Gleby jako środowisko oczyszczania ścieków

JOZEF BOĆKO

GLEBA JA K O ŚRODO W ISKO OCZY SZCZA N IA ŚC IEK Ó W

Zakład Rolniczego W ykorzystania Ścieków WSR W rocław

R olnicze w y ko rzy stan ie w ód ściekow ych spełnia jednocześnie d w a zadania: ochronę w ód pow ierzchniow ych p rzed zanieczyszczeniem oraz w y k o rzy stan ie zdolności naw ożącej i zw ilżającej ścieków do w zro stu roślin. G leba pól n a w ad n ian y ch m oże spełniać ro lę pełnej oczyszczalni ścieków, zachow ując p rz y ty m swe n a tu ra ln e fu n k cje w p ro d u k cji ro ślinn ej.

W ody ściekow e, szczególnie m iejsk ie i p rzem ysłu rolno-spożyw czego, zasobne są w su b sta n c ję organiczną i skład niki pokarm ow e, p rz e d sta ­ w iają więc dużą w artość naw ozow ą. W naszych w a ru n k a ch klim aty cz­ nych rów nież d ziałanie zw ilżające ścieków z re g u ły posiada d o d atn i w pływ na plonow anie roślin, szczególnie na glebach lekkich, k tó re n a j­ b ard ziej o d czuw ają niedobór wilgoci. Istn ieje ścisły fu n k cjo n a ln y żw ią- zek m iędzy dokładnością oczyszczania ścieków w środow isku glebow ym a w yko rzy stan iem przez ro ślin y sk ładn ik ó w naw ozow ych.

Z w ykle część sk ład nik ó w nie p o b ran a przez ro ślin y jest czasowo m agazynow ana w glebie, głów nie pod postacią su b sta n c ji organicznej. Rów nocześnie je d n a k p rz y w ysokich daw k ach polew ow ych m ogą pow stać pew ne s tra ty składników pokarm ow ych, k tó re w przesiąk ający ch w o­ dach p rze d o stają ßiq do głębszych w a rstw poza zasięg k o rze n i ro ślin bądź z w odam i d ren a rsk im i w ę d ru ją do wód pow ierzchniow ych. Tego ro d za ju s tra ty są niepożądane zarów no z rolniczego p u n k tu w idzenia,

ja k ró w n ież ze w zględów s a n it a r n y c h . P rz y praw id łow ej eksp lo atacji

pól n aw ad n ian y ch s tra ty te są nieznaczne i na ogół nie p rzek aczają k il­ k u n a stu p ro ce n t składników p o k arm ow ych w sto su nk u do ilości, d o sta r­ czanych w w odach ściekow ych.

498 J. Boćko

d u jące się w w odach ściekow ych sk ła d n ik i pokarm ow e są p rak ty czn ie całkow icie stra c o n e dla ro ln ictw a. Rów nież p rz y oczyszczaniu ścieków n a oczyszczalniach sztucznych (m echanicznych i biologicznych) większość

składn ikó w pokarm ow y ch je s t straco n a, poniew aż ty lk o około 20% ogól­

nej ilości je s t za trzy m y w a n a na ty ch urząd zen iach w postaci osadu, k tó ry m oże być w y k o rz y sta n y do naw ożenia gleby [28]. P ozostała część składn ik ó w w form ie m niej lub w ięcej zm ineralizow anej odpływ a do w ód pow ierzchniow ych. M ożna oczyw iście ścieki po biologicznym oczysz­ czeniu na sztucznych u rząd zen iach rów nież w yk orzystać do naw o dn ień rolniczych. Ścieki te po siad ają jed n a k znacznie m niejszą w artość naw o­ zową, poniew aż so rpcja zm in eralizo w any ch składn ikó w p okarm o w ych w glebie je s t znacznie niższa.

Oprócz odzyskiw ania sk ład nikó w p o k arm o w ych rolnicze w y k o rz y sta ­ nie w ód ściekow ych spełnia d ru g ie w ażne zadanie, a m ianow icie n a j­

skuteczniej chroni w ody pow ierzchniow e p rze d zanieczyszczeniem .

U jem n e sk u tk i w zrastająceg o zanieczyszczenia ściekam i rzek i zb io rn i­ ków w odnych o ddziałują n a w iele dziedzin życia gospodarczego i są n aw et z tego pow odu tru d n e do w yceny.

O czyszczanie wód ściekow ych za pom ocą sztucznych urządzeń , pole­ gające głów nie na oddzielaniu zaw iesin i zm niejszaniu biologicznego zapotrzebo w ania tle n u w ściekach (BZT), w w ielu p rzy p ad k ach je st n iew y starczające. O dprow adzane do w ód pow ierzchniow ych w dużej ilości skład niki pok arm o w e z a w a rte w ściekach w form ie zm ineralizo­ w anej w y w o łu ją siln y rozw ój glonów, k tó re są pow odem zanieczyszcze­ nia w tórnego. O b jaw y tego ro d za ju zanieczyszczenia w y stę p u ją coraz częściej i są n a w e t spoty kan e w k ra ja c h o stosunkow o dużych zasobach

w odnych, czego p rzy k ła d em m oże być jezioro H allw ile w S zw ajcarii [66].

C ałkow itą ochronę wód pow ierzchniow ych p rzed zanieczyszczeniem m oże zapew nić jed y n ie rolnicze w y k o rzy stan ie wód ściekow ych, podczas k tó ­ rego zachodzi zatrzy m an ie w glebach skład n ikó w zarów no organicznych, ja k i m in eraln y ch .

Podczas naw odnień ściekam i gleba z a trz y m u je nie tylko zanieczysz­ czenia m echaniczne, ale dzięki sw ym w łaściw ościom so rp cy jn y m rów n ież zw iązki rozpuszczalne w wodzie, stanow iące ro ztw o ry w łaściw e. D latego też gleba w odróżnieniu od środow iska typow o w odnego posiada zdol­ ności buforow e, co je st bardzo w ażne p rz y oczyszczaniu ścieków toksycz­ nych. M ała w rażliw ość gleby na zm iany w składzie chem icznym wód ściekow ych m a szczególne znaczenie p rz y oczyszczaniu n iek tó ry ch ście­ ków przem ysłow ych, nie d ający ch się oczyścić n a sztucznych u rzą d z e ­ niach oczyszczalni biologicznej.

W ody ściekow e u leg ając oczyszczeniu w glebie rów nocześnie pow o­ d u ją zm ianę w łaściw ości chem icznych i fizycznych naw ad n ian y ch gleb.

N astęp u je grom adzenie su b sta n c ji organicznej i skład nik ów p o karm o­ w ych, w w y n ik u czego podnosi się żyzność gleby [37, 55, 61, 77, 78]. W sk u tek zam u lan ia p o r d ro b n y m i cząstkam i m in e raln y m i i organicz­ nym i, d o starczan y m i przez w ody ściekow e, n a stę p u je zm niejszenie p rz e ­ puszczalności gleby. Z m ian y te w glebach piaszczystych są b ard zo korzystne, poniew aż p rz y zachow aniu d o stateczn ej przew iew ności p o p ra ­ w ia ją się w łaściw ości w odne tych gleb, w szczególności n a stę p u je w zrost polow ej pojem ności w odnej [55, 67]. N ato m iast przebieg procesów w gle­ bach ciężkich jest b ardziej złożony i nie zaw'sze n aw ad nianie ty c h gleb ściekam i pow oduje k o rzy stn e zm iany. D odatnie działanie ścieków w g le­ bach zw ięzłych zachodzi ty lk o p rz y stosow aniu niskich daw ek. W zrost obciążenia p o w odu je pogorszenie w łaściw ości fizycznych (zm niejszenie przepuszczalności w odnej i przew iew ności) i spad ek czynności biolo­ gicznych [77]. W sk u tek u tru d n io n eg o d ostępu tle n u do gleby bardzo wolno p rzeb iega m in e raliz a c ja zanieczyszczeń. W procesach glebow ych szczególnie u jem n ie odbija się obecność zw iązków tłuszczow ych, d o s ta r­ czanych ze ściekam i do gleb ciężkich. Je śli na glebach lekk ich n aw ad ­ nianie su ro w y m i ściekam i w w ielu p rzy p a d k a c h je s t k orzy stn e, to na ciężkich z re g u ły nie je s t w skazane, poniew aż szybciej p row adzi do ta k zw anego „zm ęczenia gleb y” . G leby ciężkie po siadają z n a tu ry złe sto­ sun ki po w ietrzne, a n aw adn ian ie ściekam i (pogarsza je jeszcze, co m oże doprow adzić do sta łe j anaerobiozy, k tó re j sk u tk i u jem n ie o d d ziału ją nie ty lk o na plonow anie roślin, ale rów nież na dokładność oczyszczania ścieków. W w a ru n k a ch an aerob o w y ch zachodzi m iędzy in n y m i in te n ­ syw ne w ym y w an ie w ap nia z gleby.

W niniejszej p ra c y p o d ajem y w y n ik i naszych b adań nad przeb ieg iem procesów zachodzących w glebie p rz y ró żny m obciążeniu ściekam i, ze szczególnym uw zględnieniem so rp cji składników pokarm ow ych. R ozw i­ jan ie tego tem a tu , podjętego w Polsce przez W i e r z b i c k i e g o [781, jest bard zo w ażne nie ty lk o z teoretycznego p u n k tu w idzenia, ale p rz e ­ de w szystkim m a duże znaczenie dla p ra k ty k i rolniczej i sa n ita rn e j, poniew aż um ożliw ia lepsze kierow an ie procesam i oczyszczania ścieków w środow isku glebow ym i osiąganie w iększych korzyści gospodarczych.

OBIEKTY BADAŃ I METODYKA

W iększość p ra c b adaw czych z dziedziny m elio ra c ji rolnych, w tym tak że z rolniczego w y k o rzy stan ia wód ściekow ych, w ym aga, aby w szyst­ kie ele m en ty dośw iadczalne b y ły p rzep row ad zon e w n o rm aln ej skali pro d u k cy jn e j. Na m ałych poletk ach niem ożliw e je st u trz y m an ie w łaści­ w ych elem entów hydrologicznych w n aw ad n ian ej glebie, k tó re b y od­ pow iad ały założeniom dośw iadczenia. W odróżnieniu od dośw iadczeń

500 J. Boćko

typow o roln iczych (naw ożenionych, odm ianow ych itp.) p race dośw iad­ czalne nad re g u la c ją sto su n kó w w odnych, a w szczególności z naw o d ­ nieniam i g raw itacy jn y m i, w y m ag ają dużych pow ierzchni łanow ych, aby m ogły odzw ierciedlać w łaściw y obraz stosunków pow ietrzno -w od n ych n aw ad n ian ej gleby. D latego większość naszych b ad ań przeprow adzono n a istn iejący ch obiektach p ro d u k cy jn y ch . Do tego skłoniła n as jeszcze d ru g a p rzyczyna: g leby naw ad n ian e w odam i ściekow ym i u leg a ją p e w ­ nym p rzeobrażeniom , k tó re to zm iany d a ją się zauw ażyć po w ielo let­ nim n aw ad n ian iu , a nie p ozo stają bez w p ły w u na dokładność oczysz­ czania ścieków w ty m środow isku.

N aszym i b ad an iam i objęliśm y podane niżej o biekty, naw ad n ian e ściekam i m iejskim i i cukrow niczym i, położone na różn y ch glebach i o różn y m okresie u żytkow ania.

P s i e P o l e . B adano łąk ę dośw iadczalną, n a w a d n ian ą sy stem em deszczow nianym . J e s t to jed e n z nielicznych obiektów , na k tó ry c h za­ chow ane zostały n a tu ra ln e poziom y genetyczne gleby, będącej piaskiem gliniastym , leżącym na glinie zw ałow ej. D okładny opis w a ru n k ó w te r e ­ now ych z n a jd u je się w p o p rzed n ich naszych o pracow aniach [9, 10].

K a m i e n i e c W r o c ł a w s k i . S ta cja D ośw iadczalna IMUZ, gos­ p o d a ru ją ca ,na p iask u gliniastym , podścielonym gliną zw ałow ą. W od­ ró żn ieniu od Psiego P o la istn ieje tu d ziałająca sieć d ren a rsk a, założona na głębokości średnio 1,1 m. B adano w odcieku d ren ó w zanieczyszczenia bakteriologiczne, zm iany w w ysyceniu k om pleksu sorpcyjnego n aw a d n ia ­ nej gleby i intensyw ność ro zk ład u celulozy, w celu określen ia biolo­ gicznej aktyw n ości w glebie.

O s o b o w i c e k. W r o c ł a w i a . Iry go w ane pola użytk ow ane są od 60 lat. W szystkie są zdren o w an e (d ren y w rozstaw ie 12 m leżą na głębokości 1,2 m). W y stę p u ją tu dość zróżnicow ane gleby, od luźnych piasków do m ad średnio zw ięzłych. R odzaje gleb p o dane są w tab. 1— 5. Na obiekcie ty m określono dokładność oczyszczania wód ściekow ych za pom ocą analiz chem icznych i m ikrobiologicznych odcieku d renarskiego. Ze w zględu na to, że b ad an ia prow adzono na k w a te ra c h n aw adniany ch w skali p ro d u k cy jn e j, jako po w tó rzen ia tra k to w a n o odcieki z poszczegól­ nych w ylotów dren arsk ich . W celu w y jaśn ien ia podaję, że na polach iry g a c y jn y c h poszczególne ciągi d re n a rsk ie z re g u ły nie są łączone w działy, a każd y z nich je s t zakończony w ylotem . Na obiekcie ty m badano ró w n ież biologiczną aktyw ność i przem ieszczanie zw iązków że­ laza w glebie.

P o l a i r y g a c y j n e c u k r o w n i S t r z e l i n . L eżą one na gli­ nie p y laste j podścielonej piaskiem . J e s t to obiekt nowo zbudow any, na k tó ry m badano dokładność oczyszczania ścieków cuk row niczych spła- w iakow ych.

P u c z n i e w . B adan y m o biektem b y ła łąk a na to rfie średnio ro z ­ łożonym , n a w ad n ian a ściekam i łódzkim i z rzek i N er. Śledzono so rp cję b a k te rii w glebie torfow ej.

B adania nad oczyszczaniem m iejskich w ód ściekow ych w glebie b y ły w y kon y w an e zarów no w okresach letnich, jak i zim ow ych. N atom iast ścieki cukrow nicze, ze w zględu na k a m p a n ijn y okres ich pro d u k cji, badano ty lk o w m iesiącach jesienno-zim ow ych. Z pow odu tego, że większość b adań nad dokładnością oczyszczania wód ściekow ych p rze ­ prow ad zaliśm y w w a ru n k a ch p ro d u k cy jn y c h , jako pow tórzenia tr a k to ­ w aliśm y poszczególne w y lo ty d ren arsk ie, z k tó ry c h pobierano odciek do analiz. Zw ykle ograniczaliśm y się do trz e ch pow tórzeń. Je d n a k w tego ty p u b adaniach, ze w zględu na zm ienność w ielu czynników , n apo ty k a się na duże tru d n o śc i w w y jaśn ien iu n iek tó ry ch procesów zachodzących w glebie pod w pływ em naw o d n ień ściekam i. D latego też obok b adań polow ych p rzep ro w ad zaliśm y dośw iadczenia lizym etryczne. Do tego celu

p osłużyliśm y się liz y m e tra m i o w ym iarach: śred n ica 21 cm i w ysokość

100 cm. O siem lizy m etró w napełniono piaskiem słabogliniastym , z za­ chow aniem n a tu ra ln e g o u k ład u w arstw . L iz y m e try naw ad nian o po­ w ierzchniow o, p rzeciętn ie d w a razy tygodniow o, p o jedy nczy m i d aw k a­

m i 100 m m w przeciąg u dw u lat.

W czterech lizy m e tra c h b y ł u trz y m y w a n y sztucznie sta le w ysoki po ­ ziom w ody ściekow ej, aż do sam ej pow ierzchni; w pozostałych czterech pełne w ysycenie w odą p o r gleby trw ało k ilk adziesiąt m in u t po każdym naw odnieniu (czas w siąkania), a w okresach m iędzy naw odnieniam i gle­ ba w ty ch liz y m e tra c h uleg ała n ap o w ietrzan iu.

O znaczenia chem iczne poszczególnych składników w wodzie ścieko­ w ej p rzed i po oczyszczeniu przeprow adzono ogólnie stoso w anym i m e­ todam i: p otas, sód i w apń na fo tom etrze płom ieniow ym , fosfor k o lo ry ­ m etry cznie, azot wg K ield ah la. W n iek tó ry ch badaniach, ja k np. nad określeniem biologicznej aktyw ności, n aw ad n ian ej gleby, zastosow aliśm y now e m etody, k tó re zostały podane p rzy om aw ianiu ty ch zagadnień w poszczególnych rozdziałach.

ZDOLNOŚĆ GLEBY DO ZATRZYMYWANIA ZANIECZYSZCZEŃ

P ro ces oczyszczania wód ściekow ych w środow isku glebow ym o bej­ m u je p ew ien zam k n ięty cykl, na k tó ry składa się:

— zatrzy m y w an ie zanieczyszczeń w glebie podczas n aw ad niania, — rozk ład zanieczyszczeń, czyli ich m in eralizacja,

— asy m ilacja p ro d u k tó w ro zk ład u przez ro ślin y lu b m agazynow anie ich w glebie, głów nie przez zw iększenie zapasów su b sta n c ji organicznej.

502 J. Boćko

nie od w ielkości d aw ki n aw ad n iającej, ro d z a ju zanieczyszczeń oraz w ła­ ściw ości n aw ad n ian ej gleby. P rz y stosow aniu niskich daw ek n a w a d n ia ­ jących, gdy zw ilżany jest tylk o g ó rn y poziom gleby, zachodzi całkow ite unicestw ienie zanieczyszczeń. W p ra k ty c e ta k dokładne oczyszczenie ścieków m ożna osiągnąć p rz y zastosow aniu deszczow nianego sy stem u naw ad n ian ia. N ato m iast p rzy naw odn ien iach g raw itacy jn y ch , ze w zględu na sam ą tech n ik ę naw odnień, dawfki ścieków zw ykle p rze k ra cz a ją poło­ w ą pojem ność w odną górnego poziom u glöby i w sk u tek tego zachodzą p rzeciek i do głębszych w arstw , gdzie m ogą rów nież p rzenik ać zan ie­ czyszczenia. Je d n a k m echanizm oczyszczania wód ściekow ych w środ o ­ w isku glebow ym sp rz y ja zatrzy m y w a n iu zanieczyszczeń w w ierzchniej w arstw ie gleby, biologicznie n a jb a rd zie j czynnej, gdzie n a jła tw ie j te zanieczyszczenia u leg a ją rozkładow i.

Z n a jd u ją c e się w w odach ściekow ych organiczne i m in e raln e zan ie­ czyszczenia m ożna podzielić na trz y ,grup y :

— zaw iesiny podlegające sed y m en tacji (cięższe od w ody) lu b p ły ­ w ające (lżejsze od wody), d ające się stosunkow o łatw o usunąć ze ścieków na u rząd zen iach m echanicznych oczyszczalni. Zaliczyć tu m ożna m iędzy in n y m i ró w n ież ja ja robaków , k tó re z n a jd u ją się na p ogran iczu te j i następ n ej g ru p y i d a ją się w ydzielić w dużym procencie w osadnikach;

— ciała koloid aln e, k tó re w n o rm aln y ch w a ru n k a ch w wodzie nie pod legają opadaniu. Do tej g ru p y zaliczyć należy rów nież b a k te rie , k tó ­ re w y m iaram i i zachow aniem się w wodzie p rzy p o m in ają koloidy;

— ro ztw o ry w łaściw e. Z aliczane są tu rozpuszczalne sole, k w a s y r zasady, c u k ry itp., a tak że rozpuszczone gazy, np. m etan , dW utlenek w ęgla, siarkow odór, am o n iak itp.

O becnie om ów iona zostanie zdolność g leby do zatrzy m y w a n ia z a ra z ­ ków , ja j ro b ak ó w i b a k te rii oraz głów nych składników naw ozow ych podczas naw od nień ściekam i.

J A J A H A L M I N T Ó W

W szystkie ciała, k tó re sw ym i w y m iaram i p rze k ra cz a ją wiellkości po r glebow ych, są z a trzy m y w an e na pow ierzch ni gleby tw orząc na niej War­ stew k ę osadu. R azem z zaw iesin am i są zatrzy m y w a n e w glebie ja ja robaków . W a s i l k o w a w sw ych b ad an iach stw ierd ziła, że ja ja glist ludzkich w czasie naw o dnień ściekam i m iejsk im i są z a trzy m y w a n e głów­ nie na p o w ierzchn i gleby, a tylko w m ałej ilości p rz e n ik a ją na głębokość k ilk u c e n ty m etró w [74]. W y jątko w o w g lebach o dużym obciążeniu, po w ieloletn im n aw ad n ian iu , pojedyncze ja ja znajdow ano na głębokości 20 cm. Nie ^tw ierdzono ja j ty ch ro b ak ó w w odciekach d re n a rsk ic h nie ty lk o z pól n aw adn ian ych, ale rów n ież z filtró w g ru n to w y ch wysoko

obciążonych ściekam i. M a to doniosłe znaczenie w ochronie wód po­ w ierzch n io w ych p rz e d robakam i. N ależy tu ta j podkreślić, że ja ja h e l- m in tó w są odporne n a w a ru n k i z ew n ętrzn e środow iska i na p rzy k ła d chlorow anie nie niszczy ich całkow icie [18, 74]. D latego też, ja k to stw ierdzono n a (przykładzie zanieczyszczenia rz e k i M oskw y (odbiornik ścieków m iasta M oskwy), znajdow ano ja ja ty ch robaków w wodzie na znacznie w iększych odległościach w dół rze k i niż sięgało zanieczyszcze­ nie b a k te ria m i ścieków [74]. R obaki te w glebie, w sp rz y ja ją c y ch dla nich w a ru n k ach , m ogą zachow ać sw ą żyw otność od k ilk u m iesięcy do 1 rok u. N atom iast są m ało o dporne na b ra k w ilgoci i d ziałanie słońca i dlatego na pow ierzch ni po d w pływ em in so lacji giną zw ykle podczas la ta w ciągu k ilk u d n i [74]. ,

B A K T E R I E D R O B N E I Z A W I E S I N Y K O L O I D A L N E

Z pow odu m ałych w y m iarów zaw iesin y koloidalne ty lk o częściowo grom adzą się na pow ierzchn i gleby podczas naw odnień ściekow ych. G łów nie są za trzy m y w a n e w sam y m m iąższu n a w ad n ian ej gleby. M e­ chanizm z a trzy m y w a n ia d ro b n y ch zaw iesin w glebie je'st ju ż bard ziej skom plikow any. W procesie oczyszczania ścieków z zaw iesin koloidal­ nych oprócz so rp cji m echanicznej bierze ud ział so rp c ja fizyczna. T en ro d zaj so rp cji odgryw a szczególną ro lę w zatrzy m y w a n iu b a k te rii w g le­ bie. M iędzy ciałam i b a k te rii i z ia rn am i gleby w y tw a rz a się en erg ia pow ierzchniow a, k tó ra m a sw e źródło w e w zajem n y m d ziałan iu s ty k a ­ jący ch się dro b n y ch ciał [46, 81]. Z atem zdolność do zatrzy m y w a n ia b a k te rii w środow isku gleb o w ym zależy od zbiorow ej po w ierzchni czą­

s te k glebow ych. P o w ierzch n ia zbiorow a naszych gleb w y nosi 0,1—

95 m 2/g g leby [51], a n iek ied y dochodzi do 800 m2/g, co odpow iada 80 ha

na k ażd y 1 kg gleby [72]. D latego też gleb y posiadające w iele d rob n ych u tw oró w m ają dużą zdolność sorbow ania b a k te rii [7, 46].

J a k w y n ik a z p rzep ro w ad zo n y ch p rzez nas bad ań, ró w nież w gle­ b ach piaszczystych ścieki są dobrze oczyszczane z b a k te rii i to zarów no w w a ru n k a ch polow ych, ja k i lizy m etry czn y ch (tab. 1). B adania polow e p rzeprow ad zano głów nie na w rocław skich polach iry g a c y jn y c h w Oso- bow icach, k tó re p o siad ają gleby lekkie i średnio zwięzłe. W celu u zyska­ nia m ożliw ie pełnego obrazu co do zdolności za trzy m y w a n ia b a k te rii przez glebę w n a tu ra ln y c h w a ru n k a ch eksp loatacji, b ad ania nasze p rze - prow ad'ziliém y na k ilk u ob iek tach o różn ym u żytkow aniu (k w a te ry n a ­ w ad n ian e ściekam i i eksploatow ane rolniczo, f iltr y gru n to w e, lag u n y ściekow e i pola zrzutow e).

Do o k reślen ia ogólnej ilości b a k te rii oczyszczanych ścieków zastoso­ w aliśm y m etod ę p ły tk o w ą n a pożyw ce M PA oraz m iano E. coli, ogólnie

Zmniejszenie ilo ś c i b a k te rii w m iejskich wodach ściekowych po p rz efiltro w an iu przez glebę Reduction of amounts of b a c te ria in c ity sewage water a f te r f i l t r a t i o n through s o il

T a b e l a 1 Obiekt - Object Dawka ścieków Sewage dose mm Grubość warstwy f iltr a c y jn e j Depth of f i l t e r layer cm Hedukcia cgólnei ilo ś c i b a k te rii . T o ta l. b a cteria reduction % Redukcja miana E .c o li Reduction t i t r e E. c o li % Ilo ść powtórzeń (badaii) Number re p lic a tio n s (of a n aly sis)

Rodzaj gleby i uwagi S o il kind

Notes

Pola irygacyjne w Osobowicoch Irig a tio n fie ld s Osobowice

laguna ś c ie ­ kowa - sewer lagoon

120 95-97 99,9 6 Glina na piasku (mada)

Loam on sand (mada s o il) F iltr y gruntowe Ground f i l t e r s s ta le zalewa­ ne - permanen- - t ly flooded 120 90-99 99,9 8 Piasek luźny Loose sand Pola zrzutowe * Discharge fie ld s 500 120 85-99 99,0 12 Piasek luźny Loose sand Pola irygacyjne

Irr ig a tio n fie ld s 250 120 94-99,6 99,9 4

Glina na piasku Loam on sand Pola nawadniane w puczniewie

Irrig a te d f ie ld at Puczniew 250 80 97,0 99,0 3

Torf n is k i rozłożony Lowmoor decomposet sand Lizymetry

Ijsim e ters 110 100 99-99,9 99,999 32

Piasek słabo g lin ia s ty Weakly loamy sand Pola irygacyjne w Brunszwigu

Ir r ig a tio n f ie ld a t Braunschweig - - 99,7 -

-Wg Dun bar a [193 A fter Dunbar [19] Pola irygacy.jne v; Fryburgu B.

Irry g atio n f ie ld at Freiburg В. - - 99,2 -

-Lizymetry - Lysimeters 43 43 43 25 40 60 93-99,0 96-99,6 97-99,9 99.9 99.9 99.9 18 18 18

Piasek g lin ia s ty , mocny. Wg Marcilonka i Burmecnj [43J Loamy compacted sand ( a fte r Marcilonek-Burmecha [451 ) Kwatery zalewowe Flooding p lo ts -80 40 100 90 86 95 99.9 99.9 99,99

Czarnoziem południowy к .Odessy wg Budanowa [14]

South USSR chernozem n . Odessa ( a fte r Bud ano f f [14] ) * Polami zrzutowymi nazwano kwatery nawadniane niesystem atycznie dużymi jednorazowymi dawkami ścieków

Discharge f ie ld s are called here quarters irrig a te d irre g u la rly with sin g le larg e doses of sewage water

50 4 J. B o ć k o

stosow aną p ró b ę ferm en ta cy jn ą . D okładność oczyszczania ścieków obli­ czyliśm y z ró żn icy pom iędzy ilością b a k te rii w ściekach u ży ty ch do n aw o dn ień a ilością ty ch d ro b n ou stro jó w , stw ierdzonych w odcieku d ren a rsk im z n aw a d n ian e j k w a te ry . P ro c en to w y w skaźnik z a trzy m y w a ­ nia b a k te rii w glebie a obliczyliśm y w g w zoru:

« = ^ . 1 0 0 Сг

gdzie Ci — ilość b a k te rii w jed n o stce ścieków nie oczyszczonych,

C2 — ilość b a k te rii w jed n o stce odcieku po p rze filtro w a n iu przez

glebę.

T en uproszczony w zór nie u w zględnia je d n a k re te n c ji w ody w glebie. D latego też (bez w iększych błędów ) m ożna go stosow ać je d y n ie do obli­ czenia sto pn ia oczyszczenia ścieków w glebach lekkich, o m ałej zdolności zatrzy m y w a n ia w ody w w a rstw ie filtra c y jn e j i jednocześnie w p rz y ­ p ad k u użycia w ysokich daw ek naw ad n iających. N atom iast p rz y użyciu niskich daw ek naw ad n iający ch , podczas k tó ry c h objętość odcieku znacz­ nie odbiega od ilości w ody doprow adzanej do gleby, w zór na obliczenie dokładności oczyszczania ścieków w glebie p rzy jm ie n a stę p u ją c ą postać:

a = F1-g1- F , . C1 > 1 0 0 V v C,

gdzie: C i i C2 — ja k w yżej,

V± — objętość doprow adzonych ścieków na k w a te rę w m 3,

V2 — objętość odcieku z k w a te ry w m 3.

P rzy to czo ne sposoby obliczeń dokładności oczyszczania wód ścieko­ w ych zastosow aliśm y do b a k te rii, a tak że analogicznie do in n y ch w skaź­ ników oczyszczania, m iędzy in n y m i i do składników pokarm ow ych.

W y nik i b ad a ń nad so rp cją b a k te rii w glebie są zestaw ione w tab l. 1. Z b a d a ń ty ch w ynika, że na dokładność oczyszczania ścieków z b a k te rii obciążenie p ra k ty c z n ie nie m a w p ływ u ; na p rzy k ład odciek d re n a rsk i z lag u n y ściekow ej, zalanej od przeszło ro k u i stale u zu p ełn ian ej ścieka­ mi, zaw ierał w p rzy b liżen iu tę sam ą ilość b ak terii, co odciek z k w a te ry n aw ad n ian ej periodycznie co k ilk a tygo d n i d aw kam i około 250 m m. N a­ leży tu ta j dodać, że obciążenie ściekam i lag u n y ściekow ej było bardzo

w ysokie, w ynosiło bow iem ok. 20 000 m m na rok, a daw ka okresow a na

pastw isk u około 2000 m m . M imo ta k d u żych różnic w obciążeniu zm n ie j­

szenie ogólnej ilości b a k te rii w jed n y m i drugim p rzy p a d k u w ynosiło średn io 96% , z ty m że n a k w a te ra c h n aw ad n ian y ch stw ierdzono w iększe w ah ania w dokładności oczyszczania ścieków.

D ał się tu n ato m iast zauw ażyć p e w ie n w p ły w składu m echanicznego gleby n a stopień oczyszczania ścieków. N a p rzy k ła d f iltr y g ru n to w e

506 J. Boćko

zbudow ane na p iask u lu źn y m d aw ały średnio odciek nieco słabiej oczyszczony z b a k te rii niż lag un a ściekow a, z n a jd u ją c a się na m adzie śred n iej (glina na piasku). W y jaśn iając należy dodać, że filtr y g ru n to w e, ze w zględu na przeciążenie ściekam i, zn ajd ow ały się w podobnych w a ­ ru n k a c h ja k lag un a ściekow a, tj. przez cały okres b a d ań b y ły stale pod wodą, bez koniecznych dla p rze w ie trz e n ia gleby p rz e rw w n aw ad nian iu.

Stosunkow o najsłabsze oczyszczenie ścieków z b a k te rii stw ierdzono na polach zrzutow ych, gdzie so rp c ja ogólnej ilości b a k te rii stan o w iła 85— 99%, a zm niejszenie E. coli — 99%. P rz y fo rm ow aniu stoków część pow ierzchni została ogołocona z w a rstw y próchnicznej, co w płynęło na

pogorszenie oczyszczenia ścieków (tabl. 1).

W z a trz y m y w a n iu b a k te rii w glebie dużą rolę o dgryw a su b sta n c ja organiczna. N aw adnianie ściekam i surow ym i gleb piaszczystych zapew ­ nia znacznie lepsze oczyszczenie pod w zględem b a k te ry jn y m niż stoso­ w anie ty ch ścieków do naw o dn ień po w stępnym oczyszczeniu [7]. P o d ­ czas w siąk an ia su row y ch ścieków grom adzący się osad w glebie z a ty k a ­ jąc grubsze p o ry uszczelnia n a tu ra ln y f iltr glebow y i w tej w ytw o rzo nej w arstew ce osadu grom adzi się większość b a k te rii p rz e filtro w a n y c h wód ściekow ych. S tąd n asu w a się p ra k ty c z n y w niosek, że na glebach piasz­ czystych, ubogich w próchnicę, w p ierw szych latach n a w ad n ian ia ście­ k am i w celu u zy sk an ia lepszego e fe k tu oczyszczania w skazane je s t stosow anie ścieków surow ych, k tó re p rzy czy nią się do szybszego w y tw o ­ rzen ia w a rstw y zasobnej w su b sta n c ję organiczną, a ty m sam ym do polepszenia w łaściw ości sorp cy jn y ch n aw ad n ian ej gleby. Z rozum iałe jest, że p rzy użyciu ścieków surow ych p rzep isy sa n ita rn e na tere n ac h n aw ad n ian y ch p o w in n y być obostrzone.

W naszych dośw iadczeniach na polach zrzu to w y ch podczas każdego n aw ad n ian ia stw ierdzaliśm y , że pierw sze p a rtie p ojaw iającego się od­ cieku b y ły znacznie b ard ziej zanieczyszczone od śred n ich w skaźników oczyszczenia. O dnosi się to nie ty lk o do b a k te rii, ale rów nież do innych w skaźników oczyszczania, np. do składników pokarm ow ych. Z jaw isko to, k tó re zostało stw ierdzo n e także przez in n y ch au to ró w [21, 43], n a ­ leży tłum aczyć głów nie tym , że p ierw szy odciek p o jaw ia jąc y się w d re ­ nach pochodzi w yłącznie z p rzesiąk an ia ścieków przez glebę n a jk ró tsz ą drogą (w p rze k ro ju nad drenem ) i to przez n ajg ru b sze pory. W czasie trw a n ia n a w ad n ian ia grubsze k a n a lik i z a m u lają się, p ęczn ieją rów nież koloidy glebow e, a także, ja k ju ż w spom niano, p rz y użyciu ścieków zaw ierający ch zaw iesiny tw o rzy się u szczelniająca w a rstw a filtra c y jn a . W szystkie te czynniki w p ły w a ją dodatnio na lepsze zatrzy m y w an ie b a k te rii w glebie podczas przesiąk an ia wód ściekow ych.

B adania nad so rp cją b a k te rii przez glebę z n a jd u ją c ą się w lizym e- tra c h w y kazały b ard zo w ysoki stopień re d u k c ji b a k te rii filtro w a n y c h

ścieków (tab. 1). O gólna ilość b a k te rii zatrzy m y w a n a w glebie w ynosiła 99% , a re d u k c ja E. coli by ła jeszcze wyższa, bo stanow iła 99,999% ilości stw ierdzonej w w odach ściekow ych, u ży ty ch do naw odnień. W n iek tó ­ ry c h p rzy p ad k ach odciek z lizy m etró w bez żadnego rozcieńczenia w odą desty lo w an ą nie w ykazał zm ętn ienia p rzy o k reślan iu obecności E. coli. N ależy dodać, że m iano E. coli ścieków w ziętych do b adań lizy m etry cz- nych było podobne jak w b ad an iach polow ych, to znaczy w ynosiło ś re ­ dnio 10"G.

B adania lizy m etry czn e w yk azały duży stopień re d u k c ji b a k te rii p rzez glebę niezależnie od jej stosunków tlenow ych. Nie stw ierdzono żadnych różnic w za trzy m y w a n iu b a k te rii przez glebę w lizy m etrach p rze w ie ­ trz a n y ch i nie p rze w ie trz a n y ch (łącznie 32 serie). N atom iast inn e w skaź­ nik i oczyszczania ścieków b y ły znacznie lepsze w lizy m etrach p rze w ie ­ trz a n y ch niż w nie przew ietrzan y ch .

Z b ad ań ty ch nasuw a się p ra k ty c z n y w niosek, że stopień re d u k c ji b a k te rii w czasie przesiąk an ia w ód ściekow ych przez glebę bezpośrednio nie je st zależny od c h a ra k te ru i inten sy w n ości procesów biologicznych w glebie. Z rozum iałe jest, że w w a ru n k a ch tlen ow y ch przy dostateczn ej w ilgotności p ro cesy m ikrobiologiczne w glebie zachodzą z re g u ły in te n ­ syw niej niż w w a ru n k a ch beztlenow ych. B adania nasze p o tw ierd z ają , że z atrzy m y w an ie b a k te rii w glebie w czasie naw o dn ień odbyw a się głów nie na drodze sorp cji fizycznej. N ależy jed n a k podkreślić, że proces oczyszczania ścieków nie kończy się na stad ium z a trzy m y w an ia zan ie­

czyszczeń w glebie, ale polega na całkow itym ich unieszkodliw ieniu. Nie podlega chyba dyskusji, że nie tylko rozkład m a rtw e j su b sta n c ji organicznej, ale rów nież u n icestw ienie m ik roo rg anizm ó w dostarczonych w ściekach do gleby, nie przysto so w any ch do życia w środow isku gle­ bow ym , zachodzić będzie szybciej w w a ru n k a ch tleno w ych niż bez dostęp u tlenu.

Liczne b ad ania w ykazały, że b a k te rie z n a jd u ją c e się w m iejskich w odach ściekow ych, w ty m tak że chorobotw órcze, znacznie szybciej giną

w glebie niż w środow isku w odnym [2, 6, 23, 27, 33, 38, 46, 54, 78, 80].

D uża ilość b a k te rii wód ściekow ych je st spożyw ana przez am eby. Szczególnie u lu bion y m po k arm em dla Protozoa są b a k te rie nie w y tw a ­ rzające spor, do k tó re j to g ru p y należą b a k te rie chorobotw órcze [13, 46]. Nie ty lk o am eby, ale rów nież p rzed staw iciele św iata roślinnego (b akte­ rie, grzy b y prom ieniow ce) b io rą udział w niszczeniu zarazków w p ro w a­ dzany ch z nieczystościam i do gleby. O gólnie w iadom o, że w iększość stosow anych obecnie an ty b io ty k ó w je st pro d u k o w an a przez m ik ro o rg a­ nizm y, k tó re zostały w y k ry te głów nie w glebie. A l f i w spółpraco w ni­ cy stw ierd zili, że gleba naw ożona fek aliam i znacznie szybciej ulega

508 J. Boćko

stości pochodzenia ludzkiego u leg a ją m in e raliz a c ji w glebie znacznie łatw iej od naw ozu bydlęcego.

Duże znaczenie w oczyszczaniu ścieków po siad ają korzenie roślin. W rizosferze może żyć do 99,5% ogólnej ilości b a k te rii glebow ych, k tó re w y w ie ra ją h a m u ją c y w p ływ n a żyw otność b a k te rii w ód ściekow ych

[8, 46]. D latego też, ja k w y k azały b ad an ia B a l i c k i e j i S o b i e s z -

c z a ń s k i e g o [8] E. coli w glebie z roślin nością ginie szybciej (6 t y ­

godni) niż bez roślinności (10 tygodni). S tąd n asuw a się w niosek, że ro ślin y u p raw n e o d g ry w ają dużą ro lę w oczyszczaniu wód ściekow ych nie tylk o przez asy m ilację p ro d u k tó w ro zk ład u zanieczyszczeń, ale ró w ­ nież przez udział w niszczeniu b a k te rii ściekow ych p rzy pom ocy b a k te rii sw ych s tre f przykorzeniow ych.

R O Z T W O R Y W Ł A Ś C I W E

P on ad połow ę ogólnej ilości składników pokarm ow ych, zn a jd u jąc y c h się w m iejskich w odach ściekow ych w stęp n ie oczyszczonych, stan ow ią ro ztw o ry w łaściw e [24, 62]. O m ożliw ości ich z atrzy m an ia w glebie d e­ c y d u ją w łaściw ości so rp cy jn e n aw ad n ian ej gleby. W ielkość k om pleksu sorpcyjnego gleby odgryw a dużą ro lę w w y k o rzy stan iu ogólnej w arto ści naw ozow ej w ód ściekow ych. D otyczy to nie ty lk o składników p o k arm o ­ w ych, d o starczan y ch glébie w form ie zm in eralizo w an ej, ale ró w nież w d użym sto pn iu odnosi się do sk ładn ik ów w noszonych do gleby w p o ­ staci zaw iesin. W szelkie organiczne zanieczyszczenia za trzy m y w a n e w glebie na drodze m echanicznej p o d leg ają rozkładow i, w sk u te k czego sk ładn ik i p okarm ow e przechodzą do ro z tw o ru glebow ego i w p rzy p a d k u słabej ich so rp cji przez glebę p o d leg a ją w y p łu k iw an iu przez w odę z n a tu ra ln y c h opadów lu b w czasie następ n y ch n aw odnień. Sorpcja składników m in e raln y c h przez k o m p lek s so rp cy jn y gleby jest procesem złożonym i nie w szystkie sk ład n ik i do starczane w w odach ściekow ych do gleby są w niej z atrzy m y w an e z jed n ak o w ą siłą.

P o t a s . P o daw an e w lite ra tu rz e w yniki b ad ań o sorpcji składników p okarm ow ych w glebie n aw ad n ian ej w odam i ściekow ym i odnośnie za­ trz y m y w a n ia p o tasu są rozbieżne [1, 2, 22, 25, 35, 41, 49, 52, 75, 79]. K r a m e r podaje bardzo w ysoką zdolność gleby w so rbow aniu potasu, k tó ra wg tego a u to ra w ynosi dla g leby m in e ra ln e j 95% , a dla gleb to rfo w y ch 85% w sto su n ku do ogólnej ilości tego składnika, d o starcza­ nej w w odach ściekow ych [35]. N atom iast z b ad ań O t t e r a nad w y- syceniem k om pleksu sorpcyjnego gleb w ynika, że pod w pływ em w ielo­ letniego n a w a d n ian ia m iejsk im i w odam i ściekow ym i n a stę p u je w y ­ m yw an ie p o tasu z gleby [52]. To sam o m ożna w yw nioskow ać z b ad ań Z ą b k a [79]. Rów nież nasze b a d a n ia przepro w adzo ne na k ilk u rod

zą-jach gleb nie d a ły jednozn aczny ch w yników . W e w szystkich p rzy p a d k a c h uzy sk aliśm y sorpcję d o d a tn ią p o tasu p rzez glebę, jed nak że w ielkość jej k sz ta łto w ała się różnie. N a p o dstaw ie w yników zestaw iony ch w tab .

2 stw ie rd z a się, że zdolność gleby do z a trzy m y w a n ia p o tasu zależy od

obciążenia ściekam i, ro d za ju gleby i ro d za ju ścieków . W m ia rę w zro stu d aw ek n aw ad n iający ch m aleje p ro ce n t zatrzy m y w an eg o potasu. S tw ie r­ dzono to zarów no w lizy m etrach , jak i w w a ru n k a ch polow ych. Podczas

n aw odn ień p iask u słabogliniastego w w a ru n k a ch lizy m etry czn y ch

so rp cja p o tasu w ynosiła: p r z y daw ce 110 m m ścieków m iejskich — 82% ,

a p rzy daw ce 440 m m tylko 34% (tab. 2). P odobnie ta zależność u k ład a

się na polach zrzu to w y ch w Osobow icach, z ty m jed n ak , że ze w zględu

Rys. 1. Sorpcja potasu w glebie w zależności od w y ­ sokości dawki nawadniającej (gleba: piasek luźny,

stężenie K 2O w ściekach 26,4 mg/l)

1 — s o r p c j a K 20 w k g /h a ; 2 — s o r p c j a K 20 w % — ś r e d n i a p r z y d a n e j d a w c e ś c i e k ó w ; 3 — s o r p c j a K 20 w %> w p r z e ­ d z i a ł a c h d a w k i ś c i e k ó w 0— 250 m m , 250— 500 m m , 500—750 m m

Potassium sorption in soil in relation to m agnitude of the irrigation dose (soil: loose sand, K 2O concen­

tration in the sew er w ater 26,4 mg/1)

1 — K2O s o r p t i o n i n k g / m a , 2 — K2O s o r p t i o n in % — m e a n f o r g i v e n d o s e ; 3 — K 20 s o r p t i o n i n % w i t h d o s e s u p t o

250 m m , 250—500 m m , 500—750 m m

na lżejszą glebę i m n iejszy kom pleks so rp cy jn y uzyskano w arto ści od­ pow iednio niższe; p rz y daw ce 250 m m ścieków gleba zasorbow ała 31,7% p otasu i odpow iednio p rz y 500 — 24,3%, p rz y 750 m m — ty lko 14,6% potasu dostarczonego glebie w m iejsk ich w odach ściekow ych. Stosunki

te jeszcze w y raźn iej w idać n a ry s. 1, n a k tó ry m w yniki b a d a ń p rz e d ­

staw iono w przed ziałach daw ek n aw ad n iających . J a k w idać z p rzeb iegu k rzy w ej 2, zw iększenie d aw k i pole wo we j z 500 do 750 m m p rak ty c zn ie nie wzbogaciło gleby w p otas. Ś redn ie w artości sorpcji, podane w p rz e ­ działach, p rz e d sta w ia ją się n astęp u jąco: 250 m m — 31,7%, 250— 500

T a b e l a 2

Sorpcjj. potasu w gleb ie nawadnianej różnymi rodzajami wód - Potassium sorption in s o ils irrigated with different kind of sewage water

Rodzaj gleby Soil kind Miąższość warstwy filtracyjnej F iltration layer thickness m

Rodzaj wody - Kind of water

Dawka polewowa Field dose mm Stężenie K20 mg/1 % o concentration mg/1 in Sorpcja k2o w glebie к2о sorption in s o il %. m* _{Uwagi - Notes} w ś c ie ­ kach inflow w od­ cieku outflow Glina pylasta na

piasku - Fine sandy loom (25-40% sand

0 0.1-0.0? г;л) од cand

1,0 ściek i cukrownicze spławiskowe sugar factory waste water 5300 46 29 37 5,6 Cukrownia S trzelin , pola irygacyjne

Sugar factory S trzelin , irrigation fie ld s

Piasek sla b o -riiü ics- ty

Weakly loamy sand

1,0

ściek i cukrownicze spływiakowe

sugar factory waste water 110 103 4 96,1 0,9 Lizymetry nie przewietrzane Unaeratea lvzimeters

10 90,3 1,7 Lizymetry p rze w ie tr za ne Aerated l y z i m e t e r s ś c i e k i cukrownicze dy fu zy jne 6Ugar f a c t o r y d i f f u s i o n e f f l u e n t e 110 140 7 " 95 0,9

11 92 1,9 Lizymetry nie przewietrzane

Unaeratea lyzimeters piasek słab o-glin ias-

Weakly loomy sand 1,0

ściek i miejskie

city sewage 110 22 4 82 1,5 Lizymetry pr ze w ie trz a n e

Aerated l y z i m e t e r s

440 22 14,5 34 1,8

P ia se k luźny

Loose sand 1,2 ściek i miejskie city sewage

250 26,4 18 31,7 4,6

Pola zrzutowe w Osobowicach Discharge f i e l d s a t Osobowice

500 26,4 20 24,3 4,2

750 26,4 22,5 14,6 4,4

Piasek g lin ia sty mocnj Compacted loamy send

0,9 ściek i miejskie - city sewage 30 46,2 1,9 96 - Pola nawadniane,Psie Pole [42]

S u b s u r f a c e - i r r i g a t e d f i e l a s a t p si e Pole [42]

4,0 woda rzeczna - river water - 4,1 2,4 41

3,1 ściek i biologicznie oczyszczone

b iologically purified efflu en ts - 12,4 4,9 59 - Gleby lekkie Light s o ils p2J[22)

4 , 0 ściek i surowe

untreated effluents “ 19,3 4,3 78

-ł m - b-łąd bredni średniej w %

m - mean error of means in %

51 0 J. B o ć k o

m m — 16,6%, a w przed ziale 500— 750 m m ju ż tylko 3,4% , k tó ra to w artość nie m a żadnego p rak tyczn ego znaczenia.

O gólnie dało się zauw ażyć słabszą so rpcję potasu p rz y naw o d n ie­ n iach ściekam i m iejsk im i w p o ró w n an iu ,do n aw od nień ściekam i cu k ro w ­ niczym i. Z jaw isko to m ożna tłum aczyć niższym stężeniem p o tasu w ście­ kach m iejskich, a także obecnością znacznych ilości sodu w ty ch ostatnich. Te dw a p ie rw ia stk i p o siad ają zbliżone w łaściw ości i w zajem ­ nie się w y p ie ra ją z kom p lek su sorpcyjnego gleby, o czym pośrednio

św iadczą w y niki b ad ań p rzed staw io n e na rys. 2.

Ścieki cukrownicze waste water from sugar factory

Woda destylowana distilled water

Ścieki miejskie, city sewer effluents

ттьтть

Rys. 2. Sorpcja potasu w glebie nawadnianej ściekam i w lizym etrach

1 — s t ę ż e n i e K 20 w o d c i n k u w m g / l , 2 — s o r p c j a w °/o

Potassium sorption in lysim eter soil irrigated w ith factory and city efflu en ts

1 — K 20 c o n c e n t r a t i o n in e f f l u e n t m g /1 , 2 — s o r p t i o n °/o

K a tio n p o tasu je st głów nie so rb o w a n y w ym iennie przez kom pleks s o rp c y jn y gleb. W czasie p rzesiąk an ia w ody ściekow ej p rzez glebę k a ­ tio n y z ro ztw o ru w chodzą do w a rstw y d y fu zy jn e j kom pleksu so rp c y j­ nego, w y p ierając rów now ażnikow o in n e k atio n y . O dgryw a tu ro lę .energia w chodzenia do k om pleksu sorpcyjnego i praw o d ziałan ia m as. Zdolność do za trzy m y w a n ia p o tasu n a w e t w tej sam ej glebie je st zm ien na i z a ­ leżna od stężen ia in n y ch k atio n ó w w ściekach. Ilość zatrzym y w aneg o potasu w glebach je st zależn a od rów n o w agi dynam icznej m iędzy roz­ tw o rem glebow ym a sorb en tem . Z b a d ań G r i n b e r g a i T h o m a s a

[22] w ynika, że im w oda do n aw o d nień je st uboższa w p otas, ty m p ro ­

c e n t jego za trzy m y w a n ia w glebie je s t niższy (tab. 2). N asuw a się w nio­

sek, że w glebach zasobnych w p o tas p rz y n aw o dn ieniach ściekam i ubogim i w te n sk ład n ik zam iast sorp cji m oże n a w e t występo'wać jego

512 J. Boćko

d esorpcja. Poza ty m ilość m agazynow anego p o tasu w glebie je s t zależna od w ielkości ko m pleksu sorpcyjnego, a więc procentow ego udziału n a j­ d ro b n iejszy ch fra k c ji i ro d za ju m in erałó w ila sty c h oraz od zaw artości pró ch n icy [26, 40]. ,

B ad aliśm y ró w nież so rp cję p o tasu w zależności od stosunków po­ w ie trz n y ch n a w a d n ian e j gleby. W w a ru n k a ch polow ych, ze w zględu n a duże tru d n o ści stw orzen ia zróżnicow anego n ap o w ietrzen ia gleby bez n a ­ ru szen ia in nych czynników , nie u dało się znaleźć jak iejk o lw iek zależności m iędzy m agazynow aniem p o tasu w glebie a jej w ilgotnością.

Z b ad ań w yk o n an y ch w liz y m e tra c h w ynika, że w glebie p rzew ie­ trz a n e j so rp cja po tasu je st nieco w yższa niż w glebie będącej sta le pod w odą (tab. 2). Z ap ew ne składa się na to k ilk a przyczyn. W glebie p rz e ­ w ie trz an e j obok głów nej sorp cji fizyko-chem icznej istn ie ją w a ru n k i dla sorpcji biologicznej, k tó ra p ra k ty c z n ie nie zachodzi w glebie stale zato­ pionej. G leb y n a d m iern ie w ilg o tn e posiadają z re g u ły niższe pH, a w środow isku glebow ym (kwaśnym so rp c ja p o tasu je s t słabsza niż w za­ sadow ym [40]. T rzeba podkreślić, że w n aszych dośw iadczeniach pH odcieków z lizy m etró w p rze w ie trz a n y ch i nie p rze w ie trz a n y ch nie różni się, co n ie jest dla nas zrozum iałe i w y m ag a dalszych badań.

B ad aliśm y z a trzy m y w an ie p o tasu przez glebę w okresie zim ow ym i letnim . N a podstaw ie oznaczeń p o tasu w odcieku d ren a rsk im z pól iry g a c y jn y c h w ty ch d w u ok resach nie m ogliśm y stw ierd zić zależności w iązania tego sk ład n ik a p rzez glebę od je j tem iperatury. N ie k tó rz y b a ­ dacze p rzypuszczają, że w niższej te m p e ra tu rz e so rp cja w y m ien na w z ra sta w sk u te k m niejszej rozpuszczalności ciała sorbow anego [40].

S ó d . P rz y rolniczym w y k o rz y sta n iu wód ściekow ych sód m oże m ieć p ew ien w pły w n a sorp cję in n y ch kationów , szczególnie potasu. S o rpcja p o tasu w glebie n a w ad n ian ej ściekam i m iejskim i, w k tó ry c h stężenie

tle n k u so d u p rze k ra cz a 100 m g/l, je s t znacznie słabsza, niż p rzy użyciu

ścieków cukrow niczych, gdzie zaw artość N a2<3 w ynosi 50 m g/l (rys. 2).

S łaba so rp cja sodu je s t raczej zjaw isk iem k orzystn ym , gdyż u tru d n ia zasolenie gleb ściekam i (rys. 5).

W a p ń . W lite ra tu rz e fachow ej u ta r ł się pogląd, że n a w ad n ian ie w odam i ściekow ym i pow oduje w y p łu kiw anie w apnia z g leby [14, 19, 41]. Było to .w ynikiem pierw szych p ra c badaw czych n a d w y k o rzy stan iem wód ściekow ych n a p olach iry g a c y jn y c h [10, 78]. N asze badania, pro­ w adzone od k ilk u n a s tu la t w te j dziedzinie, nie b y ły całkow icie zgodne z ty m u ta r ty m poglądem [11]. S tw ierdziliśm y n a przyk ład, że p rzy deszczow aniu ściekam i m iejsk im i n a stę p u je n a w e t pew ne grom adzenie w ap n ia w glebie, n a to m ia st p rzy in n y ch sy stem ach n a w ad n ian ia, gdzie z re g u ły sto su je się w yższe obciążenie ściekam i, w y stęp o w ało zubożenie g leby w te n sk ła d n ik [10, 41]. R ów nież w lite ra tu rz e obcej o sta tn ic h la t

zaczęły się pojaw iać w zm ianki, że -przy n a w a d n ian iu ściekam i m iejsk im i nie zawsze w y stę p u je w y p łu k iw an ie w ap n ia z g leby [35, 71].

W naszych dociekaniach n a d so rpcją w ap nia w glebie prześledziliśm y zachow anie się teg o sk ład n ik a p rzy ró żn ych obciążeniach ściekam i i róż­ n e j w ilgotności gleby. B ad ając odcieki d ren a rsk ie z w rocław skich pól iry g a c y jn y c h i p o ró w n u jąc je ze składem chem icznym ścieków m ożna było ogólnie stw ierdzić, że pod w pływ em n aw odnień ściekam i w apń je st w y p łu k iw a n y z gleby. B yły je d n a k p rzypadki, że w apń d o starczan y w w odach ściekow ych by ł z a trzy m y w a n y w glebie. B ad ania te p rze p ro ­ w adzone w w a ru n k a ch p ro d u k cy jn y c h nie w y ja śn iły zjaw iska. O w iele cenniejsze okazały się b a d a n ia n a d oczyszczaniem ścieków cu krow n i­ czych sp ław iak ow ych n a polach iry g a c y jn y c h cukrow ni S trz e lin [10]. N a początk u k am panii cukrow niczej, rozpoczynającej się w p aźd ziern i­ ku, stw ierdziliśm y sorbow anie w ap n ia przez glebę. W czasie trw a n ia k am p an ii dał się je d n a k zauw ażyć sp a d ek sorpcji w apn ia aż do w y stą ­ p ienia d esorpcji teg o sk ła d n ik a z gleby. D esorpcja ta p rzy końcu k am ­ p anii w ynosiła 30% s ta n u początkow ego. W ciągu całej k am panii, trw a ­ jącej 3 m iesiące, p rz y obciążeniu 5300 m m ścieków spław iakow ych, do­ starczono 8480 k g /h a CaO, a w odpływ ie stw ierdzono 8734 kg/ha, czyli w siumie u b y te k w ynosi 254 kg CaO /ha, co stanow i 3% ilości doprow a­ dzonej w ściekach cukrow niczych.

W apń jak o k a tio n je s t so rb o w an y w y m iennie przez kom pleks sorp­ cy jn y . U w aża się, że w p o ró w n a n iu do p o tasu jo n w apniow y z w iększą en erg ią w chodzi do kom pleiksu so rp cy jn eg o [40], ale rów nocześnie ze w zględu n a znaczne uw odnienie u leg a on łatw iejszem u w y m yciu . J e d ­ nakże w ap ń oprócz sorp cji w y m ien nej m oże być z a trzy m y w a n y w glebie n a zasadzie sorpcji chem icznej, poniew aż tw o rzy sole tru d n o rozpusz­ czalne, np. o b o jętn y w ęg lan w ap n ia — СаСОз.

J a k z tego .wynika, so rpcja w ap nia w glebie m oże m ieć ró żn y znak (dodatni lub u jem ny) n a w e t w te j sam ej glebie i p rzy użyciu ścieków o jed n ak o w y m składzie chem icznym . N a p o czątk u kam p an ii pierw sze n a w a d n ian ia p ow odow ały w ysycenie k o m p leksu glebow ego k ation am i, w ty m rów nież jo nem w apniow ym . W m ia rę zw iększania daw ek ścieków so rp cja w ap n ia m a la ła w glebie nie ty lk o z pow odu w ysycenia kom ­ plek su sorpcyjnego zasadam i w pierw szy ch naw odnieniach, ale także sk u tk ie m zw iększania tego sk ład n ik a w odcieku przez uruch om ienie w apnia zw iązanego chem icznie w glebie. W iwodach ściekow ych bow iem p okaźną ilość zanieczyszczeń stano w ią zw iązki organiczne, k tó re pod­ czas ro zk ła d u zuży w ają tle n w środow isku, a w ydzielają d w u tlen e k w ęgla. P od jego w pływ em obojętne w ęg lan y w apnia przechodzą w dw u­ w ęglany, k tó re jak o rozpuszczalne w y m y w an e są z gleby.

514 J. Boćko

tle n k u w ęgla w roztw orze glebow ym , k tó ra w zrasta ze w zrostem w il­ gotności gleby, u tru d n ia ją c y m w ym ianę p o w ietrza glebow ego. Prócz

tego w niższych te m p e ra tu ra c h w z ra sta rozpuszczalność CO2 w wodzie,

a co za ty m idzie, ilość k w asu w ęglow ego. D latego też szczególnie n a ­ w odnienia w chłodniejszym okresie ro k u (jesień, zima, w czesna wiosna) p ow odują in ten sy w n iejsze w ym y w an ie w ap nia z gleby. P o śred nim do­ wodem , że naw o dn ienia zim owe ściekam i m ogą w znacznym sto p n iu przyczynić się do zubożenia gleb y w w apń, są b a d a n ia K a r a s i a [31] n a d zaw artością sk ład nik ów pokarm ow y ch w sianie z łąk n a w a d n ian y c h w zim ie ściekam i rzek i N er. O kazało się, że n aw o dn ienia zim owe w znacznym sto p n iu zm n iejszy ły ilość CaO w saichej m asie siana. N a­ tom iast n a ty ch sam ych glebach n aw o d nienia ściekam i, przep ro w ad zan e w yłącznie w okresie w eg etacy jn y m , n a w e t nieco podw yższyły z aw ar­ tość teg o sk ład n ik a w sianie.

W celu uch w ycenia różnic w n a tę ż e n iu grom adzenia bądź w y p łu k i­ w ania w ap n ia z gleby w zależności od stosumków p o w ietrzn y ch p rze­ prow adzono b ad an ia lizy m etry czn e: w glebie p rze w ie trz a n ej i stale nad m ie rn ie naw ilżan ej (każda kom b inacja w 4 pow tórzeniach). Do b ad ań u ży to ścieków cukrow niczych sp ław iakow ych z C ukrow ni K lecina pod W rocław iem . W yniki b ad ań p rzedstaw io n e na rys. 3 w skazują, że n a p o czątk u dośw iadczenia, a w ięc p rzy n isk im obciążeniu ściekam i, zacho­ dziła w y raźn a sorpcja w ap n ia i to zarów no w glebie p rz e w ie trz a n e j, jak i nie p rze w ie trz a n ej.

Po k ażdym jed n a k n a stę p n y m n aw o d n ie n iu lizy m etró w zdolność gle­ b y do zatrzy m y w an ia w ąp nia m alała. S pad ek sorpcji w ystępo w ał znacznie szybciej w liz y m e tra c h o w ysokiej sta łe j w ilgotności gleby. W kom binacji tej p rz y daw ce ścieków w wysokości 500 m m zaznaczyła się już d esorpcja w apnia. W p rz y p a d k u gleby p rze w ie trz a n ej sorbow anie tego sk ład n ik a zachodzi znacznie energiczniej i sorpcja d o datn ia jeszcze

je s t w idoczna p rzy daw ce około 1200 m m ścieków.

N a rys. 3 p rzed staw iliśm y b ilan s CaO w glebie n a w a d n ian e j ścieka­ m i w om aw ianych kom binacjach. W liz y m e tra c h p rze w ie trz a n y ch m ak sy m aln a ilość w apnia zatrzy m y w an ego w glebie z n aw od nień ście­ kam i w ynosi ponad 500 m g /lizym etr, co w p rzy bliżeniu na h e k ta r daje

140 kg CaO (1 m g CaO w lizy m etrze o pow ierzchni 0,035 m2 odpow iada

0,28 kg /h a tego składnika). W liz y m e tra c h nie p rze w ie trz a n y ch w po­ czątkow ym okrasie rów nież w y stę p u je grom adzenie w apnia i osiąga m aksim um 350 m g /lizy m etr, co d a je 98 kg/ha. W lizy m e tra c h ty c h za­ znacza się ta k w y raźn y sp ad ek sorpcji ze zw iększaniem d aw ek ścieków,

że p rzy norm ie naw o dnienia około 1000 m m ścieków cała ilość w apnia,

zatrzy m y w an a w początkow ym okresie naw odnień, została w y p łu k an a. D alsze n aw od n ienia pow odują w y p łu k iw an ie CaO kosztem zapasów

z n a jd u jąc y c h się w glebie p rzed rozpoczęciem dośw iadczenia. P rz y koń cu tej serii b a d a ń po 73 dniach, p rzy su m ary czn y m obciążeniu 1450 m m ścieków, w liz y m e tra c h nie p rze w ie trz a n y ch stw ierdzono u b y te k 470 m g C aO /lizym etr, co odpow iada 132 kg CaO /ha.

1 т о к: i 1200 1 1000 § ■§ 800 н _ООО

1

■8

3 1

11

_{I I}

Rys. 3. Sorpcja w apnia w glebie

a — p r z e b i e g s o r p c j i ; 1 — s u m a d a w e k ś c i e k ó w , 2 — s o r p c j a C a O w l i z y m e t r a c h p r z e w i e t r z a n y c h , 3 — s o r p c j a C a O w l i z y m e ­ t r a c h n i e p r z e w i e t r z a n y c h ; b — b i l a n s C a O : 1 — w g l e b i e p r z e ­

w i e t r z a n e j , 2 — n i e p r z e w i e t r z a n e j

Calcium sorption in soil

a — c o u r s e o f s o r p t i o n ; l — s u m o f s e w e r w a t e r d o s e s , 2 — C a O s o r p t i o n in a e r a t e d l y s i m e t e r s , 3 — C a O s o r p t i o n i n n o n a e r a t e d

l y s i m e t e r s

b — C a O b a l a n c e in : 1 — a e r a t e d , 2 — n o n a e r a t e d s o il

P od an e w artości w y ra ż ają różnice w ilości w apnia zatrzy m y w an eg o bądź w y płu k iw an eg o z gleby, obliczone w sto su n k u do dostarczonego w w odzie ściekow ej. W opisanym cy k lu dośw iadczenia dostarczono w w odach ściekow ych do g leb y po 2643 mg CaO n a lizy m etr, a w

od-516 J. Boćko

pływ ie stw ierdzono: z g leb y p rze w ie trz a n ej — 2143 m g C aO /lizym etr, co w p rzeliczen iu stan ow i 600 kg CaO /ha, a odciek z g leb y nie p rzew ie­ trz a n e j zaw ierał 3103 m g /lizy m etr, co w ynosi 870 kg CaO /ha. Są to w artości bard zo duże. W edług naszych b ad a ń z g ru n tó w o rn y ch zdreno­ w any ch nie n aw a d n ian y c h (gliny średnie), a ty lk o zasilanych w odam i

z opadów n a tu ra ln y c h , w w odach d ren a rsk ic h uchodzi rocznie z 1 ha

około 50 kg CaO. W lite ra tu rz e sp o ty k a się znacznie w iększe w artości, np. R u s s e l dla w a ru n k ó w angielskich p o d aje jak o śred nie ilości w apnia w y płu k iw an eg o z g ru n tó w o rn y ch zdrenow anych 2,5— 5,0 q

СаСОз, co w przeliczen iu n a CaO stanow i 1,4—2,8 q /h a [60]. P rzelicza­

jąc ilość w y p łu kiw an eg o w apn ia z gleby n a jed n o stk ę p rze filtro w a n e j w ody nie stw ierd za się znacznych różnic w intensyw ności tego procesu w w a ru n k a ch n a tu ra ln y c h i p rzy n aw o d n ie n iu w odam i ściekow ym i. N ależy jeszcze dodać, że w oda z opadów je st całkow icie pozbaw iona soli, n a to m ia st w ody ściekow e zawsze zaw ierają pew ne ilości skład nik ów m in eraln y ch . A więc w pew n y ch w a ru n k a ch naw odnienia w odam i ście­ kow ym i m ogą się przyczynić do zw iększenia zapasów w ap nia w glebie. N ależałoby w yjaśnić, dlaczego w e w szystkich daw n ych p racach o ro l­ niczym w y k o rz y sta n iu wód ściekow ych w y rażan o pogląd, że n aw o d n ie­ nia w odam i ściekow ym i p o w o du ją in te n sy w n e w y płu kiw an ie w apnia z gleby. G łów na przyczy n a tk w i zapew ne w tym , że pierw sze p race badaw cze n a d ty m zagadnieniem b y ły prow adzone w yłącznie n a polach iry g a c y jn y c h , a w ięc glebach w ysoko obciążonych ściekam i. W sk u tek tego istn ia ły tam sp rz y ja ją c e w a ru n k i przechodzenia w ęglanów w łatw o rozpuszczalne dw uw ęglany, p o d legające w y m y w an iu z gleby. G łów nym je d n a k dow odem zubożania w w apń gleb n a w a d n ian y c h ściekam i m iały być an alizy chem iczne siana, k tó re w y k azały znacznie m n iej teg o skład­ n ik a niż w sianie z łąk nie n aw ad n ian y ch . Bliższe bad an ia n a d ty m zagadn ien iem w ykazały, że m ała zaw artość OaO w sianie z pól iry go- w any ch jest w ynikiem częstego koszenia łąk, co nie sp rz y ja grom adze­ n iu w apnia oraz fo sfo ru w ro ślinach [9, 31, 65]. W sk u te k in ten sy w n eg o naw ożenia, szczególnie azotem d o starczan y m w ściekach m iejskich, na

łąk ach iry g o w an y ch zbiera się 5— 6 pokosów sian a w sezonie w eg eta­

cy jn y m o dużej zaw artości białka, często p rzek raczającej 2 0% w suchej

m asie plonu. O gólnie w iadom o, że m łode, b u jn ie rosnące rośliny, gro­ m adzą sto sunkow o m ało w apnia.

J a k w y k azały nasze b a d a n ia n a Psim P o lu [9] i S z e r s z e n i a w O sobow icach [65], samo- w apnow anie g leby p rak ty c zn ie nie zw iększa zaw artości w apnia w plonie siana z gleb n a w a d n ian y c h w odam i ścieko­ w ym i. N ależy jeszcze dodać, że n aw a d n ian ie m iejsk im i w odam i ścieko­ w ym i, p rzy rów noczesnym zapew n ien iu odpow iednich stosun kó w tlen o ­ w ych w glebie, w zm aga p rocesy n itry fik a c y jn e . B a k te rie biorące u dział

w ty c h p rzem ian ach azo tu m ogą ko rzystać z o b o jętn y c h w ęglanów w ap nia [56] i ty m sam ym czynić w ap ń b ard ziej dostęp ny m dla roślin.

F o s f o r . P a n u je ogólna opinia, że z głów nych składnik ów p o k a r­ m ow ych, z n a jd u jąc y c h się w w odach ściekow ych, fosfor je s t n a jle p ie j z a trzy m y w a n y przez glebę [1, 2, 22, 42]. P og lądy te zostały potw ierdzo­ ne p rzez nasze b ad an ia p rz y n isk im ob ciążeniu ściekam i. P rz y daiwkach

ścieków do około 100 m m uzysk ano p raw ie p ełn e zatrzy m an ie fo sforu

w glebie (tab. 3). P rz y w yższym obciążeniu sorpcja teg o sk ład n ik a je st znacznie słabsza. N a p rzy k ła d n a polach iry g a c y jn y c h C ukrow ni S trz e ­ lin, p rz y obciążeniu ok. 5300 m m w czasie k am pan ii cukrow niczej trw a ­

jącej 3 m iesiące, pozostało w glebie ty lk o 26% ogólnej ilości fosfo ru

dostarczonego w w odach ściekow ych.

W b ad an iach lizy m etry czn y ch stw ierdzono p ew ną zależność w zdol­ ności z a trzy m y w an ia fo sfo ru w glebie od p a n u ją c y c h w n iej stosunk ó w pow ietrzn y ch. J a k w y nik a z naszych b a d ań przed staw io n y ch w tab. 3, gleba p rze w ie trz a n a m a znacznie lepsze w łaściw ości so rp cy jn e od gleb y nie p rze w ie trz a n ej. Różnice te d ały się w y raźnie zauw ażyć p rzy niskich daw kach polew ow ych. W m iarę je d n a k obciążania gleby ściekam i sorp­ cja fo sfo ru spadała zarów no w liz y m e tra c h nie p rzew ietrzan y ch , ja k i p rze w ie trz a n y ch .

F osfor jak o anion nie je st sorfoowany w ym iennie, d aje n a to m ia st n ierozpuszczalne sole i m oże być z a trzy m y w a n y w środow isku glebo­ w ym n a drodze sorpcji chem icznej. N a p rzy k ła d w połączeniu z w a p ­ niem (w odczynie bliskim obojętnego) tw o rzy się fosforan tró jw a p n io w y

Саз(РС>4)2 i jak o sól tru d n o rozpuszczalna w y trąc a się w glebie. R ap tow ­

n y spad ek sorpcji fo sforu p rz y w yższych obciążeniach ściekam i n a le ż y tłum aczy ć deso rp cją w apnia z gleby. W środow isku kw aśn y m fosfo r

łączy się z glinem lub żelazem tw orząc fosforan glinu — A IPO4, lub

fosforan żelaza F e P0 4, k tó re są bardzo tru d n o rozpuszczalne i całko­

wicie n ied o stęp n e dla ro ślin [68]. D lateg o też p rz y rolniczym w yk o rzy­

sta n iu wód ściekow ych oprócz stw ierd zen ia ilości zatrzym y w an ego fosforu w ażna je s t form a, w jak iej został on zm agazynow any w glebie.

A z o t . Ze w szystkich sk ładn ik ów pokarm ow ych, zn ajd u jący ch się w w odach ściekow ych, n a jc e n n ie jszy jest azot. M echanizm zatrzy m y w a­ n ia tego sk ład n ik a w glebie je s t złożony i m ało poznany. A zot w w adach ściekow ych oprócz zw iązków organicznych w y stę p u je w ro ztw o rach w łaściw ych pod postacią am on iak u lu b azotanów . J a k o am oniak je s t sorbow an y fizycznie przez glebę. N ato m iast w roztw orze w odnym tw o­

rzy się w od o ro tlenek am onu, k tó re g o k a tio n N£[4+ podlega sorpcji w y­

m ienn ej w glebie. Sorpcja azo tu w form ie am o n iak aln ej posiada duże znaczenie, poniew aż w te j postaci z n a jd u je się go n ajw ięcej. Ogólnie w iadom o, że w o do ro tlenek am onu słabo d y socjuje (stała d ysocjacji

Sorpcja f o s f o r u w g l e b i e nawadnianej ściekami - Fhcsphcrus s o r p t i o n in s o i l s i r r i g a t e d wi th sewage water T a b e l a 3 Rodzaj gleby S o il kind Miąższość warstwy f i lt r a c y j n e j f i l t r a t i o n l a y e r th ic k n e ss m

Pędzaj wody - Kind of water

Dawka polekowa F i e l d dose mm S tę że ni e P205 Шь/1 PoO- _{2 j)} c o n c e n t r a t i o n m g/l in SerDCjo P20,- Y7 g l e b i e r 2°5 s o r p t i o n in s o i l % Uwagi - Notes w ś c i e ­ kach inflow w od­ cie ku outflow Glina p y l a s t a na pi as ku - Fine sendy loam (25-40%sand 0. 1 -0 .0 2 mm) on sand

1,0 ś c i e k i cukrownicze epłowiakowe sugar f a c t o r y waste w at er 5300 0,1 6,0 26 c ,3

Cukrownia S t r z e l i n , pola i ryga cyj ne S'.îgûr f a c t o ry S t r z e l i n ; i r r i g a t i o n Piasek słabo g l i n i a s ­ ty - Weakly loamy sand 1,0 ś c i e k i cukrownicze spławiakoiro

sugar f a c t o r y waste wa ter ₁₁₀ 5 ,5 0 100 0,1

Lizymctry p rze w ie tr za ne Aerated l y z i a e t e r s î.iF.'ïïetrv nie prz e w ie trz a n e i W e r a t c d l v z i n s t e r s Lizyp.etry p rz ew ie trze ne ].t’iv.t?d lyz i r e t e r s Lizynę tr y nie prz e w ie trz a n e Unaerc.ted l y z im e tc r s 1 82 2,4 ś c i e k i cukrownicze dyfuzyjne sugar f a c t o r y d i f f u s i o n e f f l u e n t s 110 15,5 0 100 0,1 3 81 2.8 Piase k g l i n i a s t y mocny - Compacted loamy sand 0,9 ś c i e k i m ie jsk ie

c i t y sewage 30 13 i 5 Ii5 89 - Pcic pol e [42}

2,2 2,1 2,2

woda rzeczna - r i v e r ;aater ś c i e k i b io lo g ic z n ie oczyszczona b i o l o g i c a l l y p u r i f i e d e f f l u e n t s ś c i e k i surowe - u n t r e a t e d e f f l u e n t s -2,5 10,1 20 5 2 o 0 ,4 0,7 IGO 96 S7

- Globy l e k k i e / ? ^ _{Ligiit eoils'2.21}

Czarnoziem południowy к. Odessy.

South USSR chornose.m Odessa 0t 20 0,40 0,60 ś c i e k i s i e j sk ie - c i t y sewage 10 J 15 3 2 1,5 eo G7 90

Gleby nrednio zwięzłe D.4I _ liedium compacted s o i l s [14] • m - błą d ś r e d n i ś r e d n i e j w % m - mean e r r o r of means in % 51 8 J. B o ć k o