Zagrożenie gleb użytków rolnych i siedlisk leśnych przez imisje ferromagnetyków

• Autorzy: Strzyszcz Z.

Warianty tytułu

EN

Hazards to arable soils and forest sites caused by immissions of ferromagnetic minerals

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wszystkie substancje można podzielić na trzy grupy: diamagnetyki, paramagnetyki i ferromagnetyki. Przyczyną wysokiej zawartości ferromagnetyków w pyłach przemysłowych są procesy technologiczne różnych gałęzi przemysłu. Powstają one na skutek wysokotemperaturowych przekształceń dia- lub paramagnetycznych form żelaza zawartego w surowcach, w minerały ferromagnetyczne o wysokiej podatności magnetycznej. Kerromagnetyki zawarte w pyłach opadających na powierzchnię ziemi powodują wzrost podatności magnetycznej (PM) górnej warstwy gleb, torfów i osadów, co jest sygnałem ich zanieczyszczenia chemicznego, szczególnie metalami ciężkimi. Z popiołów elektrowni "Jaworzno" wydzielono cząstki magnetyczne i określono w nich zawartość metali ciężkich metodą sekwencyjną Zeiena i Briimmera. Badane metale związane są głównie z tlenkami żelaza oraz krzemianami. Na podstawie pomiarów podatności magnetycznej można przyjąć następujące stopnie zagrożenia gleb przez imisje przemysłowe: < 30 x 10^-8 m³ kg^-1 - zagrożenie małe; 30-50 x 10^-8 m³kg^-1 - zagrożenie średnie; > 50 x 10^-8 m³kg^-1 - zagrożenie duże. Przy wartości >50 x 10^-8 m^-3kg^-1, zawartość ołowiu w glebie z reguły przekracza graniczną wartość 50 mg kg^-1 Pb rozpuszczalnego 2 2M HNO₃.

EN

All substances can be divided into three groups: dia-, para- or ferromagnetics. A relatively high content of ferromagnetic minerals is observed in industrial dust as a result of different kinds of high temperature technological processes applied in specific branches of industry. A high temperature transformation from dia- or paramagnetic iron minerals contained in raw materials to the ferromagnetic minerals enhances the magnetic susceptibility of industrial dusts. Dust fall in areas influenced by industrial emissions causes the magnetic enhancement of topsoil as well as peat and sediment surface layers thus enhanced susceptibility can be a tracer of chemical contamination, mostly heavy metals pollution. In order to determinate heavy metals content in magnetic phase of fly ashes the magnetic particles from ashes emitted by Jaworzno Power Plant were separated using the hand magnet. Then the sequential chemical analysis for determination of the particular heavy metal occurrence was applied. The heavy metals were mostly connected with iron oxides and silicates. On the basis of magnetic susceptibility measurement the following degrees of industrial dust immission hazard was proposed: < 30 x 10^-8 m³kg^-1- low; 30-50 x 10^-8 m³kg'^-1- moderate; > 50 x 10^-8 m³kg^-1- high. In the case of susceptibility > 50 x 10^-8 m³kg^-1, Pb content (extracted in 2M HNO₃) very often exceeds the value of 50 ing-kg,^-1.

Słowa kluczowe

PL

ferromagnetyk; pył przemysłowy; emisja zanieczyszczeń; podatność magnetyczna; metale ciężkie

EN

ferromagnetic; industrial immission; dust fall; magnetic susceptibility; heavy metal

• Wydawca: Institute of Environmental Engineering, Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archiwum Ochrony Środowiska
• Rocznik: 2004
• Tom: Vol. 30, no. 4
• Strony: 101--110
• Opis fizyczny: Bibliogr. 28 poz., tab.

Twórcy

autor

Strzyszcz Z.

• Instytut Podstaw Inżynierii Środowiska Polskiej Akademii Nauk, ul. M. Skłodowskiej-Curie 34, 41-819 Zabrze

Bibliografia

• [1] Dedik A.N., P. Hoffmann, J. Ensling: Chemical characterization of iron in atmospheric aerosols, Atmospheric Environment, 26A, 2545-2548 (1992).
• [2] Erläuterungen zur Verordnung vom 9. Juni 1986 über Schadstoffe im Boden (VSBo), Bundesamt für Umweltschutz, Bern, 1987.
• [3] Goluchowska B.: Podatność magnetyczna i zawartość metali ciężkich w pyłach z przemysłu cementowo-wapienniczego w województwie opolskim w aspekcie ochrony środowiska, praca doktorska, Instytut Podstaw Inżynierii Środowiska PAN, Zabrze 1998.
• [4] Hundesrügge Т.: Phasenanalytische Untersuchungen an Filteraschen aus Müllverbrennungsanlagen, Aufschluss, 41, 281-285 (1990).
• [5] Jarzębski S., J. Kapała: Atlas zanieczyszczeń wydzielanych przy procesach hutnictwa żelaza, Śląsk, Katowice 1976.
• [6] Konieczyński J.: Skuteczność pracy elektrofiltrów, a emisja metali śladowych w spalinach elektrowni węglowych, Ochrona Powietrza, 1-3, 7-14 (1982).
• [7] Kusza G.: Wpływ imisji przemysłowych na podatność magnetyczną gleb w wybranych rezerwatach leśnych województwa opolskiego, praca doktorska, Instytut Podstaw Inżynierii Środowiska PAN, Zabrze 2003.
• [8] Kuśmierska J.: Zanieczyszczenie polskich węgli w aspekcie ochrony środowiska. Problemy badań węgla w pracach geologiczno-złożowych w aspekcie nowych technologii jego utylizacji, Wydawnictwo UŚ, Katowice 1984.
• [9] Magiera Т.: Ferromagnetyki antropogeniczne w glebach wybranych parków narodowych, praca doktorska, Instytut Podstaw Inżynierii Środowiska PAN, Zabrze 1996.
• [10] Mazur J., J. Konieczyński: Dystrybucja pierwiastków śladowych we frakcjach ziarnowych popiołu lotnego emitowanego z elektrowni, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2004.
• [11] Pacyna J.M.: Elektrownie węglowe jako źródła skażenia środowiska metalami ciężkimi i radionuklidami, Prace Naukowe IIŚ Politechniki Wrocławskiej, 17 1980.
• [12] Schejbal-Chwastek M., J. Tarkowski: Mineralogia przemysłowych pyłów atmosferycznych i ich wpływ na zmiany geochemii środowiska w parkach narodowych południowej Polski, Prace Mineralogiczne PAN 80, 1988, 97 ss.
• [13] Skiba S.: Ocena wpływu imisji przemysłowych na gleby Karkonoszy, [w:] Fisher Z. (red.), Problemy ekologiczne wysokogórskiej części Karkonoszy, Oficyna Wydawnicza Inst. Ekol. PAN, Dziekanów Leśny 1995, 97-111.
• [14] Skiba S., M. Drewnik, R. Szmuc, R. Prędki: Zawartość metali ciężkich w glebach Bieszczadzkiego Parku Narodowego, Roczniki Bieszczadzkie, 4, 111-116 (1995).
• [15] Strzyszcz Z.: Heavy Metal Contamination in Mountain Soils of Poland as a Result of Anthropogenic Pressure, Biology Bulletin, 26, 6, 593-605 (1999).
• [16] Strzyszcz Z.: Gehalt an Ferromagnetika in der von der Immission der Zementindustrie in der Wojewodschaft Opole Beeinflußten Boden, Mitteilgn. Dtsch. Bodenkundl. Gesellsch., 76, 1477-1480 (1995).
• [17] Strzyszcz Z.: Magnetic susceptibility of soils in the areas influenced by industrial emission, [w:] Soil Monitoring, Schulin R., Desaules A.(red.). Birkhauser Verlag, Basel 1993 155-269.
• [18] Strzyszcz Z.: Ferromagnetic properties of Forest Soils Being under the Influence of Industrial Pollution, Air Pollution and Forest Decline, [in:] Proc. 14th Int. Meeting for Specialists in Air Pollution Effects on Forest Ecosystems, IUFRO, Interlaken, Switzerland 1989, 201-207.
• [19] Strzyszcz Z., R. Bednarek: Magnetic susceptibility and heavy metal content in upper horizons of forest soil in areas with low pollution influx, Mitteilgn. Dtsch. Bodenkundl. Gesellsch., 103, 107-108 (2004).
• [20] Strzyszcz Z., T. Magiera: Chemical and mineralogical composition of some ferrimagnetic minerals occurring in industrial dusts and contaminated soils, Mitteilgn. Dtsch. Bodenkundl. Gesellsch., 96, 2, 697-698 (2001).
• [21] Strzyszcz Z., T. Magiera: Record of industrial pollution in Polish ombrotrophic peat bogs, Physics and Chemistry of the Earth, 11-12, 859-866 (2001).
• [22] Strzyszcz Z., T. Magiera, F. Heller: The influence of industrial immissions on the magnetic susceptibility of soils in Upper Silesia, Studia geoph. et geod., 40, 276-286 (1996).
• [23] Strzyszcz Z., R. Tolle, J. Katzur: Zur Anwendung eins hochfrequenten Messverfahrens für den Nachweiß von ferromagnetischen Eisen in der Umwelt, Arch. Ochr. Środ., 3-4, 137-143 (1988).
• [24] Thompson R., F. Oldfield: Environmental Magnetism, Allan and Unwin, London 1986, ss. 227.
• [25] Ulrich B., R. Mayer, P.K. Khanna: Deposition von Luftverunreinigungen und ihre Auswirkungen in Waldokösystemen des Sollings, Sauerländer Verlag, Frankfurt 1979, ss. 291.
• [26] Veerhoff M., G.W. Brümmer: Silicatverwitterung und Zerstörung in Waldböden als Folge von Versauerungsprozessen und deren ökologische Konsequenzen, Natur- und Landschaftskunde, 28, 25-32 (1992).
• [27] Westphal M.: Paleomagnetyzm i własności magnetyczne skał, PWN, Warszawa 1993.
• [28] Zeien H., G.W. Brümmer: Chemische Extraktionen zur Bestimmung von Schwer met allbindungsfor men in Böden, Mitteilgn. Dtsch. Bodenkundl. Gesellsch., 59, 1, 505-510 (1989).