Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Assessment of Selected Heavy Metals Content in Soil of Agricultural Activity

Świdwa-Urbańska Joanna, Zalewski Marcin

Geomatics and Environmental Engineering

|

2019

|

Vol. 13, no. 3

103--113

PL

W pracy przedstawiono badania gleb reprezentatywnego obszaru użytkowanego rolniczo w celu oceny poziomu toksycznych metali ciężkich, które mogłyby przedostać się do upraw. Może to stanowić pierwszy krok do określenia możliwości dalszego wykorzystania gleb, zwłaszcza na obszarach, na których widoczny jest silny postęp industrializacyjny. W celu scharakteryzowania stanu gleby na dwóch głębokościach analizowano strukturę gleby, pH, gęstość objętościową oraz całkowitą zawartość ołowiu (Pb), kadmu (Cd) i niklu (Ni): TOP (próbka 0–30 cm) i BOTTOM (próbka 30–60 cm). Schemat pobierania próbek był oparty na kwadratowej siatce z 16 punktami rozmieszczonymi regularnie. Wartości stężenia metali ciężkich były poniżej prawnych limitów, ale wyższe niż regionalny poziom tła geochemicznego, co sugeruje ich pochodzenie antropogeniczne. Indeks PLI został wdrożony jako narzędzie do obliczania ogólnego stanu zanieczyszczenia metalami ciężkimi. Analiza geostatystyczna danych pokazuje zmienność przestrzenną w szczegółowej skali, zarówno w wymiarze poziomym, jak i pionowym, przy czym poziom TOP gleby wykazuje wyższe średnie stężenia Pb i Cd.

EN

A representative sample of agricultural soil was studied for assessing the level of toxic heavy metals that could be passed on to crops; this can be the first step towards determining the possibility of its further use, especially in areas where strong industrialization progress is visible. The soil texture, pH, and bulk density along with the total amount of lead (Pb), cadmium (Cd), and nickel (Ni) were analyzed for characterizing the status of the soil at two depths: TOP (a composite sample from 0–30 cm deep) and BOTTOM (a composite sample from 30–60 cm deep). The sampling scheme was a square grid with 16 regularly spaced points. The heavy metals concentration values were below legal limits but higher than the regional geochemical background level, suggesting an anthropogenic origin. The pollution load index (PLI) was implemented as a tool for computing the generalized heavy metal pollution status. A geostatistical analysis of the data shows a spatial variation on a detailed scale, both in the horizontal and vertical dimensions, with the TOP soil showing higher average Pb and Cd concentrations.

2

Available and potentially available zinc in arable black earths (gleyic chernozems) under conventional soil management

Dąbkowska-Naskręt H., Jaworska H., Bartkowiak A.

Environment Protection Engineering

|

2017

|

Vol. 43, nr 3

181--188

EN

Based on a seven step sequential extraction procedure, available and potentially available fractions of zinc in agricultural soils classified to black earths (gleyic chernozems) being under conventional soil management were separated, it was found that zinc is present mostly in non available fractions and the content of labile zinc is scant. The total contents of Zn ranged from 22.7 to 221.0 mg/kg. The exchangeable Zn was low accounting for less than 7% of the total in most soils. Zinc availability is restricted due to fixation of metal to soil components: iron oxides and organic matter. Zinc was also found in significant amounts in residual fraction, which refers to metal tightly bound in crystal lattice of primary minerals. The study shows that in majority of analyzed soils, available zinc is below the deficit limit. It is necessary to recognize the scale of the problem due to possible application of Zn fertilizer.

3

Monitoring pozostałości herbicydów z grupy sulfonylomoczników i ich metabolitów w glebach rolniczych

Ignatovets O., Leontiev V., Achramovich T., Luhin V., Lazovskaya O., Kierczyński K., Gutten M., Sebok M., Opielak M.

Przemysł Chemiczny

|

2015

|

T. 94, nr 12

2247-2250

PL

Zidentyfikowano pozostałości dwóch handlowych herbicydów oraz czterech produktów ich metabolizmu w glebie rolniczej, stosując wysokosprawną chromatografię cieczową sprzężoną ze spektroskopią mas.

EN

Two residual herbicides and 4 prods. of their metabolism were extd. from soil with CH2Cl2 and identified by high-performance liq. chromatog. with mass spectroscopy.

4

Application of geochemical and ecotoxicity indices for assessment of heavy metals content in soils

Baran A., Wieczorek J.

Archives of Environmental Protection

|

2015

|

Vol. 41, no. 2

54--63

EN

The research aimed to use chemical, geochemical, and ecotoxicity indices to assess the heavy metals content in soils with different degrees of exposure to human pressure. The research was conducted in southern Poland, in the Malopolska (Little Poland) province. All metal contents exceeded geochemical background levels. The highest values of the Igeo index were found for cadmium and were 10.05 (grasslands), 9.31 (forest), and 5.54 (arable lands), indicating extreme soil pollution (class 6) with this metal. Mean integrated pollution index (IPI) values, depending on the kind of use, amounted to 3.4 for arable lands, 4.9 for forests, and 6.6 for grasslands. These values are indicative of a high level of soil pollution in arable lands and an extremely high level of soil pollution in grasslands and forests. Depending on the type of soil use, Vibrio fischeri luminescence inhibition was from -33 to 59% (arable lands), from -48 to 78% (grasslands), and from 0 to 88% (forest). Significantly the highest toxicity was found in soils collected from forest grounds.

PL

Celem badań było wykorzystanie wskaźników chemicznych, geochemicznych i ekotoksycznych w ocenie zawartości metali ciężkich w glebach o zróżnicowanym stopniu narażenia na antropopresję. Badania prowadzono na terenie Polski Południowej w województwie Małopolskim. Punkty poboru prób wyznaczono metodą równych kwadratów o boku kwadratu równym 7,5 km przy wykorzystaniu urządzenia GPS (Garmin 62s, dokładność +/- 2 m). Łącznie wyznaczono 76 punktów w których pobrano próby glebowe z poziomu 0-10 cm. Średnia zawartość poszczególnych metali ciężkich w glebach gruntów ornych (GO) wyniosła w kolejności malejącej: 107,52 mg Zn; 44,47 mg Ni; 23,23 mg Pb; 12,30 mg Cu; 1,21 mg Cd . kg-1 s.m. Na użytkach zielonych (UZ) średnia zawartość metali tworzyła szereg malejący (mg . kg-1 s.m): Zn (428,04) > Pb (76,35) > Ni (20,93 mg) > Cu (19,60) > Cd (2,38). W glebach leśnych (L) przeciętna zawartość cynku wyniosła 149,33 mg, ołowiu 97,76 mg, miedzi 13,32 mg, niklu 13,03 mg oraz kadmu 2,18 mg ∙ kg-1 s.m. Spośród badanych metali największe wartości wskaźnika Igeo wykazano dla kadmu: 10,05 (UZ); 9,31 (L); 5,54 (GO), co świadczy o ekstremalnym zanieczyszczeniu (klasa 6) gleb tym pierwiastkiem, niezależnie od rodzaju użytkowania terenu. Średnie wartości zintegrowanego współczynnika zanieczyszczenia wyniosły: 2,8 (GO); 5,3 (L) oraz 6,4 (UZ). Wartości te świadczą o wysokim stopniu zanieczyszczenia gleb na gruntach ornych oraz ekstremalnie wysokim na użytkach zielonych i lasach. Inhibicja luminescencji Vibrio fischeri w zależności od sposobu użytkowania gleb wyniosła od -33 do 59% (GO), od -48 do 78% (UZ) oraz od 0 do 88% (L). Istotnie największą toksycznością charakteryzowały się gleby pobrane z użytków leśnych.

5

Zastosowanie modelu LandscapeDNDC do symulacji warunków wodnych gleby oraz plonu roślin uprawnych

Nyćkowiak J., Leśny J., Juszczak R., Olejnik J., Blecharczyk A., Haas E., Kiese R., Butterbach-Bahl K.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2013

|

Tom 15, cz. 2

1937--1951

EN

The purpose of the work was to assess the results of simulation of soil water content (SWC) and the simulated crop yield quantity using a module LandscapeDNDC model which belongs to the family of DNDC models. The assessment was conducted on the outcome data gathered during the simulation carried out in the experimental plots of Agricultural Experimental Station in Brody (nearby Poznań, Poland) in the period of 28 March to 13 August 2012. The crops grown in the experimental fields were as follows: alfalfa, potatoes, winter wheat, rye and spring barley. Average daily content of water in the soil at the depth of 10 cm from 28 March to 13 August 2012 was 12.95 ± 0.52% (CI = 95%). This value was measured by the sensors installed in the automatic measurement site located 20–60 meters from individual experimental fields. This area in 2011/2012 was overgrown by low vegetation (monocotyledons and dicotyledons). Simulated average value of SWC for the experimental plots in the same period was 12.43 ± 0.85%. These results lead to a conclusion that the model correctly simulates water conditions of the soil. Simulations conducted in LandscapeDNDC brought the crop yield results which amounted from 64.4 to 116.1% of the specific actual crop yield. The crop yield quantity of spring barley was simulated most accurately, then the crops of alfalfa, winter wheat and potatoes. The measured quantity of winter rye crop yield (7.1 t ha-1) differs from national average quantity which was 2.4 t ha-1 in the years from 1999 to 2011. Such a big crop yield obtained in the experimental plot is rare in farming conditions, which results in the overestimation of the crop yield quantity by the model.

6

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.

7

Ocena bezpośredniej emisji N2O z gleb użytkowanych rolniczo województwa wielkopolskiego w latach 1960-2009 według metodologii IPCC

Nyćkowiak J., Leśny J., Olejnik J.

Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie

|

2012

|

T. 12, z. 4

203-215

PL

Koncentracja podtlenku azotu (N2O) w atmosferze zwiększyła się z 270 ppb w okresie preindustrialnym do 322 ppb w 2008 r. Główną przyczyną tego wzrostu jest emisja N2O z gleb użytkowanych rolniczo. W niniejszej pracy, wykorzystując dane statystyczne Głównego Urzędu Statystycznego (GUS), estymowano wielkość emisji N2O metodą zalecaną przez IPCC - Intergovernmental Panel on Climate Change. Estymacja ta dotyczy wyłącznie gleb, na których uprawiane są: zboża, ziemniaki, buraki oraz kukurydza. Określono roczną emisję bezpośrednią z gleb użytkowanych rolniczo w województwie wielkopolskim w latach 1960-2009. W okresie tym stwierdzono wzrost emisji, wynikający przede wszystkim ze wzrostu nawożenia azotowego, zależność ta jest zdeterminowana na poziomie R² = 0,88. Roczna emisja bezpośrednia N2O z gleb użytkowanych rolniczo w województwie wielkopolskim zwiększyła się z 0,91 kg N2O-N·ha-¹ w 1960 r. do 2,35 kg N2O-N·ha-¹ w 2009 r., średnia wartość tej emisji we wspomnianym okresie wynosiła 1,80 ± 0,10 kg N2O-N·ha-¹·rok-¹.

EN

Atmospheric concentrations of N2O increased from approximately 270 ppb during the preindustrial era to 322 ppb in 2008. The most important source of N2O are agricultural soils. In this paper we analyzed the emissions of N2O from agricultural soils using statistical data sets from the Central Statistical Office in Poland. We were follow in accordance with methodology described in Good Practice Guidance and Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories by IPCC. These estimations are based on fertilized soils under cereals, potato, beet and maize crops. In the period 1960-2009 the highest emission of nitrous oxide was noted in the year 2009 [2.35 kg N2O-N·ha-¹] and the smallest in the year 1960 [0.91 kg N2O-N·ha-¹). Direct emissions of N2O coming from agricultural soils in Poznań Province for the years 1960-2009 amounted to 1.80 ± 0.10 kg N2O-N·ha-¹·y-¹.

8

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.

9

Ilościowa i przestrzenna charakterystyka podatności na destrukcję gleb użytków rolnych w Polsce

Czyż E. A.

Inżynieria Rolnicza

|

2005

|

R. 9, nr 3

15--22

PL

W pracy przedstawiono ilościową i przestrzenną charakterystykę podatności na destrukcję gleb użytków rolnych w Polsce, określoną na podstawie zawartości łatwo-dyspergującego iłu RDC (readily-dispersible clay) w warstwie ornej, przy zastosowaniu turbidimetru firmy HACH 2100AN. Obliczono równania pedotransferu danych glebowych, określające wysoce istotną zależność zawartości łatwo-dyspergującego iłu od zawartości iłu koloidalnego i substancji organicznej. W oparciu o bazę danych znajdującą się w IUNG Puławy, obejmującą 40900 gleb Polski i program GIS – ArcView (3.2) wykonano przestrzenne opracowanie danych w postaci numerycznej mapy podatność gleb Polski na destrukcję. Stwierdzono, że gleby użytków rolnych w wydzielonych pięciu klasach podatności gleb na destrukcję w stosunku do całego obszaru użytków rolnych Polski 18435687 ha (100%) zajmują następującą powierzchnię (ha, %): I. gleby bardzo silnie podatne - 264 582 ha (1,4%); II. silnie podatne - 11 008 559 ha (59,7%); III. podatne - 6 891 638 ha (37,4%); IV. słabo podatne - 229 664 ha (1,3%); V. bardzo słabo podatne - 41 243 ha (0,2%).

EN

The research was conducted on the basis of soil samples collected from arable layer (0-20 cm) from throughout Poland. The aim of the research was to estimate the sensitivity of soil for destruction in terms of the quantity of readily dispersible clay (RDC). The amount of clay, which is readily dispersible in water, was determined by a turbidimetric method in which the amount of light scattered from a suspension is measured. RDC was measured using a HACH 2100AN turbidimeter. Particle size distribution, organic matter content, water content, and exchangeable cations Ca, Mg, K and Na were also measured. A pedo-transfer function was developed which enabled prediction of RDC in terms of soil clay and organic matter contents. With a database of 40,900 Polish soils in GIS, a digital map (scale 1:1 000 000) was prepared showing predicted values of the sensitivity of Polish soils to destruction. This was done from all 16 voivodeships and for all Poland. In relation to all agricultural land (18435686ha=100%) soil was grouped in terms of its the following sensitivity classes: very high sensitivity – 1,4%; high sensitivity – 59,7%; sensitive – 37,4%; low sensitivity – 1,3%; very low sensitivity – 0,2%.