Akumulacja węgla organicznego w iłach krakowieckich zrekultywowanego zwałowiska kopalni siarki „Machów”

• Autorzy: Gruszczyński S. , Sroka K. , Trafas M.

Warianty tytułu

EN

Accumulation of organic carbon in Krakowiec clays of reclaimed dump in the “Machów” sulphur mine

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przebadano próby gleb zrekultywowanego zwałowiska zewnętrznego Kopalni Siarki „Machów”, zbudowanego w przeważającej części z iłów krakowieckich. Rekultywację wykonano 25÷30 lat wcześniej. Oznaczono koncentrację węgla organicznego (OC) oraz powiązane z nią właściwości w profilach do głębokości 1,20 m. Iły krakowieckie charakteryzują się, związaną z genezą, naturalną zawartością węgla organicznego wynoszącą 0,6÷1,0 % oraz związków azotu. W płytkiej, sięgającej do 0,2 m głębokości, warstwie powierzchniowej obserwuje się większą koncentrację OC, pochodzącego z procesu współczesnej akumulacji. Kształtuje to charakterystyczny rozkład zawartości OC w profilu glebowym, zbliżony do modelu hiperbolicznego. Podobnie charakterystyczny jest rozkład zawartości całkowitej azotu. Akumulacja OC powoduje, mimo stosunkowo krótkiego okresu rekultywacji, ujawnienie się zmian właściwości powiązanych: odczynu gleb, właściwości sorpcyjnych, gęstości właściwej i wskaźnika plastyczności. Stabilny jest wskaźnik C:N. Słabo zarysowuje się proces odwapnienia warstwy powierzchniowej, jednakże trudności w jego identyfikacji trzeba upatrywać także w znacznej zmienności zawartości węglanów w iłach krakowieckich. Na podstawie poczynionych obserwacji można oszacować potencjał sekwestracji węgla w wyniku zagospodarowania nieużytków pogórniczych.

EN

Samples of soils of the reclaimed external dump of the “Machów” sulphur mine, built mainly of Krakowiec clays, were tested. Reclamation was carried out 25-30 years ago. The concentration of organic carbon (OC) and connected with it properties in profiles up to the depth of 1.20 m were determined. The Krakowiec clays are characterized by, connected with genesis, natural content of organic carbon amounting to 0.6-1.0% and nitrogen compounds. In the shallow, reaching up to 0.2 m in depth, surface layer a higher content of organic carbon is observed, originating from the process of contemporary accumulation. This shapes a characteristic distribution of the organic carbon content in the soil profile, similar to the hyperbolic model. Similarly characteristic is the distribution of the total nitrogen content. The OC accumulation causes, despite the short reclamation period, the appearance of changes of connected properties: soil reaction, sorptive properties, specific density and plasticity index. Stable is the index C:N. Weakly appears the process of decalcification of the surface layer, however, the difficulties in its identification should be perceived also in the considerable variability of carbonate content in the Krakowiec clays. On the basis of realized observations can be estimated the potential of carbon sequestration as a result of management of post-mining waste land.

Słowa kluczowe

PL

ił krakowiecki; rekultywacja; węgiel organiczny; sekwestracja węgla

EN

Krakowiec clay; land reclamation; organic carbon; carbon sequestration

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Górnictwa
• Czasopismo: Przegląd Górniczy
• Rocznik: 2012
• Tom: T. 68, nr 8
• Strony: 27--36
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz.

Twórcy

autor

Gruszczyński S.

• AGH w Krakowie, Wydział Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska

autor

Sroka K.

• AGH w Krakowie, Wydział Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska

autor

Trafas M.

• AGH w Krakowie, Wydział Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska

Bibliografia

• 1. Akala V.A., Lal R.: Potential of mine land reclamation for soil organic carbon sequestration in Ohio. Land Degradation & Development 2000, Vol.11, Issue 3. s. 289÷297.
• 2. Antle J. M., Capalbo M., Paustian K., Ali M. K.: Estimating the economic potential for agricultural soil carbon sequestration in the Central United States using an aggregate econometric-process simulation model. Climatic Change 2007, Vol. 80, Issue: 1-2, s. 145÷171.
• 3. Bishop C.M.: Neural Networks for Pattern Recognition. Oxford. Oxford University Press 1995.
• 4. Bykov R., Eckes T., Trafas M.: Quality Assessment of Reclaimed Areas of Strip Mines by Example of Piaseczno Mine Dump. Geomatics and Environmental Egineering, 2010, Vol. 4, Nr 2 s. 33÷53.
• 5. Bykov R.: Litologiczne i morfologiczne uwarunkowania procesów glebowych na terenie zrekultywowanego zwałowiska zewnętrznego kopalni siarki „Piaseczno”. [Rozprawa doktorska, maszynopis], WGGiIŚ AGH, Kraków 2003.
• 6. Coleman K., Jenkinson D.S.: RothC.-26.3, A model for the turnover of carbon in soil. In: Evaluation of Soil Organic Matter Models using Existing Long-Term Datasets (eds D.S. Powlson, P.Smith & J.U. Smith), 237, NATO ASI Series I, 1996, vol. 38, Springer-Verlag, Heidelberg.
• 7. Czermiński J., Ryka W.: Bentonity mioceńskie z Machowa. Kwart. Geol., 1970 Nr 4, s.705÷714.
• 8. Dźwigała S.: Złoże siarki rodzimej okolic Tarnobrzega na tle geologicznym najbliższej okolicy. Przegląd Geol. 1965, Nr 6, s.257÷259.
• 9. Franko U., Schramm G., Rodionova V., Körschens M., Smith P., Coleman K., Romanenkov V., Shevtsova L.: EuroSOMNET - a database for longterm experiments on soil organic matter in Europe. Computers and Electronics in Agriculture 2002, Vol. 33, Issue: 3, s. 233÷239.
• 10. Fuk H., Gołda T., Trafas M.: Badania utworów nadkładu i zwałowisk dla potrzeb rekultywacji na przykładzie górnictwa odkrywkowego siarki. Zeszyty Naukowe AGH 1981, Geodezja nr 65, s. 27÷42.
• 11. Grabowska-Olszewska B.: Bentonit i grunty ilaste z Machowa. Biuletyn Geol. UW, Wyd. UW Warszawa 1968, t.10 s. 5÷104.
• 12. Kowalik S.: Właściwości chemiczne gleb industrioziemnych użytkowanych rolniczo i leśnie na zrekultywowanym zwałowisku kopalni siarki „Machów”. Roczniki Glebozn. 2004, t. LV nr 2, s. 239÷249.
• 13. Kowalik S.: Napravlenia i dinamika izmenenij svojstv otvalnych gruntov serodobyvajuščej promyšlennosti, podležaščyh selskohozajstvennoj rekultivacii. Sbornik dokladov t.2. Naučnyj seminar v ramkah temy „Razrabotka sposobov rekultyvacii landšaftov, narušennyh promyšlennoj dejatelnostju” Polska Akad. Nauk, Konin 1989, s. 357÷374.
• 14. Kozłowski S., Kozydra Z.: Badania surowcowe morskich osadów ilastych miocenu w zapadlisku przedkarpackim. Przegląd Geol. 1965, Nr 6, s. 263÷267.
• 15. Kozydra Z., Wyrwicki R.:Osady ilaste miocenu morskiego jako surowiec ceramiczny. Biuletyn Inst. Geol.309, t.XIII, 1978, s. 211÷241.
• 16. Książkiewicz M., Samsonowicz J., Rühle E.: Zarys geologii Polski. Wyd. Geol. Warszawa 1965.
• 17. Lal R.: Agricultural activities and the global carbon cycle. Nutrient Cycling in Agroecosystems 70. Kluwer Academic Publishers 2004, Printed in the Netherlands. s. 103÷116.
• 18. Lal R.: Carbon Management in Agricultural Soils. Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change 2007, vol.12 s. 303÷322.
• 19. Lutyński M.A., Wolf K-H.A.A.: Podziemne składowanie i monitoring CO2 – aktualne kierunki rozwoju. Przegląd Górniczy, 2010, nr 10, s. 103÷ 109.
• 20. Michno W., Dziedzic W., Czajkowski R.: Przywracanie wartości użytkowych terenom górniczym na przykładzie KiZPS „Siarkopol”. Warsztaty 2009 z cyklu Zagrożenia naturalne w górnictwie. Materiały Sympozjum, s. 197÷211.
• 21. Pawłowski S.: Zarys budowy geologicznej okolic Chmielnika-Tarnobrzega. Przegląd Geol. 1965, Nr 6, s. 238÷247.
• 22. PTGleb: Systematyka gleb Polski 2011. Roczniki Gleboznawcze 2011, t. 62., nr 3.
• 23. Smith P., Andraen O., Brussaard L., Dangerfield M., Ekschmitt K., Lavelle P., Tate, K.:Soil biota and global change at the ecosystem level: describing soil biota in mathematical models. Global Change Biology 1998, nr 4, s. 773÷784.
• 24. Stoch L., Helios-Rybicka E.: Charakterystyka mineralogiczna iłów nadkładowych złoża siarki w Jeziórku. Kwart. Geolog 1973, tom17, nr 1.
• 25. Szmuc M., Madej K.: Była siarka! Co jest teraz? Górnictwo i Geologia, 2011 tom 6, nr 1, s. 211÷221.
• 26. Tarkowski R., Uliasz-Misiak B., Uliasz-Bocheńczyk A.: Gelogiczna sekwestracja CO2 – mit czy rzeczywistość? Przegląd Górniczy 2006, nr 4, s. 66÷71.
• 27. Wójcik J., Krzaklewski W.: Metody rekultywacji leśnej terenów bezglebowych w górnictwie odkrywkowym. Przegląd Górniczy. 2010, nr 10, s. 115÷119.