Ogólna zawartość Zn, Cu i Pb oraz zasolenie gleb Ogrodu Dendrologicznego im. Stefana Kownasa w Szczecinie

9 OGÓLNA ZAWARTOŒÆ Zn, Cu I Pb ORAZ ZASOLENIE GLEB OGRODU DENDROLOGICZNEGO...

ROCZNIKI GLEBOZNAWCZE Vol. LXIII No 1/2012: 9–12 DOI: 10.2478/v10239-012-0003-6

WSTÊP

Coraz liczniejsze wyniki badañ wskazuj¹, ¿e pod wp³ywem oddzia³ywañ urbanizacyjnych œrodowisko miejskie, w tym równie¿ i gleby, ulega daleko id¹-cym negatywnym przekszta³ceniom [Czarnowska 1997, 1999; Greinert 2003; Bieniek, Bieniek 2008; D¹bkowska-Naskrêt, Ró¿añski 2009]. Odznacza siê ono chemizmem znacznie odbiegaj¹cym od parame-trów charakterystycznych dla warunków naturalnych, skutkuj¹c pogorszeniem warunków ¿ycia ludzi w mia-stach. G³ównym Ÿród³em zanieczyszczenia gleb miej-skich s¹ œrodki transportu, z których wydzielane gazy i py³y zawieraj¹ du¿o zwi¹zków toksycznych [Czar-nowska 1999].

Celem pracy by³a analiza ogólnej zawartoœci Zn, Cu i Pb oraz zasolenia poziomu próchnicznego gleb (0–30 cm) Ogrodu Dendrologicznego im. Stefana Kownasa w Szczecinie, w zale¿noœci od dystansu od ruchliwej ulicy S³owackiego.

MATERIA£ I METODY

Ogród Dendrologiczny im. Stefana Kownasa to zalesiony park, po³o¿ony w œródmiejskiej dzielnicy Szczecina na terenie osiedla Niebuszewo, pomiêdzy ruchliwymi ulicami Niemierzyñsk¹, ¯upañskiego, S³owackiego i Papie¿a Paw³a VI. Zajmuje on po-wierzchniê 15,5 ha.

Materia³em badawczym by³o szeœæ zbiorczych próbek glebowych (sk³adaj¹cych siê z 10–12 poje-dynczych) pobranych w 2008 roku lask¹ Egnera z po-ziomu próchnicznego gleb (0–30 cm). Pobór mate-ria³u do analiz nastêpowa³ wzd³u¿ linii prostej pro-stopad³ej do ruchliwej ulicy S³owackiego, a zapocz¹t-kowany zosta³ za chodnikiem przyulicznym o szero-koœci oko³o 3 m. Kolejne próbki zbiorcze pobierano oddalaj¹c siê od ulicy w g³¹b parku co 4 m (tab. 1, 2). Materia³ powietrznie suchy przetarto i przesiano przez sito o œrednicy oczek 1 mm, celem oddzielenia czê-œci ziemistych od szkieletowych. W ziemistym mate-JUSTYNA CHUDECKA, EWA KRZYWY-GAWROÑSKA

Zak³ad Rekultywacji i Chemii Œrodowiska

Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

OGÓLNA ZAWARTOŒÆ Zn, Cu I Pb ORAZ ZASOLENIE GLEB

OGRODU DENDROLOGICZNEGO

IM. STEFANA KOWNASA W SZCZECINIE

TOTAL CONTENT OF Zn, Cu, Pb AND SALINITY OF SOILS

FROM THE STEFAN KOWNAS DENDROLOGICAL GARDEN

IN SZCZECIN

Abstract: The aim of this study was the analysis of the total contents of Zn, Cu, Pb and salinity of the soil humus horizon (0–30 cm) depending on the distance from the busy S³owackiego Street. The research was made in the Stefan Kownas Dendrological Garden, located in the Szczecin city centre. Soil salinity decreased with increasing distance from the street. Soils located closest to the street had nearly twice as much electrical conductivity as soils located at further distances, although they cannot be considered as saline soils with regard to the existing criteria. The highest total contents of zinc, copper and lead were noted in the humus horizon of soils located closest to the street. A significant decrease in metal content with distance from the street was observed mainly in the case of Cu. The total content of copper was high only in the area closest to the street, although it did not exceed admissible values. The zinc total contents generally increased, but did not exceed the admissible value in any case. The humus horizon of the soils studied was most contaminated by lead. The total contents of this metal were elevated in soils from all zones, but in the soil located closest to the street it exceeded the admissible values defined by Polish law.

S³owa kluczowe: miejskie tereny zieleni, gleby miejskie, zasolenie, metale ciê¿kie Key words: urban green areas, urban soils, salinity, heavy metals

http://versitaopen.com/ssa oraz http://versita.com/ssa

10 J. CHUDECKA, E. KRZYWY-GAWROÑSKA

riale glebowym próbek zbiorczych oznaczono, u¿y-waj¹c metod przyjêtych w gleboznawstwie:

– uziarnienie metod¹ areometryczn¹ Casagrande’a w modyfikacji Prószyñskiego [PN-R 04032]; na-zewnictwo grup granulometrycznych ustalono wed³ug podzia³u PTG [2009];

– zawartoœæ materii organicznej jako straty materia-³u na ¿arzeniu w temperaturze 550°C [Ostrowska i in. 1991];

– zawartoœæ wêgla organicznego (Corg) metod¹ Tiu-rina, na podstawie której obliczono zawartoœæ próchnicy, stosuj¹c przelicznik Corg – 1,724 [Mo-cek i in. 1997];

– pH potencjometrycznie w roztworze chlorku po-tasu o stê¿eniu 1 mol KCl·dm–3 _{(pH w}

KCl)[PN-ISO 10390];

– zasolenie metod¹ konduktometryczn¹ opart¹ na przewodnoœci elektrycznej (EC) zawiesiny wod-no-glebowej o stosunku wagowym gleba/woda – 1 : 2,5 [Mocek i in. 1997];

– ogóln¹ zawartoœæ Zn, Cu, Pb metod¹ ASA po wcze-œniejszej mineralizacji jednogramowej nawa¿ki w mieszaninie (1:1) stê¿onych kwasów azotowe-go(V) i nadchlorowego(VI) [Ostrowska i in. 1991]. Nie stosowano materia³ów referencyjnych.

OMÓWIENIE WYNIKÓW I DYSKUSJA

Poziom próchniczny badanych gleb parkowych charakteryzowa³ siê na ogó³ uziarnieniem piasków gli-niastych (tab. 1) z dominacj¹ frakcji piasku (82–88%), zawartoœci¹ py³u w granicach 8–12% i czêœci ilastych od 4 do 7%.

Uzyskane wartoœci pH w KCl, w zakresie 7,3–7,4, wskazywa³y na lekko zasadowy odczyn wierzchniej warstwy badanych gleb (tab. 1). Jest to cecha cha-rakterystyczna, czêsto notowana dla obszarów zur-banizowanych, w tym nawet silnie zadrzewionych

terenów zieleni miejskiej [D¹bkowska-Naskrêt, Ró-¿añski 2009]. Alkalizacja gleb w miastach zwi¹zana jest przede wszystkim z nagromadzeniem w nich od-padów budowlanych, opadem py³ów zasadowych, a tak¿e stosowaniem œrodków do odœnie¿ania ulic [Greinert 2003; Lis, Pasieczna 2005; G¹siorek, Nie-myska-£ukaszuk 2003].

Poziom próchniczny badanych gleb odznacza³ siê znaczn¹ zasobnoœci¹ w materiê organiczn¹ (tab. 1). Jest to rezultat stosowania nawozów organicznych (torfów, kompostów) do u¿yŸniania gleb terenów zie-leni oraz ich wzbogacania w substancjê organiczn¹ z opadu roœlinnego, nie w pe³ni zgrabianego i wyno-szonego poza ich obszar. Dane zawarte w tabeli 1 wskazuj¹, ¿e zawartoœæ materii organicznej kszta³to-wa³a siê w granicach 61,0–136,0 g·kg–1_{, w tym} próch-nicy 36,0–107,0 g·kg–1_{. Wiêksze wartoœci tych} para-metrów notowano w obszarze bli¿szym jezdni, co ma przypuszczalnie zwi¹zek z gêœciejszym zakrzewie-niem i zadarniezakrzewie-niem tej przestrzeni.

Zasolenie gleb, mierzone jako przewodnoœæ elektryczna (EC), wyraŸnie zmniejsza³o siê wraz z oddalaniem siê od jezdni (tab. 1). W poziomie próchnicznym gleby usytuowanej 23 m od krawê-dzi jezdni, jego wartoœæ by³a blisko dwukrotnie mniejsza ni¿ w zlokalizowanej 3 metry przy niej. To potwierdza, ¿e na kszta³towanie siê tej w³aœci-woœci, dominuj¹cy wp³yw maj¹ substancje che-miczne stosowane do odœnie¿ania dróg. Bior¹c pod uwagê kryteria oceny EC przedstawiane w litera-turze [Baran 2000], zasolenie gleb bezpoœrednio zlokalizowanych przy ulicy nale¿y oceniæ jako nie-wielkie, niemaj¹ce negatywnego wp³ywu na wzrost i rozwój zieleni miejskiej. Nale¿y dodaæ, ¿e na brak toksycznej dla roœlin kumulacji soli ma wp³yw piaszczyste uziarnienie gleb, sprzyjaj¹ce wymywa-niu tych zwi¹zków. Nie bez znaczenia jest równie¿ udzia³ roœlinnoœci trwa³ej w zwiêkszaniu filtracji

TABELA 1. Podstawowe w³aœciwoœci poziomu próchnicznego gleb Ogrodu Dendrologicznego im. Stefana Kownasa w Szczecinie TABLE 1. The base properties of soils humus horizon of the Dendrological Garden them. Stefan Kownas in Szczecin

æ œ o ³ g e l d o ,i k b ó r p r N i z d ê w a r k d o u r o b o p i n d z e j , e l p m a s f o . o N g n il p m a s f o e c n a t si d d a o r f o e g d e m o rf ij c k a rf æ œ o tr a w a z a w o t n e c o r P m m w y c i n d e r œ o h c y n z c y rt e m o l u n a r g c ir t e m o l u n a r g f o t n e t n o c e g a t n e c r e P m m n i r e t e m a i d h ti w s n o it c a rf a p u r G -o l u n a r g a n z c y rt e m -o l u n a r G p u o r g c ir t e m H p Zawatroœæ f o t n e t n o C g k · g [ -1_gleby] e i n e l o s a Z C E o k a j y ti n il a S C E s a m c · S µ [ –1_] 5 0 , 0 – 0 , 2 0,05–0,002 <0,002 materiiorg. r e tt a m c i n a g r o phurómcuhsnicy ) m 3 ( 1 ) m 7 ( 2 ) m 1 1 ( 3 ) m 5 1 ( 4 ) m 9 1 ( 5 ) m 3 2 ( 6 2 8 4 8 2 8 8 8 3 8 2 8 2 1 0 1 1 1 8 2 1 2 1 6 6 7 4 5 6 g p g p g p s p g p g p 4 , 7 3 , 7 4 , 7 3 , 7 4 , 7 3 , 7 0 , 6 3 1 0 , 5 9 0 , 8 7 0 , 6 7 0 , 1 6 0 , 9 6 0 , 7 0 1 0 , 7 4 0 , 1 4 0 , 6 4 0 , 6 3 0 , 3 4 9 , 3 2 2 2 , 7 8 1 2 , 4 4 1 3 , 6 4 1 6 , 8 3 1 5 , 3 2 1 Objaœnienia – Explanations: pg – piasek gliniasty – loamy sand; ps – piasek s³abogliniasty – sand.

11 OGÓLNA ZAWARTOŒÆ Zn, Cu I Pb ORAZ ZASOLENIE GLEB OGRODU DENDROLOGICZNEGO...

wody opadowej w obszarze zalesionym i zakrze-wionym, jakim jest badany park.

Czarnowska [1997] twierdzi, ¿e zawartoœæ metali ciê¿kich bardzo ró¿nicuje siê w przestrzeni w po-szczególnych warstwach gleb miejskich, co jest ty-powe i wynika z odmiennego ich usytuowania wzglê-dem zak³adów przemys³owych i tras o zró¿nicowa-nym ruchu ko³owym.

Maksymaln¹ ogóln¹ zawartoœæ cynku, miedzi i o³owiu odnotowano w poziomie próchnicznym gleb usytuowanych najbli¿ej jezdni (tab. 2). W miarê od-dalania siê od ulicy obserwowano spadek zawartoœci metali w glebach, szczególnie wyraŸny w przypadku miedzi. W poziomie próchnicznym gleb najbardziej oddalonych od jezdni (23 m) w stosunku do zlokali-zowanych najbli¿ej (3 m) zawartoœæ cynku i o³owiu by³a dwukrotnie, a miedzi blisko dwuipó³krotnie ni¿-sza. Zmniejszanie siê zanieczyszczenia gleb niektó-rymi metalami ciê¿kimi wraz ze wzrostem odleg³o-œci od ruchliwych tras odnotowali równie¿: Czarnow-ska [1999], CzarnowCzarnow-ska, Kozanecka [2003], D¹bkow-ska-Naskrêt, Ró¿añski [2009]. Ogólna zawartoœæ mie-dzi w wierzchniej warstwie gleby, zlokalizowanej najbli¿ej jezdni, wskaza³a na iloœæ podwy¿szon¹ [Io wg Kabaty-Pendias i in. 1995] jednak nieprzekracza-j¹c¹ poziomu dopuszczalnego w œwietle Rozporz¹-dzenia Ministra Œrodowiska [2002]. W glebach bar-dziej oddalonych od ulicy zawartoœæ tego metalu w wierzchniej warstwie by³a ka¿dorazowo naturalna (0o_{). W przypadku cynku i o³owiu poziom} próchnicz-ny gleb znacznie oddalopróchnicz-nych od ulicy S³owackiego (19 m dla Zn i 23 m dla Pb) charakteryzowa³ siê pod-wy¿szonymi iloœciami tych metali (Io_{), a nawet} s³a-bym zanieczyszczeniem (IIo_{) w odniesieniu do} o³o-wiu (tab. 2). Zawartoœæ cynku w ¿adnej z

wydzielo-nych stref nie przekroczy³a iloœci dopuszczalnej, po-danej w Rozporz¹dzeniu Ministra Œrodowiska [2002]. Poziom próchniczny badanych gleb by³ najsilniej zanieczyszczony o³owiem. Ogólna zawartoœæ tego metalu w wierzchniej warstwie gleby, usytuowanej najbli¿ej ulicy (3 m), wskazywa³a na iloœæ przekra-czaj¹c¹ poziom dopuszczalny okreœlony Rozporz¹-dzeniem Ministra Œrodowiska z 2002 roku [Dz.U. nr 165, poz. 1359].

WNIOSKI

1. Zasolenie poziomu próchnicznego gleb Ogrodu Dendrologicznego im. Stefana Kownasa w Szcze-cinie zmniejsza³o siê wraz ze wzrostem odleg³oœci od ruchliwej ulicy S³owackiego.

2. Maksymalne zawartoœci cynku, miedzi i o³owiu odnotowano w wierzchniej warstwie gleb usytu-owanych najbli¿ej jezdni.

3. Ogólna zawartoœæ miedzi i cynku w poziomie próchnicznym badanych gleb nie przekracza³a wartoœci dopuszczalnych okreœlonych aktem praw-nym.

4. Ogólna zawartoœæ o³owiu w wierzchniej warstwie gleb wydzielonych stref oddalenia od ulicy by³a podwy¿szona, a w materiale pobranym najbli¿ej jezdni przekroczy³a poziom iloœci dopuszczalnej w Rozporz¹dzeniu Ministra Œrodowiska z 2002 roku.

TABELA 2. Ogólna zawartoœæ Zn, Cu i Pb oraz stopieñ zanieczyszczenia nimi poziomu próchnicznego gleb Ogrodu Dendrologicz-nego im. Stefana Kownasa w Szczecinie

TABLE 2. The total content of Zn, Cu, Pb and degree of metal contamination of soils humus horizon of the Dendrological Garden them. Stefan Kownas in Szczecin

Objaœnienia – Explanations: * 0o _{– zawartoœæ naturalna – natural content; I}o _{– zawartoœæ podwy¿szona – increased content; II}o _{– s³abe}

zanieczysz-czenie – weakly contamination; **zawartoœæ wy¿sza od dopuszczalnej wg Rozp. Min. Œrod. [2002] – content more than permissible acc. polish legislation. æ œ o ³ g el d o ,i k b ó r p r N i z d ê w a r k d o u r o b o p i n d z e j , el p m a s f o . o N g n il p m a s f o e c n a t si d d a o r f o e g d e m o rf g k g m [ u l a t e m æ œ o tr a w a Z –1_·gelby] g k · g m [ t n e t n o c l a t e M –1_ofsoi]l S_wt_gop_Kei_añ_bz_aa_tyn_-ei_Pc_ez_ny_dsz_aic_sze_in_inai_.(m₁₉et₉a₅al₎m_*i . c c a sl a t e m y b n o it a n i m a t n o c f o e e r g e D * ) 5 9 9 1 ( . h t o d n a s ai d n e P -a t a b a K n Z Cu Pb Zn Cu Pb ) m 3 ( 1 ) m 7 ( 2 ) m 1 1 ( 3 ) m 5 1 ( 4 ) m 9 1 ( 5 ) m 3 2 ( 6 3 , 2 3 1 3 , 8 7 9 , 1 7 9 , 4 8 7 , 4 9 5 , 3 6 5 , 6 2 0 , 4 1 5 , 3 1 0 , 2 1 0 , 3 1 0 , 1 1 * * 5 , 3 2 1 5 , 9 6 0 , 6 7 0 , 4 8 0 , 0 6 0 , 1 6 Io Io Io Io Io 0o Io 0o 0o 0o 0o 0o IIo Io Io IIo Io Io

12 J. CHUDECKA, E. KRZYWY-GAWROÑSKA

LITERATURA

BARAN S. 2000. Ocena stanu degradacji i rekultywacji gleb. Wydaw. AR, Lublin.

BIENIEK A, BIENIEK B. 2008. Metale ciê¿kie w glebach wzd³u¿ arterii komunikacyjnych Olsztyna. Rocz. Glebozn. 59, 3/4: 23–30.

CZARNOWSKA K. 1997. Poziom niektórych metali ciê¿kich w glebach i liœciach drzew miasta £odzi. Rocz. Glebozn. 48, 3/4: 49–61.

CZARNOWSKA K. 1999. Metale ciê¿kie w glebach zieleñców Warszawy. Rocz. Glebozn. 50, 1/2: 31–39.

CZARNOWSKA K., KOZANECKA T. 2003. Akumulacja Zn, Pb, Cu i Cd w glebach antropogenicznych Warszawy. Rocz. Glebozn. 54, 4: 77–81.

D¥BKOWSKA-NASKRÊT H., RÓ¯AÑSKI S. 2009. Formy po³¹czeñ Pb i Zn w glebach urbanoziemnych miasta Byd-goszczy. Ochrona Œrodowiska i Zasobów Naturalnych 41: 489–496.

G¥SIOREK M., NIEMYSKA-£UKASZUK J. 2004. Kadm i o³ów w glebach antropogenicznych ogrodów klasztornych Krakowa. Rocz. Glebozn. 55, 1: 127–134.

GREINERT A. 2003. Studia nad glebami obszaru zurbanizowa-nego Zielonej Góry. Oficyna Wydawnicza Uniw. Zielonogór., Zielona Góra.

KABATA-PENDIAS A., PIOTROWSKA M., MOTOWICKA-TERELAK T., MALISZEWSKA-KORDYBACH B., FILI-PIAK K., KRAKOWIAK A., PIETRUCH C. 1995. Podstawy oceny chemicznego zanieczyszczenia gleb. Metale ciê¿kie, siar-ka i WWA. Bibliotesiar-ka Monitoringu Œrodowissiar-ka, Warszawa.

LIS J., PASIECZNA A. 2005. Badania geochemiczne w Pozna-niu i okolicach. Prz. Geol. 53, 6: 470–474.

MOCEK A., DRZYMA£A S., MASZNER P. 1997. Geneza, ana-liza i klasyfikacja gleb. Wydaw. Dydaktyczne AR w Pozna-niu. Poznañ 1997: 202–274.

OSTROWSKA A., GAWLIÑSKI S., SZCZUBIA£KA Z. 1991. Metody analizy i oceny w³aœciwoœci gleb i roœlin. Katalog. Instytut Ochrony Œrodowiska, Warszawa: 87–111.

POLSKA NORMA PN-R 04032. Gleby i utwory mineralne. Po-bieranie próbek i oznaczanie sk³adu granulometrycznego. Polski Komitet Normalizacyjny; 2 stycznia 1998 r. (Uchwa³a nr 1/98-o).

POLSKA NORMA PN-ISO 10390. Jakoœæ gleby. Oznaczanie pH. Polski Komitet Normalizacyjny; 11 grudnia 1997 r. (Uchwa-³a nr 42/97-o).

POLSKIE TOWARZYSTWO GLEBOZNAWCZE (PTG 2008). 2009. Klasyfikacja uziarnienia gleb i utworów mineralnych. Rocz. Glebozn. 60, 2: 5–16.

ROZPORZ¥DZENIE MINISTRA ŒRODOWISKA z dnia 9 wrzeœnia 2002 r. w sprawie standardów jakoœci gleby oraz standardów jakoœci ziemi. Dz.U. z dnia 23 wrzeœnia 2002 r., nr 165, poz. 1359.

Dr hab. in¿. Justyna Chudecka

Zak³ad Rekultywacji i Chemii Œrodowiska

Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie ul. S³owackiego 17, 71-434 Szczecin

e-mail: Justyna.Chudecka@zut.edu.pl