• Nie Znaleziono Wyników

Wpływ hutnictwa miedzi na niektóre właściwości gleb i skład chemiczny roślin uprawnych. Część I. Pierwszy rok emisji

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "Wpływ hutnictwa miedzi na niektóre właściwości gleb i skład chemiczny roślin uprawnych. Część I. Pierwszy rok emisji"

Copied!
16
0
0

Pełen tekst

(1)

R O C Z N IK I G L E B O Z N A W C ZE T. X X V I, Z. 3, W A R SZ A W A 1975

E LIG IU SZ ROSZYK , ST E F A N IA R O SZYK

WPŁYW HUTNICTWA MIEDZI NA NIEKTÓRE WŁAŚCIWOŚCI GLEB I SKŁAD CHEMICZNY ROŚLIN UPRAWNYCH

CZĘSC I. PIE R W SZ Y ROK E M I S J I 1

In sty tu t C hem ii R oln iczej, G leb o zn a w stw a i M ikrobiologii A k a d em ii R oln iczej w e W rocław iu

W chwili obecnej w Polsce głównym źródłem skażenia atmosfery, a co się z tym wiąże, gleby i roślin, są zakłady przemysłowe, których udział w ogólnym zanieczyszczeniu środowiska szacowany jest n a ok. 60% [5]. Emitowane przez przemysł do atm osfery pyły, gazy i mgły w za­ leżności od ich składu chemicznego mogą powodować w otaczającym rejonie określone zmiany właściwości gleb [6, 7, 10, 11, 16, 24, 25, 27, 29], a w roślinach często nadm ierne nagromadzenie niektórych metali, szkodliwych dla ludzi i zwierząt. W przypadku przemysłu hutniczego szczególnie niebezpieczne są: ołów, cynk i miedź [1, 17, 27, 28]. W pew­ nych w arunkach mogą one być em itowane przez stalownie m artenow - skie [8], czego dowodem, między innym i, są w yniki badań S k a w i n y i W ą c h a l e w s k i e g o [25]. Główne źródło emisji tych m etali do ota­ czającego środowiska stanowią jednak w naszych w arunkach huty me­ tali kolorowych: cynku [6, 7, 27] i miedzi [1, 10, 16, 19, 29].

Oprócz wymienionych m etali istotnym czynnikiem zagrożenia środo­ wiska są związki siarki, powstające w procesach spalania węgla kam ien­ nego i brunatnego przez różne gałęzie przemysłu na terenie całego kraju. I w tym przypadku hutnictw o ma swój duży udział, uzależniony nie tylko od zawartości siarki w m ateriałach energetycznych, ale i od przerabia­ nych surowców.

Jak w ykazały przeprowadzone dotychczas badania, zawartość miedzi całkowitej w nie zapylonych glebach polskich [3] w aha się od poniżej

1 B ad an ia b y ły fin a n so w a n e w ram ach w sp ółp racy z P o litech n ik ą W rocław ską i A k ad em ią M edyczną w e W rocław iu przez ZB i P M Cuprum .

(2)

10 do ок. 50 ppm, rzadko osiągając wartości wyższe. Ilości przechodzące do rozcieńczonego roztw oru kwasu azotowego, tak zwane przysw ajalne dla roślin, oscylują w różnych glebach od poniżej 1 do 17 ppm Cu. Zaw ar­ tość tego pierw iastka w roślinach uprawnych, pochodzących z różnych rejonów kraju, w zasadzie nie przekracza 20 ppm [3], przy czym nie stwierdzono średnio większych różnic w występowaniu miedzi w po­ szczególnych rodzajach roślin.

Przeprowadzone w k raju nieliczne badania wykazały, że zawartość ołowiu w glebach nie skażonych jest nieco wyższa od przyjm owanej przez W i n o g r a d o w a (cyt. za [2]) średniej zawartości Pb w glebach naszej strefy klimatycznej, wynoszącej 10 ppm. Niezależnie bowiem od typu gleby zawartość całkowita oscylowała w granicach od 10 do 50 ppm [18, 21], a form rozpuszczalnych w 2,5-procentowym kwasie octowym — od 0,1 do 2,1 ppm Pb. Zawartość tego pierw iastka w roślinach nie ska­ żonych w Polsce nie była badana. Według autorów obcych [9, 12, 22] w aha się ona ок. 1 ppm w powietrznie suchej masie roślinnej, osiągając nierzadko wartość kilku ppm.

Całkowita zawartość siarki w wierzchniej w arstwie gleb m ineralnych w aha się najczęściej w granicach od 70 do 250 ppm [26]. Większe jej iloś­ ci w ystępują zazwyczaj w glebach organicznych. W roślinach zawartość siarki całkowitej, zdaniem autorów obcych [14], oscyluje w granicach od 100 do 3600 ppm. Najuboższe w ten składnik są buraki i ziemniaki (za­ równo części nadziemne, jak korzenie i bulwy), nieco więcej siarki zawie­ rają rośliny zbożowe (ziarno i słoma), najwięcej natom iast rośliny m otyl­ kowe.

C H A R A K T E R Y STY K A O B IEK TU I CEL B A D A N

Badaniami objęto część strefy ochrony sanitarnej przy hucie miedzi o powierzchni ok. 500 hektarów. Obszar ten jest użytkowany rolniczo, 72% areału bowiem stanowią grunty orne, 15% łąki i pastwiska, natom iast za­ ledwie 1,5% powierzchni zajm ują lasy. Resztę, to jest 11,5%, stanowią tereny pod zabudowaniami, drogi, nieużytki i inne. C harakter użytkowa­ nia strefy pod wieloma względami stw arza zagrożenie biologiczne środo­ wiska, nad czym rozpoczęto wielokierunkowe, kompleksowe badania, któ­ rych częścią jest śledzenie zachodzących zmian niektórych właściwości gleb i jakości roślin uprawnych.

W pierwszym roku badania przeprowadzono na obszarze usytuow a­ nym względem emitora na kierunku panujących w tym rejonie w iatrów

(rys. 1).

Z założeń procesu technologicznego wiadomo było, że w stosunku rocz­ nym zakład będzie emitował do atmosfery ok. 150 t miedzi, 100 t oło­ wiu, 40 t cynku, 25 000 t dw utlenku siarki, a z pozostałych zanieczysz­

(3)

W p ływ h u tn ictw a m ied zi na g leb y i ro ślin y 279

czeń, między innymi, ok. 200 t węgla w połączeniach organicznych (bi­ tuminy). Sądząc z ilości emitowanych substancji należało się spodziewać gromadzenia w roślinach i glebach sąsiadujących terenów przede wszyst­ kim miedzi, ołowiu i siarki. Badania gleb i roślin przeprowadzono na m a­ teriale zebranym między 10 i 12 miesiącem od chwili uruchomienia pro­ dukcji w hucie.

P la n sy tu a cy jn y m iejsca badań , 1 — z a k ła d e m itu ją c y , 2 — b a d a n y t e ­ ren , 3 — g r a n ic e s t r e f y o c h r o n y s a n i- ^

ta r n e j

S itu a tio n plan of the area under in v e stig a tio n

1 — e m itt in g u n it, 2 — a r e a u n d e r in ­ v e s t ig a tio n , 3 — b o r d e r o f s a n it a r y p r o ­

t e c tio n z o n e

Dla porównania analogiczne badania przeprowadzono na terenie nie skażonym, odległym od większych skupisk przemysłowych, w powiecie Góra Śląska, gdzie próbki roślin pobrano w ty m samym okresie wegeta­ cyjnym co przy hucie. Przebadanie tego terenu miało dostarczyć przede wszystkim danych analitycznych, dotyczących szczególnie zawartości ołowiu w roślinach nie zapylonych.

Ilość opadów w okresach wegetacyjnych w rejonie huty za lata 1970- 1972 zestawiono w tabeli 1. Rok 1972 pod względem sumy opadów w tym * okresie był podobny do roku 1970.

T a b e l a 1

Opady m ie s ię c z n e я o k r e s ie wegetacyjnym d la badanego te r e n u w ma* Monthly r a i n f a l l s i n grow ing sea so n i n mm* f o r th e a rea under i n v e s t i g a t i o n

Rok Year Marzec March K w iecień A p r il Maj May Czerw iec June L ip ie c J u ly S ie r p ie ń August W rzesień September 1970 3 4 77 51 23 56 38 17 1971 16 46 51 131 32 35 40 1972 4* 24 49 40 65 22 55

Według I n s t y t u t u M e t e o r o lo g ii i Gospodarki Wodnej, O ddział we Wrocławiu.

(4)

M ETO D Y K A B A D A Ń

Próbki glebowe do badań pobrano z w arstw y wierzchniej gleb od 0 do 5 cm, a w 9 przypadkach dodatkowo z głębokości 5 do 20 cm.

M ateriał glebowy po wysuszeniu i rozdrobnieniu w moździerzu aga­ towym przesiewano przez sito perlonowe o średnicy oczek 1 mm, oddzie­ lając widoczne części organiczne. W tak przygotowanym m ateriale dla bliższego scharakteryzow ania oznaczono : skład mechaniczny ziemistej części metodą Bouyoucosa w modyfikacji Casagrande i Prószyńskiego, określając przy jej pomocy grupę agromechaniczną badanych gleb, pH w wodzie i w ln roztworze chlorku potasowego, zawartość węgla orga­ nicznego metodą Tiurina oraz siarkę metodą nefelom etryczną2 [13].

10 g gleby przenoszono do tygli kwarcowych i spalano w 450°C w czasie 5 godzin, pozostawiając je w piecu muflowym na dalsze 10 godzin aż do ostygnięcia. Dawało to gwarancję całkowitego utlenienia połączeń organicznych znajdujących się w glebie. Próbki po wyjęciu z pieca dok­ ładnie rozcierano w mechanicznym moździerzu agatowym i tak przygoto­ wanym m ateriałem napełniano kratery elektrod węglowych, poddając go następnie analizie spektrograficznej.

Zawartość całkowitą miedzi i ołowiu oznaczono na spektrografie o średniej dyspersji, z optyką kwarcową typu Q-24, metodą opisaną we wcześniejszych pracach [15, 18]. Odchylenia standardowe oznaczeń bada­ nych składników dla n = 9 wynosiły: dla ołowiu przy zawartości 40 ppm ±11,1%, a dla miedzi przy zawartości 55 ppm ±12,8 procent. Ogó­ łem przeanalizowano 136 próbek glebowych.

Rośliny uprawne, zebrane z tych samych miejsc co próbki glebowe (ogółem 122 próbki), suszono bez uprzedniego płukania w tem peraturze 80°C do stanu powietrznie suchego, po czym rozdrabniano w m łynku firm y Fuchsmühle (typ 110-H), stosowanym przy przygotowywaniu m a­ teriału roślinnego do oznaczeń mikroelem entów w stacjach chemiczno- -rolniczych.

Rozdrobniony m ateriał roślinny w ilości 10 g spopielano w parow ni­ cach kwarcowych w tem peraturze 450°C, a uzyskanym popiołem — po dokładnym wymieszaniu — napełniano k ratery elektrod węglowych, ozna­ czając zawartość ołowiu i miedzi metodą spektrograficzną.

Oznaczenia w ykonano na spektrografie typu Q-24, stosując następu­ jące w arunki wzbudzenia: łuk prądu zmiennego (aktywizowany iskrą) o natężeniu 12 A, czas ekspozycji 150 s, przerw a analityczna 2,5 mm, szerokość szczeliny 0,010 milimetrów. Do oznaczeń stosowano elektrody węglowe ty pu SU-103 produkcji czechosłowackiej. Końce elektrod gór­

2 Za o zn aczen ie za w a rto ści siarki w p róbkach g leb o w y ch i ro ślin n y ch sk ła d a ­ m y p o d zięk o w a n ie P. M grow i A n d rzejow i K u ch arzew sk iem u .

(5)

W p ływ h u tn ictw a m ied zi na g leb y i roślin y 281

nych 'były ścięte w kształcie stożka, elektrody dolne posiadały k ratery o średnicy 2 mm i głębokości 3 milim etry.

Wzorce sporządzono na podłożu substancji spektralnie czystych, w y­ korzystując analizy chemiczne popiołów roślin uprawnych, wykonane metodami standardowymi. I tak: 12% S i0 2 w postaci kwarcu, 20,0% K2C 0 3, 5,0% Na2C 0 3, 16,5% CaC03, 41,5% KH2P 0 4 i 5,0% MgO. Do części podłoża dodano następnie w postaci roztworów określone ilości miedzi i ołowiu i przez rozcieńczenie czystym podłożem w stosunku 1 : 2 : 4 : 8 otrzym ano serię wzorców.

Zawartość badanych pierwiastków w próbkach obliczono z wykresów zależności zaczernienia linii analizowanej С (dla miedzi 3273,96 Â, a dla ołowiu 2833,07 Â) od logarytm u koncentracji C, porównując je z inten­ sywnością linii wzorców. Obliczone odchylenia standardowe dla n = 9 wynosiły: dla miedzi przy zawartości 15 ppm ±8,7%, a dla ołowiu przy zawartości 8 ppm ±10,5 procent.

Zawartość siarki całkowitej w roślinach oznaczano metodą B uttersa- -Chenery [13].

W Y N IK I B A D A Ń

Analiza mechaniczna 104 próbek glebowych pobranych z w arstw y po­ wierzchniowej na terenach zapylonych wykazała, że według przyjętych agromechanicznych kryteriów 8% ogólnej ilości próbek stanow iły gleby lekkie, 38% gleby średnie i 54% gleby ciężkie. 23 próbki glebowe pobrane na terenie nie zapylonym, z w yjątkiem jednej (gleba ciężka), zaliczone zo­

stały do klasy gleb średnich.

Badane gleby odznaczały się dużą rozpiętością odczynu (tab. 2). Więk­ szość próbek (58%) pochodzących z terenów zapylonych m iała odczyn b ar­ dzo kw aśny i kwaśny, natom iast z terenów nie zapylonych (74% próbek) — lekko kwaśny i kwaśny.

Tereny przy hucie były bogatsze w organiczne połączenia węgla, w większości bowiem badanych próbek zawartość tego pierw iastka w ahała się w granicach od 0,5 do 1,5%, gdy tymczasem na terenach nie zapylo­ nych w większości próbek nie przekraczała 1,0% С (tab. 3).

W w arstw ie wierzchniej gleb, pochodzących z terenów zapylonych, średnia zawartość miedzi całkowitej wynosiła 75 ppm przy wahaniach od 25 do 200 ppm. W większości zbadanych próbek (tab. 4) ilość tego pierw iastka oscylowała w interw ale od 50 do 70 ppm. Mniej miedzi za­ w ierały gleby nie zapylone, średnia zawartość bowiem wynosiła 30 ppm Cu przy w ahaniach od 25 do 55 ppm.

Mimo wyższej zawartości miedzi na terenach sąsiadujących z hutą, stwierdzono, że jej rozmieszczenie w w arstw ie powierzchniowej układało

(6)

się niezależnie od odległości emitora. Zawartość jej w zrastała natom iast wraz z ilością części koloidalnych w glebach (r=0,36), co nie zostało jed­ nak udowodnione statystycznie (tab. 5). Analiza statystyczna nie w yka­ zała zależności występowania miedzi od pH i zawartości węgla organicz­ nego w glebach.

Procentowy u d z ia ł próbek glebowych w p o sz cz e g ó ln y c h k la s a c h odczynu /pH l n КС1/

Per c e n t o f s o i l sam ples i n p a r t ic u l a r r e a c t i o n c l a s s e s /pH In КС1/

T a b e l a

Procentow y u d z ia ł próbek glebow ych w p o sz cz e g ó ln y c h k la s a c h z a w a rto śc i

w ęgla o rg an iczn ego

P er c e n t o f s o i l sam ples i n p a r t ic u l a r o r g a n ic c o a l c o n te n t c l a s s e s Odczyn R e a ctio n Tereny zapylone D usted area Tereny n ie zapylone N on-dusted area s Bardzo kwaśny Very a c id 19 4 Kwaśny A cid 39 22 Lekko kwaśny S l i g h t l y a c id 31 52 O bojętny N eu tra l 8 13 Zasadowy A lk a lin e 3 9 С o r g .; ?i Tereny zapylone D usted a rea Tereny n ie zapylone N on-dusted area s 0 - 0 ,5 0 3 40 0 ,5 1 - 1 ,0 0 29 56 1 ,0 1 - 1 ,5 0 41 4 1 ,5 1 - 2 ,0 0 19 -2 ,0 1 - -2 ,5 0 8

-Na brak różnic w występowaniu miedzi w glebach pod wpływem za­ pylenia w okresie pierwszego roku emisji w skazują również w yniki ana­ lizy gleb, zebranych z dwóch w arstw pod koniec okresu wegetacyjnego (tab. 6); w większości badanych próbek zawartość Cu w obu w arstw ach była podobna bądź zbliżona.

Zawartość ołowiu w glebach zapylonych w ahała się w granicach od 10 do 80 ppm i wynosiła średnio 30 ppm. W próbkach gleb nie zapylonych zawartość oscylowała w granicach od 25 do 50 ppm, średnio wynosiła 35 ppm. Na obu badanych terenach większa część próbek zaw ierała Pb w granicach do 30 ppm (tab. 4).

Nie stwierdzono zależności występowania ołowiu w glebach od pH, zawartości części koloidalnych (tab. 5) i węgla organicznego. Rozmiesz­ czenie w w arstw ie powierzchniowej gleb na terenach zapylonych, jak również porównanie zawartości ołowiu w obu analizowanych w arstw ach (powierzchniowa i głębsza) nie potwierdza nagromadzania się tego pier­ w iastka pod wpływem zapylenia.

(7)

W p ływ h u tn ictw a m ied zi na g leb y i roślin y 283

T a b e l a 4 Procentowy u d z ia ł próbek glebow ych w p o sz cz e g ó ln y c h k la s a c h za w a rto śc i Cu, Fb i S

Per c en t o f s o i l sam ples i n p a r t ic u l a r c l a s s e s o f Cu, Pb and S c o n ten t

Zawartość Cu Cu c o n te n t Próbki Samples > Zawartość Pb Pb c o n te n t Próbki Samples /0 Zawartość S S c o n te n t Próbki Samples 7o Gleby zapylone D usted a rea s do 50 13 do 5C 67 do 150 12 51 - 60 26 3 1 - 4 0 24 151 - 200 34 61 - 70 27 od 41 9 201 - 250 33 71 - 80 7 251 - 300 10 81 - 90 6 od 301 11 91 - 100 10 od 101 11 Gleby n ie zapylone N on-dusted a r ea s do 30 35 do 30 61 do I50 52 3 1 - 4 0 30 3 1 - 4 0 30 151 - 200 44 41 - 50 22 41 - 50 9 201 - 250 4 51 - 60 13 T a b e l a 5 Z ależn ość c a łk o w ite j z a w a r to śc i m ie d z i, o ło w iu i s i a r k i w g le b a c h zapylonych od i l o ś c i

c z ę ś c i k o lo id a ln y c h

Dependence o f t o t a l cop per, le a d and sulp h ur c o n te n t i n d u sted s o i l s on th e amount o f c o l l o i d a l p a r t i c l e s P rocen t c z ę ś c i k o lo id a ln y c h % o f c o l l o i d a l p a r t i c l e s L iczb a próbek Number o f sam ples Cu Pb S ppm do - t o 5 7 30 15 153 6 - 1 0 13 55 25 158 11 - 15 21 70 25 212 16 - 20 34 75 25 255 21 - 25 17 35 25 256 od - from 26 3 100 40 281

Ilość siarki w glebach zapylonych w ahała się od 90 do 840 ppm, w y­ nosząc średnio 244 ppm. Mniejsze jej ilości zawierały gleby z terenów kontrolnych, średnio 166 ppm, przy wahaniach skrajnych od 105 do 280

(8)

ppm. Jak w ynika z tabeli 4, przy hucie w większości analizowanych pró­ bek pierw iastek ten występował w ilościach do 250 ppm, gdy tymczasem na terenie nie zapylonym — do 200 ppm. Na obu badanych terenach uzyskane wartości oscylowały w interwale zawartości spotykanych w po­ ziomie próchnicznym gleb m ineralnych na terenach nie podlegających działaniu dw utlenku siarki.

T a b e l a 6 C ałk ow ita zaw artość m ie d z i, oło w iu i s i a r k i w dwóch poziomach g le b

zapylonych w ppm

T o ta l cop per, le a d and su lp h u r c o n te n t i n two h o r iz o n s o f d u sted s o i l s , i n ppm R o ślin a okryw ająca Cover p la n t O d leg ło ść od em ito ra m D ista n c e from e m itt in g so u rce i n m Głębokość pob ran ia Sam pling depth cm Cu Pb S

Burak cukrowy - Sugar b e e t s 2100 0 -5 100 45 212

5-10 55 45 196 Ziemniak - P o ta to e s 2200 0 -5 50 45 140 5-10 30 25 150 Ziemniak - P o t a to e s 2700 0 -5 55 30 145 5-10 75 40 160 Kapusta - Cabbage 2800 0 -5 65 25 180 5-10 75 40 175

Burak cukrowy - Sugar b e e t s 3100 0 -5 115 75 234

5-10 120 65 250

Burak cukrowy - Sugar b e e t s 3300 0 -5 70 40 188

5-10 65 40 196

Burak cukrowy - Sugar b e e ts 3400 0 -5 80 30 175

5-10 80 25 175

Ziemniak - P o ta to e s 3400 0 -5 70 35 150

5-10 80 40 166

Ziemniak - P o t a to e s 3500 0 -5 70 40 138

5-10 80 25 130

Analiza statystyczna uzyskanych wyników nie wykazała zależności koncentracji tego pierw iastka od odległości źródła emisji i odczynu gleb. Stwierdzono natom iast wzrost zawartości S w m iarę w zrostu ilości części koloidalnych (tab. 5) i węgla organicznego (tab. 7).

Na brak związku przyczynowego między emisją dw utlenku siarki i jej występowaniem w badanych glebach w skazuje niesystematyczne zróżni­

(9)

W p ły w h u tn ictw a m ied zi na g leb y i roślin y 285

cowanie jej zawartości w zbadanych dwóch w arstw ach 9 próbek glebo­ wych (tab. 6).

Zawartość miedzi, ołowiu i siarki oznaczono w 94 próbkach roślin uprawnych, zebranych z terenów zapylonych (tab. 8). Składniki te ozna­ czono w m ateriale nie mytym, wychodząc z założenia, że bez względu na sposób mycia (sama woda destylowana, roztw ory detergentów i in.) usuwa się tylko część (40-80%) substancji napylonych. Zabieg ten, nie prowadząc do ustalenia ilości zanieczyszczeń pobranych przez rośliny, zniekształca obraz faktycznego zagrożenia środowiska, choćby z tego względu, że pasze w yprodukowane na terenach zapylanych skarm iane są bez uprzedniego ich preparowania, a do obiegu biologicznego w pro­ wadzana może być suma zanieczyszczeń osadzonych na roślinach i po­ branych przez nie.

T a b e l a 7 Z a leżn o ść c a łk o w ite j z a w a r to śc i s i a r k i

w g le b a c h zap ylon ych od i l o ś c i w ęg la o rg a n iczn eg o Dependence o f t o t a l su lph ur c o n te n t i n d u sted s o i l s on th e amount o f o rg a n ic c o a l C o r g . % S ppm do 0,50 137 0 ,5 1 - 1 ,0 0 196 1 ,0 1 - 1 ,5 0 219 1 ,5 1 - 2 ,0 0 239 od 2 ,0 1 454 г = 0 ,5 3

Miedź w roślinach zapylonych występowała w szerokich granicach od 4,3 do 120,0 ppm i wynosiła średnio dla wszystkich próbek 24,7 ppm. Spośród 10 badanych rodzajów roślin średnio najniższą zawartością tego pierw iastka charakteryzow ały się: pszenica, żyto i rośliny łąkowe, n aj­ wyższą stwierdzono w liściach rzepaku i w lucernie (tab. 8). Niższe w ar­ tości, średnio spotykane w w arunkach naturalnych przez innych autorów, uzyskano w roślinach pochodzących z terenów nie zapylonych (tab. 9).

W roślinach zebranych przy hucie (tab. 9) stwierdzono również wyż­ szą, od norm alnie spotykanej, zawartość ołowiu, tj. przy w ahaniach eks­

(10)

trem alnych od 1,4 do 42,5 ppm Pb — średnio 9,5 ppm. Najwięcej oło­ wiu stwierdzono w liściach rzepaku, łętach ziemniaków i liściach b u ra­ ków cukrowych. Średnio, mniejsze ilości tego pierw iastka zawierały roś­ liny zbożowe (tab. 8).

T a b e l a ö

C ałkow ita zaw artość m ie d z i, oło w iu i s i a r k i w p .s .in . r o ś l i n uprawnych z terenów zapylonych /w a r t o ś c i śr e d n ie i wahania w ppm/

T o ta l copper, le a d and su lp h ur c o n te n t i n a ir - d r y m a tter i n p la n t s o f p a r t ic u l a r cro p s c u l t i v a t e d on d u sted a r ea s /m eans and f l u c t u a t i o n s i n ppm/

R o ślin a Crop L iczb a próbek üumber o f sam ples Cu Pb 5 P s z e n ic a w f a z i e s t r z e l a n i a w źd źb ło

Wheat a t sh o o tin g sta g e 17 4 , 3 - 5 3 ,81 7 ,8 5 ,5 1 , 7 - 1 4 ,5

4110 2000-6625 Żyto w f a z i e k ło s z e n ia

Rye a t e a r-fo rm in g sta g e 5 7 , 3 - 1 9 ,71 4 ,1 2 , 5 - 1 0 ,85 ,0 2000-55003149

Jęczm ień w f a z i e s t r z e l a n i a w ź d źb ło

B arley a t s h o o tin g sta g e 18 5 ,0 - 1 2 0 ,03 1 ,9 7 ,4 1 ,4 - 3 3 ,1

6330 5000-11250 Owies w f a z i e s t r z e l a n i a w zd zb ło

U ats a t sh o o tin g sta g e 4 1 0 ,8 - 4 7 ,02 7 ,4 2 , 4 - 3 ,22 ,9 5000-92507220

Ł ęty ziemniaków po o k w itn ię c iu

P o ta to haulms a f t e r flo w e r in g 9 2 5 ,3 1 3 ,6 - 3 4 ,9 1 4 ,6 2 ,8 - 3 8 ,2 5576 2750-7000 Buraki cukrowe - l i f c i e Sugar b e e t - le a v e s 9 1 5 ,2 -4 3 ,22 9 ,4 1 2 ,2 4 ,7 - 2 9 ,5 6790 4000-10500 Rzepak - l i ś c i e w f a z i e k w it n ie n ie Rape - l e a v e s at f lo w s r in ç s ta g e 4 3 2 ,9 6 ,7 - 7 4 ,4 1 5 ,3 4 ,3 - 4 2 ,5 7000 5750-7750 Lucerna ’ f a z ie k w itn ie n ia A l f a l f a at flo w e r in g s t a ^ 5 1 4 ,2 - 7 8 ,95 0,3 4 ,9 - 1 4 ,41 0 ,0 5000-65005625

R o ślin y łąkowa przert t>ierv»s*i7s pokosem

Meadow p la n ts b efo re the 1 s t cu'c

15 1 9 ,5 9 , 9 - 3 3 , e 1 0 , 9 3 ,5 - 2 4 ,? 4080 2815-5875 Koniczyna czerwona w f a z i e k w ie t n /c - n i a

Red c lo v e r a t flo w e r in g sta g e

8 2 3 ,2 « .3,9-32, 1 0 ,8 5 ,0 - 1 9 ,0 4135 2435-5875

M ateriał roślinny zebrany z terenu powiatu Góra Śląska zawierał śred­ nio mniej ołowiu (2.2 ppm), a zawartości w poszczególnych próbkach nie wykazywały tak dużego rozrzutu (0.4-3,4 ppm), jak to miało miejsce w przypadku roślin zapylonych (tab. 9).

Zawartość siarki w roślinach narażonych na działanie S 0 2 z huty w y­ nosiła średnio dla wszystkich zbadanych próbek 5028 ppm przy w aha­ niach od 2000 do 10 500 ppm. Większe ilości tego składnika stwierdzono

(11)

W p ły w h u tn ictw a m ied zi na g leb y i ro ślin y 287

w owsie, liściach rzepaku i liściach buraków cukrowych, niższe natom iast w pszenicy, życie, koniczynie czerwonej i roślinach łąkowych.

Ilości siarki znalezione w roślinach pochodzących z terenu kontrolne­ go były niższe, średnio 4555 ppm, przy w ahaniach od 2125 do 7625 ppm S. Podobnie jak poprzednio, najbogatsze w siarkę były liście rzepaku, bu­ raków cukrowych i łęty ziemniaków.

T a b e l a 9

C ałkow ita zaw artość m ie d z i, o ło w iu i s i a r k i w p .s.m * r o ś l i n uprawnych z terenów nie zapylonych /w a r t o ś c i ś r e d n ie i w ahania w ppm/

T o ta l co p p er, le a d and sulp h u r .c o n te n t i n a ir -d r y m a tter o f p la n t s o f p a r t ic u l a r crops c u l t i v a t e d on n o n -d u sted a r ea s /m eans and f l u c t u a t i o n s i n ppm/

R o ś lin a Cj?op L iczb a próbek Humber o f sam ples Cu Pb S P s z e n ic a w f a z i e k ło s z e n ia

Wheat a t e a r-fo rm in g sta g e 3 6, 1 - 8 ,27 ,3 01 , 4 ,6 - 1 ,9 3375 2375-3750 Żyto w f a z i e k ło s z e n ia Rye a t e a r-fo rm in g s ta g e 3 10,1 9 ,5 - 1 0 ,9 1 ,9 1,6 - 2 ,2 2670 2500-2875 Jęczm ień w f a z i e s t r z e la n i a w ź d źb ło

B a rley a t sh o o tin g sta g e 3 4 , 6 - 7 ,76 ,5 1,6 - 2 ,72,2 3125 2125-4375 Owies w f a z i e s t r z e l a n i a w źd źb ło

O ats a t sh o o tin g sta g e 2 71 0 ,7,6 - 1 3 ,8 0, 8 - 2 ,21 ,5 2875-57504310 Ł ęty ziemniaków w c z a s ie k w it n ie n ia

P o ta to haulms a t flo w e r in g s ta g e 3 91 3 ,8,0-17,8 1 , 9 - 4 ,22 ,9 5000 4625-5375 Buraki cukrowe - l i ś c i e

Sugar b e e t s - le a v e s 3 9 ,7 - 1 2 ,910,8 1 , 7 - 2 ,92 ,4 3750-75005085 L i ś c i e rzepaku pod k o n iec k w ie tn ie n ia

Rape le a v e s a t flo w e r in g and 3 6, 7 - 8 ,67 , 4 2 ,2 - 3 ,12,6 6191 5200-7625 Lucerna w f a z i e k w it n ie n ia

A l f a l f a a t flo w e r in g sta g e 2 1 112,2,5-13,0 3 , 3 - 3 ,43 ,4 4875 4625-5125 R o ślin y łąkowe przed pierwszym

pokosem Meadow p la n t s b e fo r e th e 1 s t c u t 3 12,1 9 , 0 - 1 4 ,7 1 ,5 1 , 3 - 1 ,7 3990 3605-4250 K oniczyna czerwona w f a z i e k w it n ie n ia Red c lo v e r a t flo w e r in g s ts g e 3 8,3 - 1 2 ,09 ,8 0 , 4 0 , 4 - 0 ,5 3360 2 760-3850

Przeprowadzone oznaczenia zawartości siarki w w ybranych roślinach z objawami ostrych uszkodzeń, wywołanych przez S 0 2 (w 2-4 dni po emisji), wykazały podwyższoną zawartość tego składnika w stosunku do roślin bez widocznych uszkodzeń. I tak, pszenica w początkowym sta­ dium strzelania w źdźbło, w której uszkodzenia powierzchni asym

(12)

ilacyj-nej szacunkowo wahały się w granicach od 10 do 20%, zawierała średnio 7700 ppm, liście buraków cukrowych, przy podobnej powierzchni uszko­ dzeń, zaw ierały średnio 9300 ppm S. Liście rzepaku natom iast (w końco­ wym stadium kwitnienia) uszkodzone przeciętnie w 90% (zmiany nekro­ tyczne) zawierały średnio 14 200 ppm tego składnika.

PO D SU M O W A N IE

Przeprowadzone w pierwszym roku, od chwili uruchomienia huty m ie­ dzi, badania w arstw y wierzchniej gleb i roślin upraw nych w części stre­ fy ochronnej są w stępnym etapem prac nad wpływem emitowanych przez h u tę zanieczyszczeń na środowisko użytkowane rolniczo.

Pierwszy rok emisji nie wykazał tendencji gromadzenia badanych składników w wierzchniej w arstw ie gleb. Zawartość miedzi, ołowiu i siarki na terenach sąsiadujących z h u tą nie wykazała bowiem zróżni­ cowania wraz z odległością od em itora; stwierdzono natom iast w niektó­ rych przypadkach tendencje współzależności z innym i właściwościami gleb. W porównaniu z wynikam i analitycznymi badań gleb pochodzących z terenów nie zapylonych stwierdzono średnio zbliżoną zawartość ołowiu w obu obiektach, a nieco wyższą miedzi i siarki w próbach z terenu strefy ochronnej huty, co jednak znajduje swoje uzasadnienie, między innymi, w różnej zawartości części spławialnych i węgla organicznego w analizo­ w anym m ateriale glebowym.

Zawartość badanych pierwiastków w roślinach pochodzących z tere­ nów sąsiadujących z h u tą była bardzo zróżnicowana. Obok wartości spo­ tykanych w roślinach nie skażonych [3, 9, 14] w w ielu próbkach miedź i ołów występowały w ilościach uznanych w chwili obecnej za niebez­ pieczne dla organizmów zwierzęcych — odpowiednio od 50 ppm Cu [17] i od 10 ppm Pb [28]. Podobnie zawartość siarki w badanych roślinach była wyższa od przeciętnie spotykanych. Na uwagę zasługuje zarysowu­ jąca się tendencja współzależności występowania siarki i miedzi w bada­ nych roślinach, nie udowodniona jednak statystycznie (r = 0,37). W po­ rów naniu z wynikam i analiz roślin pochodzących z terenów nie zapylo­ nych w powiecie Góra Śląska rośliny upraw iane w granicach badanej części strefy ochronnej przy hucie zawierały średnio 2,7 razy więcej mie­ dzi, 4,5 razy więcej ołowiu i 1,4 razy więcej siarki.

L IT E R A T U R A

[1] В o h o s i e w i c z M.: U jem n e sk u tk i d ziałan ia n iek tó ry ch m eta li na zd row ie zw ierząt. P robl. O chrony P rzyrod y. W yd. Ośr. Post. Techn. w K atow icach 5, 1973.

(13)

W p ły w h u tn ictw a m ied zi na g leb y i ro ślin y 289

[2] B o r k e n J. G., K u l i k A. A.: M ikroelem . w sielsk o m hoziaj. i m edic., K ijó w 1973.

[3] B o r a t y ń s k i K. , R o s z y k E., Z i ę t e c k a M.: P rzegląd badań p rzep ro ­ w ad zon ych w P o lsce nad m ik ro elem en ta m i. Cz. I. Rocz. glebozn. 22, 1971, 1, 205.

[4] B o r a t y ń s k i K., R o s z y k E., Z i ę t e c k a M.: P rzegląd badań p rzep ro w a ­ d zonych w P o lsc e nad m ik ro elem en ta m i. Cz. II. C ynk, m olib d en , kobalt, ty ta n , n ik iel, chrom i in n e p ierw ia stk i. Rocz. glebozn. 23, 1972, 1, 285.

[5] F l e s z a r M.: Z an ieczyszczen ie i ochrona środ ow isk a n atu ra ln eg o w św iecie. PISM , W arszaw a 1972.

[6] G r e s z t a J., G o d z i k S.: W p ływ h u tn ictw a cyn k u na gleb y. Rocz. glebozn. 20, 1969, 1, 195.

[7] К a r w e t a S.: W y stęp o w a n ie cynku i o łow iu w gleb a ch GOP w w y n ik u z a ­ n ieczy szczen ia p ow ietrza przez p rzem ysł. X IX O góln op olsk i Z jazd N a u k o w y PTG . K om u n ik aty 1972, 278.

[8] K a r w e t a S.: W p ływ em isji cyn k u i ołow iu na roślin y i g leb y . M aszynopis, 1973.

[9] K l o c k e A., R i e b a r t s c h K.: V eru n rein igu n g v o n K u ltu rp fla n zen m it B le i aus K raftfah rzeu gab gasen . D ie N a tu rw iss. 15, 1964, 367.

[10] K o w a l i ń s k i S., B o g d a A., B o r k o w s k i J., C h o d a k T., D r o z d J., L i c z n a r M., R o s z y k E.: W stępne badania nad w p ły w e m za n ieczy szczeń p rzem y sło w y ch H u ty M iedzi „L egn ica” na zm iany n iek tó ry ch w ła śc iw o śc i gleb. X I X O góln op olsk i Zjazd N au k ow y PTG . K om u n ik aty 1972, 296.

[И ] К o w a 1 i ń s к i S. i in.: B ad an ia k a rto g ra ficzn o -g leb o zn a w cze i c h a r a k te r y s ty ­ ka gleb na obszarze strefy ochrony san itarn ej h u ty m ied zi „L egn ica”. M aszy­ nopis, 1971.

[12] M i t c h e l l R. H.: T he sp ectro ch em ica l a n a ly sis of soil p lan ts and rela ted m a ­ terials. C om m on w ealth A gic. B u reau x, 1964.

[13] N o w o s i e l s k i О.: M etody oznaczania potrzeb n aw ożen ia. PW RiL, W ar­ szaw a 1968.

[14] R e i m a n n М.: Z agad n ien ie siarki w św ia to w ej litera tu r ze ro ln iczej. P ost. N au k roi. 5, 1965, 59.

[15] R o s z y k E.: Z aw artość w anadu, chrom u, m anganu, kob altu , n ik lu i m ied zi w n iek tó ry ch gleb ach D olnego Ś lą sk a w y tw o rzo n y ch z glin p y la sty c h i u tw o ­ ró w p y ło w y ch . Rocz. glebozn. 19, 1968, 2, 223.

[16] R o s z y k E.: M iedź, cyn k i o łó w w g leb a ch i roślin ach up raw n ych . W yd. Ośr. P ost. T echn. w K a to w ica ch , 1973, 103.

[17] R o s z y k E.: P o d su m o w a n ie p olsk ich badań nad za n ieczy szczen iem śr o d o w i­ ska ołow iem , cynkiem , m ied zią i fluorem . M aszynopis.

[18] R o s z y k E.: L ead in som e v e r y -fin e san d y soils o f th e L ow er S ilesia . Rocz. glebozn., dod. do t. 19, 1968, 123.

[19] R o s z y k E.: W p ływ h u tn ictw a m ied zi na za n ieczy szczen ie gleb i roślin u p ra w ­ nych. W yd. O ddziału P A N w e W rocław iu, 1974.

[20] R o s z y k E.: B ad an ia m etod yczn e n ad sp ek tro g ra ficzn y m ozn aczen iem m ik ro ­ ele m e n tó w w m a teria le roślin n ym . Rocz. glebozn. 23, 1972, 2, 351.

[21] S a p e k A.: S k a żen ie o ło w iem gleb i roślin. M aszynopis 1973. [22] S c h a r r e r K.: B io ch em ie der S p u ren elem en te. B erlin 1965.

[23] S i u t a J.: W p ły w e m isji p rzem y sło w y ch na ch em iczn e i b iologiczn e w ła ś c i­ w o ści środ ow isk a.

(14)

[24] S k a w i n a T.: P ro cesy zn iek szta łca n ia gleb w okręgach górn iczych i p rzem y ­ słow ych . Rocz. glebozn., dod. do t. 7, 1958.

[25] S k a w i n a T., W ą c h a l e w s k i T.: P ie r w ia stk i śla d o w e w gleb a ch G órno­ ślą sk ieg o O kręgu P rzem y sło w eg o . B iu l. Zakł. Bad. N auk. P A N , nr 5, 1965. [26] S k ł o d o w s k i P.: R ozm ieszczen ie siark i w p ro fila ch g leb o w y ch n iek tórych

ty p ó w g leb P olsk i. Rocz. glebozn. 19, 1968, 1, 99.

[27] T u r s k i R., B a r a n S.: W p ływ h u tn ictw a cyn k u na za w artość m ik ro elem en ­ tów w gleb ach i roślinach. X IX O gólnopolski Zjazd N a u k o w y PTG. K om u n i­ k a ty 1972, 286.

[28] V e t t e r H., M ä h l h o p R.: U n tersu ch u n g über B lei-, Z in k - und F lu o r-Im - m isio n en und dadurch v eru rsa ch te S ch äd en an P fla n zen und T ieren. L andw . F orsch. 24, 1971, 294.

[29] Ż e m ł a В.: A n aliza p orów n aw cza ro zm ieszczen ia op ad ów p rzem y sło w y ch oraz za w artości cynku i ołow iu w glebach. P rzegl. geograf. 1, 1972, 107.

Э. Р О Ш Ы К , С. Р О Ш Ы К ВЛ И Я Н И Е М ЕДЕПЛАВИ ЛЬНО ГО ЗА В О Д А Н А Н ЕК О ТО РЫ Е С ВО Й С ТВА ПО Ч В И Х И М И Ч Е С К И Й СОСТАВ РА С ТЕН И Й Ч А С Т Ь I. П Е Р В Ы Й ГОД Э М И Т И Р О В А Н И Я И нститут агрохимии, п очвоведени я и м икробиологии С ельск охозя й ствен н ая академ ия во В роцлаве Р е з ю м е В первом году эксп луатации м едеплавильного зав ода на части см еж н ой с заводом территории проводилось обследован и е почв и растений с оп р едел ен и ем в н и х валового сод ер ж а н и я меди, свинца и серы. Д ля сравнения подобны е и сследован ия были проведены на территории отдаллен ой от пром ы ш ленны х предприятий. В общ ем испы тано 136 почвенны х образцов и 122 пробы с е л ь ­ ск охозяй ств ен н ы х культур. П ервы й год эмитирования не п ок азал тенденции к накоплению и ссл е­ д уем ы х элем ентов в поверхностн ом слое почв. П ахотн ы е почвы в озле зав ода, по сравнении с контрольной площ адью , со д ер ж а л и в среднем сходн ы е к о л и ­ чества свинца, немного больш е м еди и серы , что м ож ет быть отнесено в счет р азличи й м еханич еского состава и сод ер ж а н и я органического угля е исп ы ­ танном м атериале. В н адзем н ы х частях растений к ульти в и руем ы х вблизи зав ода констатиро­ вано в средн ем 2,7 р а за больш е меди, 4,5 р аза больш е свинца и 1,4 р а за больш е серы, по сравнении с и х содер ж ан и ем в растен и я х с контрольн ой территорией.

(15)

W p ływ h u tn ictw a m ied zi na g leb y i ro ślin y 291

E. R O SZ Y K , S. R O SZ Y K

EFFECT OF COPPER M ETA LLU R G Y ON SOME SO IL PR O PE R T IES A N D C HEM ICAL C O M PO SITIO N OF P L A N T S

P A R T I. TH E SE C O N D E M ISS IO N Y E A R

In stitu te of A g ricu ltu ra l C hem istry, S o il S cien ce and M icrobiology A g ricu ltu ra l A cad em y of W rocław

S u m m a r y

In th e first year after p u ttin g in operation th e copper foundry, in v e s tig a tio n s of soil and v eg eta tio n w ere carried out on a part of th e areas ad join in g th e fo u n ­ dry, w h ile d eterm in in g total copper, lead and su lp h u r con ten t. For com parison, s i­ m ilar in v e stig a tio n s w ere carried out on th e areas situ a ted at a con sid erab le d istan ce from in d u stria l w orks. In total 136 soil sam p les and 122 p la n t sam p les of p articu lar crops w ere exam in ed .

In th e fir st em issio n year no ten d en cy to accu m u la tio n of th e elem en ts in ­ v e stig a te d in th e upper soil la y er w a s ob served. A rab le soils situ a ted close to th e fou n d ry con tain ed , on th e average, alm ost th e sam e le a d am ou n ts and som ew h at h igh er copper and sulphur am ounts, w h a t could be ascribed to th e d ifferen ces in m ech a n ica l com p osition and the organic coal con ten t in the m a teria l in v estig a ted .

In th e ab ovegrou n d parts of p la n ts of p articu lar crops co llected near th e fo u n ­ dry 2.7 tim es h igh er co n ten t of copper, 4.5 tim es h igh er con ten t of lea d and 1.4 tim es h igh er con ten t of sulphur h a v e been found, as com pared to a r e sp e c tiv e c o n ­ ten ts in the p lan ts from control areas.

D o c . d r El igiusz R o s z y k W p ł y n ę ło do P T G w c z e r w c u 1974 r. I n s t y t u t C hem ii R o ln e j,

G l e b o z n a w s t w a i Mik rob io lo gi i A R W r o c l a w, ul. G r u n w a l d z k a 53

(16)

Cytaty

Powiązane dokumenty

Przedruk za zgodą The University of Chicago Press.. This copy is for personal use only -

wobec „umiarkowanego moralizmu” Noëla Carrolla czy „etycyzmu” Berysa Gauta (zob. Nielsen, Cobussen 2012: 5) – to jednak mając na uwadze wielość ośrodków i tra-

odbyło się VII Zgromadzenie Doroczne Międzynaro- dowego Komitetu Muzeów Literackich (ICLM) ICOM, które w tym roku połączone było z uro- czystościami 75-lecia Petöfi

w generalnej konfirm acji w ystaw ionej przez m argrabiów brandenburskich, w prawdzie linii starszej, nie panującej koło Gorzowa,ale przecież nie pom ijającej żadnej

Hagenowie praw dopodobnie przenieśli się do dóbr położo­ nych n a P om orzu, drudzy wycofali się do Człopy... Trochę mniej pokrew ieństw o zaznaczyło się w

128. Als Flucht und Vertreibung im Kreis Züllichau- Schwiebus begannen. Dülfer Kurt, Korn Hans-Erno: Schrifttafeln zur deutschen Paläo­ graphie des 16.-20. D ülfer Kurt,

Urodzony Jm Pan Adam Augustyn-Dziembowski rekwirował osobiście dnia 4-go t. podpisanego Justicyariusza w Międzyrzeczu, aby dzisiej tutej ziechał końcem spisania ostateczney

Wykonawczy Rady Krajowej Związku Zawodowego Pracowników Rolnic­ twa. Na zakończenie spotkania przyjęto uchwałę w sprawie polityki pań­ stwa wobec rolnictwa i państwowych