kom bina cji), a po tym term inie w ypłukiw anie związków żelaza gwałtownie w zra sta i po niespełna 40 dniach osiąga około 15 mg/l, po 100 zaś dniach od początku doświadczenia przekracza 24 mg/l wody.
* Cu §
Czas w dniach -Days W ypłukiw anie żelaza z gleb} nawadnianej ściekam i
1 — sum a d a w ek śc ie k ó w w m m , 2 — stę ż e n ie Fe w “o d ciek u z liz y m e tr ó w p r z e w ie tr z a n y c h , 3 — stę ż e n ie F e w o d ciek u z liz y m e tr ó w n ie p rze w ie tr z a n y c h
Leaching of iron from sewered soil
1 — o ta l se w e r a g e d oses m m,2 — Fe co n c e n tr a tio n in e fflu e n t fro m a era ted ly sim e te r s, 3 — Fe c o n c e n tr a tio n in e fflu e n t fro m n o n a e r a te d ly sim e te r s
Ogólnie wiadomo, że o rozpuszczalności żelaza w glebie decydują pa nujące w niej stosunki tlenowe, a dokładniej — procesy rozkładu połą czeń organicznych, które odbywają się kosztem tlenu związanego w zwią zkach m ineralnych. Pod wpływem nawodnień ściekami następuje nie tylko ogólne zm niejszenie zawartości tlenu w glebie z powodu zajęcia przez wodę części por, ale spada jego koncentracja w pow ietrzu glebo wym w w yniku zużycia tlenu na rozkład substancji organicznej, dostar czanej w ściekach do gleby. Dlatego też naw et w lizym etrach przew ie trzanych po kolejnych nawodnieniach ściekami rozpuszczalność żelaza,
W Y P Ł U K IW A N IE Ż E L A Z A Z N A W A D N I A N E J G L E B Y 191
chociaż łagodnie, ale stale w zrasta. W lizym etrach nie przew ietrzanych, w których od samego początku doświadczenia został odcięty dostęp tlenu z pow ietrza atmosferycznego, rozkład substancji organicznej mógł się odbywać wyłącznie kosztem tlenu związanego w innych połączeniach. Dlatego też rozpuszczalność żelaza z lizym etrów nie przew ietrzanych była znacznie wyższa niż z przew ietrzanych.
Należy tu taj dodać, że działanie związków organicznych na rozpusz czalność żelaza w glebie jest bardzo złożona. W w arunkach beztlenowych substancja organiczna spełnia między innym i również w pew nym sensie rolę rozpuszczalnika żelaza, związki żelaza bowiem wchodzące w reakcję z tą substancją organiczną czynią to żelazo bardziej rozpuszczalne.
Poznanie przebiegu urucham iania żelaza w glebie ma duże znaczenie w rolniczym w ykorzystyw aniu ścieków, ponieważ uwzględnianie roli że laza w procesach glebowych stw arza lepsze podstaw y do projektow ania pól naw adnianych i właściwej ich eksploatacji.
LITERATURA
[1] B o ć k o J.: Gleba jako środowisko oczyszczania ścieków. WSR, W rocław 1964.
Ю. БОЦЬКО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЕ Ж ЕЛЕЗА ИЗ ПОЧВЫ ОРОШАЕМОЙ СТОЧНЫМИ ВОДАМИ ПРИ РАЗЛИЧНЫ Х ВОЗДУШ НО-ВОДЯНЫХ СООТНОШЕНИЯХ О тделение А гр отехн и ч еск ого И сп ользован ия С точны х В од В р оц лавск ой С ельск охозя й ств ен н ой А кадем ии Р е з ю м е Проведенные лизиметрические опыты показали, что под влиянием орошения сточными водами происходит растворение самородного ж ел еза почвы. Устано вили, что после каждого орошения сточными водами увеличивается концентра ция Fe в воде оттекающей из лизиметра — рис. 1. Вымывание ж ел еза из почвы с избыточным увлажнением значительно большее, чем из почвы с нормальным воздуш но-водным режимом. Поведение ж ел еза в почве сильно влияет на функциональность дренажной сети, это имеет особое значение на объектах орошаемых сточными водами, где все почвенные процессы проходят очень интенсивно. J. воско
LEACHING OF SOIL IRON IN SEWERAGE IRRIGATION UNDER VARIOUS AIR AND WATER CONDITIONS
D ep a rtm e n t o f A g ricu ltu ra l S e v e r a g e U tiliz a tio n C ollege o f A g ricu ltu re, W roclaw
S u m m a r y
L ysim eter tests have shown that native soil iron gets mobilized by sew er irri gation. It w as found that Fe concentration in the lysim eter effluent increases
192 J- в о с к о
after each consecutive sew ering (fig. 1). Leaching of Fe is m uch stronger in soils with excessive m oisture than in those w ith normal air and w ater conditions.
The behaviour of the soil iron has a strong effect on the w orking of the draining system , w hich is of special im portance in sewer irrigation w here all soil processes occur w ith great intensity.
