METALE CIĘŻKIE W GLEBACH ALUWIALNYCH DOLINY WISŁY

ROCZNIKI GLEBOZNAWCZE T. XLVI NR 3/4 WARSZAWA 1995: 5-18 KRYSTYNA CZARNOW SKA, DARIUSZ BRODA, JÓZEF CHOJNICKI, EWA TUREMKA METALE CIĘŻKIE W GLEBACH ALUWIALNYCH DOLINY WISŁY Katedra G leboznaw stw a SG G W w W arszaw ie WSTĘP Gleby aluwialne doliny Wisły na odcinku od Puław do Kwidzynia charakteryzują się na ogół dobrymi właściwościami fizycznymi i chemicznymi. Należą do mad pyłowych głębokich i są zaliczane do I-III klasy użytkowo-rolniczej. Jak dotąd, gleby te w niewielkim stopniu zostały opracowane pod względem zawartości metali ciężkich [Reiman, Borowicz 1964; Czarnowska 1989]. W niniejszej pracy zamieszczono wyniki badań dotyczących ilości metali ciężkich (rozpuszczalnych w 20% HC1) w rozpatrywanych madach oraz podstawowych właściwości fizykochemicznych tych gleb. OBIEKT I METODYKA BADAŃ Do badań wytypowano gleby uprawne (16 profilów - 79 próbek) wytworzone z osadów aluwialnych doliny Wisły na odcinku od Gołębia k. Puław do Kwidzynia. Dwa profile (Gołąb 23 i Gorzewnica 2), zlokalizowane na tarasie współczesnym przed wałem przeciwpowodziowym, były często zalewane; osadzał się tu materiał zanieczyszczający wierzchnie warstwy, a także głębsze w wyniku podsiąkania. Pozostałe odkrywki glebowe wykonano na polach uprawnych leżących w odległości od 50 do 500 m za wałem przeciwpowodziowym (rys. 1). Zawartość Fe, Mn, Zn, Cu, Cr, Ni, Co i Pb oznaczono techniką ASA w roztworach po trawieniu gleby 20% HC1. Przed trawieniem kwasem próbki gleby

6 AT. Czarnowska, D. Broda, У. Chojnicki, E. Turemka Rysunek 1. Rozm ieszczenie profilów glebowych w dolinie W isły Figure 1. Location o f soil profiles in Vistula valley: 1 - Kazuń Nowy, 2 - Gorzewnica k. N ow e go Dworu, 3 - Przesławice, 4 - Borzumin, 5 - Przewóz, 6 - W ólka Tyszyńska, 7 - Borek, 8 - Płock-Radziwie, 9 - N ow y Troszyn, 10 -Ł a d y Szosy, 11 - Zawady k. W ilanowa, 12 - Drągacz k. Grudziądza, 13 - Nebrowo W ielkie k. Nowego Miasta Bydgoskiego, 14 - Lipianki k. Kwidzynia, 23 - Gołąb k. Puław, 24 - Gołąb k. Puław roztarto w młynie agatowym, a materię organiczną spopielano w piecu muflowym w temp. 450-480 C przez 8 h. Do każdej serii oznaczeń stosowano próbę wzorcową i zerową. W celu ustalenia współzależności między zawartością metali ciężkich a niektórymi właściwościami fizykochemicznymi rozpatrywanych gleb obliczono współczynniki korelacji liniowej (r). Obliczenia statystyczne zostały wykonane przez dr Janusza Gorczyńskiego z Katedry Statystyki Matematycznej i Doświadczalnictwa SGGW, za co autorzy niniejszej pracy bardzo dziękują. WYNIKI NIEKTÓRE WŁAŚCIWOŚCI MAD WIŚLANYCH Zgodnie z Systematyką Gleb Polski [1989], badane gleby zaliczono do mad właściwych ( 6 profilów) oraz mad brunatnych ( 1 0 profilów). Skład granulometryczny omawianych gleb jest zmienny; dotyczy to tak poszczególnych profilów, jak i różnic między profilami (tab. 1 i 2). Część mad zaliczono do pyłowych głębokich lub średnio głębokich (profile 1-6,8,9,11,13). Wiele warstw wykazuje skład granulometryczny glin lekkich, średnich lub ciężkich albo piasków słabogliniastych i gliniastych, często pylastych. W podłożu niektórych mad występuje piasek luźny (profile 2, 8, 10, 11) lub ił (profil 7). Zawartość piasku w badanych próbach gleb waha się od 7 do 97%, frakcji pyłowej od 0 do 65%, części spławialnych od 1 do 65%, a frakcji koloidalnej (<0, 0 0 2 mm) od 1 do 49%.

TABELA 1. Niektóre w łaściw ości fizykochem iczne mad rzecznych w łaściw ych 17 TABLE 1. Som e physico-chem ical properties o f proper river alluvial soils Miejscowość Poziom Głębokość Zawartość frakcji [%] ph С S Hh T=S+Hh V= i nr profilu Horizon Depth gleby o 0 [mm] [%] =S/T-100 Locality Content [%] of soil H20 KC1 meq/100 gleby - of soil [%] No of profile [cm] fraction in dia [mm] 1-0,1 0,1-0,02 <0,02 Gołąb 23 A 0-15 37 27 37 7,0 6,5 1,93 20,28 1,12 21,40 94,76 k. Puław A 15-45 17 34 49 7,0 6,5 2,04 18,66 1,22 19,88 93,86 (przed wałem) Ci 45-65 72 16 12 7,5 7,0 0,50 1,69 0,25 1,94 86,59 c2 65-80 94 3 3 7,2 7,0 0,06 11,89 0,65 12,54 94,81 D 80-100 23 36 41 7,4 6,9 1,25 19,82 n.o. D 100-150 26 47 27 7,4 6,8 0,28 n.o. n.o. - _ Gołąb 24 A 0-25 49 30 21 6,5 5,8 0,36 6,74 2,80 9,54 70,64 k. Puław A 25-45 40 38 22 6,8 6,0 0,30 4,04 0,86 4,90 82,24 (za wałem) С 45-70 18 44 38 7,2 6,2 0,53 12,23 0,92 13,15 93,00 С 70-100 35 32 33 6,9 6,0 0,50 11,88 1,04 12,92 91,95 D 100-110 30 46 24 7,1 6,4 0,25 4,55 1,00 5,55 81,98 D 110-115 29 46 25 7,0 6,1 0,25 7,80 0,86 8,66 90,06 Wólka A 0-40 23 53 24 4,9 3,5 0,65 3,96 3,09 7,05 56,17 Tyszyńska 6 С 40-72 18 65 17 6,6 5,9 0,25 5,17 0,66 5,83 88,68 С 72-94 7 61 32 7,3 6,5 0,30 11,61 0,45 12,06 96,27 с 140-160 7 54 39 7,2 6,5 0,54 14,18 0,52 14,70 96,46 Zawady 11 А 0-30 8 43 49 5,8 4,6 1,81 10,17 3,60 13,77 79,86 k. Wilanowa АС 30-58 12 45 43 7,7 6,6 0,90 12,86 0,53 13,39 96,04 С 58-125 34 52 14 7,7 6,5 0,42 5,30 0,45 5,75 92,13 D 130-150 97 0 3 7,4 6,5 0,12 0,62 0,23 0,85 72,94 Kazuń А 0-25 32 40 28 6,3 6,1 1,13 9,83 1,31 11,14 88,24 Nowy 1 А 25-50 37 43 20 6,8 6,3 0,65 7,12 1,05 8,17 87,15 k. Modlina С 100-125 35 37 8 7,1 6,6 0,35 4,95 0,82 5,77 85,79 С 125-135 37 55 8 7,1 6,9 0,24 3,94 0,45 4,29 89,51 D 135-150 62 28 10 6,9 6,3 0,14 3,78 0,45 4,23 89,36 Gorzewnica 2 А 0-40 25 40 35 7,0 6,3 1,74 13,40 0,67 14,07 95,20 k. Nowego АС 40-65 16 48 36 7,0 6,3 0,57 13,93 0,67 14,60 95,57 Dworu С 65-100 33 50 17 7,1 6,9 1,19 9,90 0,52 10,41 95,00 D 100-125 98 1 1 7,3 6,9 0,03 0,85 0,22 1,07 79,44 Metale ciężkie w glebach aluwialnych doliny Wistу l/wszystkie analizy gleb wykonała mgr В. Majchrzak.

Miejscowość i nr profilu Locality No of profile Poziom Horizon Głębokość Depth TABELA 2. N iektóre w łaściw ości fizyk och em iczne mad rzecznych brunatnych TABLE 2. Som e physico-chem ical properties o f brown river alluvial soils Zawartość frakcji [%]gleby o 0 [mm] - Content [%] of soil fraction in dia [mm] ph С S Hh T=S+Hh V= H2O KC1 [%] meq/100 gleby - of soil [cm] 1-0,1 0,1-0,02 <0,02 Borek 7 A 0-20 57 30 13 4,8 3,4 0,78 2,14 2,72 4,86 44,03 Bbr 60-110 23 42 35 6,8 5,9 0,22 9,46 0,66 10,12 84,28 С 110-150 23 59 18 7,0 6,0 0,06 5,59 0,47 6,06 92,24 CG 150-170 7 22 71 6,8 5,6 0,58 19,43 1,03 20,46 94,87 Przewóz 5 A 0-33 22 49 29 5,7 4,5 0,70 7,60 2,25 9,85 77,16 ABbr 33-70 20 50 30 7,3 6,6 1,32 10,12 0,52 10,12 95,11 Bbr 70-90 54 32 14 7,4 6,8 0,20 5,34 0,45 5,79 92,23 С 90-120 59 28 13 7,4 6,8 0,24 3,33 0,45 3,78 88,09 С 120-150 48 32 20 7,2 6,3 0,77 6,08 0,45 6,53 93,11 CG 150-170 13 48 39 7,1 6,1 0,45 10,72 0,61 11,33 94,62 Borzumin 4 А 0-20 22 53 25 4,5 3,1 1,15 2,72 5,96 8,68 31,38 Bbr 20-75 24 56 20 6,1 5,6 0,48 5,02 1,55 6,57 76,40 С 75-95 34 47 19 7,1 6,6 0,03 7,12 0,52 7,66 93,21 С 95-120 35 43 22 7,1 6,6 0,16 7,78 0,52 8,30 93,73 D 120-165 56 31 13 7,1 6,6 0,02 4,24 0,45 4,69 90,40 Przesławice 3 А 0-25 35 47 18 4,3 3,3 1,03 2,71 4,08 6,79 39,91 А 25-50 29 48 32 6,1 5,4 0,60 6,58 0,75 7,33 89,77 Bbr 50-75 41 33 26 6,8 6,0 0,36 10,91 0,56 11,47 95,12 Bbr 75-110 49 26 25 7,1 6,0 0,30 10,94 0,47 11,41 95,88 Ci 110-135 62 21 17 7,4 6,5 0,42 6,49 0,52 7,01 92,58 Ci 135-150 85 5 10 7,4 6,5 0,06 3,39 0,45 3,84 88,28 D 150-175 87 7 6 7,4 6,4 0,06 0,42 0,37 1,79 79,33 Płock A 0-20 32 43 25 7,0 6,4 1Д1 14,60 0,67 15,27 95,61 Radziwie 8 Bbr 20-60 29 40 31 7,2 6,4 0,69 13,93 0,52 14,45 94,40 CG 60-110 47 19 34 7,1 6,1 0,58 13,60 0,75 14,65 94,77 CG 110-150 51 14 35 7,1 6,0 0,19 15,95 0,75 16,70 95,51 D g. 150-170 98 1 1 7,1 6,1 0,11 0,88 0,28 1,16 75,86 =S/T- 10 [%] Oo K. Czarnowską D. Broda, /. Chojnicki, К Turemka

Tabela 2 cd. - Table 2 continued Miejscowość i nr profilu Locality No of profile Poziom Horizon Głębokość Depth Zawartość frakcji [%] gleby o 0 [mm] - Content [%] of soil fraction in dia [mm] [cm] 1-0,1 0,1-0,02 <0,02 Nowy A 0-25 10 62 28 7,2 6,4 0,94 11,37 0,67 12,04 94,43 Troszyn 9 Bbr 25-55 16 59 25 7,4 6,7 0,53 14,20 0,37 14,57 97,46 CiG 55-90 10 56 34 7,4 6,6 0,41 16,09 1,30 17,39 92,52 C2G 90-130 4 54 42 7,4 6,4 0,43 16,97 0,90 17,87 94,96 c 2g 130-150 13 57 30 7,5 6,7 0,27 11,34 0,69 12,02 94,26 Lady Szosy 10 A 0-45 72 8 20 5,9 5,1 0,54 6,74 1,87 8,61 78,28 Bbr 45-75 72 8 20 6,7 5,8 0,34 8,65 0,94 9,59 90,20 D 75-90 97 0 3 6,5 5,8 0,10 0,49 0,23 0,72 68,05 Drągacz A 0-30 68 15 17 7,5 6,7 0,83 6,25 0,64 7,19 91,10 k. Grudziądza Bbr 30-45 81 8 11 7,2 6,2 0,27 5,41 0,45 5,86 92,32 12 С 45-85 61 19 20 7,7 6,4 0,39 5,70 0,49 6,19 92,02 G 130-150 18 32 50 7,4 6,1 1,66 21,75 0,94 22,69 95,86 Nebrowo A 0-35 53 23 24 6,8 6,0 1,33 6,88 1,57 8,45 81,42 Wielkie 13 Bbr 35-75 29 40 31 6,9 5,7 0,84 8,41 1,05 9,46 88,90 Ci 75-135 29 45 26 7,1 5,9 0,37 6,16 0,75 6,91 89,15 C2G 135-150 16 42 42 7,5 6,3 0,68 11,79 0,71 15,50 94,32 Lipianki 14 A 0-30 14 28 58 6,7 5,4 1,44 14,77 2,47 17,24 85,67 k. Kwidzynia Bbr 30-65 8 27 65 6,8 5,6 0,83 16,09 1,50 15,59 91,47 Ci 65-80 8 44 48 7,4 6,2 0,65 13,15 0,97 14,12 93,13 C2G 80-140 11 47 42 7,3 6,2 0,57 12,10 1,05 13,15 92,01 ph С S Hh T=S+H V= H20 KC1 [%] meq/100 gleby- of soil =S/T- 10( [%] Metale ciężkie w glebach aluwialnych doliny Wisły

10 К. Czarnowska, D. Broda, 7. Chojnicką E. Turemka W całych profilach omawianych gleb zawartość węgla organicznego jest znaczna (od 0,02 do 2,04%, średnio 0,58%). Jego rozmieszczenie w profilach jest nierównomierne, często na głębokości poniżej 1 0 0 cm stwierdza się więcej węgla niż w warstwach przejściowych. Wierzchnie poziomy niektórych mad zostały silnie zakwaszone w wyniku stosowania intensywnego nawożenia mineralnego (profile 3-7, 10, 11, 14); fakt ten poparto wywiadem w terenie. Wzrosła w nich znacznie kwasowość hydrolityczna (Hh). Pojemność kompleksu sorpcyjnego w poziomach wierzchnich waha się od 4,86 do 21,4 meq/100 g gleby i tylko w poziomach piasku luźnego osiąga niskie wartości (0,72-1,16 meq/100 g gleby). Stopień wysycenia kationami zasadowymi warstw wierzchnich badanych gleb mieści się w granicach od 31,33 do 95,61% i zwiększa wraz z głębokością w przypadku zakwaszenia warstw powierzchniowych. METALE CIĘŻKIE W MADACH WIŚLANYCH Zawartość metali ciężkich w badanych madach doliny Wisły waha się znacznie i zależy od składu granulometrycznego poszczególnych poziomów genetycznych. W niektórych profilach widoczny jest wpływ oddziaływania zanieczyszczonej wody Wisły na gleby tarasu współczesnego (tab. 3-6). Średnia zawartość metali ciężkich w całych profilach wynosi (w mg/kg gleby): Mn - 400; Cr - 24,4; Ni - 19,2; Co - 5,6; Zn - 56,9; Cu - 9,7; Pb -14,7 i Fe - 1,39% (tab. 7). Dużą naturalną zawartość cynku (132-234 mg/kg) i miedzi (19,0-29,0 mg/kg) stwierdzono w profilu (nr 5 Przewóz) mady brunatnej położonej za wałem przeciwpowodziowym na wysokości Warki. Znaczne nagromadzenie manganu (1088-2672 mg/kg), a w mniejszym stopniu żelaza (2,65-2,93%), niklu (30,0-47,0 mg/kg) i kobaltu (15,5-17,8 mg/kg) nastąpiło w całym profilu nr 14(Lipianki k. Kwidzynia). Wiąże się to ze składem chemicznym substratu glebowego. W obu profilach (nr 5 i 14) występuje także podwyższona zawartość ołowiu. W wyniku oddziaływania zanieczyszczonych wód Wisły w okresie wiosennych wylewów zostały słabo zanieczyszczone cynkiem (207-374 mg/kg), żelazem (3,23-3,90%), miedzią (23,6-34,2 mg/kg), niklem (30,4-37,2 mg/kg), kobaltem (10,2-12,0 mg/kg) i ołowiem (22-34 mg/kg) wierzchnie (0^40 cm) i głębsze warstwy (80-100 cm) profilu nr 23 (Gołąb) mady właściwej na tarasie zalewowym, również - cynkiem i chromem poziomy wierzchnie profilu nr 2 (Gorzewnica k. Nowego Dworu, taras zalewowy). W pozostałych profilach badanych mad rozmieszczenie metali ciężkich nie wykazywało prawidłowości poza dość często występuj ącą nieznaczną akumul acj ą cynku w poziomie A (profile 1,11,13 i 17) oraz dużym nagromadzeniem manganu (do 1042 mg/kg) w poziomie glejowym (profil 12, Drągacz k. Grudziądza). Zawartość Fe, Mn, Pb, Ni i Co była w madach istotnie dodatnio skorelowana z procentową ilością części spławialnych, natomiast ilości Zn, Cu i Cr nie wykazywały korelacji ze składem granulometrycznym. Uzyskano jednak istotną

Metale^ ciężkie w glebach aluwialnych doliny Wisły 11 T A B E L A 3. O gólna zawartość m etali ciężkich z grupy żelaza w madach rzecznych w łaściw ych T A B L E 3. Total content o f heavy m etals from group o f iron m etals in proper river alluvial soils M iejscowość Poziom Głębokość Fe Mn Cr Ni Co i nr profilu Horizon Depth [%] Locality, Profile No [cm] mg/kg s.m.gleby - d.m. of soil Gołąb 23 A 0-15 3,46 726 48 33,4 10,9 к. Puław A 15-45 3,90 700 42 37,2 12,0 (przed wałem) Ci 45-65 0,22 22 2 1,8 0,4 c 2 65-8 0 1,40 165 14 13,6 4,0 D 80-100 3,24 554 30 30,4 10,2 D 100-150 2,23 180 18 23,0 7,2 Gołąb 24 A 0-25 1,51 249 11 15,2 5,2 k.puław A 25-45 1,90 260 12 16,4 4,9 (za wałem) С 4 5-7 0 2,79 438 19 26,2 8,0 С 70-1 0 0 2,68 442 19 23,6 7,8 D 100-110 2,12 304 15 19,6 7,0 D 110-115 2,24 289 15 20,8 6,4 Wólka A 0-4 0 0,34 316 4 5,2 1,2 Tyszyńska 6 С 40-72 1,12 300 8 11,6 3,6 С 7 2-94 1,68 482 12 20,0 4,6 С 140-160 1,34 318 11 19,0 5,2 Zawady 11 А 0-30 1,45 318 21 9,6 3,4 k.w ilanowa АС 30-58 0,57 293 15 4,2 1,6 С 58-125 0,34 528 11 6,2 1,0 D 130-150 0,67 54 5 5,6 2,0 Kazuń Nowy 1 1 А 0-25 2,23 413 21 26,4 8,0 k.modlina А 25-5 0 1,90 305 15 28,4 7,2 С 100-125 1,45 221 11 20,8 6,0 С 125-135 1,12 166 9 17,0 3,6 D 135-150 2,90 467 22 30,6 9,8 Gorzewnica 2 А 0-4 0 1,48 468 65 25,0 8,5 k. N ow ego Dworu АС 40-65 1,27 556 43 23,0 7,8 С 65-95 0,34 142 3 3,2 0,9 С 9 5-1 0 0 0,89 238 28 17,5 5,0 D 100-125 0,25 28 4 4,6 0,7 korelację między zawartością wszystkich badanych metali a procentową ilością C-organicznego w analizowanych madach (tab. 8 ). Podobne zależności stwierdzono w glebach aluwialnych Żuław [Czarnowska, Bontruk 1995]. W badanych glebach wykazano również istotną korelacj ę między ilością żelaza a zawartością takich metali śladowych, jak Mn, Zn, Pb, Ni i Co. W omawianych glebach obliczono stosunek ilościowy Ni:Co, który ulega znacznym wahaniom (od 2,05 do 8,51) i jest szerszy niż w glebach aluwialnych Żuław [Czarnowska, Bontruk 1995]. Szeroki stosunek Ni:Co świadczy o niewielkiej zawartości kobaltu w glebach. Jak wynika z rysunków 2 i 3, najwięcej

12 К. Czarnowską D. Broda, /. Chojnicki, E. TuremJca T A B E L A 4. O gólna zawartość metali ciężkich z grupy żelaza w madach rzecznych brunatnych T A B L E 4. Total content o f heavy m etals from group o f iron metals in brown river alluvial soils Miejscowość Nr profilu - Locality No of profile Poziom Horizon Głębokość Depth [cm] Fe [%] Mn Cr Ni Со mg/kg s.m. gleby - d.m. of soil Borek 7 A 0-20 1,34 174 12 18,0 4,4 Bbr 60-110 0,78 119 6 8,2 1,4 С 110-150 1,01 235 6 11,4 2,2 CG 150-170 0,78 289 7 12,6 2,4 Przewóz 5 A 0-33 1,68 199 12 13,4 5,2 ABbr 33-70 1,40 153 12 12,8 4,6 Bbr 70-90 1,56 148 11 14,4 5,0 С 90-120 1,90 300 14 16,1 6,6 С 120-150 2,52 288 19 19,6 8,0 CG 150-170 0,89 259 7 7,6 3,0 Borzumin 4 А 0-20 2,46 366 20 14,8 7,2 Bbr 20-75 1,45 253 13 12,8 4,6 С 75-95 0,78 173 5 7,2 2,6 С 95-120 0,89 318 7 8,2 2,6 D 120-165 1,12 170 9 11,0 2,4 Przesławice 3 А 0-25 0,59 148 19 13,6 2,8 А 25-50 0,50 125 16 7,2 3,4 Bbr 50-75 0,53 254 23 16,0 2,6 Bbr 75-110 0,67 174 23 15,2 2,0 Ci 110-135 1,00 748 10 10,4 5,6 Ci 135-150 0,53 122 12 11,2 2,2 D 150-175 1,26 354 20 36,0 8,6 Płock-Radziwie 8 A 0-20 0,59 261 18 12,8 3,5 Bbr 20-60 0,73 290 30 20,8 3,2 CG 60-110 1,12 478 47 21,0 3,4 CG 110-150 1,62 790 13 24,0 5,1 Dg 150-170 0,31 16 8 6,6 0,6 Nowy Troszyn 9 A 0-25 0,67 173 39 21,6 3,8 Bbr 25-55 0,81 219 49 25,6 4,7 CiG 55-90 0,84 276 25 22,0 5,1 C2G 90-130 1,23 572 54 31,6 12,4 c 2g 130-150 0,78 437 24 25,0 9,2 Łady Szosy 10 A 0 ^ 5 0,67 235 37 23,0 2,7 Bbr 45-75 1,23 858 69 26,0 3,7 D 75-90 0,22 75 6 6,4 1,1 Drągacz 12 A 0-30 0,73 248 43 17,2 4,7 k.grudziądza Bbr 30-45 0,59 136 27 12,4 3,2 С 45-85 0,89 303 22 26,4 9,5 G 100-130 2,53 1042 40 22,0 7,6 Nebrowo A 0-35 1,06 364 65 22,0 5,8 Wielkie 13 Bbr 35-75 1,48 530 85 35,0 7,6 Ci 75-135 1,60 504 78 24,0 7,1 c 2g 135-150 2,01 572 30 33,0 9,8 Lipianki 14 A 0-30 2,65 1088 37 39,0 17,0 k. Kwidzynia Bbr 30-65 2,87 1386 36 47,0 17,8 Ci 65-80 2,71 2672 33 40,0 15,5 c 2g 85-140 2,93 2020 31 30,0 17,7

Metale ciężkie w glebach aluwialnych doliny Wisły 13 T A B E L A 5.0 g ó ln a zawartość metali ciężkich z grapy metali nieżelaznych w m adach rzecznych w łaściw ych T A B L E 5. Total content o f heavy m etals from the group o f non-iron m etals in proper river alluvial soils M iejscowość, Poziom Głębokość Zn Cu Pb nr profilu Horizon Depth [cm] Locality No o f profile mg/kg s.m. gleby - d.m. o f soil Gołąb k.puław 23 A 0-15 375 34,2 34 (przed wałem) A 15-45 344 32,0 34 Ci 45-65 10 3,6 2 c 2 6 5-8 0 90 10,8 11 D 80-100 207 23,6 22 D 100-150 39 12,6 8 Gołąb k.puław 24 A 0-25 25 9,0 6 (za wałem) A 25-45 26 9,0 6 С 4 5-7 0 40 12,0 10 С 70-1 0 0 37 11,0 10 D 100-110 35 8,8 9 D 110-115 37 11,2 8 Wólka Tyszyńska 6 A 0-4 0 40 7,2 7 k. Kozienic С 40-72 34 32,1 10 С 72-9 4 48 31,0 33 С 140-160 28 11,4 13 Zawady 11 А 0-3 0 53 11,0 13 k.w ilanowa АС 30-58 17 4,6 и С 58-1 2 0 48 6,0 17 D 130-150 22 4,4 12 Kazuń Now y 1 А 0-25 70 13,8 10 k.modlina А 2 5-5 0 41 10,8 7 С 100-125 25 7,0 6 С 120-135 19 6,0 4 D 135-150 51 15,0 8 Gorzewnica 2 А 0-40 164 16,7 28 k.nowego Dworu АС 40-65 80 9,3 21 С 65-95 5 0,9 3 С 95-1 0 0 38 4,0 10 D 100-125 9 1,3 6 (76-86%) badanych próbek gleb zawiera następujące ilości metali ciężkich (w mg/kg gleby): Mn - 100-400; Cr - 10-20; Ni - 10-25; Co - 2-8; Zn - 5-60; Cu - 5-20; Pb - 5-30 i Fe (%) - 0,5-3,0. DYSKUSJA Rozpatrując średnie zawartości metali ciężkich w madach doliny Wisły (tab. 7), należy podkreślić, że gleby te zawierają mniej Fe, Mn, Cu, Cr, Pb, Ni i

14 К Czarnowską D. Broda, J. Chojmcki, E. Turemka Rysunek 2. Częstotliwość występowania zawartości Mn, Cr, Ni i Co w glebach aluwialnych doliny W isły (16 profilów) Figure 2. Occurrence frequency o f contents o f Mn, Cr, Ni and Co in alluvial soils in Vistula valley (16 profiles) Rysunek 3. Częstotliwość występowania zawartości Zn, Cu, Pb i Fe w glebach aluwialnych doliny W isły (16 profilów) Figure 3. Occurrence frequency of contents o f Zn, Cu, Pb and Fe in alluvial soils in Vistula valley (16 profiles)

Metale ciężkie w glebach aluwialnych doliny Wisty 15 T A B E L A 6. O gólna zawartość m etali ciężkich z grupy m etali nieżelaznych w madach rzecznych brunatnych T A B L E 6. Total content o f heavy m etals from the group o f non-iron m etals in brown river alluvial soils Miejscowość Poziom Głębokość Zn Cu Pb nr profilu Horizon Depth Locality No of profile [cm] mg/kg s.m. gleby - d.m. of soil Borek 7 A 0-20 76 24,0 18 Bbr 60-110 20 6,6 8 С 110-150 44 7,0 9 CG 150-170 28 6,2 7 Przewóz 5 A 0-33 162 21,2 29 (na wysokości ABbr 33-70 132 19,0 23 Warki) Bbr 70-90 234 23,4 39 С 90-120 132 21,0 28 С 120-150 159 29,0 22 CG 150-170 63 8,0 9 Borzumin 4 А 0-20 51 9,8 16 (na południe Bbr 20-75 46 7,4 14 od Góry Kalwarii) С 75-95 34 4,8 10 С 95-120 32 7,6 10 D 120-165 79 9,4 13 Przesławice 3 А 0-25 22 4,6 19 А 25-50 22 4,5 16 Bbr 50-75 28 5,7 23 Bbr 75-110 24 5,6 23 Ci 110-135 19 8,2 19 C l 135-150 16 2,0 8 D 150-175 35 5,3 17 Płock-Radziwie 8 A 0-20 27 4,4 12 Bbr 20-60 28 5,3 6 CG 60-110 26 5,1 22 CG 110-150 35 6,2 18 Dg 150-170 6 0,9 7 Nowy Troszyn 9 A 0-25 22 3,0 9 Bbr 25-55 23 3,4 9 CiG 55-90 22 5,8 10 C2G 90-130 50 19,6 12 c 2g 130-150 41 14,8 24 Łady Szosy 10 A 0-45 18 4,4 8 Bbr 45-75 16 4,4 18 D 75-90 13 0,8 6 Drągacz 12 A 0-30 37 6,2 12 k. Grudziądza Bbr 30-45 35 4,0 8 С 45-80 32 4,9 10 G 100-130 53 5,1 14 Nebrowo Wielkie 13 A 0-35 57 6,6 14 Bbr 35-75 36 5,1 21 Ci 75-135 34 6,9 22 C2G 135-170 48 8,2 25 Lipianki 14 A 0-30 85 12,8 37 k.kwidzynia Bbr 30-65 73 10,3 30 Ci 65-80 64 10,2 30 C2G 85-140 53 8,6 21

16 К. Czarnowską D. Broda, 7. Chojnicki, E. Turemka Pierw iastek Elem ent T A B E L A 7. Statystyczna ocena w yników zawartości metali ciężk ich [m g/kg s.m.] T A B L E 7. Statistic assessm ent o f content heavy m etals [m g/kg o f d.m.] (n = 79) W ahania R ange Średnia M ean O dchylenie standardowe Standard deviation V C.V.[% ] M n 2 8-2 6 7 2 400 400,0 100,09 Cr 2-8 5 24,4 20,6 84,34 N i 1,8-47,0 19,2 9,8 51,17 Co 0,4-1 7,8 5,6 3,8 67,40 Zn 5-3 7 5 56,9 64,5 113,43 Cu 0,8-3 4,2 9,7 7,6 78,74 Pb 4,0-3 7 14,8 8,6 59,05 Fe% 0,2 2-3,9 0 1,39 0,83 60,13 Co niż gleby aluwialne Żuław [Czarnowska, Bontruk 1995] i mniej Cu, Pb i Ni niż gleby aluwialne środkowej doliny Odry. Laskowski [1986] przyczynę różnic w nagromadzeniu pierwiastków śladowych w glebach aluwialnych upatruje w różnorodności składu chemicznego pokrywy glebowej terenów erodowanych oraz w odmienności warunków sedymentacji osadów aluwialnych nie tylko w dolinach poszczególnych rzek, ale także na różnych odcinkach tej samej rzeki. Ten pogląd potwierdzają przedstawione badania. Zarówno zakresy występowania metali ciężkich w glebach aluwialnych doliny Wisły (tab. 7), jak i najczęściej stwierdzane wartości (rys. 2 i 3) są zbliżone do tych, jakie występują w glebach spoza dolin rzecznych [Kabata-Pendias 1981; Czarnowska, Gworek 1987; Dudka 1992; Skłodowski, Sapek 1977]. WNIOSKI 1. Badane mady doliny Wisły zawierają następujące średnie ilości metali ciężkich (w mg/kg): Mn - 400; Cr - 24,4; Ni - 19,2; Co - 5,6; Zn - 56,9; Cu - 9,7; Pb - 14,7 oraz Fe - 1,39%. Są to ilości zbliżone do występujących w glebach poza dolinami rzecznymi. 2. Rozmieszczenie metali ciężkich w profilu glebowym mad zależy od składu granulometrycznego substratu glebowego. W tych młodych glebach nie wykazano wpływu procesów glebotwórczych na rozmieszczenie w profilu badanych metali. 3. Zawartość Fe, Zn, Pb, Ni i Co jest istotnie skorelowana z procentową ilością części spławialnych, zaś zawartość Fe, Zn, Cu, Cr, Pb, Ni i Co z procentową ilością C-organicznego. Stwierdzono także istotną korelację między ilością żelaza a zawartością Mn, Zn, Cu, Pb, Ni i Co. 4. Gleby (profile 2 i 23) występujące na terenie tarasu zalewowego zostały w znacznym stopniu zanieczyszczone cynkiem oraz słabo zanieczyszczone Cu, Ni i Pb.

TABELA 8. Współczynniki korelacji (r) między zawartością metali ciężkich a ilością części spławialnych i węgla organicznego w glebach aluwialnych doliny Wisły TABLE 8. Coefficients of correlation (r) between heavy metals content as well as clay fraction and organic carbon amount in alluvial soils from Vistula valley < 0,02 mm C-org. Fe Mn Zn Cu Cr Pb Ni Co < 0,02 mm 1,0000 C-org. 0,4400xx 1,0000 Fe 0,4655xx 0,4572xx 1,0000 Mn 0,5091xx 0,2881 0,5613 1,0000 Zn 0,2268 0,5704xx 0,5963 0,1788 1,0000 Cu 0,1993 0,3420xx 0,5944 0,1619 0,7076 1,0000 Cr 0,2705 0,4420 0,2385х 0,3530 0,1558 0,0174 1,0000 Pb 0,4005xx 0,4442 0,5670 0,5670 0,6640 0,5252xx 0,3922xx 1,000 Ni 0,4836xx 0,4040 0,6945 0,6388 0,3153 0,3146xx 0,6228xx 0,5545xx 1,0 000 Co 0,5322xx 0,4224 0,7885xx 0,7777xx 0,3989 0,3928xx 0,4219xx 0,6423xx 0,8484 1,0000 Metale ciężkie w glebach aluwialnych doliny Wisty

18 К. Czarnowska, D. Broda, J. Chojnicki, E. Turemka LITERATURA CZARNOW SKA K., GWOREK B. 1987: Metale ciężkie w niektórych glebach środkowej i północnej Polski. Rocz. Glebozn. 38, 3: 41-57. CZARNOW SKA K. 1989: Zawartość niektórych metali ciężkich w glebach wytworzonych z różnych utworów pyłowych. Rocz. Glebozn. 40, 2: 107-117. CZARNOW SKA K., BONTRUK H. 1995: Zawartość metali ciężkich w glebach aluwialnych Żuław. R ocz. Glebozn. 36, 1/2, 65-77. DUDK A S. 1992: Ocena całkowitych zawartości pierwiastków głównych i śladowych w powierzchniowej warstwie gleb Polski. IUNG, Puławy R (293), s. 48. K ABATA-PENDIAS A. 1981: Zawartość metali ciężkich w glebach uprawnych Polski. Fam. Pul. 74: 101-111. LASKOW SKI S. 1986: Powstawanie i rozwój oraz właściwości gleb aluwialnych Doliny Środkowej Odry. Zesz. Nauk. AR we Wrocławiu, Rozprawy nr 56, s. 68. REIMAN В., BOROWICZ A. 1964: Mn i Cu w niektórych madach. Rocz. WSR Poznań, 12: 119-127. SKŁODOW SKI P., SAPEK A. 1977: Rozm ieszczenie Fe, Zn, Mn, Cu, Co, Ni, Pb, Cd w profilach czarnoziemów leśnostepowych. Rocz. Glebozn. 27, 1: 71-84. Systematyka Gleb Polski. Wyd. IV, 1989; Rocz. Glebozn. 40, 3; s. 122. K. Czarnowska, D. Broda, J. Chojnicki, E. Turemka HEAVY METALS IN ALLUVIAL SOILS OF THE VISTULA VALLEY Departm ent o f Soil Science, W arsaw Agricultural U niversity S U M M A R Y Tilled alluvial soils o f the central and lower Vistula valley were studied along the intersection from Gołąb to Kwidzyn (16 profiles, 79 samples). The soils are silty alluvial muds having deep or moderately deep profile and are classified amongst I-III agricultural suitability classes. The average levels of heavy metals in the soils under investigation were found to be (in mg/kg): Mn - 400; Zn - 56.9; C r - 24.4; Ni - 19.2; Pb - 14.7; Cu - 9.7; Со - 5.6 and Fe - 1.39%. Those levels approximate the amounts of heavy metals found in soils in locations outside river valleys. Heavy metals distribution in the soil profile depends upon the granulometrical structure and chemical composition of the soil substrate. No apparent effect was found o f the soil formation process on heavy metal distribution in the soil profile o f the young soils under study. The content o f some metals (Fe, Zn, Pb, Ni and Co) positively correlates with the percent among of clay particles and of organic carbon (Table 8). A highly positive correlation was found between the iron content and the level o f Mn, Zn, Cu, Pb, Ni and Co. Soils encountered at the inundated river terrace have been already polluted to a great extent by zinc and little polluted by Cu, Cr and Pb. Praca wpłynęła do redakcji w grudniu 1994 r. Prof. d r K rystyna C zarnow ska K a ted ra G lebozn aw stw a S G G W 02-5 28 W arszaw a, Rakow iecka 26/30.