BazTech - Yadda

1

Wpływ środowiska na zawartość arsenu w glebach uprawnych rejonu zgorzelecko-bogatyńskiego

Kucharczak-Moryl E, Moryl A, Żmuda R.

Inżynieria Ekologiczna

|

2014

|

Nr 37

107--116

PL

Badania prowadzono w rejonie oddziaływania Kopalni i Elektrowni „Turów”, które poprzez emisję zanieczyszczeń gazowych i pyłowych przyczyniają się do skażenia gleb m.in. arsenem. Celem przeprowadzonych badań było określenie całkowitej zawartości tego metalu w próbkach gleb uprawnych pobranych w rejonie oddziaływania ww. zakładów. Jednocześnie określono ich skład granulometryczny oraz właściwości fizyko-chemiczne – odczyn i procentową zawartość substancji organicznej. Gleby pobrane z głębokości od 0,0 do 0,3 m ppt oraz od 0,3 do 0,6 m ppt pochodziły z terenu bezpośredniego oddziaływania kopalni i elektrowni (rejon Bogatyni) oraz z regionu Zgorzelca, usytuowanego poza zasięgiem bezpośredniego oddziaływania emiterów. Zawartość arsenu całkowitego oznaczano metodą ICP-AES z wykorzystaniem spektrometru plazmowego Varian-Liberty Series II. Wszystkie próbki gleb, niezależnie od miejsca pochodzenia, wykazywały odczyn kwaśny, a zawartość substancji organicznej w obydwu rejonach badawczych była wyższa na głębokości od 0,0 do 0,3 m. Zgodnie z klasyfikacją PTG 2008, gleby z rejonu Zgorzelca zaliczono do bardzo lekkich, lekkich i średnich (piasek luźny, piasek gliniasty, glina piaszczysta i glina lekka), stwierdzono w nich ponadto wysoką zawartość frakcji piaskowej. Gleby z rejonu Bogatyni zaliczono do gleb średnich i ciężkich pyłowych (pył gliniasty i pył ilasty), z wysoką zawartością frakcji pyłowej. Podwyższony poziom arsenu w glebie uprawnej z rejonu oddziaływania Kopalni i Elektrowni, z jednej strony związany jest z antropogenicznym jego uwalnianiem podczas spalania węgla, ale również wpływ na to mają właściwości fizykochemiczne gleb. Jest to przyczyną zwiększonej kumulacji tego metalu, głównie na głębokości od 0,3 do 0,6 m. Wykazano również istotny, około 3.krotnie wyższy poziom tego metalu w rejonie bezpośredniego oddziaływania Kopalni i Elektrowni „Turów”, w porównaniu z rejonem zgorzeleckim, niezależnie od głębokości ich pobrania. Z pewnością duże znaczenie na absorpcję tego metalu mogą mieć nakładające się w tym rejonie zanieczyszczenia lokalne i transgraniczne, kwaśny odczyn gleb i wyższa procentowa zawartość substancji organicznej. Dużą rolę odgrywa także skład granulometryczny, głównie przeszło 4.krotnie wyższa średnia procentowa zawartość frakcji pyłowych i iłowych.

EN

The study was conducted in the area of influence of Mine and Power Plant “Turów” which, through the emission of gaseous and particulate pollutants contribute to soil contamination, among other things by arsenic. The aim of this study was to determine the total content of this metal in samples of anable soils collected in the area of the impact of the above-mentioned emitters. At the same time their grain-size distribution and their physico-chemical properties, as pH and percentage of organic matter were determined. Soils collected from a depth of 0.0 to 0.3 m below ground surface, and from 0.3 to 0.6 m b.g.s. came from the area of direct impact of the mine and power plant (area of Bogatynia) and the region of Zgorzelec ,located out of the direct impact of emitters. Total arsenic content was determined by ICP- AES using a plasma spectrometer Varian Liberty Series II. All soil samples, independently of the place of origin, showed acid pH, and organic matter content in both research areas was higher at a depth of 0.0 to 0.3 m. In accordance with the classification of PTG 2008, soils from the area of Zgorzelec were classified as very light, light and medium (loose sand, loamy sand, sandy loam and light loam), with a high content of sand fraction it was also found. The soils of Bogatynia region were classified as medium and heavy silty (loamy silt and clayey silt), with a high content of silt fraction . Increased levels of arsenic in cultivated soils in the area of influence of the Mine and Power Plant, on the one hand they are connected with its anthropogenic its release during the combustion of coal, and on the other hand it is the influence of physicochemical properties of soils. It is the reason of increased accumulation of this metal, mostly at a depth of 0.3 to 0.6 m. Significant, 3 times, higher level of this metal was showed in the area of direct impact of Mine and Power Plant “Turów”, compared with the area of Zgorzelec, apart from the depth of their collection. Certainly the great importance for the absorption of the metal may be overlapping in this region, local and cross-border pollution, acidic soils and a higher percentage of organic matter. Grain-size distribution, mainly 4 times higher average percentage of fractions of silt and clay fractions are of great importance.

2

Możliwość wykorzystania podłoża po produkcji pieczarki w nawożeniu gleb jako jeden ze sposobów jego utylizacji

Majchrowska-Safaryan A., Tkaczuk C.

Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering

|

2013

|

Vol. 58, nr 4

57--62

PL

Pieczarkarstwo jest gałęzią rolnictwa intensywnie rozwijającą się na świecie i Polsce, która wprowadza do środowiska przyrodniczego duże ilości zużytego podłoża stanowiącego odpad wymagający zagospodarowania. Rolniczy, a także pozarolniczy sposób utylizacji podłoża popieczarkowego, jest możliwy wówczas, gdy jest ono w odpowiedni sposób zabezpieczone; zminimalizowane jest ryzyko przeniesienia szkodników, grzybów chorobotwórczych, bakterii, wirusów i nasion chwastów. Po wprowadzeniu do gleby poprawia jej właściwości fizyczne oraz wpływa na zwiększenie zawartości makro- i mikroelementów.

EN

Production of mushroom is a branch of agriculture intensively growing in the world and Poland. This production introduces into natural environment a large spent mushroom substrate waste that requires utilization. Agricultural and nonagricultural disposal of the spent mushroom substrate, is possible when it is secured in a suitable manner, minimizes the risk of transmission of pests, fungi, bacteria, viruses, and weed seeds. After application into the soil SMS improves its physical properties and increases the content of macro- and microelements.

3

Fractionation of selected heavy metals in agricultural soils

Różański S.

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2013

|

Vol. 20, nr 1

117-125

EN

The content of trace elements in soils varies widely and their mobility and availability depends not only on the total content but also on the form of in which these elements occur. The aim of this study was to determine the total content of nickel, lead, zinc and copper in soils used for agriculture, and assess the mobility and phytoavailability of these metals against a background of physical and chemical properties of these soils. In samples taken from three soil profiles (Phaeozem and 2 Fluvisols) the contents of Ni, Pb, Zn and Cu were determined using atomic absorption spectroscopy in the solutions obtained according to the protocol of modified BCR sequential extraction procedure supplemented with aqua regia digestion. The total content of the analyzed metals in most cases corresponded to the natural values, often not exceeding the geochemical background level. It was only in the one profile of the Fluvisols (Endogleyic Fluvisol) that a higher concentration of zinc and lead was noticed (especially in the surface horizon), slightly exceeding the legal limit. Among the studied metals the lowest phytoavailability was characterized by copper (exchangeable forms on average 4.73% of the total), and the highest by zinc (11.49%). Nickel was the most permanently bound with soil solid phase, and its content in the residual fraction reached 84.46% of the total. Approximately a half of the total lead content was determined as a fraction bound with iron and manganese oxides, while in the case of this metal a significant role in binding of this metal was playing organic matter (fraction bound with organic matter and sulphides - an average of 27.5%). Significant role in the binding of all investigated metals was credited to iron and manganese compounds.

PL

Zawartość pierwiastków śladowych w glebach waha się w szerokich granicach, a ich mobilność i dostępność uzależniona jest nie tylko od całkowitej zawartości, lecz również od formy, w jakiej występują. Celem niniejszej pracy było poznanie zawartości całkowitej niklu, ołowiu, cynku i miedzi w glebach użytkowanych rolniczo oraz ocena mobilności i fitodostępności tych metali na tle właściwości fizykochemicznych tych gleb. W próbkach pobranych z 3 profili glebowych (czarna ziemia i 2 profile mad rzecznych) oznaczono zawartość Ni, Pb, Zn i Cu metodą atomowej spektroskopii absorpcyjnej w roztworach otrzymanych zgodnie z protokołem zmodyfikowanej procedury ekstrakcji sekwencyjnej BCR uzupełnionej roztwarzaniem w Adua regia. Zawartość całkowita badanych metali odpowiadała w większości przypadków wartościom naturalnym, często nie przekraczając poziomu tła geochemicznego. Tylko w przypadku jednej z badanych mad stwierdzono podwyższoną zawartość cynku i ołowiu, szczególnie w poziomie powierzchniowym, przekraczającą nieznacznie dopuszczalne normy. Najniższą fitodostępnością spośród badanych metali charakteryzowała się miedź (formy wymienne średnio na poziomie 4,73% zawartości całkowitej), a najwyższą cynk (11,49%). Najtrwalej z fazą stałą gleby związany był nikiel, którego zawartość we frakcji rezydualnej sięgała 84,46% zawartości całkowitej. Średnio połowa zawartości całkowitej ołowiu oznaczona została jako frakcja związana z tlenkami żelaza i manganu, jednocześnie w przypadku tego metalu znaczącą rolę w jego wiązaniu odgrywała materia organiczna (frakcja związana z materią organiczną i związkami siarki - średnio 27,5%). Wyraźnie znaczącą rolę w wiązaniu wszystkich badanych metali odgrywały związki żelaza i manganu.

4

Ocena mobilności i fitodostępności pierwiastków śladowych w glebach przy zastosowaniu ekstrakcji BCR

Różański S.

Proceedings of ECOpole

|

2012

|

Vol. 6, No. 2

787--792

PL

Zawartość pierwiastków śladowych w glebach waha się w szerokich granicach, a ich mobilność i dostępność uzależniona jest nie tylko od ich całkowitej zawartości, lecz również od formy, w jakiej występują. Celem niniejszej pracy było poznanie zawartości całkowitej niklu, ołowiu, cynku i miedzi w glebach użytkowanych rolniczo oraz ocena mobilności i fitodostępności tych metali na tle właściwości fizykochemicznych tych gleb. W próbkach pobranych z 3 profili glebowych (czarna ziemia i 2 profile mad rzecznych) oznaczono zawartość Pb, Ni, Zn i Cu, zgodnie z protokołem zmodyfikowanej procedury ekstrakcji sekwencyjnej BCR, uzupełnionej digestią aqua regia. Zawartość całkowita badanych metali odpowiadała w większości przypadków wartościom naturalnym, często nie przekraczając poziomu tła geochemicznego. Jedynie w przypadku jednej z badanych mad stwierdzono podwyższoną zawartość cynku i ołowiu, szczególnie w poziomie powierzchniowym, przekraczającą nieznacznie dopuszczalne normy. Najniższą fitodostępnością spośród badanych metali charakteryzowała się miedź (formy wymienne średnio na poziomie 4,73% zawartości całkowitej), a najwyższą cynk (11,49%). Najtrwalej z fazą stałą gleby związany był nikiel, którego zawartość we frakcji rezydualnej sięgała 84,46% zawartości całkowitej. Średnio połowa zawartości całkowitej ołowiu oznaczona została jako frakcja związana z tlenkami żelaza i manganu, jednocześnie w przypadku tego metalu znaczącą rolę w jego wiązaniu odgrywała materia organiczna (frakcja związana z materią organiczną - średnio 27,5%). Wyraźnie znaczącą rolę w wiązaniu wszystkich badanych metali odgrywały związki żelaza i manganu.

EN

The content of trace elements in soils varies widely and their mobility and availability depends not only on the total content but also on the form of their occurrence. The aim of this study was to determine the total content of nickel, lead, zinc and copper in soils used for agriculture, and mobility and phytoavailability assessment of these metals against a background of physical and chemical properties of these soils. In samples taken from three soil profiles (black earth and 2 alluvial soils) according to the protocol of modified BCR sequential extraction procedure supplemented with aqua regia digestion the contents of Pb, Ni, Zn and Cu were determined. The total content of analyzed metals in most cases corresponded to the natural values, often not exceeded the geochemical background level. Only in the one profile of the alluvial soils higher concentration of zinc and lead was noticed (especially in the surface horizon), slightly exceeding the legal limit. Among the studied metals the lowest phytoavailability was characterized by a copper (exchangeable forms on average 4.73% of the total), and the highest by a zinc (11.49%). Nickel was the most permanently bound with soil solid phase, and its content in the residual fraction reached 84.46% of the total. Approximately half of the total lead content was determined as a fraction bound with iron and manganese oxides, while in the case of this metal a significant role in the binding of this metal was playing organic matter (fraction bound with organic matter - an average of 27.5%). Significant role in the binding of all investigated metals was playing an iron and manganese compounds.

5

Frakcje ołowiu, chromu, cynku, miedzi i niklu w poziomie próchnicznym gleb położonych wzdłuż obwodnicy Siedlec

Pakuła K.

Inżynieria Ekologiczna

|

2011

|

Nr 27

153-160

PL

Celem podjętych badań była ocena zawartości ołowiu, chromu, cynku, miedzi i niklu oraz ich czterech frakcji (wymiennej - F1, redukowalnej v F2, utlenialnej - F3 rezydualnej - F4), wydzielonych za pomocą metody rekomendowanej przez the European Union's Standards, Measurements and Testing program (dawniej BCR), w poziomie próchnicznym gleb uprawnych (0 - 20 cm), położonych wzdłuż obwodnicy miasta Siedlce. W analizowanych glebach stwierdzono zróżnicowaną zawartość czterech frakcji ołowiu, chromu, cynku, miedzi i niklu, a ich średni udział w zawartości ogólnej danego metalu, (niezależnie od grupy granulometrycznej), można przedstawić w następujących malejących szeregach: Pb - F2 > F3 > F4 > F1; Cr - F4 > F3 > F2 > F1; Zn - F2 > F4 > F1 > F3; Cu - F3 > F4 > F2 > F1; Ni - F4 > F3 > F2 > F1. Obliczenia statystyczne wykazały istotny wpływ wybranych właściwości badanych gleb (zawartość ogólna badanego metalu, pojemność sorpcyjna, Corg, frakcja iłowa ? < 0,002 mm) na specjację ołowiu, chromu, cynku, miedzi i niklu.

EN

The aim of this work was to assessment on the impact of road traffic on the total content of lead, chromium, zinc, copper, nickel and their fractions (exchangeable - F1, reducible - F2, oxidizable - F3, residual - F4) by the European Union's Standards, Measurements and Testing program (formerly BCR) method in humic horizon (0-20 cm) of arable soils situated along the Siedlce ring road. Chemical analyses revealed that mean percentage contribution of heavy metals fractions in their total content, independently of type of investigated soils, can be arranged in the following decreasing series: Pb - F2 > F3 > F4 > F1; Cr - F4 > F3 > F2 > F1; Zn - F2 > F4 > F1 > F3; Cu - F3 > F4 > F2 > F1; Ni - F4 > F3 > F2 > F1. Statistical processing revealed significant influence of selected properties of studied soils (total content of heavy metals, CEC, Corg, fraction ? < 0.002 mm) on Pb, Cr, Zn, Cu and Ni speciation.

6

Influence of Distance from Black Locust (Robinia pseudoacacia) Shelterbelts on Dehydrogenase Activity in Arable Soils

Mazurek R., Józefowska A., Piotrowska A.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2011

|

Vol. 18, nr 3

385-390

EN

Biological activity of soils can be measured on the base of their dehydrogenase activity, mainly influenced by soil organic carbon content. The aim of the paper was to evaluate the effect of distance from shelterbelts plantet with black locust trees on level of dehydrogenase activity in arable soils of Proszowice Plateau derived from loess. Soil samples were taken from area of 20 × 24 m with different soil type (brown soil proper, from layer of 0–25 cm of arable soil. Sixty mixed soil samples were collected from area in growing distance (up to 24 m) from shelterbelt. The highest dehydrogenase activity was measured in samples taken up to 2 m from black locust trees. Dehydrogenase activity amounted 12.48 cm3H kg–1 h–1 in these zone. Level of measured activity was the lowest in zone 12–14 m (2.91 cm3H kg–1 20 h–1). It were state statistical differences between dehydrogenase activity in zone 0–2 m and in the rest zones. Level of dehydrogenase activity was strongly influence by organic carbon content and C/N ratio.

PL

Celem pracy było określenie wpływu odległości od zadrzewień złożonych z robinii akacjowej na poziom aktywności dehydrogenazy w glebach uprawnych Płaskowyżu Proszowickiego wytworzonych z lessu. Próbki glebowe zostały pobrane z mikropoletka o wymiarach 20 × 24 m, z warstwy 0–25 cm z gleby brunatnej właściwej użytkowanej jako grunt orny. Ogółem pobrano 60 próbek zbiorczych w rosnącej odległości (do 24 m) od zadrzewień. Najwyższą aktywnością dehydrogenazy charakteryzowały się gleby pobrane w odległości do 2 m od zadrzewień. W strefie tej aktywność dehydrogenazy wynosiła 12,48 cm3 H kg–1 24 h–1. W strefach położonych dalej od zadrzewień aktywność dehydrogenzy stopniowo malała, przyjmując wartości najniższe w strefie 12–14 m od zadrzewień – 2,91 cm3 H kg–1 24 h–1. Stwierdzono statystycznie istotne różnice pomiędzy aktywnością dehydrogenazy w strefie 0–2 m a aktywnością oznaczoną w pozostałych strefach. Poziom aktywności dehydrogenazy był związany z zawartością węgla organicznego oraz stosunkiem C/N.

7

Assessment of Chemical Degradation of Selected Soil Properties as Induced by Copper, Zinc and Hydrogen

Diatta J., Skubiszewska A., Witczak R.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2009

|

Vol. 16, nr 5/6

532-540

EN

The concept of this study was based on the evaluation of the impact of copper (Cu), zinc (Zn) and hydrogen protons (H+) on selected chemical characteristics of two arabie soils: light loamy sand (No. 1) and silty soil (No. 2). The targeted chemical alterations of the soils concerned pH changes, water soluble forms of Cu and Zn and displaced alkaline cations as induced by Cu, Zn and H incorporation. Preliminarily, the amounts of exchangeable alkaline cations (ExAC = Ca + Mg + K + Na) were extracted by using l M CH3COONH4, pH 7.0 and these amounts were used for calculating amounts of Cu, Zn and H to be incorporated as follows: copper as CuSO4 o 5H2O, zinc as ZnSO4 o 7H2O and hydrogen in the form of HCl at spiking rates corresponding to 0, 5, 10, 30, 60, 100, 150, 200, 300, 400, 500 and 1000 % of ExAC. Treatments were incubated for 16 weeks at 18 Celsjus degree and kept at 75-85 % WHC (water holding capacity). Copper, zinc and hydrogen effects on soil chemical properties can be first observed throughout pH changes, which were more pronounced for H treatments as compared with Cu and Zn ones. The amounts of water extractable Ca (ie displaced) at Cu and Zn spiking rates of 1000 % ExAC are 25 and 21 times higher, respectively, for the soil No. l (light loamy sand), whereas for the soil No. 2 (silty soil), 44 and 38 times higher, as compared with the control treatment. The impact of H is intermediate and represents 24 and 35 times, for the soils No. l and No. 2, respectively. Results reported in the paper drive specific attention on the destructive effects of Cu, Zn and H, separately. The joint impact of these metals along with protons is the córę of agroenvirontnental concem. The chemical degradation established on the basis of water extractable alkaline cations (WEAC) follows the range: H > Cu > Zn.

PL

Koncepcja przedstawionych badań dotyczy oceny oddziaływania miedzi (Cu), cynku (Zn) i protonów (jonów wodorowych H+) na wybrane właściwości chemiczne dwóch gleb uprawnych: piaskugliniastego lekkiego (gleba Nr 1) i iłu pylastego (gleba Nr 2). Badane zmiany dotyczyły pH, wodorozpuszczalnych form Cu, Zn oraz kationów alkalicznych wypartych z koloidów glebowych pod wpywem wniesienia do obu gleb jonów Cu, Zn i H. Wymienne kationy alkaliczne (ExAC = Ca + Mg + K + Na] ekstrahowano uprzednio przy użyciu roztworu 1 M CH3COONH4 przy pH 7.0, a uzyskane dane służyły do obliczenia ilości Cu, Zn i H do wniesienia do gleb w postaci: miedź jako CuS0-4 o 5H2O, cynk - ZnSO4 o 7H2O i wodór w formie HCl. Dawki tych jonów odpowiadaty O, 5, 10, 30, 60, 100, 150, 200, 300, 400, 500 i 1000 % ExAC. Obiekty inkubowano przez 16 tygodni w temperaturze 18 °C oraz 75-85 % PPW (Polowej Pojemności Wodnej). Oddziaływania jonów Cu, Zn i H na chemiczne właściwości gleb ujawniły się najpierw poprzez zmiany odczynu, które były znaczące dla obiektów z jonem wodoru w porównaniu z obiektami z Cu i Zn. Wodnorozpuszczalne ilości Ca (tzn. wyparte) przy dawkach Cu i Zn wynoszących 1000 % ExAC są odpowiednio 25 i 21 razy większe dla gleby Nr 1 (piasku gliniastym lekkim), podczas gdy dla gleby Nr 2 (iłu pylastego), odpowiednio 44 i 38 w porównaniu z obiektem kontrolnym. Oddziaływanie jest natomiast pośrednie, czyli 24 i 35 większe, odpowiednio dla gleby Nr 1 i Nr 2. Wyniki przedstawione w pracy zwracają szczególną uwagę na destrukcyjne działania jonów Cu, Zn i H stosowanych oddzielinie. Łączne oddziaływanie obu metali wraz z protonami wywołuje negatywne skutki w ekosystemach poddanych antropopresji. Szereg degradacji chemicznej oparty na ilościach wodnorozpuszczalnych kationów licznych (WEAC) kształtował się następująco: H > Cu > Zn.

8

Zawartość azotu azotanowego (V) w glebach uprawnych w zależności od ich właściwości fizykochemicznych

Spychaj-Fabisiak E., Murawska B.

Inżynieria Ekologiczna

|

2006

|

Nr 17

133-135

9

Występowanie niklu w glebach ornych wybranych gmin Górnego Śląskiego

Pelczar J., Loska K., Cebula J., Wyżgolik B.

Zeszyty Naukowe. Górnictwo / Politechnika Śląska

|

2005

|

z. 267

221-228

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań nad zawartością niklu w glebach użytkowanych rolniczo na obszarach gmin Suszec oraz Racibórz. Przeanalizowano łącznie 2624 próby gleby zebrane na powierzchni ponad 5 tys. hektarów. Na terenie Raciborza odnotowano punktowe, podwyższone stężenia niklu w dolinie Odry - do 60 mg/kg. Na pozostałym obszarze zawartość tego pierwiastka wynosiła poniżej 25 mg/kg gleby. Średnie stężenie niklu w glebach ornych gminy Suszec wynosiło 6,4 mg/kg, przy wartości maksymalnej 15,9 mg/kg. W 88% próbek pochodzących z terenu tej gminy zawartość niklu była niższa od 10 mg/kg. Uzyskane wyniki wskazują, na brak zanieczyszczenia niklem. Na przeważającej części zbadanego obszaru zawartość niklu nie przekracza wartości dopuszczalnych dla gleb uprawnych.

EN

The paper shows the results of the investigations into nickel concentration in the soils of the farmland in the area of Suszec and Racibórz communes located in Silesian Voivodeship which has been regarded as a region degraded by heavy industry and coal mines for years. A total of 2624 samples collected in an area of over 5 000 ha were tested. Some point elevated nickel concentrations up to 60 mg/kg were found in Racibórz. The remaining area revealed nickel concentration of 25 mg/kg soil. The average nickel concentration in the arabie soil of Suszec commune was 6,4 mg/kg, the maximum being 15,9 mg/kg. 88% of the samples from the commune displayed nickel concentration Iower than 10 mg/kg. The results point to the lack of nickel contamination and its concentration in the area, for the most part, did not exceed the permissible standards for farmland.

10

Sezonowość odpływu azotanów z gleb uprawnych w zależności od systemu melioracyjnego

Koc J., Solarski K., Rochwerger A.

Inżynieria Ekologiczna

|

2005

|

Nr 13

103-108