WPŁYW WIELOLETNIEGO STOSOWANIA ŚCIEKÓW KOMUNALNYCH NA WYBRANE WŁAŚCIWOŚCI GLEB PÓL IRYGACYJNYCH



Podobne dokumenty
SUBSTANCJE HUMUSOWE I WŁAŚCIWOŚCI CZARNYCH ZIEM WYSTĘPUJĄCYCH W OBNIŻENIU MILICKO-GŁOGOWSKIM

ANNALES. Bogusław Karoń, Grzegorz Kulczycki, Antoni Bartmański. Wpływ składu kompleksu sorpcyjnego gleb na zawartość składników mineralnych w kupkówce

EKSTENSYWNE UŻYTKOWANIE ŁĄKI A JAKOŚĆ WÓD GRUNTOWYCH

Elżbieta BIERNACKA, Ilona MAŁUSZYŃSKA, Marcin J. MAŁUSZYŃSKI

Katedra Chemii Rolnej i Środowiskowej, Akademia Rolnicza, ul. Akademicka 15, Lublin

KSZTAŁTOWANIE SIĘ WŁAŚCIWOŚCI FIZYKO CHEMICZNYCH GLEBY UŻYŹNIONEJ REKULTEREM FORMING OF PHYSICO-CHEMICAL PROPERTIES OF SOIL FERTILIZING WITH REKULTER

W PŁYW RODZAJÓW SUBSTANCJI ORGANICZNEJ N A W ŁAŚCIW OŚCI FIZYKOCHEMICZNE GLEBY I ZAWARTOŚĆ W ĘGLA ORGANICZNEGO

ANNALES. Stanisław Kalembasa, Andrzej Wysokiński

FRAKCJE OŁOWIU, CHROMU, CYNKU, MIEDZI I NIKLU W POZIOMIE PRÓCHNICZNYM GLEB POŁOŻONYCH WZDŁUŻ OBWODNICY SIEDLEC

10,10 do doradztwa nawozowego 0-60 cm /2 próbki/ ,20 Badanie azotu mineralnego 0-90 cm. 26,80 C /+ Egner/

ANNALES. Wpływ wapnowania, nawożenia azotem i fosforem na wysycenie kompleksu sorpcyjnego gleby kationami wymiennymi

ELŻBIETA MUSZTYFAGA, MATEUSZ CUSKE, EWA PORA, KATARZYNA SZOPKA *

Tytuł prezentacji. Możliwość wykorzystania biowęgla w rekultywacji gleb zanieczyszczonych. metalami ciężkimi

WPŁYW RÓŻNYCH SPOSOBÓW UŻYTKOWANIA GRUNTÓW N A NIEKTÓRE WŁAŚCIWOŚCI GLEB EFFECT OF DIFFERENT LAND USES ON SELECTED PROPERTIES OF THE SOILS

W AŒCIWOŒCI SUBSTANCJI HUMUSOWYCH GLEBY NAWO ONEJ GNOJOWIC

Dorota Kalembasa, Krzysztof Pakuła, Dawid Jaremko

WPŁYW NAWADNIANIA I POPIOŁU Z WĘGLA KAMIENNEGO NA WŁAŚCIWOŚCI CHEMICZNE GLEBY LEKKIEJ

UBOŻENIE GLEB TORFOWO-MURSZOWYCH W SKŁADNIKI ZASADOWE CZYNNIKIEM WPŁYWAJĄCYM NA WZROST STĘŻENIA RWO W WODZIE GRUNTOWEJ

Jolanta Raczuk* KWASOWOŚĆ ORAZ WŁAŚCIWOŚCI BUFOROWE GLEB GMINY BIAŁA PODLASKA ACIDITY AND BUFFERING PROPERTIES OF SOILS OF THE BIAŁA PODLASKA COMMUNE

WPŁYW UŻYTKOWANIA GLEB NA AKUMULACJĘ I JAKOŚĆ ZWIĄZKÓW PRÓCHNICZNYCH

ZMIANY WŁAŚCIWOŚCI FIZYKOCHEMICZNYCH GLEBY LEKKIEJ UŻYŹNIONEJ OSADEM ŚCIEKOWYM

ZMIANY CHEMICZNYCH WŁAŚCIWOŚCI GLEBY LEKKIEJ W WYNIKU WIELOLETNIEGO NAWADNIANIA BORÓWKI WYSOKIEJ

ZMIANY SKŁADU CHEMICZNEGO OSADÓW ŚCIEKOWYCH ZMIESZANYCH Z TORFEM

ZAWARTOŚĆ SIARKI W GLEBACH WYTWORZONYCH Z PIASKOWCÓW NA TERENIE PARKU NARODOWEGO GÓR STOŁOWYCH

INNOWACYJNY SPOSÓB WAPNOWANIA PÓL

WARTOŚĆ PRÓCHNICOTWÓRCZA I ZAWARTOŚĆ MAKROSKŁADNIKÓW W OSADACH ŚCIEKOWYCH WOJEWÓDZTWA WARMIŃSKO-MAZURSKIEGO

Zawartość składników pokarmowych w roślinach

ZMIANY ZAWARTOŚCI POPIOŁU, WĘGLA ORGANICZNEGO OGÓŁEM ORAZ WĘGLA ZWIĄZKÓW PRÓCHNICZNYCH W OSADZIE ŚCIEKOWYM KOMPOSTOWANYM Z DODATKIEM SŁOMY

5. REEMISJA ZWIĄZKÓW RTĘCI W CZASIE UNIESZKODLIWIANIA OSADÓW ŚCIEKOWYCH

Wykorzystaniem biowęgla jako podłoża w produkcji szklarniowej ogórka i pomidora

ZAWARTOŚĆ WYBRANYCH SKŁADNIKÓW W SZPINAKU (SPINACIA OLERACEAE L.) UPRAWIANYM PRZY ZRÓŻNICOWANEJ ZAWARTOŚCI WAPNIA. Wstęp

Nawożenie warzyw w uprawie polowej. Dr Kazimierz Felczyński Instytut Ogrodnictwa Skierniewice

ZESZYTY NAUKOWE UNIWERSYTETU PRZYRODNICZEGO WE WROCŁAWIU 2006 ROLNICTWO LXXXIX NR 546. Grzegorz Kulczycki

CHARAKTERYSTYKA I ZMIANY JAKOŚCIOWE MATERII ORGANICZNEJ GLEB W WYNIKU ZALEWU WODĄ W DOŚWIADCZENIU LIZYMETRYCZNYM

AKTUALIZACJA ZALECEŃ NAWOZOWYCH DLA SZKÓŁEK LEŚNYCH

WPŁYW DZIAŁALNOŚCI KOPALNI ODKRYWKOWEJ NA ZMIANY NIEKTÓRYCH WŁAŚCIWOŚCI FIZYKO-CHEMICZNYCH GLEBY. Danuta Domska, Marek Raczkowski

SKUTKI SUSZY W GLEBIE

Część II. WYKORZYSTANIE METODY BCR DO OCENY PRZEMIAN FORM Cu W GLEBACH NAWOŻONYCH KOMPOSTAMI Z OSADU ŚCIEKOWEGO

WŁAŚCIWOŚCI FIZYKOCHEMICZNE WYBRANYCH GLEB TORFOWYCH NA POLACH IRYGACYJNYCH WROCŁAWIA

AtriGran szybko i bezpiecznie podnosi ph gleby. AtriGran błyskawicznie udostępnia wapń. AtriGran usprawnia pobieranie makroskładników z gleby

OCENA WYNIKÓW BADAŃ W GMINIE KUŹNIA RACIBORSKA. gleba lekka szt./ % 455/2200 0/0 119/26 53/12 280/61 3/1

Nawożenie sadów i plantacji jagodowych. Jacek Filipczak Instytut Ogrodnictwa

ANNALES. Dorota Kalembasa, Beata Wiśniewska. Ilość i jakość kwasów huminowych wydzielonych z gleb piaszczystych nawożonych wermikompostami

Biowęgiel w remediacji zanieczyszczeń w środowisku gruntowo-wodnym

a. ph, zawartości makroskładników (P, K, Mg) w 700 próbkach gleby, b. zawartości metali ciężkich (Pb, Cd, Zn, Cu, Ni i Cr ) w 10 próbkach gleby,

MOBILNOŚĆ I BIODOSTĘPNOŚĆ METALI CIĘŻKICH W ŚRODOWISKU GLEBOWYM THE MOBILITY AND BIOAVAILABILITY OF HEAVY METALS IN SOIL ENVIRONMENT.

Część I. WYKORZYSTANIE METODY BCR DO OCENY PRZEMIAN FORM MIEDZI W OSADZIE ŚCIEKOWYM KOMPOSTOWANYM RÓŻNYMI METODAMI

KATIONOWA POJEMNOŚĆ WYMIENNA I ZAWARTOŚĆ KATIONÓW WYMIENNYCH W GLEBACH PŁOWYCH O ZRÓŻNICOWANYM UZIARNIENIU*

PRZEDMIOT ZLECENIA. Odebrano z terenu powiatu Raciborskiego próbki gleby i wykonano w Gminie Kornowac:

Spis treści - autorzy

WYMYWANIE PIERWIASTKÓW ŚLADOWYCH Z GLEBY W ZALEŻNOŚCI OD RODZAJU NAWOŻENIA ŁĄKI GÓRSKIEJ

WPŁYW NAWADNIANIA I NAWOśENIA MINERALNEGO

a. ph, zawartości makroskładników (P, K, Mg) w 899 próbkach gleby, b. zawartości metali ciężkich (Pb, Cd, Zn, Cu, Ni i Cr ) w 12 próbkach gleby,

Księgarnia PWN: Renata Bednarek, Helena Dziadowiec, Urszula Pokojska, Zbigniew Prusinkiewicz Badania ekologiczno-gleboznawcze

PRZEDMIOT ZLECENIA :

NAWOZ ORGANYCZNY DO SWOJEGO GOSPODARSTWA. Dziadkowie doswiadczenie i nowoczesny technologii

ODCZYN I ZASOBNOŚĆ GLEB ŁĄKOWYCH W POLSCE

Antropogeniczne wzbogacenie w metale ciężkie gleb obszarów zalewowych na terenie miasta Opola

Możliwość zastosowania biowęgla w rolnictwie, ogrodnictwie i rekultywacji

WŁAŚCIWOŚCI KWASÓW HUMINOWYCH GLEB CZARNOZIEMNYCH WYSTĘPUJĄCYCH W REJONIE KŁODZKA

Acta 12 (2) 2012.indd :41:15. Acta Sci. Pol., Formatio Circumiectus 12 (2) 2013,

STĘŻENIE SKŁADNIKÓW NAWOZOWYCH W WODZIE DO NAWODNIEŃ I DO PICIA W FALENTACH

POLITECHNIKA WROCŁAWSKA INSTYTUT TECHNOLOGII NIEORGANICZNEJ I NAWOZÓW MINERALNYCH. Ćwiczenie nr 6. Adam Pawełczyk

Irena Burzyńska* WPŁYW ODCZYNU GLEBY NA WSPÓŁZALEŻNOŚĆ MIĘDZY ZAWARTOŚCIĄ ROZPUSZCZALNYCH FORM CYNKU W UKŁADZIE: GLEBA ROŚLINNOŚĆ ŁĄKOWA

BIOTECHNOLOGIA OGÓLNA

Badanie właściwości odpadów przemysłowych jako wstępny etap w ocenie ich oddziaływania na środowisko

a. ph, zawartości makroskładników (P, K, Mg) w 956 próbkach gleby, b. zawartości metali ciężkich (Pb, Cd, Zn, Cu, Ni i Cr ) w 14 próbkach gleby,

WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNO-CHEMICZNE GLEBY LEKKIEJ NAWOŻONEJ POPIOŁEM ZE SPALANIA KOMUNALNYCH OSADÓW ŚCIEKOWYCH

ANTROPOGENICZNE WZBOGACENIE W METALE CIĘŻKIE GLEB DOLINY ODRY NA TERENIE MIASTA OPOLA

Wpływ intensywności użytkowania łąki na glebie torfowo-murszowej na wielkość strumieni CO 2 i jego bilans w warunkach doświadczenia lizymetrycznego

ZESZYTY NAUKOWE UNIWERSYTETU PRZYRODNICZEGO WE WROCŁAWIU 2006 ROLNICTWO LXXXIX NR 546. Grzegorz Kulczycki

Program zajęć: Przedmiot CHEMIA ROLNA Kierunek: Rolnictwo (studia niestacjonarne) II rok Wykładowca: prof.dr hab. Józefa Wiater Zaliczenie

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 277

EFEKTY BIOLOGICZNEJ REKULTYWACJI BYŁEGO ZŁOŻA KRUSZYWA BUDOWLANEGO DOBROSZÓW WIELKI" W WOJEWÓDZTWIE LUBUSKIM

WPŁYW SPOSOBU UśYTKOWANIA NA ZAWARTOŚĆ RÓśNYCH FORM MAGNEZU I POTASU W PROFILACH RĘDZIN. Anna Wójcikowska-Kapusta 1, BoŜena Niemczuk 2

WPŁYW WAPNOWANIA I DODATKU OSADU ŚCIEKOWEGO NA ROZMIESZCZENIE FRAKCJI Zn I Cr W GLEBIE ZANIECZYSZCZONEJ NIKLEM

OCENA STANU MATERII ORGANICZNEJ ORAZ AKTYWNOŚCI RESPIRACYJNEJ I ENZYMATYCZNEJ GLEBY PO APLIKACJI BIOWĘGLA

WYKORZYSTANIE OSADÓW ŚCIEKOWYCH NA OBSZARZE GMINY KROTOSZYN

GRZEGORZ KUSZA * Wstęp

STĘŻENIE SKŁADNIKÓW MINERALNYCH W WODACH GRUNTOWYCH NA ŁĄKACH TORFOWYCH NAWOŻONYCH GNOJOWICĄ I OBORNIKIEM

wapnowania regeneracyjnego gleb w Polsce

ANNALES. Stanisław Sienkiewicz, Sławomir Krzebietke, Teresa Wojnowska

W ŁAŚCIW OŚCI CHEMICZNE ZW IĘZŁYCH M A D CEDYŃSKICH Z UW ZGLĘDNIENIEM SPO SO BU ICH UŻYTKOW ANIA

ZAWARTOŚĆ MIKROELEMENTÓW W GLEBACH I ROŚLINACH NAWADNIANYCH ŚCIEKAMI

Anna Świercz*, Elżbieta Sykała* CHARAKTERYSTYKA JAKOŚCI GLEB OGRODÓW DZIAŁKOWYCH W KIELCACH

ANNALES. Wpływ nawożenia, uprawy roli i roślin na fizykochemiczne właściwości gleby

ŁADUNEK SKŁADNIKÓW NAWOZOWYCH WNOSZONYCH Z OPADEM ATMOSFERYCZNYM NA POWIERZCHNIĘ ZIEMI NA PRZYKŁADZIE PÓL DOŚWIADCZALNYCH W FALENTACH

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 921

Przedmowa do wydania trzeciego 11 Wstęp Ogólna charakterystyka nawozów mineralnych Wprowadzenie Kryteria podziału nawozów

PRZYDATNOŚĆ GIPSU DO POPRAWY WŁAŚCIWOŚCI FIZYKOCHEMICZNYCH GLEB LEKKICH*

ODPROWADZANIE SKŁADNIKÓW BIOGENNYCH (N, P) W PLONIE BIOMASY ŚLAZOWCA PENSYLWAŃSKIEGO (SIDA HERMAPHRODITA RUSBY) NAWADNIANEGO ŚCIEKAMI WIEJSKIMI

ZNACZENIE OBORNIKA JAKO ŹRÓDŁA S i Mg WE WSPÓŁCZESNYCH SYSTEMACH NAWOśENIA

Kodeks Dobrej Praktyki Rolniczej

Waldemar Martyn*, Bożena Niemczuk**

Zalecenia nawozowe dla chryzantemy wielkokwiatowej uprawianej w pojemnikach na stołach zalewowych

Saletra amonowa. Skład: Azotu (N) 34%: Magnez (Mg) 0,2%

Wp³yw popio³ów ze spalania biomasy na w³aœciwoœci fizykochemiczne gleb lekkich

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1186

Zmiany składu chemicznego gleby w polu ziemniaka pod wpływem deszczowania i zróżnicowanego nawożenia mineralnego

Zn, Cu i Ni WE FRAKCJACH WYDZIELONYCH METODĄ BCR W OSADACH DENNYCH

Transkrypt:

WODA-ŚRODOWISKO-OBSZARY WIEJSKIE 2010: t. 10 z. 3 (31) WATER-ENVIRONMENT-RURAL AREAS s. 129 137 Szybko rozwijające się aglomeracje miejskie i postęp cywilizacyjny przyczyniają się do powstawania ogromnych ilości ścieków komunalnych, stanowiących poważne zagrożenie środowiska [Ochrona środowiska, 2008]. Wśród różnorodnych metod ich utylizacji, na szczególną uwagę zasługuje ich rolnicze wykorzystawww.itep.edu.pl Instytut Technologiczno-Przyrodniczy w Falentach, 2010 WPŁYW WIELOLETNIEGO STOSOWANIA ŚCIEKÓW KOMUNALNYCH NA WYBRANE WŁAŚCIWOŚCI GLEB PÓL IRYGACYJNYCH Michał LICZNAR, Jerzy DROZD, Stanisława E. LICZNAR, Jerzy WEBER, Jakub BEKIER, Rafał TYSZKA, Karolina WALENCZAK, Jarosław SZADORSKI, Ewa PORA Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, Instytut Nauk o Glebie i Ochrony Środowiska Słowa kluczowe: irygacja, ścieki miejskie, właściwości gleb S t r e s z c z e n i e W pracy analizowano wpływ czasu i częstości nawadniania gleb ściekami miejskimi na ich wybrane właściwości fizyczne, fizykochemiczne i chemiczne, ze szczególnym uwzględnieniem ilościowych i jakościowych zmian związków próchnicznych. em badań były gleby pól irygacyjnych wielkiej aglomeracji miejskiej. Przeprowadzone badania wykazały, że irygacja gleb ściekami miejskimi przyczyniła się do zwiększenia zawartości materii organicznej oraz składników biogennych. Zaobserwowano także wyraźną kumulację związków lipidowych i zwiększenie udziału kwasów huminowych w glebach nawadnianych najczęściej. Stwierdzono również, że częsta irygacja ściekami miejskimi gleb lekkich może przyczynić się do degradacji środowiska. WSTĘP Adres do korespondencji: prof. dr hab. M. Licznar, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, Instytut Nauk o Glebie i Ochrony Środowiska, ul. Grunwaldzka 53, 50-357 Wrocław; tel. +48 (71) 320-56-36, e-mail: michal.licznar@up.wroc.pl

130 Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie t. 10 z. 3 (31) nie do nawadniania i użyźniania gleb. Warunkowane jest to znaczną zasobnością w substancję organiczną i składniki mineralne oraz dużą wartością nawozową [BOĆKO, 1965; 1980; CZYŻYK, 1994; SINGH, AGRAWAL, 2008; WANG i in., 2008]. Dotychczasowe badania [BOĆKO, 1980; CHAKRABARTI, 1995; CZYŻYK, 1994; KONECKA-BETLEY i in., 1980; SCHNAAK i in., 1997; UZIAK i in., 1980; YADAV i in., 2002] potwierdzają, że długotrwałe stosowanie dużych dawek ścieków nie pozostaje bez wpływu na środowisko. Nawadnianie gleb łąkowych ściekami powoduje znaczne zmiany ich składu i właściwości, co jest najbardziej widoczne na glebach lekkich. Najczęściej towarzyszy temu zwiększenie zawartości materii organicznej i azotu oraz niektórych makro- i mikroskładników, szczególnie P, Mg, Zn i Cu. Jednocześnie wielu autorów [CHAKRABARTI, 1995; GLIŃSKI, STĘPNIEW- SKI, 1984; SCHNAAK i in., 1997; STĘPNIEWSKI, STĘPNIEWSKA, 2009] wskazuje na możliwość inhibitowania procesów biologiczno-chemicznych w glebach zbyt intensywnie obciążanych ściekami. W tych warunkach potencjał redoks oraz aktywność biologiczna wyraźnie się zmniejszają, co istotnie wpływa na dostępność i rozpuszczalność składników. Zmiany w glebach irygowanych, powodowane oddziaływaniem ścieków, są bardzo dynamiczne i stanowią interesujący przedmiot badań [BOĆKO, 1965; 1980; CZYŻYK, 1994; KONECKA-BETLEY i in., 1980; PALUCH, 1984; POLAK, BARTO- SZEK, SUŁKOWSKI, 2009; UZIAK i in., 1980], jednak w literaturze niewiele uwagi poświęca się procesom transformacji materii organicznej oraz kumulacji różnie dostępnych form makro- i mikroskładników. Celem badań było poznanie wpływu określonej częstości nawadniania gleb ściekami na ich właściwości, ze szczególnym uwzględnieniem ilościowych i jakościowych zmian związków próchnicznych. MATERIAŁ I METODY BADAŃ Badania przeprowadzono na terenie pól irygacyjnych wielkiej aglomeracji miejskiej. Do badań wytypowano cztery obiekty, reprezentujące dwie kategorie użytkowe gleb: pole uprawne (jako obiekt kontrolny) i użytki zielone, na których według informacji uzyskanych od użytkownika częstość irygacji i obciążenie roczne ściekami były w ostatnich latach zróżnicowane (tab. 1). Z wytypowanych obiektów jesienią 2008 r. z głębokości 5 10 cm pobrano próbki gleb w pięciu powtórzeniach. W zebranym materiale oznaczono: skład granulometryczny metodą areometryczno-sitową Cassagrande a, w modyfikacji Prószyńskiego (tab. 2); właściwości fizykochemiczne: ph w wodzie i 1 mol dm 3 KCl, kwasowość hydrolityczną Hh metodą Kappena, kationy wymienne w 1 mol dm 3 CH 3 COONH 4 o ph 7, w tym Ca, K i Na na fotometrze płomieniowym oraz Mg na AAS; na podstawie uzyskanych wyników obliczono sumę kationów o charak-

M. Licznar i in.: Wpływ wieloletniego stosowania ścieków komunalnych 131 Tabela 1. Zestawienie obiektów badań Table 1. Specification of the study objects Kategoria użytkowania Soil utilisation Częstość nawadniania (irygacji) Frequency of irrigation A pole orne arable land nie nawadniane not irrigated B użytek zielony nie nawadniany od 20 lat not irrigated since 20 years grassland C użytek zielony grassland nawadniany aktualnie w ostatnich latach 4 6 razy w roku, ok. 900 mm rok 1 irrigated 4 6 times a year, about 900 mm year 1 in the last years D użytek zielony grassland nawadniany aktualnie w ostatnich latach 24 30 razy w roku, ok. 4500 mm rok 1 irrigated 24 30 times a year, about 4500 mm year 1 in the last years Tabela 2. Skład granulometryczny badanych gleb Table 2. Soil texture of studied soils Udział frakcji o średnicy cząstek (mm), % Percentage share of fraction with particle size of (mm) >1,0 1,0 0,1 0,1 0,05 0,05 0,02 0,02 0,006 0,006 0,002 <0,002 A 4,4 65,1 4,7 4,6 7,8 5,4 12,4 B 1,4 34,3 12,7 17,0 13,4 7,6 15,0 C 3,0 42,0 12,8 17,8 10,6 6,8 10,0 D 2,6 85,8 6,4 3,4 1,8 1,6 1,0 terze zasadowym S, pojemność sorpcyjną T i stopień wysycenia kompleksu sorpcyjnego kationami o charakterze zasadowym V; właściwości chemiczne: całkowitą zawartość węgla w materii organicznej oraz siarki ogółem na aparacie CS-MAT, azot ogółem metodą Kjeldahla na aparacie BÜCHI, S-SO 4 2 metodą BARDSLEYA i LANCASTERA, przyswajalne formy P i K metodą Egnera-Rhiema; całkowitą zawartość wybranych metali ciężkich: Zn, Cu, Pb, Ni, Fe i Mn po mineralizacji w wodzie królewskiej metodą AAS; skład frakcyjny związków próchnicznych metodą Tiurina. Wyniki niektórych analiz opracowano statystycznie, weryfikując je na poziomie istotności α = 0,05 testem t-studenta. WYNIKI BADAŃ I DYSKUSJA Przeprowadzone badania wykazały, że skład ścieków miejskich [CZYŻYK, 1994; PALUCH, 1984] wpływa na właściwości fizykochemiczne, chemiczne oraz skład jakościowy związków próchnicznych. Wartości ph w KCl świadczą o kwa-

132 Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie t. 10 z. 3 (31) śnym odczynie gleby na obiekcie B, nienawadnianym od 20 lat oraz kwaśnym i lekko kwaśnym na obiektach C i D, irygowanych aktualnie z różną częstością (tab. 3). Tabela 3. Niektóre właściwości fizykochemiczne badanych gleb Table 3. Some physicochemical properties of studied soils S T ph Hh BEC CEC H 2 O KCl cmol (+) kg 1 V Przewodność elektryczna BS Electrical conductivity % ms cm 1 A 7,15 7,25 6,21 6,40 1,76 11,96 13,72 87,1 0,097 B 5,64 6,34 4,60 5,43 5,94 15,03 20,97 71,6 0,095 C 6,14 6,53 5,10 5,61 4,54 20,26 24,80 81,6 0,157 D 6,31 6,60 5,50 5,63 4,25 13,76 18,01 76,3 0,161 Objaśnienia: Hh kwasowość hydrolityczna, S suma kationów zasadowych; T pojemność sorpcyjna; V stopień wysycenia kompleksu kationami zasadowymi. Explanations: Hh hydrolytical acidity, BEC basic exchangeable cations; CEC cation exchangeable capacity; BS base saturation. Również wartości ph w wodzie obiektów B, C i D były mniejsze niż w glebie uprawnej nienawadnianej ściekami (obiekt A) i jednocześnie zbliżone do ph ścieków [CZYŻYK, 1994; PALUCH, 1984; PALUCH, MAŁECKI, WARDECKA, 2006]. Na obiekcie B, nienawadnianym od 20 lat, wartości ph były najmniejsze. Wynika z tego, że ph gleb irygowanych zależy od właściwości ścieków, a wstrzymanie nawadniania powoduje zakwaszenie gleb. Konsekwencją irygacji jest wyraźny wzrost kwasowości hydrolitycznej oraz sumy kationów o charakterze zasadowym (tab. 3). Zwraca uwagę znaczny udział kationów o charakterze zasadowym na obiekcie D, mimo że jest to gleba zawierająca znikomą ilość frakcji ilastej (tab. 2). Gleby trwałych użytków zielonych, nawadniane wodami ściekowymi aktualnie oraz w przeszłości, różnią się też od gleby uprawnej większą pojemnością sorpcyjną. W utworach gliniastych obiektów B i C wynosiła ona odpowiednio 20,97 i 24,80 cmol (+) kg 1. Wśród kationów wymiennych (tab. 4) dominuje Ca, stanowiący 64,0% w glebie uprawnej i 46,1% w glebie obiektu, nienawadnianego ściekami od 20 lat. Stwierdzono, że udział Ca w glebach obiektów nawadnianych ściekami jest mniejszy. Potwierdza to wyniki uzyskane przez UZIAKA i in. [1980] nawadnianie ściekami przyczyniało się do zmniejszania zawartości CaCO 3, sumy kationów o charakterze zasadowym i wymiennego Ca w kompleksie sorpcyjnym. W obsadzie kationowej kompleksu sorpcyjnego zwraca uwagę mały udział sodu wymiennego (tab. 4). Wynosi on od 1,5% na obiekcie B do 3,9% na obiekcie D. Tak mały udział tego kationu, mimo że istotnie większy na obiektach aktualnie nawadnianych, świadczy o tym, że gleby irygowane ściekami nie ulegają zasoleniu.

M. Licznar i in.: Wpływ wieloletniego stosowania ścieków komunalnych 133 Tabela 4. Wysycenie kompleksu sorpcyjnego kationami, % Table 4. Saturation of the sorption complex by cations, % H Ca Mg K Na A 12,8 64,1 10,0 10,3 2,1 B 28,5 46,1 15,6 8,3 1,5 C 18,5 61,0 11,8 5,6 3,1 D 23,7 52,3 13,9 6,2 3,9 NIR 0,05 LSD 0.05 7,0 7,2 2,2 3,4 0,9 Przejawem tego były też małe wartości przewodności elektrycznej (tab. 3). Wyniki te są zgodne z wynikami badań BOĆKI [1965; 1980], CZYŻYKA [1994], PALUCHA [1984], PALUCHA, MAŁECKIEGO i WARDECKIEJ [2006] oraz UZIAKA [1980], wskazującymi, że nawadnianie ściekami w warunkach Polski nie powoduje zasolenia gleb. W glebach irygowanych stwierdzono zawężenie stosunku Ca:Mg, co może ujemnie wpływać na równowagę jonową w roślinach [PANAK, PROCYK, WOJNOW- SKA, 1986]. Irygacja ściekami wpłynęła istotnie na zmiany składu chemicznego masy glebowej (tab. 5, 6). Częstość irygacji sprzyjała kumulacji materii organicznej i azotu, a duże dawki ścieków niektórych metali ciężkich oraz form przyswajalnych P i K. Tabela 5. Niektóre właściwości chemiczne badanych gleb Table 5. Some chemical properties of studied soils C org c 2 Formy przyswajalne N og N tot S og S tot S-SO 4 C org t Available forms C : N P K g kg 1 g kg 1 mg kg 1 mg kg 1 A 18,08 1,09 16,7 0,554 7,2 256 210 B 34,38 2,40 14,4 0,636 13,6 229 437 C 37,84 3,06 12,4 0,550 20,4 240 144 D 59,99 4,16 14,4 0,574 22,9 423 142 NIR 0,05 LSD 0.05 16,74 1,15 1,4 0,120 6,2 122 180 Objaśnienia: C org c całkowita zawartość węgla w materii organicznej zhumifikowanej i niezhumifikowanej. Explanations: C org t total carbon content in humic and non-humic soil organic matter. Intensywne nawadnianie ściekami na obiekcie D przyczyniło się do kumulacji Zn i Pb (tab. 6) powyżej zawartości dopuszczalnych [Rozporządzenie MŚ..., 2002]. W składzie masy glebowej badanych obiektów zwracają uwagę całkowite zawartości Fe i Mn w glebach obiektów C i D, nawadnianych aktualnie ściekami z różną częstością. Na obiekcie D, nawadnianym 24 razy w roku, stwierdzono wyraźnie

134 Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie t. 10 z. 3 (31) Tabela 6. Całkowita zawartość metali ciężkich, mg kg 1 Table 6. Total contents of heavy metals, mg kg 1 Zn Cu Pb Ni Fe Mn A 160 36 77 13 15 532 374 B 399 65 60 25 22 287 354 C 181 27 12 20 27 180 478 D 688 90 212 19 10 002 186 NIR 0,05 LSD 0.05 316 81 114 7 12 331 199 mniejsze zawartości omawianych metali. Jest to niewątpliwie rezultatem odmiennego potencjału oksydoredukcyjnego gleb analizowanych obiektów. W świetle danych GLIŃSKIEGO i STĘPNIEWSKIEGO [1984] oraz STĘPNIEW- SKIEGO i STĘPNIEWSKIEJ [2009], zmniejszenie potencjału redoks glebach zalewanych prowadzi do zwiększenia rozpuszczalności Fe i Mn, które mogą być łatwo wymywane. Znajduje to również potwierdzenie we wcześniejszych pracach BOĆKI [1980]. Wśród oznaczonych właściwości chemicznych zwraca uwagę mała zawartość S ogółem i form S-SO 4 2, duże zawartości materii organicznej i azotu oraz skład frakcyjny związków próchnicznych. Wyniki badań potwierdzają istotny wpływ ścieków miejskich na humifikację materii organicznej i zawartość azotu w glebach trwałych użytków zielonych (tab. 5). Potwierdzają one jednocześnie, że ilość materii organicznej i azotu warunkowana jest częstością irygacji. Porównując zawartości materii organicznej i N ogółem w badanych glebach, można wnioskować, że zaniechanie nawadniania ściekami spowoduje wzmożoną mineralizację i straty azotu, przyczyniając się do zmiany troficzności środowiska. Istotny wpływ nawodnień ściekami na procesy transformacji materii organicznej potwierdzają dane w tabelach 7. i 8. Najmniejszy udział w składzie frakcyjnym mają połączenia niskocząsteczkowe (frakcja Ia), nazywane frakcją fulwową. Ich zawartość nie przekracza 4% węgla ogółem, ale jest istotnie zróżnicowana najmniejsza na obiekcie D. W składzie frakcyjnym związków próchnicznych zwraca uwagę większy udział frakcji bitumin (C BIT ) w glebach aktualnie nawadnianych ściekami. Wśród nich szczególnie dużą zawartość stwierdzono na obiekcie D, nawadnianym 24 razy w roku. Na duży udział bitumin w glebach irygowanych wpływa duża zawartość związków lipidowych w ściekach [SCHNAAK i in., 1997]. Mimo że mogą one ulegać transformacji w swoiste związki próchniczne, duża częstość nawodnień inhibituje procesy ich humifikacji [BEKIER, DROZD, WALENCZAK, 2009]. Wśród ekstrahowanych związków próchnicznych największy był udział połączeń wolnych oraz związanych z Ca i niekrzemianowymi formami R 2 O 3 (frakcja I) tabela 7. W analizowanej frakcji udział kwasów huminowych zwiększa się wraz z częstością nawadniania (tab. 8). Konsekwencją tego jest duża i istotnie najwięk-

M. Licznar i in.: Wpływ wieloletniego stosowania ścieków komunalnych 135 1) Tabela 7. Skład frakcyjny związków próchnicznych, % C org 1) Table 7. Fractional composition of humus compounds, % of C org C org g kg 1 C BIT Węgiel wydzielony Extracted carbon 0,05 mol dm 3 H 2 SO 4 0.05 M H 2 SO 4 0,1 mol NaOH dm 3 0.1 M NaOH frakcja Ia fraction Ia frakcja I fraction I frakcja II fraction II frakcja III fraction III C niehyd C nonhyd A 10,62 5,3 3,8 45,3 7,0 24,2 38,5 B 24,00 5,0 3,4 37,9 4,3 28,0 49,4 C 23,93 10,8 3,6 48,2 6,7 36,9 30,6 D 40,78 17,2 2,4 38,0 5,1 26,4 37,2 NIR 0,05 LSD 0.05 9,46 2,3 0,8 5,1 1,5 5,5 6,5 1) C org określony po usunięciu substancji organicznej niezhumifikowanej. Objaśnienia: C BIT frakcja bitumin, C niehyd węgiel niehydrolizujący 1) C org determined after removing of non-humificated soil organic matter. Explanations: C BIT bitumen fraction, C nonhyd non hydrolyzed carbon 1) Tabela 8. Zawartość kwasów huminowych i fulwowych, % C org 1) Table 8. The content of humic and fulvic acids, % C org Ckh Cha Węgiel wydzielony 0,1 mol dm 3 NaOH Carbon extracted with 0.1 M NaOH frakcja I fraction I frakcja II fraction II Ckf Cfa Ckh:Ckf Cha:Cfa Ckh Cha Ckf Cfa Ckh:Ckf Cha:Cfa Ckh związane z Ca Cha bounded with Ca A 19,9 25,4 0,79 3,7 3,3 1,13 7,0 B 19,3 18,6 1,04 2,6 1,7 1,54 4,1 C 20,8 27,5 0,76 3,0 3,7 0,83 3,3 D 24,9 13,2 1,91 3,7 1,4 2,83 9,6 NIR 0,05 LSD 0.05 3,2 3,7 0,31 0,6 0,9 0,8 2,7 1) C org określony po usunięciu substancji organicznej niezhumifikowanej. 1) C org determined after removing of non-humic soil organic matter. Objaśnienia: Ckh węgiel kwasów huminowych, Ckf węgiel kwasów fulwowych. Explanations: Cha carbon of humic acids, Cfa carbon of fulvic acids. sza wartość stosunku Ckh:Ckf na obiekcie D. Podobne kierunki przemian notowali DROZD i LICZNAR [2002] w badaniach humifikacji w warunkach dużego uwilgotnienia odpadów komunalnych (ok. 0,6 kg H 2 O kg 1 ). Związki próchniczne trwale związane z krzemianowymi formami R 2 O 3 (frakcja II), stanowiły 4,3 7,0% węgla ogółem (tab. 7). Udział Ckh w tej frakcji wzrastał istotnie z częstością irygacji, podobnie jak we frakcji I. Efektem tego również była największa wartość stosunku Ckh:Ckf na obiekcie D.

136 Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie t. 10 z. 3 (31) Udział kwasów huminowych związanych z Ca w składzie związków próchnicznych gleb irygowanych był duży (tab. 8). Największą ich zawartość stwierdzono na obiekcie D, najczęściej nawadnianym ściekami. Reasumując wyniki badań, należy stwierdzić, że częste nawadnianie gleb ściekami miejskimi prowadzi do zmian wielu ich parametrów chemicznych i fizykochemicznych, których zakres powinien być systematycznie monitorowany. WNIOSKI 1. Irygacja gleb ściekami miejskimi przyczyniła się do zwiększenia zawartości materii organicznej oraz składników biogennych. 2. W glebach często irygowanych ściekami miejskimi następowała wyraźna kumulacja związków lipidowych oraz zwiększał się udział kwasów huminowych. 3. Częsta irygacja ściekami miejskimi, zwłaszcza gleb lekkich, może przyczyniać się do degradacji środowiska w wyniku kumulacji P i N oraz niektórych metali ciężkich, takich jak Zn i Pb. LITERATURA BEKIER J., DROZD J., WALENCZAK K., 2009. Transformacja wybranych substancji hydrofobowych podczas kompostowania odpadów komunalnych. Roczniki Gleboznawcze 60 nr 3 s. 5 11. BOĆKO J., 1965. Gleba jako środowisko oczyszczania ścieków. Roczniki Gleboznawcze 15 nr 2 s. 496 548. BOĆKO J., 1980. Usprawnianie gleb lekkich nawadnianych ściekami w wyniku gromadzenia substancji organicznej. Roczniki Gleboznawcze 31 nr 3/4 s. 149 154. CHAKRABARTI C., 1995. Residual effects of long-term land application of domestic wastewater. Environment International vol. 21 nr 3 s. 333 339. CZYŻYK F., 1994. Wpływ wieloletnich nawodnień ściekami na glebę, wody gruntowe I rośliny. Rozpr. Habil. Falenty: Wydaw. IMUZ ss. 76. DROZD J., LICZNAR M., 2002. Wpływ uwilgotnienia kompostowanych odpadów komunalnych na transformację materii organicznej i skład elementarny kwasów huminowych. Acta Agrophysica 70 s. 117 126. GLIŃSKI J., STĘPNIEWSKI W., 1984. Procesy biologiczne i chemiczne w glebie uzależnione od stanu natlenienia. Problemy Agrofizyki 44 ss. 58. Ochrona środowiska informacje i opracowania statystyczne, 2008 Warszawa: GUS ss. 556. KONECKA-BETLEY K., BIAŁKIEWICZ F., CZĘPIŃSKA-KAMIŃSKA D., JANOWSKA E., 1980. Wpływ nawodnienia ściekami komunalnymi na zmiany właściwości gleb piaszczystych w doświadczeniach leśnych. Roczniki Gleboznawcze 31 nr 2 s. 151 173. PALUCH J., 1984. Oczyszczanie ścieków miejskich w środowisku glebowym. Zeszyty. Naukowe AR Wrocław nr 41 Rozprawy ss. 149. PALUCH J., MAŁECKI Z., WARDECKA L., 2006. Badania roztworu glebowego. Zeszyty Naukowe AR Wrocław nr 541 Monografie 51 ss. 149.

M. Licznar i in.: Wpływ wieloletniego stosowania ścieków komunalnych 137 PANAK H., PROCYK Z., WOJNOWSKA T., 1986. Wpływ rozszerzających się stosunków Ca : Mg : K : Na w glebie na równowagę jonową w roślinach. W: Równowaga jonowa w glebach i roślinach w warunkach intensywnego nawożenia. Cz. 2. Puławy: IUNG s. 82 86. POLAK J., BARTOSZEK M., SUŁKOWSKI W.W., 2009. Comparison of some spectroscopic and physico chemical properties of humic acids extracted from sewage sludge and bottom sediments. Journal of Molecular Structure 924 926 s. 309 312. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 9 września 2002 r. w sprawie standardów jakości gleby oraz standardów jakości ziemi. Dz. U. 2002 nr 53 poz. 1358, 1359. SCHNAAK W., KÜCHLER TH., KUJAWA M., HENSCHEL K.-P., SÜSSENBACH D., DONAU R., 1997. Organic contaminants in sewage sludge and their ecotoxicological significance in the agricultural utilization of sewage sludge. Chemosphere vol. 35 nr 1/2 s. 5 11. SINGH R. P., AGRAWAL M., 2008. Potential benefits and risks of land application of sewage sludge. Waste Management 28 s. 347 358. STĘPNIEWSKI W., STĘPNIEWSKA Z., 2009. Selected oxygen-dependent process-response to soil management and tillage. Soil Tillage Resources 102 s. 193 200. UZIAK S., KLIMOWICZ Z., LEWANDOWSKA E., MELKE J., STEINBRICH K., 1980. Dynamika niektórych właściwości gleb łąkowych nawadnianych ściekami miejskimi. Roczniki Gleboznawcze 31 nr 1 s. 1 26. WANG X., CHEN T., GE Y., JIA Y., 2008. Studies on land application of sewage sludge and its limiting factors. Journal of Hazardous Materials 160 s. 554 558. YADAV R. K., GOYAL B., SHARMA R.K., DUBEY S.K., MINHAS P.S., 2002. Post-irrigation impact of domestic sewage effluent on composition of soils, crops and ground water a case study. Environment International 28 s. 481 486. Michał LICZNAR, Jerzy DROZD, Stanisława E. LICZNAR, Jerzy WEBER, Jakub BEKIER, Rafał TYSZKA, Karolina WALENCZAK, Jarosław SZADORSKI THE INFLUENCE OF LONG-TERM APPLICATION OF MUNICIPAL SEWAGE ON SELECTED PROPERTIES OF SOILS FROM IRRIGATION FIELDS Key words: municipal sewage, irrigation, soil properties S u m m a r y The aim of this study was to analyze how variations in time and frequency of soil irrigation with municipal sewage affect some physical, physicochemical and chemical properties of the irrigated soil, including quantitative and qualitative changes of humic substances. Soils from irrigation fields of a large city agglomeration were selected for this study. Results showed increased concentration of organic matter and nutrients in irrigated soils. The accumulation of lipid substances and humic acids were observed in most frequently irrigated soils. It was found that frequent irrigation of light soils with municipal sewage might lead to environmental degradation. Recenzenci: prof. dr hab. Franciszek Czyżyk prof. dr hab. Janusz Ostrowski Praca wpłynęła do Redakcji 30.09.2009 r.