Regionalne zagrożenia ekologiczne gleb.

Transkrypt

1 Regionalne zagrożenia ekologiczne gleb. Gleba to cienka, biologicznie czynna, powierzchniowa warstwa skorupy ziemskiej. Jest ona wytworem długotrwałych procesów odbywających się na powierzchni Ziemi. Wytworzenie 2-3 cm warstwy gleby trwa około lat. Tworzenie się gleby następuje w wyniku wietrzenia skał pod wpływem czynników klimatycznych oraz działalności organizmów żywych. Rozdrobniony materiał skalny ma zdolność zatrzymywania wody i powietrza. Sprzyja to pojawieniu się roślin, które utrwalają glebę. Województwo katowickie zajmuje 2,1% powierzchni Polski. Na jego obszarze znajdują się trzy spośród 27 rejonów w Polsce, na których ogłoszono stan klęski ekologicznej. Zajmują one 60% powierzchni województwa. Największy jest Górnośląski, następnie Rybnicki i Myszkowsko- Zawierciański. Katowickie zamieszkuje ponad 4 mln ludności, co stanowi ponad 10% obywateli Rzeczypospolitej. Gęstość zaludnienia wynosi ok. 598 os./km 2 (w 1990 roku). W tym jednym z mniejszych województw naszego kraju zlokalizowanych jest ponad 15% wszystkich krajowych zakładów przemysłowych (wśród nich znajduje się ok. 290 szczególnie uciążliwych dla otoczenia) i bez mała 9% przedsiębiorstw budowlano-montażowych. Wydobywa się tutaj 98% węgla kamiennego, produkuje ponad połowę stali kraju, blisko 47% wyrobów walcowanych oraz 100% cynku i ołowiu. Tu powstaje niemal czwarta część dochodu narodowego, piąta część eksportu i największa część wszelkich możliwych zanieczyszczeń, tj. ponad 30% pyłów i gazów, ponad 20% ścieków (łącznie z zasolonymi wodami kopalń) i aż 60% wszystkich wytwarzanych odpadów. Nikt nie jest w stanie obliczyć ile w ciągu doby przejeżdża przez województwo katowickie dużych ciężarowych samochodów, pozostawiając po sobie tony zaołowionych spalin. W wielu rejonach Górnego Śląska spotkać można miejsca jak np. to rozciągające się za Hutą Metali Nieżelaznych w kierunku Mysłowic, przypominające prawdziwe pustynie. Nic na nich nie chce rosnąć. Gleba tych terenów jest niemal martwa. Jednym z czynników takiej sytuacji jest bardzo dynamiczny wzrost ludności na terenie Śląska, a więc i gwałtowny wzrost wytwarzanych odpadów i zanieczyszczeń. Obrazuje to poniższy wykres: Liczba ludności Rok Gliwice Bytom Katowice Mysłowice Rysunek 1. Dynamika wzrostu liczby ludności w wybranych miastach. Obecnie liczby te są jeszcze większe, lecz wzrost zaczyna powoli zanikać, czego przyczyną jest likwidacja zakładów pracy. Inną przyczyną jest również niższy przyrost naturalny o prawie ¼ względem całej Polski

2 Rysunek 2 przedstawia z kolei liczbę mieszkańców dla Żor w latach , a rysunek 3 przyrost naturalny i ruch migracyjny w latach i w roku Liczba mieszkańców Rok Rysunek 2. Liczba mieszkańców miasta w latach Zameldowania na pobyt stały Wymeldowania z pobytu stałego Urodzenia Zgony Rysunek 3. Ruch naturalny i migracyjny ludności miasta Żory na przestrzeni lat i w roku Na całym obszarze Górnośląskiego Okręgu Przemysłowego gleba jest tak samo niebezpiecznie skażona, jak wody czy powietrze. Przyczyną tego jest wypłukiwanie przez deszcz z atmosfery szkodliwych substancji. Innym źródłem jest opad pyłów. Głównym zanieczyszczeniem są metale ciężkie. Istnieje tylko jeden metal toksyczny glin który nie wyrządza szkody roślinom, ani bakteriom, które są niezbędne do rozkładu materii organicznej i produkcji składników odżywczych dla roślin. Średnia zawartość ołowiu w warstwach ornych górnośląskiej aglomeracji sięga kilkuset miligramów na kilogram gleby, przy normie 50 mg/kg. W przypadku kadmu norma ta jest przekroczona pięciokrotnie. W skrajnych przypadkach stężenia te są jeszcze większe, np. w rejonie Tarnowskich Gór. Żory, na szczęście, należą do terenów o mniej zanieczyszczonym środowisku poprzez metale ciężkie. Choć opad metali ciężkich w woj. katowickim zaczyna być powoli ograniczany, daleko jeszcze do opanowania sytuacji. Nadal bowiem na kilometr kwadratowy powierzchni woj. katowickiego opada od dwudziestu kilku kilogramów ołowiu w rejonie Czechowic- Dziedzic do ponad 2000 kg tego metalu w okolicach Bukowna. Kadmu, na taką samą powierzchnię, spada ok. 0,6 kg w pobliżu Gliwic do kilkudziesięciu kilogramów w Katowicach. Tymczasem potrzeba ok. 300 może nawet 400 lat, by ziemia poradziła sobie z ołowiem, kadmem i innymi, nie mniej groźnymi zanieczyszczeniami. Do nich zaliczane są również spadające w dużych ilościach na powierzchni GOP rakotwórcze węglowodory aromatyczne oraz kwaśne deszcze. Te ostatnie przysparzają glebom i roślinom szczególnie dużo związków siarki, głównie w rejonach Huty Katowice, Bukowna, oraz północno-zachodniej części województwa. Innym rodzajem skażenia gleby jest radiacja! W roku 1986 w skutek wypadku jaki miał miejsce w elektrowni atomowej w Czarnobylu do atmosfery, a następnie do gleby, przedostały się duże ilości substancji radioaktywnych. Skutek tego jest porównywalny do wybuchu 300 bomb - 2 -

3 atomowych, identycznych z tą, zrzuconą na Hiroszimę. Jeszcze dziś prawie w całej Europie można zmierzyć radioaktywność gleb, która utrzyma się jeszcze przez długi czas. Poprzez tą awarię wciąż aktualny jest dylemat: czy budować elektrownie jądrowe, czy dalej wydobywać ogromne ilości węgla, co wiąże się z zatruwaniem środowiska? Ponad wszelką wątpliwość stwierdzono, że skażona gleba rodzi skażoną żywność. W rejonach najbardziej zagrożonych nie powinno uprawiać się w ogóle marchwi, pietruszki, buraków czerwonych, kapusty, selera, sałaty i zielonych natek oraz wielu roślin pastewnych przeznaczonych na paszę. Tymczasem blisko połowę najbardziej uprzemysłowionego i zanieczyszczonego województwa zajmują użytki rolne, plantacje warzyw, sady itp. W aglomeracji (centralna część województwa) 70% ogrodów (przeważnie są to ogródki działkowe) i 50% gruntów rolnych określono jako strefę ograniczonej uprawy warzyw, czyli zagrożoną. Z uprawy warzyw powinno się wyłączyć 10% zarówno ogrodów jak i pól. W okolicach szczególnie narażonych, jak np. Bukowno, Jaworzno czy Olkusz, należało by wyłączyć z uprawy 20% powierzchni. Tak więc spora część regionu, nawet jeśli nie pokrywają jej beton, zabudowania czy zwały odpadów, ale zielona szata roślinna rodzi zatrute plony. W związku z różnorodnością zanieczyszczenia gleb województwa katowickiego metalami ciężkimi, został opracowany podział obszaru województwa na trzy strefy, pod względem ich skażenia: A, B i C. Dokładna analiza istniejących wyników badań wykazała jednak, że w każdej z tych stref występują gleby o różnym stopniu zanieczyszczenia i o różnej przydatności do dalszego ich użytkowania. W związku z tym w roku 1988 Okręgowa Stacja Chemiczno-Rolnicza w Gliwicach przy współpracy z Instytutem Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa w Puławach, została zobowiązana do rozpoczęcia prac na temat: Kontrola chemicznej degradacji rolniczej przestrzeni produkcyjnej na terenie trzech województw tj. Bielsko-Biała, Częstochowa i Katowice. Temat ten kontynuowany jest nadal, ze szczególnym zagęszczeniem badań na terenach typowo rolniczych, wykazujących się wyższą produkcją rolną. Takie założenia między innymi przyjęto w programie prac dotyczących rolnictwa w obrębie miasta Żory, których wyniki przedstawione są dalej (str. 3). Dla celów praktycznej oceny stopnia zanieczyszczenia gleb pierwiastkami śladowymi opracowano w IUNG klasyfikację, której podstawę stanowi zawartość poszczególnych metali ciężkich oraz podstawowe właściwości gleb. Wyróżniono następujące grupy gleb oraz stopnie: A-G - Gleby bardzo lekkie o małej zawartości frakcji spławialnej (<10%), niezależne od ph, - Gleby lekkie (10 20% frakcji spławialnej), bardzo kwaśne (ph<4,5) i kwaśne (ph 4,5 5,5); B-G - Gleby lekkie (10 20% frakcji spław.) odczyn obojętny (ph>6,5), - Gleby średnie (20 35% frakcji spław.) bardzo kwaśne (ph<4,5) i kwaśne (ph 4,5 5,5), - Gleby ciężkie (>35% frakcji spław), bardzo kwaśne, - Gleby mineralno-organiczne (substancji organicznej 6-10%); C-G - Gleby średnio-ciężkie (20-30% frakcji spław.) i ciężkie, słabo kwaśne (ph 5,5 6,5) lub obojętne (ph>6,5), - Gleby organiczno-mineralne i organiczne (subs. org. >10%); X dla tej podgrupy gleb (lekkie i kwaśne) poziom kadmu jako kryterium zaliczenia do stopnia 0 (tzn. gleb nie zanieczyszczonych) wynosi 0,5 ppm. Dopuszczalna przydatność gleb pod względem rolniczym, w zależności od stopnia zanieczyszczenia, A to: Stopień 0 zawartość naturalna gleby nie zanieczyszczone o naturalnych zawartościach metali śladowych. Gleby te mogą być przeznaczone pod wszystkie uprawy ogrodnicze i rolnicze. Stopień I zawartość podwyższona obejmuje gleby o podwyższonej zawartości metali. Gleby te mogą być przeznaczone pod wszystkie uprawy polowe, z ograniczeniem warzyw przeznaczonych dla dzieci. Stopień II słabe zanieczyszczenie gleby słabo zanieczyszczone. Na glebach takich zachodzi już obawa chemicznego zanieczyszczenia roślin. Wykluczyć należy przede wszystkim uprawy ogrodnicze, np. sałata, szpinak, kalafior

4 Stopień III średnie zanieczyszczenie gleby średnio zanieczyszczone. Wszystkie uprawy na takich glebach narażone są na skażenie. Dopuszczalna jest uprawa roślin zbożowych, okopowych i pastewnych pod warunkiem okresowej kontroli poziomu metali w konsumpcyjnych częściach roślin. Zalecane są uprawy roślin przemysłowych i traw nasiennych. Stopień IV silne zanieczyszczenie gleby silnie zanieczyszczone. Gleby takie (szczególnie gleby lekkie) powinny być wyłączone z produkcji rolniczej. Na glebach lepszych można uprawiać rośliny przemysłowe (len, konopie, wiklina). Dopuszcza się produkcję materiału siewnego zbóż i traw, a także ziemniaków dla przemysłu spirytusowego (na spirytus jako dodatek do paliwa) i rzepaku na olej techniczny. Zaleca się zabiegi rekultywacyjne, a głównie wapnowanie i wprowadzanie substancji organicznej. Stopień V - bardzo silne zanieczyszczenie gleby bardzo silnie zanieczyszczone. Gleby o takim stopniu zanieczyszczenia należy wyłączyć z produkcji rolniczej i poddać zabiegom rekultywacyjnym. Można uprawiać (na glebach przydatnych) len, konopie oraz rzepak (na olej techniczny), a w dolinach rzek wiklinę. Powyższa klasyfikacja opracowana została głównie dla celów oceny obszarów o określonym stopniu zanieczyszczenia i wynikającym stąd ryzykiem upraw poszczególnych gatunków roślin. Wyceny dokonuje się w oparciu o graniczne zawartości metali śladowych w powierzchniowej warstwie (0 20 cm) o różnym stopniu zanieczyszczenia według niżej podanej tabeli: Tabela 1. Kryterium wyceny gleby. Wartości podane w mg/kg. Ołów Cynk Miedź Nikiel Kadm Metal Grupa Stopień zanieczyszczenia gleb gleby 0 I II III IV V a-g >2500 b-g >5000 c-g >7000 a-g >3000 b-g >5000 c-g >8000 a-g >300 b-g >500 c-g >750 a-g >400 b-g >600 c-g >1000 a-g 0, >5 b-g 0,5 1, >10 c-g >20 Jednym ze źródeł zanieczyszczeń metalami ciężkimi a nawet radioaktywnymi są pokrywające ziemię odpady przemysłowe. Poza tym śmieci te powodują zasolenie (szczególnie wszelkiego rodzaju kopalnie) i zakwaszenie gleb. Za przykład może posłużyć największe, ponad 100-hektarowe wysypisko popiołów elektrownianych, należące do Elektrowni Łaziska. Podczas marcowych huraganów z roku 1990 toksyczne drobiny pokryły meble w mieszkaniach mieszkańców Gardawic. Pył wdarł się również do lodówek i kredensów z żywnością. Okoliczne pola i przydomowe ogrody pokryły się kilkucentymetrową warstwą odpadów. To wysypisko odpadów przemysłowych nie jest jedynym. Podobne, choć mniejsze, znajduje się w Dziećkowicach. Tysiące innych, gęsto znaczą przemysłowy pejzaż. Ilość zgromadzonych w woj. katowickim odpadów sięga szacunkowo ok. 2 mld ton. Mogła by ona pokryć powierzchnię województwa na wysokość przeciętnego człowieka. Lecz na tym nie koniec, bo co roku uciążliwych odpadów przybywa. Tylko w 1988 roku śląski przemysł wyprodukował ich prawie 94 mln ton. Stare i - 4 -

5 przybywające wciąż nowe odpady, tworzą jedyny w swoim rodzaju krajobraz piętrzących się hałd, przemysłowych śmietnisk. Jednak nie zanieczyszczenie krajobrazu jest najgorsze dla środowiska i ludzi. Odpady składowane na powierzchni ziemi stanowią ogromne zagrożenie dla wód powierzchniowych i podziemnych, które stanowią 25% gleby, powodują wtórne zanieczyszczenie powietrza. W ten sposób obieg się zamyka. Wysokie, pogórnicze hałdy hamują przepływ mas powietrza i tworzą niekorzystny mikroklimat, zwłaszcza gdy są to hałdy termicznie czynne. Takich u nas nie bark. Tak wielkie hałdy są spowodowane faktem, że na 1 tonę węgla przypada 400 kg odpadów. Wydobycie węgla, zaś jest ogromne (rysunek 4) Wydobycie [t] Rok Rysunek 4. Wydobycie węgla kamiennego. W XX wieku górnośląskie kopalnie wkraczały z niemal 30-milionowym wydobyciem rocznym. Współcześnie oscylują w granicach 200 mln ton rocznie. Łatwo więc z tego obliczyć, że same tylko kopalnie węgla kamiennego produkują rocznie ok. 80 mln ton odpadów. Kopalnie są źródłem 80% odpadów przemysłowych na Śląsku. Poza nimi produkują je także huty (przy produkcji 1 tony stali wytwarza się 1,3 tony odpadów), elektrownie i zakłady metalurgiczne. Do powstania hałd przyczyniają się także rozbudowy miast, osiedli, zakładów przemysłowych oraz tras komunikacyjnych. Glebom zagrażają nie tylko pokrywające ją zwały odpadów, ale także w dużym stopniu substancje ją zatruwające, których źródło stanowią między innymi opadające pyły, korozja, wymywane zwały przemysłowe. Najtrwalsze, a tym samym najbardziej kłopotliwe są zanieczyszczenia metalami ciężkimi. Zanieczyszczenia organiczne bowiem wcześniej czy później ulegną biodegradacji, metale natomiast, aczkolwiek mogą być wypłukiwane, praktycznie pozostają w środowisku nawet setki lat, a ich stały dopływ zapewniają emisje przemysłowe, komunikacja i wiele innych źródeł. Stopień porażenia ziemi regionu przez ołów, kadm czy cynk oceniono dość dokładnie w okolicach głównych emitorów: zakładów metalurgii kolorowej. Zawartość ołowiu i kadmu w glebie przedstawia poniższa tabelka: - 5 -

6 Tabela 2. Zawartość ołowiu i kadmu w glebie. Ołów [mg/kg] Kadm [mg/kg] Miejscowość Ogródki Ogródki Grunty rolne działkowe działkowe Grunty rolne Łaziska Górne 22 41, ,99 1,7 0 3 Stawków , Olkusz 97,5 4958, ,8 49, Bukowno 339,8 492, ,4 16,9 Brak danych Tabela 3 przedstawia inne zagrożenie: brak przyswajalnych form fosforu, potasu, magnezu, wapnia, a także kwasowość gleby. Tabela ta dotyczy Żor i okolic, lecz podobne i nawet gorsze przypadki występują na terenie całego woj. katowickiego. Badania zostały przeprowadzone w latach 1995/96 na powierzchni około 1082 ha. Należało by powiedzieć jaką powierzchnię zajmują poszczególne obszary. Obrazuje to rysunek 5. Tabela 3. Wskaźniki procentowe gleb kwaśnych, wymagających wapnowania oraz nawożenia mineralnego dla Żor i okolic na rok 1995/96. Rejon % gleb kwaśnych Potrzeby wapnowa nia [%] % gleb o niskiej zasobności w Fosfor Potas Magnez Baranowice Folwarki Kleszczów Osiny Rogoźna Rowień Rój Żory Drogi i linie kolejowe 5,2% Rolnictwo 54,6% Tereny zielone 23,7% Przemysł 1,0% Zabud. 11,7% Stawy, rzeki, nieużytki 3,9% Rysunek 5. Powierzchni poszczególnych obszarów. Na szczęście na podstawie analizy stanu zanieczyszczeń gleb, roślin i powietrza zostało stwierdzone, że uprawy rolne w granicach administracyjnych miasta Żory mogą być prowadzone bez ograniczeń. Jedyne zalecenie dotyczy przestrzegania wymogów wapnowania celem utrzymania - 6 -

7 obojętnego odczynu gleby. Lokalizacja terenu zaklasyfikowana została do kategorii A dopuszczalnej. Kolejna tabela przedstawia porównanie badań z roku 1987 i z W trzech przypadkach odnotowuje się poprawa wskaźników, natomiast w przypadku zasobności fosforu i potasu pogorszenie. Tabela 4. Porównanie wyników badań całego miasta z roku 1987 i z 1995/96. Rok % gleb kwaśnych Potrzeba wapnowa nia [%] % gleb o niskiej zasobności w: Fosfor Potas Magnez / Z powyższej tabelki można stwierdzić, że zmniejszyło się nawożenie gleb fosforem i potasem, zaś zwiększyła się zasobność w magnez. Uległ także poprawie odczyn ph gleby. Niemniej nadal pozostaje potrzeba nawożenia gleb we wszystkie makroskładniki. Dawid Najgiebauer Bibliografia: J. Matiakowska Eko-alarm! T. Przybylski Zagrożenie środowiska przyrodniczego w województwie katowickim Nowiny Zatrute środowisko i my Okręgowa Stacja Chemiczno-Rolnicza w Gliwicach Badanie odczynu i zasobności gleb w przyswajalne formy potasu, fosforu, magnezu oraz potrzeb wapnowania na terenie miasta Żory Miejski Ośrodek Kultury Kalendarz Żorski 1996 Miejski Ośrodek Kultury Kalendarz Żorski 1997 W. Karpusiewicz, K. Krawczyk Żory tradycja i młodość K. Stępczak Ochrona i kształtowanie środowiska - 7 -