Changes in physicochemical properties of soils in the area affected by lime industry

• Autorzy: Kusza G. , Gołuchowska B. , Szewczyk M.

Identyfikatory

DOI

10.2428/ecea.2016.23(4)33

Warianty tytułu

PL

Zmiany właściwości fizykochemicznych gleb w rejonie oddziaływania przemysłu wapienniczego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Lime and cement industry belongs to the best developed branches of industry in Opole Voivodeship. The plants are located in eastern and central part of the province, in the vicinity of the city of Opole and the towns of Krapkowice and Strzelce Opolskie due to the location of the resources of calcareous raw materials (limestones and marls).The impact of lime and cement industry on the natural environment, especially soils, was studied by many authors, but these works do not concern the Province of Opole, which is one of the main centers of lime and cement industry in Poland for centuries. The article is an attempt to show changes in physicochemical properties of soils being under long lasting influence of alkaline dust emissions coming from the lime plant in Gorazdze. The research was conducted in the years 2010–2013. The range of the studies included field works in the areas adjacent to the plant, where 12 representative soil pits were arranged to collect samples for laboratory analyses. The following physicochemical parameters were determined in the samples: grain size distribution, reaction (pH), electrical conductivity and the content of calcium carbonate. The studies showed deacidification of the tested sandy soils resulting from alkaline dust deposition, which primarily concerned forest stands, which were characterized by the rise in reaction by 3–4 pH units. In the case of meadows, arable soils and wastelands, the pH values raised by 1–2 units. Moreover, alkaline falling dusts enriched the investigated soils in calcium carbonate. It concerns to the greatest extent the soil pits located nearest to the lime plant, where above 1% of CaCO3 was found. The results of conductivity measurements proved low salinity of the investigated samples.

PL

Przemysł wapienniczy i cementowy należy do najlepiej rozwiniętych gałęzi przemysłu w województwie opolskim. Zakłady zlokalizowane są we wschodniej i środkowej części regionu, w sąsiedztwie miast: Opole, Krapkowice i Strzelce Opolskie, co wynika z występowania na tym terenie złóż surowców wapiennych (wapieni i margli). Wpływ przemysłu wapienniczego i cementowego na środowisko przyrodnicze, szczególnie gleby, był przedmiotem badań wielu autorów, ale prace te nie dotyczą województwa opolskiego, które od stuleci jest jednym z głównych ośrodków produkcji wapna i cementu w Polsce. W artykule podjęto próbę ukazania zmian właściwości fizykochemicznych gleb znajdujących się pod wieloletnim wpływem emisji pyłów alkalicznych pochodzących z zakładu wapienniczego w Górażdżach. Badania prowadzono w latach 2010–2013. Zakres badań obejmował prace terenowe w rejonie zakładu, gdzie założono 12 reprezentatywnych odkrywek glebowych, z których pobrano próbki do analiz laboratoryjnych. Dla każdej z próbek glebowych oznaczono następujące parametry fizykochemiczne: skład granulometryczny, odczyn (pH), przewodnictwo właściwe oraz zawartość węglanu wapnia. Badania wykazały wzrost odczynu badanych gleb piaszczystych będący efektem depozycji pyłów alkalicznych, co dotyczyło przede wszystkim odkrywek zlokalizowanych na stanowiskach leśnych, które charakteryzowały się wzrostem wartości pH o 3–4 jednostki. W przypadku łąk, gleb uprawnych oraz nieużytków wartości pH wzrosły o 1–2 jednostki. Ponadto wykazano, że opadające pyły alkaliczne wzbogaciły badane gleby w węglan wapnia. Dotyczyło to w największym stopniu odkrywek glebowych zlokalizowanych najbliżej zakładu wapienniczego, w których zawartość CaCO3 przekraczała 1%. Wyniki pomiarów przewodnictwa właściwego wskazują na niski stopnień zasolenia badanych próbek glebowych.

Słowa kluczowe

EN

lime dust; proper rusty soils; pH; electrical conductivity; calcium carbonate content

PL

pyły wapiennicze; gleby rdzawe właściwe; pH; przewodnictwo właściwe; zawartość węglanu wapnia

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Ecological Chemistry and Engineering. A
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 23, nr 4
• Strony: 433--442
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., tab.

Twórcy

autor

Kusza G.

• Independent Chair of Land Protection, University of Opole, ul. Oleska 22, 45–052 Opole, Poland, phone: [phone], fax: [phone]

autor

Gołuchowska B.

• Independent Chair of Land Protection, University of Opole, ul. Oleska 22, 45–052 Opole, Poland, phone: [phone], fax: [phone]

autor

Szewczyk M.

• Faculty of Infrastructure and Environment, Czestochowa University of Technology, ul. J.H. Dąbrowskiego 73, 42–201 Częstochowa, Poland, phone: [phone], fax: [phone]

Bibliografia

• [1] Kusza G, Strzyszcz Z. Forest reserves of Opole Region – state and technogenic hazards, Zabrze: Works Studies, IPIŚ PAN No 63; 2005.
• [2] Magiera T, Strzyszcz Z, Kapička A, Petrovský E. MAGPROX TEAM EU RTD Project No EVK2-CT-1999-000 19. Discrimination of lithogenic and anthropogenic influences on topsoil magnetic susceptibility in Central Europe. Geoderma. 2006;130(3-4):299-311. DOI: 10.1016/j.geoderma.200.02.002.
• [3] Ochoa GPA, Gutierrez AS, Martinez JBC, Vandecasteele C. Cleaner production in a small lime factory by means of process control. J Clean Prod. 2010;18(12):1171-1176. DOI: 10.1016/j.jclepro.2010.03.019.
• [4] Gutiérrez AS, Van Caneghem J, Martínez JBC, Vandecasteele C. Evaluation of the environmental performance of lime production in Cuba, J Clean Prod. 2012;31:126-136. DOI: 10.1016/j.jclepro.2012.02.035.
• [5] Gołuchowska B, Strzyszcz Z, Kusza G. Magnetic susceptibility and heavy metal content in dust from the lime plant and the cement plant in Opole Voivodeship. Arch Environ Prot. 2012;38(2):77-80. DOI: 10.2478/v10265-012-0019-3.
• [6] Batjes NH. Overview of procedures and standards in use at ISRIC WDC-Soils. Report 2016/02, Wageningen: ISRIC – World Soil Information; 2016. DOI: 10.17027/isric-wdcsoils.20160004.
• [7] Van Reeuwijk LP (ed). Procedures for soil analysis, Sixth edition 2002, Technical Paper 9, International Soil Reference and Information Centre ISRIC Food and Agriculture Organization of the United Nations, pp 120. DOI: 10.17027/isric-wdcsoils.20160005.
• [8] Polish Soil Classification. Soil Sci Ann. 2011;62(3):1-142.
• [9] IUSS Working Group WRB. 2015. World Reference Base for Soil Resources 2014, update 2015. International soil classification system for naming soils and creating legends for soil maps. World Soil Resources Reports No 106. FAO, Rome; pp 203.
• [10] Chesworth W (ed). Encyclopedia of Soil Science. University of Guelph Canada. Canada: Springer; 2008. DOI: 10.1007/978-1-4020-3995-9.
• [11] Mocek A (ed). Gleboznawstwo [Soil Science]. Warszawa: PWN; 2015.
• [12] Sposito G. The Chemistry of Soils. Second Edition. Oxford: Oxford University Press; 2008.
• [13] Klose S, Makeschin F. Effects of past fly ash deposition on the forest floor humus chemistry of pine stands in Northeastern Germany. Forest Ecol Manage. 2003;183(1-3):113-126. DOI: 10.1016/S0378-1127(03)00099-9.
• [14] Fujii K, Hayakawa C, Panitkasate T, Maskhao I, Funakawa S, Kosaki T, et al. Acidification and buffering mechanisms of tropical sandy soil in northeast Thailand. Soil Till Res. 2017;165:80-87. DOI: 10.1016/j.still.2016.07.008.
• [15] Świercz A. Chemical transformations in to podzolic soils induced by alkaline and acidic emissions in the Świętokrzyski region of Poland. Pol J Environ Stud. 2008;17(1):129-138. http://www.pjoes.com/pdf/17.1/129-138.pdf.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).