Sewage sludge land disposal effects on ground water

• Autorzy: Agopsowicz M. , Białowiec A. , Pijarczyk P.

Warianty tytułu

PL

Wpływ przyrodniczego wykorzystania osadów ściekowych na jakość wód podziemnych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Three year, lysimetric research on the influence of land application of sewage sludge on the ground water quality was done. Three plant species were tested as possible ways of sewage sludge application: grass - for restoration of contaminated soils; corn - for feeding staff production, and willow - for energy production from biomass. As control, plantless lysimeters were used The following sewage sludge doses were applied: 0, 10, 50, 50, 110, 225, and 450 Mg d.m./ha. Significant (p < 0.05), linear correlations between the increase in the sewage sludge dose and EC, CODCr and NO3 content in the ground waters indicate a potential risk of contaminating ground waters during the land application of sewage sludge, particularly with high doses exceeding 50 Mg d.m./ha. These correlations and risks of ground water contamination were observed during all three years of experiment for indicators such as EC and CODLV In the case of nitrates the risk of their migration was detected only in the first year after sewage sludge application. Additionally, the very low level of heavy metals and pathogens in ground water was determined. The applied plants did not reduce the negative effect of the increasing doses of the sewage sludge on the ground waters quality.

PL

Wykonano trzyletnie, lizymetryczne badania wpływu przyrodniczego wykorzystania osadów ściekowych na jakość wód podziemnych. W badaniach zastosowano trzy gatunki roślin, jako możliwe kierunki stosowania osadów ściekowych: trawa-rekultywacja gleb zdegradowanych, kukurydza-produkcja pasz. wierzba-wykorzystanie energetyczne biomasy. Jako kontrolę zastosowano lizymetry pozbawione roślinności. Przyjęto następujące dawki osadów ściekowych: 0, 10, 50, 110,225 i 450 Mgs.m./ha. Statystycznie istotna, liniowa zależność pomiędzy dawką osadów a wielkością przewodności elektrolitycznej właściwej (EC), ChZT oraz azotanów wskazuje na potencjalne zagrożenie zanieczyszczenia wód podziemnych przy przyrodniczym wykorzystaniu osadów ściekowych, szczególnie w przypadku wysokich dawek osadów przekraczających 50 Mg s.m./ha. Zależności te oraz ryzyko zanieczyszczenia wód podziemnych obserwowano przez trzy lata doświadczenia dla wskaźników zanieczyszczenia EC i ChZT. W przypadku azotanów, zagrożenie ich migracji stwierdzono jedynie w pierwszym roku badań. Dodatkowo stężenia metali ciężkich oraz obecność patogenów w wodach gruntowych była na niskim poziomie. Stwierdzono, że zastosowane rośliny nie zmniejszyły negatywnego wpływu osadów ściekowych na jakość wód podziemnych

Słowa kluczowe

EN

sewage sludge; groundwater contamination; organic compounds; mineral compounds; nitrate; azotan; heavy metal; pathogens

PL

osad ściekowy; woda gruntowa; skażenia; związki organiczne; metale ciężkie; patogeny

• Wydawca: Institute of Environmental Engineering, Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Environmental Protection
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 34, no. 2
• Strony: 73--82
• Opis fizyczny: bibliogr. 21 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Agopsowicz M.

autor

Białowiec A.

autor

Pijarczyk P.

• University of Warmia and Mazury in Olszlyn, Faculty of Environmental Sciences and Fisheries ul. Oczapowskiego 2, 10-719 Olsztyn, Poland

Bibliografia

• [1 ] Agopsowicz M. A. Biatowiec, P. Pijarczyk: Underground waters at risk due to the natural application of sewage sludge, based on lysimelric experiments, 11"1 All-Poland Conference of Science and Technology from the series Water supply and sewage disposal problems in industrial and agricultural regions. Water Supply and Sewage Disposal in the light of Poland's integration with the European Union Supraśl, 2001 (in Polish).
• [2] Aronsson P.: Dynamics of nitrate leaching and 15N turnover in intensively fertilized and irrigated basket willow grown in lysimeters, Biomass and Bioenergy, 21, 143-154 (2001).
• [3] BIOPROS-6 Framework Programme no. COLL-CT-2005-012429: Solutions for the safe application of wastewater and sludge for high efficient biomass production in Short-Rotation-Plantations.
• [4] BIOPROS-6 Framework Programme no. COLL-CT-2005-012429: Solutions for the safe application of wastewater and sludge for high efficient biomass production in Short-Rotation-Plantations, D4 - Report on ongoing research and gaps in SRP knowledge.
• [5] Council Directive of 12"' December 1991 concerning the protection of waters against pollution caused by nitrates from agricultural sources (91/676/EEC).
• [6] Council Directive of 26"' April 1999 on the landfill of waste (1999/31/EC).
• [7] Duarte-Davidson R., K..C. Jones: Screening the environmental fate of organic contaminants in sewage sludge applied to agricultural soils, II The potential for transfers to plants and grazing animals, Sci. Total Environ., 185,59-70(1996).
• [8] Girovich M.K.: Biosolids characterization, treatment and use: an overview, [in:] M.J. Girovich editor. Biosolids treatment and management, Marcel Dekker, New York 1996, 1 -45.
• [9] Hemond H.F., E.J. Fechner: Chemical fate and transport in the environment, Academic Press Inc. 1994.
• [10] Jasińska Z., A. Kotecki: Cultivation of Plants in Detail, Wydawnictwo Akademii Rolniczej, 2003 (in Polish).
• [11] KrebsR., S.K. Gupta, G. Furrer, R. Schulin: Solubility and plant uptake of metals with and without liming of sludge-amended soils, J. Environ. Qual., 27, 18-23 (1998).
• [12] Logan T.J., B.J. Harrison: Physical characteristics of alkaline stabilized sewage sludge (N-Viro soil) and their effects of soil physical properties, J. Environ. Qual., 24, 153-164 (1995).
• [13] Mazur T.: Nitrogen in Cultivable Soil, PWN, Warszawa 1991 (in Polish).
• [14] Regulations of Minister of the Environment from T'August 2002 on municipal sewage sludge, (Dz. U. nr 134, poz. 1140) (in Polish).
• [15] Regulations from 23rJ December 2002 on the criterion for determining the waters susceptible to contamination with nitric compounds of agricultural origin (Dz. U. nr 241, poz. 2093) (in Polish).
• [16] Regulations of Minister of the Environment from 11th February 2004 on the classification indicating the quality of both surface and underground waters, the modes of monitoring, the interpretation of the results, and the presentation of waters state (Dz. U. nr 32, poz. 283 and 284) (in Polish).
• [17] Robert L.J., M. Winkler: Sludge parasites and other pathogens, Ellis Horwood, New York 1991.
• [18] Sennerby-Forssel L.: Preparation and storage of cuttings, Swedish University of Agricultural Sciences, Uppsala 1986.
• [19] Skalmowski K.: Waste Management Guide, VERLAG DASHÓFER, Warszawa 1998 (in Polish).
• [20] US Environmental Protection Agency: Land Application of Municipal Sludge, Process Design Manual, US EPA-625/1-83-016, Center for Environmental Research Information, Cincinnati 1983, OH 45268.
• [21] Wong J.W.C., D.C. Su: The growth ofAgropyron elongatum in an artificial soil mix from coal fly ash and sewage sludge, Bioresour. Technol., 59, 57-62 (19970