Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The concept of land use development of a municipal solid waste landfill: the Cegłów commune case study

Kwiatkowska-Malina J., Dybowska S.

Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich

|

2016

|

nr IV/1

1229--1241

EN

The presence of municipal solid waste landfills is an inevitable spatial phenomenon that expresses the planning properties of the process of land use, economic development and the relationship to the environment. The process of land use is continuous, in which a period of planning, development and management of its operation is followed by a period of decline in the performance of (aging) and the fall of the land. Closing the landfill and reclamation results in the appearance of problem areas, i.e. of degraded areas both on the site and in the area of its influence. The paper presents the concept of development of a closed municipal solid waste landfill in the village Woźbin in the commune Cegłów and adjacent areas. According to the ‘Project of closure and reclamation of municipal solid waste landfill in the village Woźbin, in the commune Cegłów’ after the operation of the landfill as well as the technical and biological reclamation, can be implemented forest restoration direction. The concept of developing the reclaimed municipal landfill and the adjacent land is assumed to introduce the planned forest reclamation and complement the recreational function which will increase the attractiveness of the area and will enable its use in a more economical way aimed at integrating the municipal solid waste site with its surroundings.

2

Environmental compensation and mitigation impacts of road investments in EIA in Poland

Kwiatkowska-Malina J.

Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich

|

2016

|

nr III/1

643--657

EN

Planning and spatial management are very often associated with the best providing human needs that require adjustment to environmental conditions. Thus interpreted, the rational spatial management brings many benefits to the local community, often the price of it is the degradation of the environment. System solutions reduce the negative effects of the investment on the environment and society. As a part of that, an investment in the implementation of apply optimal solutions in terms of environmental and social protection are procedures for environmental impact assessments (EIA). The aim of this study was to determine the operations to minimize negative environmental impacts and methods of environmental compensation in EIA procedures in the planning and implementation of the linear investments in Poland on A2 highway from Stryków I to Konotopa section ‚E' case study. To determine the most effective mitigation methods the negative impact of the highway and activities in terms of environmental protection, simplified EIA was carried out. The most threatened elements of the natural and social environment were identified: groundwater, soil, human health, acoustic climate.

3

Ocena możliwości łagodzenia skutków zanieczyszczenia gleby metalami ciężkimi poprzez dodatek materii organicznej

Leszczyńska D., Kwiatkowska-Malina J.

Przemysł Chemiczny

|

2015

|

T. 94, nr 5

756-759

PL

Do gleby płowej właściwej (wg WRB, Haplic Luvisols) wytworzonej z piasku gliniastego lekkiego na glinie lekkiej wprowadzono metale ciężkie w formie soli ZnSO₄, Pb(NO₃)₂ i Cd(NO₃) oraz nawóz organiczno-mineralny z węgla brunatnego Rekulter, węgiel brunatny, torf, obornik lub dolomit w dawkach odpowiednio 180, 140, 390, 630 lub 7 g/wazon, co odpowiadało dodatkowi węgla organicznego w ilości 5 Mg/ha. Na glebie tej uprawiano kukurydzę zwyczajną na zieloną masę. W próbach roślinnych oznaczono ogólną zawartość wapnia, magnezu, sodu, potasu, fosforu i azotu. Określono wpływ dodatku materii organicznej z różnych źródeł do gleby zanieczyszczonej metalami ciężkimi, na plonowanie biomasy oraz zawartość i rozmieszczenie K, Na, Mg, Ca, P i N w kukurydzy. Wartość nawozowa substancji organicznej z różnych źródeł wyrażona plonem roślin była najwyższa dla Rekultera a najniższa dla torfu. Dodatek substancji organicznej do gleby powodował wzrost zawartości K, Mg, P i N w częściach nadziemnych kukurydzy. Zawartość sodu w nadziemnych częściach kukurydzy nie zależała od zanieczyszczenia gleby metalami ciężkimi i materii organicznej. Zawartość azotu w kukurydzy na glebie zanieczyszczonej była wyższa w porównaniu z roślinami z gleby bez metali ciężkich.

EN

The soil based on loamy sand was mixed up with aq. Solns. of Cd(NO₃)₂ Pb(CH₃COO)₂ and ZnSO₄ and then with lignitebased fertilizer, lignite, peat, farmyard manure, or dolomite. In all cases, 5 t/ha of org. C was added to the soil. The manurial value of org. substance originated from various sources (expressed as plant crop) was the highest for the lignite-based fertilizer and the lowest for peat. The addn. Of org. substance to the heavy metals-contg. soil resulted in increasing content of P in maize roots. The content of Na in the maize above-ground parts did not depend on addn. of org. matter to the soil.

4

The influence of organic matter on yield and quality of winter wheat Triticum aestivum ssp. vulgare (L.) cultivated on soils contaminated with heavy metals

Leszczyńska D., Kwiatkowska-Malina J.

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2013

|

Vol. 20, nr 4

701--708

EN

The aim of this study was to determine the influence of organic matter from different sources on the yield of winter wheat and macroelements content in it. The experiment was carried out in stoneware pots sank into the ground filled up with 56.4 kg of soil: Haplic Luvisols formed from loamy sand. The soil was slightly acidic. The soil was mixed up with liquid form of salts: Cd(NO3)2, Pb(CH3COO)2 and ZnSO4. To the soil a brown coal preparation, so called “Rekulter”, brown coal, peat and farmyard manure were applied in the amount of 180, 140, 390 and 630 g per pot, which is equivalent to 5 Mg of organic carbon per ha. Winter wheat Triticum aestivum ssp. vulgare (L.) for grain was cultivated. The manurial value of organic substance originated from different sources expressed as the plants' crop was the highest for Rekulter and the lowest for peat. The addition of organic substance to soil contaminated with heavy metals causes the higher content of potassium, magnesium and nitrogen in winter wheat's grain. The content of calcium and sodium in winter wheat grain's did not depend from addition of organic matter to soil. Organic matter added into contaminated soil increased the uptake of main macroelements by winter wheat straw. Organic matter fertilization broadened the K: (Ca + Mg) ratio in grain and straw.

PL

Celem pracy była ocena wpływu materii organicznej z różnych źródeł na wielkość plonu i zawartość makroelementów w pszenicy ozimej. Badania prowadzono w wazonach kamionkowych umieszczonych w gruncie, które wypełniono glebą płową właściwą (wg WRB, Haplic Luvisols), wytworzoną z piasku gliniastego lekkiego na glinie lekkiej. Gleba charakteryzowała się lekko kwaśnym odczynem. Do gleby wprowadzono metale ciężkie w formie soli: ZnSO4, Pb(NO3)2 i Cd(NO3). Jednocześnie do gleby dodano jednorazowo: nawóz organiczno-mineralny z węgla brunatnego "Rekulter", węgiel brunatny, torf lub obornik w dawkach odpowiednio 180, 140, 390 lub 630 g na wazon, co odpowiadało 5 tonom C-org na ha. W doświadczeniu uprawiano pszenicę ozimą Triticum aestivum ssp. vulgare (L) odmiany Alba. W próbach roślinnych oznaczono ogólną zawartość wapnia, magnezu, sodu, potasu, fosforu i azotu. Wartość nawozowa substancji organicznej z różnych źródeł wyrażona plonem roślin była najwyższa dla „Rekultera”, a najniższa dla torfu. Dodatek substancji organicznej do gleby powoduje wzrost zawartości K, Mg, P i N w ziarnie i słomie pszenicy. Zawartość sodu i wapnia w ziarnie pszenicy nie zależała od zanieczyszczenia gleby metalami ciężkimi i dodatku materii organicznej. Zawartość azotu w ziarnie i słomie pszenicy na glebie zanieczyszczonej była większa w porównaniu do roślin z gleby bez metali ciężkich. Dodatek materii organicznej do gleby spowodował rozszerzenie stosunku K : (Ca + Mg) w ziarnie i słomie pszenicy.

5

Wpływ zanieczyszczenia gleb na plon i zawartość głównych makroelementów w pszenicy ozimej

Leszczyńska D., Kwiatkowska-Malina J.

Proceedings of ECOpole

|

2012

|

Vol. 6, No. 2

743--748

PL

Badania prowadzono w wazonach kamionkowych umieszczonych w gruncie, które wypełniono glebą płową właściwą (wg WRB, Haplic Luvisols), wytworzoną z piasku gliniastego lekkiego na glinie lekkiej. Do gleby wprowadzono metale ciężkie w formie soli: ZnSO4, Pb(NO3)2 i Cd(NO3). Jednocześnie do gleby dodano jednorazowo: nawóz organiczno-mineralny z węgla brunatnego "Rekulter", węgiel brunatny, torf, obornik lub dolomit w dawkach odpowiednio 180, 140, 390, 630 lub 7 g na wazon, co odpowiadało 5 Mg Corg na ha. W doświadczeniu uprawiano pszenicę ozimą odmiany Alba. Gleba charakteryzowała się lekko kwaśnym odczynem. W próbkach roślinnych oznaczono ogólną zawartość wapnia, magnezu, sodu, potasu, fosforu i azotu. Celem badań było określenie wpływu zanieczyszczenia gleby metalami ciężkimi, do której wprowadzono materię organiczną z różnych źródeł, na plonowanie pszenicy ozimej Triticum aestivum ssp. vulgare (L.) oraz zawartość i rozmieszczenie K, Na, Mg, Ca, P i N w pszenicy. Wartość nawozowa substancji organicznej z różnych źródeł wyrażona plonem roślin była najwyższa dla Rekultera, a najniższa dla torfu. Dodatek substancji organicznej do gleby powoduje wzrost zawartości K, Mg, Ca, P i N w ziarnie i słomie pszenicy. Zawartość sodu w ziarnie pszenicy nie zależała od zanieczyszczenia gleby metalami ciężkimi i dodatku materii organicznej. Zawartość azotu w ziarnie i słomie pszenicy na glebie zanieczyszczonej była wyższa w porównaniu do roślin z gleby bez metali ciężkich.

EN

The experiment was carried out in stoneware pots sank into the ground filled up with 56.4 kg of soil: Haplic Luvisols formed from loamy sand. The soil was mixed up with liquid form of salts: Cd(NO3)2, Pb(CH3COO)2 and ZnSO4. To the soil a brown coal preparation, so called “Rekulter”, brown coal, peat, farmyard manure, and dolomite were applied in the amount of 180, 140, 390, 630 and 7 g per pot, which is equivalent to 5 Mg of organic carbon per ha. Winter wheat Triticum aestivum ssp. vulgare (L.) was cultivated. The manurial value of organic substance originated from different sources expressed as the plants' crop was the highest for Rekulter and the lowest for peat. The addition of organic substance to soil contaminated with heavy metals causes the higher content of potassium and nitrogen in winter wheat's straw. The content of sodium in winter wheat grain's did not depend from addition of organic matter to soil.

6

Wpływ zanieczyszczenia gleb metalami ciężkimi na plon i zawartość makroelementów w biomasie żyta

Leszczyńska D., Kwiatkowska-Malina J.

Proceedings of ECOpole

|

2011

|

Vol. 5, No. 2

553--560

PL

Badania prowadzono w wazonach kamionkowych umieszczonych w gruncie, które wypełniono glebą płową właściwą (wg WRB, Haplic Luvisols), wytworzoną z piasku gliniastego lekkiego na glinie lekkiej. Do gleby wprowadzono metale ciężkie w formie soli: ZnSO4, Pb(NO3)2 i Cd(NO3). Jednocześnie do gleby wprowadzono jednorazowo: nawóz organiczno-mineralny z węgla brunatnego „Rekulter”, węgiel brunatny, torf, obornik lub dolomit w dawkach odpowiednio 180, 140, 390, 630 lub 7 g na wazon, co odpowiadało 5 Mg Corg na ha. W doświadczeniu uprawiano żyto ozime na zieloną masę. W próbkach roślinnych oznaczono ogólną zwartość wapnia, magnezu, sodu, potasu, fosforu i azotu. Celem badań było określenie wpływu dodatku materii organicznej z różnych źródeł do zanieczyszczonej gleby na plonowanie żyta oraz zawartość i rozmieszczenie K, Na, Mg, Ca, P i N w życie. Wartość nawozowa substancji organicznej z różnych źródeł wyrażona plonem roślin była najwyższa dla Rekultera, a najniższa dla torfu. Dodatek substancji organicznej do gleby powoduje wzrost zawartości K, Mg, P i N w źdźble i kłosie żyta. Zawartość sodu w nadziemnych częściach żyta nie zależała od zanieczyszczenia gleby metalami ciężkimi i materii organicznej. Zawartość azotu w życie na glebie zanieczyszczonej była wyższa w porównaniu do roślin z gleby bez metali ciężkich.

EN

The experiment was carried out in stoneware pots sank into the ground filled up with 56.4 kg of soil: Haplic Luvisols formed from loamy sand. The soil was mixed up with liquid form of salts: Cd(NO3)2, Pb(CH3COO)2 and ZnSO4. To the soil a brown coal preparation, so called “Rekulter”, brown coal, peat, farmyard manure, and dolomite were applied in the amount of 180, 140, 390, 630 and 7 g per pot, which is equivalent to 5 Mg of organic carbon per ha. Winter rye (Secale cereale) was harvested in green forage. The manurial value of organic substance originated from different sources expressed as the plants' crop was the highest for Rekulter and the lowest for peat. The addition of organic substance to soil contaminated with heavy metals causes the higher content of phosphorus in rye's roots. The content of sodium in the rye's above - the grounds parts did not depend from addition of organic matter to soil.

7

Analiza struktury substancji humusowych gleb po wprowadzeniu węgla brunatnego na podstawie widm fluorescencyjnych

Kwiatkowska-Malina J.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2011

|

T. 14, nr 3

197-208

PL

Badania dotyczyły analizy właściwości substancji humusowych (SH) oraz kształtowania struktury kwasów huminowych (KH) gleb po wprowadzeniu preparatu wytworzonego na bazie (85%) odpadowego węgla brunatnego. Do badań wykorzystano materiał glebowy z wieloletnich statycznych doświadczeń polowych i mikropoletkowych, a jako źródło materii organicznej Rekulter preparat wyprodukowany na bazie węgla brunatnego odpadowego i węgla brunatnego typu ziemistego z Zagłębia Konińskiego (KWB Konin). Niższe wartości intensywności fluorescencji na widmach 3-D EEM dla KH z gleby rdzawej (piaszczystej) wskazują na większy wpływ materii organicznej z węgla brunatnego na gleby bardzo lekkie piaszczyste w porównaniu do gleb cięższych (brunatna kwaśna, płowa). Wyniki ponad 20-letnich doświadczeń polowych na glebie rdzawej potwierdziły korzystne, długotrwałe oddziaływanie węgla brunatnego na właściwości gleby oraz na stan materii organicznej z tego źródła.

EN

Soil is non-renewable and a very complex natural resource which performs many vital functions: food (99%) and other biomass production, storage, filtration and transformation of many substances including water, carbon, nitrogen. Soil as a top layer of the earth's crust is the first receiver of anthropogenic contaminants, and may or may not serve as a natural barrier to protect groundwater against contamination from the surface. One of the most important indicators of soil quality is soil organic matter (SOM), which is an important building block for the soil structure, formation of stable aggregates, and is able to improve the infiltration rates and the storage capacity of water. SOM presents a major pool carbon in the biosphere and can act both as a source and sink for carbon dioxide and other greenhouse gases. Agricultural intensification and cultivation in general results in a serious decrease in SOM as compared to that in the natural vegetation. Presently, the protection of SOM is one of the main tasks in EU, because SOM in addition to its soil fertilizing function can act in the elimination of the soil contamination and carbon sequestration. In this context, humic substances (especially humic and fulvic acids) and cohesive fractions (clay, silt, silt clay, etc.) present in soil are favourable components. It is because of their high sorption capacity with respect to many contaminants, including heavy metals, which may results in their immobilisation and, consequently protect groundwater against contamination. Antropogenically transformed soils often do not contain humic substances (HS), thus their role as a natural barrier is decreased. Therefore, re-generation of HS through humification of organic matter from diverse sources added to soils, may be the way to re-built the protective character of soil barrier, and consequently to reduce environmental and/or health risks at areas under anthropopression. Transformation processes of brown coal applied to soil were described to evaluate the use of this material as an effective source of organic matter and HS generation in degraded soils. The goal of this study was to discuss fine brown coal derived preparation as effective sources of organic matter (and humic substances) especially in soils that are anthropogenically transformed. The research concerned the analysis of properties of HS as well as formations of humic acids (HAs) in soils after addition brown coal. Soil materials used in the research was collected from the long term field experiments and microplots, as the source of organic matter the Rekulter that is based (85%) on brown coal (soft smudge type) obtained from the Konin Basin deposits preparation was used. For qualitative characteristic of SOM, particularly, in HAs, modern analytical technique such as fluorescence intensity (FI) for 3-D EEM spectra was used. The lowest fluorescence intensity (FI) for 3-D EEM spectra were observed in the case of HAs extracted from rusty soil. The 20-years research results carried out on rusty soil (sandy) confirmed long-term effect of brown coal on soil properties as well as on organic matter that originated from this source.

8

Effect of organic matter from various sources on yield and quality of plant on soils contaminated with heavy metals

Leszczyńska D., Kwiatkowska-Malina J.

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2011

|

Vol. 18, nr 4

501-507

EN

Continuous civilization progress, growing level of industrialization, and urbanization cause that the contents of heavy metals in the environment is increasing with a risk of biota and groundwater contamination. The experiment was carried out in stoneware pots sank into the ground filled up with 56.4 kg of soil: Haplic Luvisols formed from loamy sand. The soil was mixed up with liquid form of salts: Cd(NO3)2, Pb(CH3COO)2 and ZnSO4. To the soil a brown coal preparation, so called “Rekulter”, brown coal, peat and farmyard manure were applied in the amount of 180, 140, 390 and 630 g per pot, which is equivalent to 5 Mg of organic carbon per ha. Winter rye (Secale cereale) was harvested in green forage. The manurial value of organic substance originated from different sources expressed as the plants' crop was the highest for Rekulter and the lowest for peat. The addition of organic substance to soil contaminated with heavy metals causes the higher content of phosphorus in rye's roots. The content of sodium in the rye's above - grounds parts did not depend from addition of organic matter to soil. The contents of nitrogen in rye on contaminated soil were higher in comparison with plants from soil without heavy metals.

PL

Badania prowadzono w wazonach kamionkowych umieszczonych w gruncie, które wypełniono glebą płową właściwą (wg WRB. Haplic Luvisols) wytworzoną z piasku gliniastego lekkiego na glinie lekkiej. Do gleby wprowadzono metale ciężkie w formie soli: ZnSO4, Pb(NO3)2 i Cd(NO3). Jednocześnie do gleby dodano jednorazowo: nawozu organiczno-mineralnego z węgla brunatnego „Rekulter”, węgla brunatnego, torfu lub obornika w dawkach odpowiednio 180, 140, 390, lub 630 g na wazon, co odpowiadało 5 Mg Corg na ha. W doświadczeniu uprawiano żyto ozime na zieloną masę. W próbkach roślinnych oznaczono ogólną zawartość wapnia, magnezu, sodu, potasu, fosforu i azotu. Celem badań było określenie wpływu dodatku materii organicznej z różnych źródeł do gleby zanieczyszczonej metalami ciężkimi na plonowanie żyta oraz zawartość i rozmieszczenie K, Na, Mg, Ca, P i N w życie. Wartość nawozowa substancji organicznej z różnych źródeł wyrażona plonem roślin była największa dla Rekultera, a najmniejsza dla torfu. Dodatek substancji organicznej do gleby powoduje wzrost zawartości K, Mg, P i N w źdźble i kłosie żyta. Zawartość sodu w nadziemnych częściach żyta nie zależała od zanieczyszczenia gleby metalami ciężkimi i dodatku materii organicznej. Zawartość azotu w życie na glebie zanieczyszczonej była wyższa w porównaniu do roślin z gleby bez metali ciężkich.

9

Analiza substancji humusowych gleb po wprowadzeniu węgla brunatnego

Kwiatkowska-Malina J.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Geodezja

|

2009

|

z. 45

3-151

PL

W pracy poddano ocenie przydatność węgla brunatnego pod kątem wzbogacenia gleb w trwałą materię organiczną. Badano wpływ zróżnicowanych dawek węgla brunatnego na właściwości SH, kształtowanie struktury KH, właściwości fizyczne i chemiczne gleb oraz aktywność mikroorganizmów glebowych. Badania prowadzono na materiale glebowym zróżnicowanym pod względem typu (rdzawe, brunatne i płowe) i gatunku gleb oraz sposobu uprawy (zmianowanie, odłogowanie), ze względu na istotny wpływ tych czynników na szybkość i kierunki przemian SH. Do badań wykorzystano materiał glebowy z doswiadczeń: polowych Wydziałowej Stacji Doświadczalnej w Skierniewicach oraz obiektu Zakładu Gleboznawstwa i Ochrony Gruntów (obecnie Zakład Gospodarki Przestrzennej i Nauk o Środowisku Przyrodniczym) Politechniki Warszawskiej w Klonie, mikropoletkowych prowadzonych przez IUNG w Puławach oraz w wazonach gruntowych Wydziałowej Stacji Doświadczalnej w Skierniewicach. Źródłem materii organicznej był węgiel brunatny pochodzący z Zagłębia Konińskiego (KWB Konin) typu ziemistego oraz Rekulter - preparat na bazie węgla brunatnego. Wykazano, że dodatek materii organicznej z węgla brunatnego lub Rekultera spowodowal poprawę właściwości fizykochemicznych gleb, a także wzrost zawartości Corg i Nog oraz SH w glebach. Wśród wyekstrahowanych kwasów próchnicznych przeważały KH, których zawartość we frakcji związanej z mineralną częścią gleby wzrosła dwukrotnie. Pętle histerezy oraz izotermy adsorpcji/desorpcji pary wodnej wskazują, że dodatek węgla brunatnego w obu formach powodował korzystne zmiany właściwości sorpcyjnych gleb. Z kolei krzywe różniczkowe rozkładu wielkości porów dla gleb z wyższymi dawkami wskazują na równomierny rozkład porów o różnych rozmiarach. W przypadku gleby rdzawej nastąpił wzrost porowatości całkowitej i udziału mezoporów. We wszystkich typach gleb stwierdzono najwyższą aktywność mikroorganizmów glebowych w pełni sezonu wegetacyjnego - najbardziej intensywną na glebie rdzawej odłogowanej, najmniej intensywną na glebie płowej wytworzonej z pyłu ilastego bez szaty roślinnej (tzn. nieużytkowanej). KH gleb z dodatkiem węgla brunatnego w postaci Rekultera charakteryzowały się niższymi wartościami współczynników absorbancji w zakresie UV-VIS i stopniem aromatyczności, większym udziałem grup metoksylowych oraz wyższą podatnością na utlenianie, w porównaniu z probą kontrolną (tj. glebami bez dodatku węgla brunatnego/Rekultera). Widma FTIR dla KH z gleb z Rekulterem charakteryzowały się większym udziałem słabo skondensowanych jąder aromatycznych, natomiast z węglem brunatnym - większym udziałem struktur aromatycznych. Cząsteczki KH z gleby brunatnej wytworzonej z piasku słabo gliniastego i płowej z pyłu ilastego z Rekulterem miały większy udział grup karboksylowych, połączeń alifatycznych (Cal) oraz struktur ligninowych (Clig), w porównaniu z próbą kontrolną. Dodatkowo, stwierdzono najwyższy udział Clig w puli całkowitego węgla połączeń aromatycznych (Car + Clig). Najniższe wartości intensywności fluorescencji (IF) na widmach 3-D EEM stwierdzono dla KH z gleby rdzawej. Z kolei, KH z gleby płowej wytworzonej z piasku gliniastego mocnego i rdzawej z Rekulterem charakteryzowały się mniejszym stężeniem wolnych rodników w porównaniu z próbą kontrolną. Parametr "g" dla KH ze wszystkich gleb mieścił się w zakresie 2,0032-2,0048, tj. charakterystycznym dla KH. Jedynie dla KH z gleby płowej i rdzawej zaobserwowano jego wzrost ze wzrostem dawki Rekultera. Termogramy DSC dla KH wykazywały podobny układ pików endo- i egzotermicznych w zbliżonej temperaturze, natomiast były zróżnicowane pod względem intensywności zależnie od wielkości dawki Rekultera. Silne piki endotermiczne dla KH świadczyły o utracie wilgoci i nietrwałości peryferyjnych łańcuchów polisacharydów. Z kolei piki egzotermiczne wskazywały na możliwe przemieszczenie i polikondensację aromatycznych jąder cząsteczek KH. Większy udział frakcji hydrofobowych (HOB) przy niższym frakcji hydrofilowych (HIL) oraz najniższe wartości stosunku HIL/HOB w przypadku KH z gleb z węglem brunatnym świadczą o większym stopniu alifatyczności, mniejszej masie cząsteczkowej oraz większym udziale prostych struktur aromatycznych, a tym samym o spadku stopnia dojrzałości cząsteczek KH. Wzrost o ok. 25-30% wartości powierzchni właściwej KH z gleb z węglem brunatnym był wynikiem jego budowy, tj. dużej zawartości grup funkcyjnych, w szczególności grup karboksylowych. Bardzo istotnym elementem pracy są wyniki z najstarszych w Polsce, jeśli chodzi o węgiel brunatny, wieloletnich doświadczeń polowych prowadzonych od 1987 roku na glebie rdzawej w Klonie. Substancja organiczna wprowadzona z węglem brunatnym w postaci Rekultera długotrwale i korzystnie oddziaływała na właściwości fizykochemiczne gleb, które utrzymywały się na tym samym poziomie do 19. roku. Zawartości Corg i Nog wzrastały ze wzrostem dawki węgla brunatnego i, mimo obserwowanego ich spadku z czasem, utrzymywały się na wysokim poziomie, niespotykanym powszechnie w glebach bardzo lekkich. Wykazano, że substancja organiczna z węgla brunatnego ulegała powolnemu rozkładowi, dlatego obserwowana wysoka zawartość Corg w glebach może się utrzymywać przez dłuższy czas. Generalnie, wśród wyekstrahowanych kwasów próchnicznych przeważały KH. Otrzymane wyniki potwierdziły korzystne, z punktu widzenia właściwości gleb, zmiany materii organicznej, której źródłem był węgiel brunatny.

EN

The main aim of this research was to estimate directions of transformations of particular fractions of organic matter added with brown coal into soils, as well as the growth of soil microorganisms in terms of their stability and efficiency for enrichment of soil with organic matter. It was assumed that brown coal added to soil will allow for enriching soil of low organic matter content with humic substances (HS) of properties similar to these coming from other commonly used sources.The research was conducted on soil materials diverse in terms of type (Cambic Arenosol, Haplic Luvisol and Dystric Cambisol) and soil species, as well as the way of cultivation (crop rotation, fallow) that are important for the HS transformation processes. Soil material used in the research was collected from the field, microplots and ground pots experiments conducted by the author, respectively, in: the Experimental Station in Skierniewice and an object in Klon established and conducted by Warsaw University of Technology, IUNG in Pulawy, and the Experimental Station in Skierniewice. Two sources of organic matter were used: brown coal (soft smudge type) obtained from the Konin Basin deposits and the Rekulter that is the brown coal-based preparation. It was shown that the addition of brown coal or the Rekulter resulted in an increase of HS, improvement of physical-chemical properties and increased organic carbon and total nitrogen contents in soils. The content of humic acids (HAs) increased 2 times in the heavy fraction of HS, and they were predominant among extracted humus acids. Brown coal from the Rekulter was not totally mineralized 19 years after application to soil, which is very important from the point of view of soil fertility and environmental protection. The hysteresis loops and adsorption/desorption isotherms of water vapours indicate that the addition of brown coal in both forms improved sorption properties of soil. On the other hand, the differential curves of pore size distribution in soil with higher doses indicate an even distribution of pores of different sizes. In addition, an increase of total porosity and contribution of mezopores was observed in Cambic Arenosol. The highest activity of soil microorganism was observed in all types of soil during high vegetation season: the most intensive in the case of fallow Cambic Arenosol and the least intensive for Haplic Luvisol developed from loamy silt without plant cover. The HAs extracted from soil with the Rekulter were characterized by lower values of absorbance in the UV-VIS range and higher values of A2/4, A2/6 as compared to these from the control samples (i.e. samples without brown coal or the Rekulter). Moreover, HAs had a higher degree of aromatization, content of metoxyl groups and oxidation ability. In the case of Cambic Arenosol brown coal was humified in a lower degree compared to Eutric Cambisol. The FTIR spectra of HAs from soil with the Rekulter were characterized by higher contribution of low-condensed aromatic nuclei, whereas these with brown coal - by higher contribution of aromatic structures. In particles of HAs extracted from Eutric Cambisol and Haplic Luvisol obtained from loamy silt with the Rekulter, a higher contribution of carboxyl groups was found. The HAs extracted from soil with the Rekulter had more aliphatic combinations (Cal), lignin structures (Clig) and carboxyl groups as compared to the control sample. In addition, the highest contribution of Clig in the total carbon of aromatic combinations (Car + Clig) was observed. The lowest fluorescence intensity (FI) for 3-D EEM spectra were observed in the case of HAs extracted from fallow soil. Induced spectra of HAs from Haplic Luvisol obtained from loamy sand with brown coal from both sources, showed a decrease of FI and a gradual drop of relative intensity of the peak at a wavelength of 446 nm. The HAs extracted from Haplic Luvisol obtained from loamy sand and Cambic Arenosol with the Rekulter were characterized by lower concentrations of free radicals in comparison to the control sample. The parameter "g" for HAs extracted from all tested soil samples was within the range of 2.0032-2.0048, i.e. characteristic for HAs. Only in the case of HAs from Cambic Arenosol and Haplic Luvisol was an increase of this parameter observed with an rising dose of the Rekulter. The DSC thermograms of HAs showed a similar lay-out of endo- and exothermic peaks at similar temperatures, however, they differ with respect to intensity depending on the Rekulter dose. Big endothermic peaks of HAs in low temperature indicate loss of humidity and instability of peripheral polysaccharides chains. On the other hand, exothermic peaks at high temperature indicate possible relocation and polycondensation of aromatic nuclei of HAs particles. The fractional separation of HAs using the RP-HPLC method showed that the addition of brown coal in both forms resulted in an increase of the contribution of hydrophobic fractions. Higher contribution of HOB-1 and lower of hydrophilic fractions, along with the lowest values of HIL/HOB ratio indicate higher degree of aliphatization, lower molecular mass and higher contribution of simple aromatic structures and, consequently a decrease of maturity of HAs particles. The transformation dynamics (relations between mineralization and humification) of soil organic matter originating from diverse sources can only be effectively evaluated based on results of long-term field experiments. Therefore, a very important part of this work comprised the results of the 19-year research carried out in Klon. Organic matter introduced to Cambic Arenosol with brown coal in the form of the Rekulter had long-term advantageous effects (as a consequence of its long transformation time) on physical-chemical properties of soil, as indicated by slightly acidic reaction that was observed 5 years after application and was kept stable after 19 years. As expected, organic carbon and total nitrogen contents increased with an increasing dose of brown coal and, besides their drop observed with time (5-19 years), they were kept on a high and advantageous level, not commonly found in very light soils. It was demonstrated that organic matter from brown coal was undergoing slow humification, thus observed high contents of total organic carbon could be present for a long period of time In general, HAs were predominant among extracted HS. Results obtained during this long-term experiment confirmed advantageous (from the soil properties viewpoint) transformation of organic matter that originated from brown coal.