Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Evaluation of the content of trace elements in the aerial and underground biomass of perennial grasses of the genus Miscanthus

Stypczyńska Z., Dziamski A., Jaworska H., Dąbkowska-Naskręt H.

Environment Protection Engineering

|

2018

|

Vol. 44, nr 3

141--151

EN

The content of lead, zinc, copper, nickel and chromium in the aerial and underground parts of M. sinensis from eleven years old plantation and M. sacchariflorus and M. giganteus from nine years old plantations were analysed in order to recognize what organs of the plant play the most important function as a metal accumulator. It was found that in the aboveground parts, lead, zinc and copper were accumulated mostly in leaves and nickel and chromium in stems of the studied species. In underground plant parts, especially in roots, zinc, copper and nickel were most abundantly accumulated, while rhizomes accumulated higher amounts of lead and chromium. The content of lead, zinc and copper was definitely lower in those plant organs than their content in soil. The content of nickel and chromium, on the other hand, showed the opposite dependence. A similar capacity for uptaking trace elements from soil was observed for M. sacchariflorus and M. giganteus, while M. sinensis it was much lower, which is confirmed by the values of the bioaccumulation factors. The translocation factor for trace metals in the studied grass species indicated great translocation of lead and nickel from the roots to rhizomes, and that of zinc to aboveground parts.

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

The influence of litho- and pedogenic processes on Luvisols formation of selected area of Vistula Glaciation

Jaworska H., Dąbkowska-Naskręt H., Kobierski M.

Geological Quarterly

|

2014

|

Vol. 58, No. 4

685--694

EN

The objective of the study was to determine the effect of litho- and pedogenic processes on soils of the selected area of Vistula Glaciation, based on profile distribution of unweathered components such as titanium, zirconium and silica in relation to their morphology, mineralogy, micromorphology and physicochemical properties. The predominant type of soilin the study area are Luvisols. Analysis of texture allowed to classify the investigated soils to sandy silts with loamy material as their subsoil. In the bulk soil silica dominates and its content was in the range 71.4 to 88.6%. The content of TiO2 within the profiles is fairy similar, without clear patterns in the profile distribution. The total content of zirconium in the samples was in range of 95.13 to 212.15 mg x kg-1. In the profile distribution of zirconium higher content of Zr was observed in the upper horizons compared to the top layerin all of theanalysed profiles, indicating different origin of soil material. Statistical analysis showed positive correla- tion between the total content of zirconium and the content of fraction 0 0.05-0.002 mm (correlation coefficient value: 0.692384; significance level - p < 0.05) and negative correlation between zirconium and clay content (correlation coefficient: -0.668157; p < 0.05). The lithologic discontinu i ty within profiles of the investigated soils has been additionally has proved by X-ray analysis of the clay fraction. The micromorphological analysis confirmed the complex genesis of the studied soils. The results of the study clearly showed an overall inhomogeneity and stratification of the soils. Studied Luvisols did not form as weath- ering product of homogeneous bedrock. Changes in granulometric and chemlcal composition within soil profiles are the consequence of translocation of clay fraction during lessivage as well as lithologic discontinul ty of the solum.

4

Mangan całkowity oraz jego formy mobilne w wybranych glebach płowych z okolic Huty Miedzi Głogów

Jaworska H.

Proceedings of ECOpole

|

2012

|

Vol. 6, No. 2

731--736

PL

Występowanie manganu w glebach zależy między innymi od jego zawartości w skale macierzystej, jak również od procesu glebotwórczego, decydującego o jego profilowym rozmieszczeniu. O właściwościach i przeobrażeniach związków manganu decydują poza warunkami redox także odczyn oraz zawartość substancji organicznej i węglanu wapnia. Celem przedstawionych badań było określenie całkowitych zawartości manganu oraz jego form mobilnych w profilach gleb płowych z sąsiedztwa Huty Miedzi Głogów. Materiał badawczy stanowiły profile uprawnych gleb płowych, położonych w różnej odległości od Huty Miedzi Głogów. Całkowitą zawartość manganu oznaczono metodą AAS po mineralizacji w mieszaninie kwasów HF i HClO4, a zawartość form mobilnych manganu wg zmodyfikowanej metody analizy sekwencyjnej Millera i in. (1986). Badane gleby zaliczono do podtypu gleb płowych typowych o odczynie w zakresie od lekko kwaśnego do zasadowego i zawartości C-organicznego w poziomach Ap w zakresie 6,7÷31,2 g · kg–1. Całkowita zawartość manganu wynosiła 102,40÷332,80 mg · kg–1. Najzasobniejsze w Mn były poziomy próchniczne, natomiast najniższe jego zawartości stwierdzono w poziomach skały macierzystej we wszystkich badanych profilach. W analizie sekwencyjnej najbardziej znaczący udział w zawartości całkowitej manganu miała frakcja IV (związana z materią organiczną) około 41% oraz VI - związana z krystalicznymi tlenkami żelaza (24%) i III - związana z wolnymi tlenkami manganu (15%). Udział frakcji 1, 2 i 5 był poniżej 5% zawartości całkowitej badanego metalu. Znaczna zawartość frakcji Mn związanych z materią organiczną oraz tlenkami żelaza i manganu wskazuje na jego czasową immobilizację, co związane jest ze zmianami potencjału oksydacyjno-redukcyjnego. Zawartości całkowite nie przekraczają poziomu tła geochemicznego, co pozwala uznać gleby tego regionu za niezanieczyszczone manganem.

EN

The occurrence of manganese in soils depends on, inter alia, its content in the bedrock as well as soil formation process which decides of its profile location. Moreover clay soils are richer in this metal than sandy soils. Redox conditions as well as pH and the content of organic substance and calcium carbonate decides about the properties and transformations of manganese compounds. The aim of this research was to determine the total content of manganese and its mobile forms in Luvisols profiles from the surroundings of Glogow Copper Works. The research material were arable soils profiles located in different proximity from Glogow Copper Works. The total content of manganese was marked using AAS method after the mineralization in the mixture of HF and HClO4 acids, and the content of mobile forms of manganese according to sequential analysis with the modification of Based on the assessment of morphology and physico-chemical properties of the investigated soils, they were classified to subtype typical Luvisols with pH in range of slightly acidic to alkaline and the content of C-organic in Ap horizons in range of 6.7÷31.2 g · kg–1. The total content of manganese was in range of 102.40÷332.80 mg · kg–1. The richest in Mn were the humus horizons, and the least rich was observed in bedrock horizons in all of the investigated profiles. In sequential analysis the most significant share in the total content of manganese had fraction IV (related to organic matter) approx. 41% and VI - related to crystal iron oxides (24%) and III - related to free manganese oxides (15%). The share of fractions I, II and V was below 5% of total content of the investigated metal. Considerable content of Mn fraction related organic matter and iron and manganese oxides indicates on its temporary immobilization, which is related to changes of oxidation-reduction potential. The total contents are not above the level of geochemical background, which allows to consider soils of this region as unpolluted.

5

Evaluation of the Impact of the Copperwork “Glogow” on the Total Content of Manganese and Its Mobile Forms in the Vicinity of Arable Soils

Jaworska H.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2012

|

Vol. 19, nr 4-5

403-410

EN

The occurrence of manganese in soils depends eg on its content in the parent rock as well as on the soil-formation process determining its profile distribution. Moreover clay soils are richer in this metal than sandy soils.The properties and transformations of manganese compounds are defined by redox conditions as well as the reaction and the content of organic substance and calcium carbonate. The aim of the present research was to determine the total contents of manganese and its mobile forms in the profiles of Luvisols in the vicinity of the Copperworks “Glogow”. The research material was made up of the profiles of arable Luvisols located at different distances from the Copperworks “Glogow”. There were made four soil test pits located at varied distances from the emitter: P1 – 6.8 km (southwards), P2 – 6.6 km (south-eastwards), P3 – 5.7 km (eastwards) and P4 – 6.5 km (southwards). In the soil samples from each genetic horizon the following soil analyses were made: texture using Cassagrande method with the modification by Pruszynski, pH in H2O and in the KCl solution (1 mol/dm3) using potentiometric method, Corg using Tiurin method, content of CaCO3 by Scheibler volume method [3]. The total content of manganese was defined with the AAS method following the mineralization in the mixture of HF and HClO4 acids and the content of mobile manganese forms, according to the modified sequence analysis by Miller et al (1986). The soils investigated were classified as the subtype of Haplic Luvisols showing the reaction ranging from slightly acid to alkaline and the content of Corg in horizons Ap from 6.7 g kg–1 to 31.2 g kg–1. The total content of manganese ranged from 102.40 g kg–1 to 332.80 mg kg–1. The Mn-richest horizons were the humus horizons, while Mn lowest contents were observed in the horizons of the parent rock in all the profiles investigated. In the sequential analysis the most important share (about 41 %) in the total content of manganese was reported for fraction IV (connected with organic matter) and fraction VI – connected with crystalline iron oxides (24 %) and fraction III – with free manganese oxides (15 %). The share of fractions 1, 2 and 5 was below 5 % of the total content of the metal. A considerable content of Mn fractions connected with organic matter and iron and manganese oxides points to its temporary immobilization, which is connected with the changes in the redox potential. The total contents do not exceed the geochemical background level, which allows for considering the soils of that region to be unpolluted with manganese.

PL

Występowanie manganu w glebach zależy m.in. od jego zawartości w skale macierzystej, jak również od procesu glebotwórczego decydującego o jego profilowym rozmieszczeniu. Obecne w skale macierzystej metale ciężkie są na ogół mało ruchliwe i uwalniane są dopiero w wyniku procesów wietrzenia. O właściwościach i przeobrażeniach związków manganu decydują poza warunkami redoks, także odczyn oraz zawartość substancji organicznej i węglanu wapnia. Celem przedstawionych badań było określenie całkowitych zawartości manganu oraz jego form mobilnych w profilach gleb płowych z sąsiedztwa Huty Miedzi Głogów. Materiał badawczy stanowiły profile uprawnych gleb płowych położonych w różnej odległości od Huty Miedzi "Głogów". Wykonano cztery odkrywki glebowe zlokalizowane w różnej odległości od emitora: P1 - 6,8 km (w kierunku południowym), P2 - 6,6 km (w kierunku południowo-wschodnim), P3 - 5,7 km (w kierunku wschodnim) i P4 - 6,5 km (w kierunku południowym). W wybranych profilach glebowych wyodrębniono poziomy genetyczne, z których pobrano próbki glebowe i wykonano następujące analizy laboratoryjne: uziarnienie metodą Casagrande'a w modyfikacji Prószyńskiego, pH metodą potencjometryczną w H2O i w roztworze KCl o stężeniu 1 mol dm-3, Corg metodą Tiurina, zawartość CaCO3 metodą objętościową Scheiblera [3]. Całkowitą zawartość manganu oznaczono metodą AAS po mineralizacji w mieszaninie kwasów HF i HClO4, a zawartość form mobilnych manganu, wg zmodyfikowanej analizy sekwencyjnej Millera i in. (1986). Badane gleby zaliczono do podtypu gleb płowych typowych o odczynie w zakresie od lekko kwaśnego do zasadowego i zawartości Corg w poziomach Ap w przedziale (6,7; 31,2) g kg-1. Całkowita zawartość manganu wynosiła (102,40; 332,80) mg kg-1. Najzasobniejsze w mangan były poziomy próchniczne, natomiast najmniejsze jego zawartości stwierdzono w poziomach skały macierzystej we wszystkich badanych profilach. W analizie sekwencyjnej najbardziej znaczący udział w zawartości całkowitej manganu miała frakcja IV - związana z materią organiczną (około 41 %) oraz VI - związana z krystalicznymi tlenkami żelaza (24 %) i III - związana z wolnymi tlenkami manganu (15 %). Udział frakcji 1, 2 i 5 był poniżej 5 % zawartości całkowitej badanego metalu. Znaczna zawartość frakcji manganu związanych z materią organiczną oraz tlenkami żelaza i manganu wskazuje na jego czasową immobilizację, co związane jest ze zmianami potencjału oksydacyjno-redukcyjnego. Zawartości całkowite nie przekraczają poziomu tła geochemicznego, co pozwala uznać gleby tego regionu za niezanieczyszczone manganem.

6

Profilowa dystrybucja i mobilność ołowiu w wybranych glebach uprawnych z obszaru Pradoliny Głogowskiej

Jaworska H., Dąbkowska-Naskręt H.

Proceedings of ECOpole

|

2011

|

Vol. 5, No. 1

239--243

PL

Analiza zawartości form całkowitych mikroelementów w glebach oraz ich mobilności umożliwia ocenę stanu środowiska na danym terenie oraz określenie wpływu czynników antropogennych na funkcjonowanie różnych ekosystemów przyrodniczych. Celem niniejszej pracy było określenie mobilności oraz profilowej dystrybucji ołowiu w uprawnych glebach płowych z obszaru Pradoliny Głogowskiej. Całkowitą zawartość ołowiu oznaczono metodą ASA po mineralizacji w mieszaninie kwasów HF i HClO4, natomiast zawartość form mobilnych Pb, wg analizy sekwencyjnej Millera i in. (1986) w modyfikacji Dąbkowskiej-Naskręt (1998). Morfologia, uziarnienie i właściwości fizykochemiczne pozwoliły zakwalifikować badane gleby do podtypu gleb płowych typowych, wytworzonych z utworów pyłowych oraz do gleb o odczynie w zakresie od lekko kwaśnego do zasadowego. Całkowita zawartość ołowiu wynosiła 17,40÷45,36 mg · kg–1. Wartości te nie przekraczają poziomu tła geochemicznego, co pozwala uznać gleby tego regionu za niezanieczyszczone tym pierwiastkiem. W analizie sekwencyjnej największy udział w zawartości całkowitej dla ołowiu miała frakcja VII (rezydualna) - około 40%, a najmniejszy frakcje 1-3 - poniżej 5% zawartości całkowitej badanego metalu. Uzyskane wyniki wskazują na stosunkowo małą mobilność ołowiu w badanych glebach. Gleby te mogą być przeznaczone pod wszystkie uprawy ogrodnicze i rolnicze zgodnie z zasadami racjonalnego wykorzystania rolniczej przestrzeni produkcyjnej.

EN

Analysis of the contents of total forms of microelements in soils and their respective fractions and mobility enables the assessment of the environment in the area and identifying the impact of anthropogenic factors on the functioning of various natural ecosystems. The aim of the research was to determine to the mobility and profile distribution of sequentially isolated forms of lead in arable Luvisols of various texture from The Pradolina Głogowska. The total content of metals tested was performed using ASA method, after the digestion in mixture of HF and HClO4 and the content of mobile forms of Pb using Miller et al (1986) sequential analysis with Dąbkowska-Naskręt modification (1998). In the soils studied the total content of lead was 17.40÷45.36 mg · kg–1. These values do not exceed the geochemical background level, which makes the soils of this region not to be contaminated in this element. The sequential analysis showed that the highest share in total lead content was fraction VII (residual) of approximately 40% and the lowest in fractions 1-3 below 5% of total metal. The results obtained allow to quality the soils tested to uncontaminated, with lead content on the natural geochemical background content for fallow soils. The results also indicate a relatively low mobility of lead in soils. These soils can be used for all agricultural and horticultural crops, in accordance with the principles of rational use of agricultural production area.

7

Total Content of Mercury in the Soils of the Surroundings of Lafarge-Cement Plant in Malogoszcz

Jaworska H., Dąbkowska-Naskręt H.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2011

|

Vol. 18, nr 9-10

1245-1250

EN

The aim of this research was to determine the total content of mercury in soils in the surroundings of “Lafarge” – Cement Plant in Malogoszcz. “Lafarge” factory is the source of emission of alkaline dusts. Soil samples were taken from six sites located in the various distances from the “Lafarge” factory. The content of mercury in soils was analyzed using AMA 254 spectrometer. Investigated soils are classified as light soils with medium content of organic matter. The results of studies showed that soil samples in the vicinity of the source of dust emission had high pH and higher content of CaCO3. It is caused by the continuous emission of alkaline dust from the factory. The content of mercury in tested soil samples was below the natural average content of mercury in mineral soils in Poland. Emission of cement dust from the “Lafarge” – Cement Plant does not influence the content of mercury in the investigated soils.

PL

Celem badań było określenie całkowitej zawartości rtęci w glebach sąsiadujących z Zakładem Cementowym "Lafarge" w Małogoszczy. Zakłady są źródłem emisji pyłów cementowych o charakterze alkalicznym. Próbki glebowe pobrano z sześciu punktów z głębokości 0-20 cm i 20-40 cm w różnej odległości od cementowni. Całkowitą zawartość rtęci oznaczono za pomocą spektrometru AMA 254. Badane gleby można zaliczyć do kategorii gleb lekkich o średniej zawartości C-organicznego. W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono, że próbki gleb w pobliżu źródła emisji wykazują większe wartości pH i zawartości CaCO3. Jest to spowodowane stałą emisją pyłów alkalicznych. Zawartość całkowita rtęci w badanych próbkach glebowych była mniejsza od naturalnej średniej zawartości rtęci w glebach mineralnych Polski. Emisja zanieczyszczeń z Cementowni Małogoszcz nie spowodowała zwiększenia całkowitej zawartości rtęci w badanych glebach.

8

Profile Distribution and Mobility of Lead in Selected Arable Soils from Pradolina Glogowska

Jaworska H., Dąbkowska-Naskręt H.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2011

|

Vol. 18, nr 11

1417-1424

EN

Analysis of the total content of microelements in soils and their speciation and mobility enables to asses the quality of the environment and identify the impact of anthropogenic factors on the functioning of various natural ecosystems. The aim of the research was to determine the mobility and profile distribution of lead and sequentially isolated fractions of lead in arable Luvisols of various texture from Pradolina Glogowska. The total content of metals was performed using AAS method, after the digestion of soils in mixture of HF and HClO4 and the content of mobile forms of Pb using sequential analysis. In the soils studied the total content of lead was in the range 17.40–45.36 mg kg–1. These values do not exceed the geochemical background level, for this metal. The sequential analysis showed that the highest share in total lead content was fraction VII (residual) of approximately 40 % and the lowest in fractions I–III below 5 % of the total metal. The above results allow to classify the soils tested to uncontaminated. The results also indicate a relatively low mobility of lead in soils. These soils can be used for all agricultural and horticultural crops production, due to principles of rational use of agricultural production area.

PL

Analiza całkowitych zawartości mikrślementów w glebach oraz ich mobilności umożliwia ocenę stanu środowiska na danym terenie oraz określenie wpływu czynników antropogennych na funkcjonowanie ekosystemów przyrodniczych. Celem niniejszej pracy było określenie mobilności oraz profilowej dystrybucji ołowiu w uprawnych glebach płowych z obszaru Pradoliny Głogowskiej, będących pod wpływem oddziaływania Huty Miedzi Głogów. Całkowitą zawartość ołowiu oznaczono metodą AAS po mineralizacji w mieszaninie kwasów HF i HClO4, natomiast zawartość form mobilnych Pb, wg zmodyfikowanej przez Millera i in. (1986) [6] analizy sekwencyjnej. Morfologia, uziarnienie i właściwości fizykochemiczne pozwoliły zakwalifikować badane gleby do podtypu gleb płowych typowych, wytworzonych z utworów pyłowych oraz do gleb o odczynie w zakresie od lekko kwaśnego do zasadowego. Całkowita zawartość ołowiu wynosiła 17,40-45,36 mg kg-1. Wartości te nie przekraczają poziomu tła geochemicznego, co pozwala uznać gleby tego regionu za niezanieczyszczone tym pierwiastkiem. W analizie sekwencyjnej największy udział w zawartości całkowitej ołowiu miała frakcja 7 (rezydualna) około 40 %, a najmniejszy frakcje 1-3, poniżej 5 % zawartości całkowitej badanego metalu. Uzyskane wyniki wskazują na stosunkowo małą mobilność ołowiu w badanych glebach. Gleby te mogą być przeznaczone pod wszystkie uprawy ogrodnicze i rolnicze, zgodnie z zasadami racjonalnego wykorzystania rolniczej przestrzeni produkcyjnej.

9

Wpływ pyłów cementowych na niektóre właściwości gleb oraz stan drzewostanów sosnowych w otoczeniu Zakladów Cementowo-Wapienniczych "Lafarge" w Bielawach

Jaworska H., Dąbkowska-Naskręt H., Sawilska K.

Proceedings of ECOpole

|

2010

|

Vol. 4, No. 1

141--146

PL

Celem podjętych badań była ocena wpływu pyłów cementowo-wapienniczych na niektóre właściwości gleb oraz na stan drzewostanów sosnowych w otoczeniu Zakładów Cementowo-Wapienniczych „Lafarge” w Bielawach. Badania przeprowadzono na próbkach pochodzących z dwóch profili gleb uprawnych: gleba bielicowa właściwa (P1), zlokalizowana na skraju lasu sosnowego, i gleba płowa typowa (P2) - oddalona o 200 m od lasu mieszanego, leżąca w pobliżu emitora. Materiał roślinny stanowiły igły z drzewostanów sosnowych położonych w sąsiedztwie pól uprawnych, z których pochodziły próbki glebowe. W próbkach glebowych oznaczono uziarnienie, odczyn, C-organiczny, kationową pojemność sorpcyjną oraz zawartość CaCO3. Ocenę materiału roślinnego (po segregacji wg wieku igieł) przeprowadzono za pomocą programu komputerowego Digishape (Cortex Nova 2005). Analizowane gleby charakteryzują się uziarnieniem odpowiadającym piaskom słabo gliniastym (P1) i piaskom gliniastym (P2). Badane gleby mają odczyn lekko kwaśny (pHKCl 5,6÷6,5). Poziomy powierzchniowe charakteryzują się wyraźnie większymi wartościami pH, co wynika ze wzbogacenia tych poziomów w CaCO3. Zawartość próchnicy w poziomach Ap była typowa dla gleb badanego regionu i wynosiła 1,14 g·kg–1 (P1) i 0,78 g·kg–1 (P2). Z analizy biometrycznej igieł sosnowych wynika, że ich powierzchnia oraz długość maleją z biegiem lat, natomiast szerokość rośnie. Materiał roślinny pochodzący z drzew rosnących bliżej emitora charakteryzuje się znacznie mniejszą powierzchnią asymilacyjną. Igły sosnowe były w tym przypadku krótsze i węższe.

EN

The aim of the study was to characterize the impact of cement lime dust emitted from the “Lafarge” factory in Bielawy on selected soil properties and estimate the condition of pine forest stands from the surrounding area. Soil samples from two soil profiles: typical podzolic soil (profile P1) located on the edge of pine forest and arable lessive soil (profile P2) located 200 m from the forest, were investigated. Plant material contained pine needles of different age. Conifer needles morphology has been performed using Digishape (Cortex Nova, 2005) program. Analysed soils were classified to sandy, slightly alkaline soils. In surface horizons the content of CaCO3 was in the range 1÷5,9%. Morphological analysis of pine needles showed that the surface area and the length of needles decreases with the age, but the width of the needles increases. Needles sampled from the vicinity of the cement factory have had much lower surface area; the length and width were smaller, too. The data from the study and the susceptibility to degradation of the soils due to their sandy texture, pH and CaCO3 contents as well as significant changes in the morphology of pine needles indicate the necessity of monitoring the surroundings of “Lafarge” factory in Bielawy.

10

Influence of Cement Dust on Selected Properties of Soils and the Morphology of Pine (Pinus sylvestris L) Needles from the Forest Stands in the Surroundings of “Lafarge” – Cement Plant in Bielawy

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

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2010

|

Vol. 17, nr 10

1249-1255

EN

In the present research the impact of cement dust emitted by cement plant Lafarge S.A. – in Bielawy on soil and forest stands were investigated. Selected physicochemical properties of soils and the morphology of Scots pine needles were studied. The soils in the vicinity of the cement plant have elevated pH and contained CaCO3 in the surface horizons due to alkaline dust accumulation. Shoots and needles of Scots pine were covered with thin layer of cemented dust. Pine needles from trees near the dust emitter were shorter and more narrow than needles from the trees beond the dust impact. Thus, pine trees in the vicinity of cement dust emitter have lower assimilation surfaces that might cause the lowering of photosynthesis process.

PL

Celem podjętych badań była ocena wpływu pyłów cementowo-wapienniczych na wybrane właściwości gleb oraz na stan ulistnienia drzewostanów sosnowych w otoczeniu Zakładów Cementowo--Wapienniczych "Lafarge" w Bielawach. Badania przeprowadzono na próbkach pochodzących z dwóch profili gleb uprawnych: gleba bielicowa właściwa (P1) zlokalizowana na skraju lasu sosnowego oraz gleba płowa typowa (P2) - oddalona o 200 m od lasu mieszanego, leżąca w pobliżu emitora. Materiał roślinny stanowiły igły sosny Pinus sylvestris L., zebrane z drzew rosnących w sąsiedztwie pól uprawnych, z których pochodziły próbki glebowe. W próbkach glebowych oznaczono uziarnienie, odczyn, C-organiczny, kationową pojemność sorpcyjną oraz zawartość CaCO3. Ocenę materiału roślinnego (po segregacji wg wieku igieł) przeprowadzono na podstawie danych biometrycznych uzyskanych za pomocą programu komputerowy Digishape (Cortex Nova 2005). Analizowane gleby charakteryzują się uziarnieniem odpowiadającym piaskom słabogliniastym (P1) i piaskom gliniastym (P2). Badane gleby mają odczyn lekko kwaśny (pHKCl 5,6-6,5). Poziomy powierzchniowe charakteryzują się wyraźnie większymi wartościami pH, co wynika ze wzbogacenia tych poziomów w CaCO3. Zawartość próchnicy w poziomach Ap była typowa dla gleb badanego regionu i wynosiła 1,14 g kg-1 (P1) i 0,78 g kg-1 (P2). Z analizy biometrycznej igieł sosnowych wynika, że ich powierzchnia oraz długość maleją z biegiem lat, natomiast szerokość rośnie. Materiał roślinny pochodzący z drzew rosnących bliżej emitora charakteryzuje się znacznie mniejszą powierzchnią asymilacyjną. Igły sosnowe były w tym przypadku krótsze i węższe.

11

Total Content of Mercury in Arable Soils in the Vicinity of Lafarge-Cement Poland SA Plant ("Kujawy" Bielawy)

Jaworska H., Dąbkowska-Naskręt H., Różański S.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2009

|

Vol. 16, nr 10

1299-1304

EN

In the area of Kujawy-Pomerania province in Bielawy town the limestone is exploited which is the main resource in the production process carried out by Lafarge-Cement Plant. The alkaline reaction of emitted dusts caused excessive alkalisation of the surrounding soils which are also simultaneously contaminated by trace metals (including mercury). The aim of the study was to assess the impact of Lafarge-Cement Poland SA Plant ("Kujawy" Bielawy) activity on total content of mercury in arable soils in the vicinity of the plant. As a research material served arable soil gathered at various distances from the plant. Samples were collected from surface (0-20 cm) and subsurface (20-40 cm) horizons. Moreover samples were also collected from two soil profiles classified as Haplic Luyisol (Piechcin) and Haplic Podzol (Krotoszyn). The total content of mercury was determined in solid samples by atomic spectrometry method using AMA 254 mercury analyser. The results were as follows: in the 0-20 cm horizons within the range of 11.20-27.09 (4g o kg-1 and in 20-40 cm horizons - from 11.53 to 26.48 ug o kg-1. In profile samples, the total mercury content was within the range of 3.89-27.15 ug o kg-1. In the Haplic Luvisol the highest total content of Hg was detected at the C horizon, the lowest however at Eet horizon. In the case of the Haplic Podzol, the highest concentration of Hg was found in surface and subsurface horizons. The assessment of the total mercury content in soils surrounding Lafarge-Cement Poland SA Plant, did not confirm the influence of cement dusts on mercury contamination.

PL

Celem podjętych badań była ocena wpływu Zakładów Cementowo-Wapienniczych "Lafarge" Zakład w Bielawach na całkowitą zawartość rtęci w glebach uprawnych w okolicy Zakładów. Materiał badawczy stanowiły próbki gleb uprawnych, zlokalizowane w różnej odległości od Zakładów, które pobrano z dwóch głębokości oraz próbki pochodzące z dwóch profili glebowych, które zaklasyfikowano (wg PTG) jako: glebę płową typową (Piechcin) i bielicową właściwą (Krotoszyn). Całkowitą zawartość rtęci oznaczono metodą spektrometrii atomowej z wykorzystaniem analizatora AMA-254. Badane gleby zaliczono do piasków gliniastych (PN-R-04033). Odczyn gleb był zróżnicowany w zależności od lokalizacji punktu badawczego - pHKcl wahało się od 5,21 do 7,68. Zawartość C-organicznego mieściła się w zakresie 4,1-16,0 g o kg-1. W większości badanych próbek nie stwierdzono obecności CaCO3 z wyjątkiem dwóch punktów badawczych, w których CaCO3 występował w poziomach wierzchnich, odpowiednio 10,2 % i 5,1 % oraz 9,3 % i 1,6 %. Natomiast jedynie w próbkach profilowych z Krotoszyna stwierdzono obecność CaCO3 w wierzchnich poziomach: 5,9 i 5,0 %. Całkowita zawartość Hg w glebach kształtowała się następująco: w poziomach 0-20 cm mieściła się w zakresie 11,20-27,09 ug o kg-1, a w poziomach 20-40 cm - 11,53-26,48 ug o kg-1. W próbkach profilowych, zawartości te wahały się w zakresie 3,89-271,50 ug o kg-1. W większości badanych próbek większe całkowite zawartości Hg występowały w poziomach powierzchniowych, co może wynikać z zaabsorbowania tego metalu przez substancję organiczną i minerały ilaste. Średnia zawartość Hg w badanych glebach mieściła się poniżej zawartości naturalnej tego pierwiastka w glebach Polski, która wynosi 0,05-0,30 mg o kg-1. Ocena całkowitej zawartości Hg w glebach z okolicy Zakładów w Bielawach nie wykazała wpływu pyłów cementowych na zanieczyszczenie rtęcią okolicznych gleb.

12

Effect of cement dust on lead content in soils in the vicinity of the Lafarge-Cement Poland S.A. plant

Dąbkowska-Naskręt H., Jaworska H., Długosz J.

Chemia i Inżynieria Ekologiczna

|

2006

|

Vol. 13, nr 12

1353-1359

EN

The Lafarge-Cement Poland S.A. plant, established upon the conversion of the `Kujawy' Cement-and-Linie Works is located in the Kujawy-Pomerania province, within the Kujawy tectonic dyke, composed of Jurassic limestones. The main raw material used in the production process of cement is limestone, exposed to thermal processing. The limestone deposit, used as a raw material, besides other trace elements, contains considerable amounts of lead (290 mg o kg-'), which demonstrates a need to control this element in soils. The aim of the present study was to determine the effect of alkaline dust emissions by the Lafarge Plant on the content and mobility of lead in arable lessive soils. The studied soils represented lessive soils formed from loamy sands and from loam acc. to USDA. The content of organic carbon (6-10 go kg-') indicated a low humus content in the samples analyzed through the whole period of investigation characteristic for this type of soils. The pH of the soils differed depending on the sampling in location and changed over years, which can be due to weather conditions and the liming treatments made in agricultural soils as well as changes in the production technology and different load of emission. The alkaline pH occurred in the surface (pHKCl 7.11-8.55) and subsurface (pHKCl 7.25-8.54) samples in Sadłogoszcz, located in the closest vicinity of the Plant. A strongly alkaline reaction was found in all the soils studied. The total lead content ranged from 5.50 to 57.6 mg o kg-'. Higher contents of this element were found in the surface horizons. In respective research years the highest lead contents were recorded in the samples from Piechcin and Sadłogoszcz. The highest content of this element in all the sampling location was found in the second year of the study (1997). Clearly lower Pb amounts in the investigated samples were observed in 2004. The content of Pb extracted with DTPA ranged from 0.3 to 14.0 mg o kg-1. The highest values of available Pb in soils were recorded in the closest vicinity of the Plant, especially in 1997. The total lead contents found in the soils samples analyzed around the Lafarge Plant was similar to the natural Pb content, while the mobile forms were below the values considered toxic.

PL

Zakłady Lafarge-Cement Polska S.A., które powstały z przekształcenia Kombinatu Cementowo-Wapienniczego "Kujawy", zlokalizowane są na terenie województwa kujawsko-pomorskiego w obrębie tektonicznego wału kujawskiego złożonego z wapieni jurajskich. Głównym surowcem wykorzystywanym w procesie produkcji jest kamień wapienny, poddawany obróbce termicznej. Wykorzystywane jako surowiec złoże wapienne, obok innych pierwiastków śladowych, zawiera znaczne ołowiu (290 mg o kg-'), co wskazuje na konieczność kontrolowania zawartości tego pierwiastka w glebach. Celem podjętych badań było określenie wpływu emisji Zakładów Lafarge na odczyn uprawnych gleb płowych oraz na zawartość i mobilność ołowiu. Materiał badawczy stanowiły próbki gleb płowych pobrane w okresie od 1995 do 2005 r. Badane gleby zaliczono do gleb płowych wytworzonych z piasków gliniastych lekkich lub mocnych. Zawartość C-organicznego (6-10 go kg-') wskazuje na niską próchniczność analizowanych próbek, charakterystyczną dla tego typu gleb. Odczyn tych gleb był zróżnicowany w zależności od lokalizacji punktu badawczego oraz zmieniał się w poszczególnych latach, co wynikać może z warunków atmosferycznych i przeprowadzonych zabiegów wapnowania oraz zmian technologii produkcji. Odczyn alkaliczny występuje niezmiennie w próbkach powierzchniowych (pHKCl 7,11-8,55) i podpowierzchniowych (pHKCl 7,25-8,54) gleb z miejscowości Sadłogoszcz, położonej najbliżej Zakładów. Silnie alkaliczny odczyn stwierdzono we wszystkich badanych glebach. Zawartości całkowite ołowiu mieściły się w zakresie 5,50-57,6 mg - kg-1. Większe zawartości tego pierwiastka występowały w poziomach powierzchniowych. W poszczególnych latach badań najwyższe zawartości ołowiu stwierdzono w próbkach z Piechcina i Sadłogoszczy. W drugim roku badań (1997) we wszystkich punktach badawczych wystąpiły największe zawartości tego pierwiastka, natomiast wyraźnie niniejsze ilości Pb stwierdzono w 2004 r. Zawartości form Pb ekstrahowanych DTPA mieściły się w zakresie od 0,3 do 14,0 mg - kg-1. Największe wartości przyswajalnego Pb w glebach stwierdzono w najbliższym sąsiedztwie Zakładów, szczególnie w 1997 r. Stwierdzone całkowite zawartości ołowiu w analizowanych próbkach gleb wokół Zakładów Laferge są zbliżone do zawartości naturalnych, a formy mobilne mieszczą się poniżej wartości uznanych za toksyczne.

13

Właściwości sorpcyjne i skład kationów wymiennych intensywnie użytkowanych rolniczo gleb w regionie Równiny Inowrocławskiej

Kobierski M., Dąbkowska-Naskręt H., Jaworska H.

Inżynieria Ekologiczna

|

2005

|

Nr 12

285-286

14

Porównanie właściwości gleb brunatnych różnie użytkowanych

Kobierski M., Wojtasik M., Jaworska H.

Ekologia i Technika

|

2005

|

R. 13, nr 6

240-246

PL

Zmienność pokrywy glebowej jest powodowana naturalnym różnicowaniem się czynników glebotwórczych i procesów glebowych. W ostatnich latach na kierunek i tempo zmian właściwości gleb w zoraz większym stopniu wpływa człowiek. Charakter i zakres tych zmian jest zagadnieniem związanym z ochroną zasobów glebowych. Szczególnie pożyteczna jest ocena skutków uprawy i użytkowania gleb. Dobrym wkaźnikiem funkcjonalności gleb, zwłaszcza w zakresie wody dostępnej dla roślin i powietrza, jest gęstość objętościowa gleb. Nieznay powszechnie parametr - gęstość naturalna gleby z powiązaniu z wielkościami gęstości aktualnej wyraźnie obrazuje skutki uprawy i działania roślin na gleby. W pracy przedstawiono właściwości podobnie uziarnionych gleb brunatnych, wytworzonych z glin zwałowych, pod różnymi roślinami. Szczególnie znamienne są skutki oddziaływania na gleby korzeni 27-30 letnich jabłoni.

EN

Changeability of soil cover caused natural differentiation of soil- forming factors and soil processes. In last years onto direction and pace of changes of properties of soils is man influences lager degree more and more. Character and range of this changes it is connected question with protection of soil resources. Particulary useful opinion of results of tillage and uses of soils is. Best coefficient of functionality of soils, especially in range of available water for plants and air, bulk density of soil is. Unknown broadly parametr natural bulk density of soil in connection with sizes of actual bulk density it illustrates results of agricultural activity and working of plants clearly onto soil. In this study properties of brown soils were introduced about similar granulometric composition, developed from boulder loams, under different plants. Particulary characteristic results of influence are onto soil of roots 27- 30 yearly apple- tree.

15

Buffer properties of soils with regard to their vulnerability to degradation

Jaworska H., Dąbkowska-Naskręt H., Malczyk P.

Chemia i Inżynieria Ekologiczna

|

2005

|

Vol. 12, nr 3

231-239

EN

The study was undertaken for the estimation of buffer equilibria in soils of different typology nom the selected regions of Poland with regard to their vulnerability to degradation. Several different soils have been chosen for the investigation: (Tulibowo - Luvisols, Szadłowice - Phaeozems, Włocławek - Podzols); (acc. to WRB). The soil profiles were located in the area of industrial emission (Włocławek) and beyond the anthropogenic influence (Tulibowo, Szadłowice). The soil buffer capacity was determined for each soil horizon using modified Arrhenius method. The buffer surface areas in the diagrams were calculated using computer program JAO-ATR. It was stated that the most vulnerable on soil pH changes was forest, podzol soil in its mineral horizons. The buffer curves have different shape for the organic and mineral horizons for this soil. Luvisols, is between the Phaeozems and the Podzols in terms of the buffer capacity. The alkaline range for the lessive soil is broader, compared with acidic range with the surface area of buffering 3.46 cm2 for C horizon and 4.31 cm2 for AEes and Bt horizons. The highest buffer capacity, particularly in acidic range, have samples from the black earth, due to their composition i.e. relatively high content of organic matter and clay minerals. This is related to the highest surface area under the buffering curve i.e. 4.45 cm2 in A horizon and 3.17 cm2 in patent material of the soil.

PL

Buforowość gleb definiowana jest jako zdolność gleby do przeciwstawiania się jej zakwaszaniu lub alkalizacji. Najczęściej właściwości buforowe gleb związane są z sorpcją i adsorpcją jonów, ze zobojętnieniem i wytrąceniem składników wprowadzonych do gleby, procesami przechodzenia związków w formy jonowe lub molekularne, co wpływa na odporność gleb na oddziaływanie czynników degradujących. Wyznaczenie stopnia zbuforowania gleby ma duże znaczenie dla określenia właściwego poziomu nawożenia. Właściwości buforowe gleb można wykorzystać także do prognozowania i oceny stopnia degradacji środowiska przyrodniczego, a w praktyce rolniczej do wyznaczania potrzeb wapnowania gleb. Podjęte badania miały na celu ocenę właściwości buforowych wybranych profili gleb zróżnicowanych typologicznie, pochodzących z następujących mezoregionów: Pojezierza Chełmińsko-Dobrzyńskiego, Równiny Inowrocławskiej oraz Kotliny Płockiej w aspekcie ich podatności na degradację. Materiał badawczy stanowiły trzy profile glebowe (płowa typowa, czarna ziemia właściwa, bielicowo" rdzawa) o charakterze reprezentatywnym dla wytypowanych do badań obszarów. Dla oceny właściwości buforowych gleb zastosowano metodę Arrheniusa w modyfikacji Malczyka. Do analizy użyto 0,1 mol. dm[do -3] roztwory HCl i NaOH oraz 1 g odważki próbek glebowych. Wyniki pomiarów posłużyły do wykreślenia krzywych buforowych. Wykresy zostały wykonane za pomocą programu komputerowego Excel 7,0. Powierzchnie buforowania policzono korzystając z programu komputerowego JAO-ATR. Obliczono stosunki powierzchni buforowania w zakresie zasadowym (P[NaOH]) do powierzchni buforowania w zakresie kwasowym (P[HCl]). Analizowane profile glebowe różnią się między sobą przynależnością typologiczną, wykazują zróżnicowanie właściwości fizykochemicznych, chemicznych i buforowych. Najmniejszą odpornością na zmiany pH odznaczał się profil gleby leśnej w jej części mineralnej, co jest charakterystyczne dla gleb bielicowo-rdzawych wytworzonych z piasków aluwialnych. Natomiast gleba płowa typowa stanowi pod względem właściwości buforowych formę pośrednią między czarnymi ziemiami a typem gleb rdzawych. Czarne ziemie właściwe odznaczają się największymi zdolnościami buforowymi, co należy wiązać z ich uziarnieniem i zawartością koloidów organicznych i mineralnych. Gleby te wyróżniają się większą koloidów organicznych i mineralnych. Gleby te wyróżniają się większą zawartością frakcji o średnicy mniejszej od 0,02 mm i obecnością węglanu wapnia. Warunki te sprawiają, że cechują się one w odróżnieniu od dwóch poprzednich profili, mniejszą podatnością na degradację pod wpływem różnych czynników naturalnych, czy też wynikających z działalności antropogennej. Badane profile glebowe cechowały się zróżnicowanymi właściwościami buforowymi, co wiązać należy z niejednakowym rozkładem różnych buforów, wynikającym z odmiennych procesów glebotwórczych je kształtujących. W pracy podjęto próbę omówienia mechanizmów działania procesów buforowania gleb na podstawie ich składu.

16

Elektroda interkalacyjna w ogniwie litowym z niewodnym roztworem elektrolitu. [Cz.] 1. Dwutlenek manganu i tlenki litowo-manganowe

Bełtowska-Brzezińska M., Kozik T., Jaworska H.

Wiadomości Chemiczne

|

2001

|

[Z] 55, 3-4

289-329

EN

Lithium batteries of various types have found use in portable electronic devices and are also considered for application in electric or hybrid vehicles because of their high operating voltage and energy density. Among a number of materials examined as the positive electrode in lithium batteries with organic electrolyte solution, much attention has been paid to transition metal oxides, in particular to manganese dioxide and its lithiated derivatives. Electrochemical studies have proved that these compounds are able to accommodate or remove Li+ ions in parallel with the electron injection or extraction thus changing the oxidation state of manganese (IV/III) upon the solid state redox reaction. The capacity and power density of intercalation electrodes varies with the crystallographic and electronic structure of their solid phase, electrode thickness and porosity as well as the chemical nature and conductivity of the electrolyte solution. The kinetics of the electrochemical intercalation-deintercalation of Li+ ions is mostly limited by the diffusion of these ions into or from the host matrix. Another limitation comes from an electrolyte depletion in pores of the electrode material during the discharge, as the rate of the Li+ ions transport from the bulk electrolyte is lower in comparison with the charge transfer rate at the electrode/electrolyte interface. The diffusion model for nonporous and porous intercalation electrodes quite well describes the surface and bulk distribution of Li+ ions in the solid phase as well as in the pore electrolyte, as a function of the discharge rate and discharge degree. The experimental characteristics of MnO2 and compounds of the Li-Mn-O system, obtained at various electrode thickness, particle size and charge-discharge density has confirmed the theoretical predictions. Manganese dioxide (g-MnO2) electrodes having discharge capacity of 220-270 Ah/kg at Eť3 V vs. Li/Li+ show a limited rechargeability on charge-discharge cycling in secondary lithium cells. As evidenced by XRD-ray patterns this is due to anisotropic expansion and contraction of the crystallographic unit cell at the average manganese valence of about +3.5. A significantly higher cycling efficiency can be achieved with MnO2(CDMO) and Li-Mn-O spinel phases, providing a three-dimensional interstitial space for Li+ ions transport. The cubic close-packed structure of the stoichiometric LiMn2O4 remains almost unchanged upon deintercalation to l-MnO2 and subsequent reintercalation to x ť 1 in the potential range E ť 4 V (vs. Li/Li+). One can obtain the rechargeable capacity of 125 Ah/kg at moderate current rates owing to the relatively fast solid state diffusion of Li+ ions for 0< x <1. Two further potential plateau's at E ť 3 V and E ť 1 V correspond to the intercalation degree of 1< x <2 and 2< x <4 upon a cubic-tetragonal and tetragonal-trygonal phase transition, respectively. The identification of three distinct regions in the potential-composition (E-x) curves at makes the basis for spinel electrodes application in energy storage devices. In the last years, several overlithiated and defect spinel phases of the general formula (...) have been used in the so-called "lithium-ion" batteries with the carbon based negative electrode. Alternative lihium-ion batteries contain two transition metal oxides having different intercalation potentials. Quite recently, a family of mixed spinel oxides Li (...) has been proposed for the positive electrode, Li[Li0,33Ti1,67]O4 as the negative electrode. Future improvement of the charge-discharge performance of spinel electrodes for primary and secondary lithium batteries can be expected under a complex optimisation of the synthesis methods, the electrode mophology, porosity and thickness. Furthermore, the advanced batteries require the high conductivity electrolyte-solvent systems, stable in the potential range of at least 0 to 5V.