Jacek Antonkiewicz* WYKORZYSTANIE POPIOŁÓW PALENISKOWYCH DO WIĄZANIA METALI CIĘŻKICH WYSTĘPUJĄCYCH W GLEBIE

Podobne dokumenty
WYKORZYSTANIE POPIOŁÓW PALENISKOWYCH JAKO SORBENTÓW DO WIĄZANIA METALI CIĘŻKICH WYSTĘPUJĄCYCH W GLEBIE

Wpływ niektórych czynników na skład chemiczny ziarna pszenicy jarej

Wprowadzanie do obrotu nowych produktów powstałych z odpadów. Doświadczenia, wdrożenia dla gospodarki

Wpływ różnych mieszanin osadowopopiołowych i torfowo-popiołowych na wielkość i jakość plonu mieszanki traw z komonicą zwyczajną

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

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,

PRZEDMIOT ZLECENIA :

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,

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

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,

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA 1) z dnia 13 lipca 2010 r. w sprawie komunalnych osadów ściekowych. (Dz. U. z dnia 29 lipca 2010 r.

Zasobność gleby. gleba lekka szt./ % /810,64 0/0 107/15 332/47 268/38 0/0 16/29 0/0 3/19 0/0 13/81 0/0. szt./ %

ANNALES. Stanisław Kalembasa, Andrzej Wysokiński

Warszawa, dnia 25 lutego 2015 r. Poz. 257 ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA 1) z dnia 6 lutego 2015 r. w sprawie komunalnych osadów ściekowych

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA 1) z dnia 13 lipca 2010 r. w sprawie komunalnych osadów ściekowych2), 3)

"Metale ciężkie w osadzie z wiejskiej oczyszczalni ścieków i kompoście - ocena przydatności do rolniczego wykorzystania"

Zawartość składników pokarmowych w roślinach

Zasobność gleby. gleba lekka szt./ % /2185,0 0/0 0/0 0/0 1063/100 0/0 824/923,6 0/0 0/0 3/0 821/100 0/0. szt./ %

WPŁYW RÓśNYCH MIESZANIN POPIOŁOWO-OSADOWYCH I POPIOŁOWO-TORFOWYCH NA PLON I ZAWARTOŚĆ PIERWIASTKÓW W MIESZANCE TRAW Z KOMONICĄ ZWYCZAJNĄ

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

WPŁYW NAWOŻENIA MINERALNEGO I KOMPOSTU NA PLON I SKŁAD CHEMICZNY WIERZBY ENERGETYCZNEJ

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

Wykorzystaniem biowęgla jako podłoża w produkcji szklarniowej ogórka i pomidora

STAN WŁAŚCIWOŚCI AGROCHEMICZNYCH GLEB I ZANIECZYSZCZEŃ METALAMI CIĘŻKIMI GRUNTÓW NA UŻYTKACH ROLNYCH STAROSTWA POWIATOWEGO RACIBÓRZ W GMINIE NĘDZA

OCENA WYNIKÓW BADAŃ W GMINIE KUŹNIA RACIBORSKA

Problemy oznaczania pierwiastków w osadach i glebie Marcin Niemiec, Jacek Antonkiewicz, Małgorzata Koncewicz-Baran, Jerzy Wieczorek

OCENA WYNIKÓW BADAŃ W GMINIE KRZYŻANOWICE

Wpływ nawożenia popiołem ze spalenia komunalnych osadów ściekowych na właściwości chemiczne gleby lekkiej

Aleksandra Bielicka*, Ewa Ryłko*, Irena Bojanowska* ZAWARTOŚĆ PIERWIASTKÓW METALICZNYCH W GLEBACH I WARZYWACH Z OGRODÓW DZIAŁKOWYCH GDAŃSKA I OKOLIC

Możliwość zastosowania biowęgla w rolnictwie, ogrodnictwie i rekultywacji

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 921

Stanisław Właśniewski* WPŁYW NAWOŻENIA POPIOŁEM LOTNYM Z WĘGLA KAMIENNEGO NA WYBRANE WŁAŚCIWOŚCI CHEMICZNE GLEBY PIASZCZYSTEJ I PLONOWANIE OWSA

STAN WŁAŚCIWOŚCI AGROCHEMICZNYCH GLEB I ZANIECZYSZCZEŃ METALAMI CIĘŻKIMI GRUNTÓW NA UŻYTKACH ROLNYCH STAROSTWA POWIATOWEGO RACIBÓRZ

Dorota Kalembasa*, Elżbieta Malinowska*

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 277

ROCZNIKI GLEBOZNAW CZE TOM LIX NR 1 WARSZAWA 2008: JACEK ANTONKIEWICZ

Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

WPŁYW DAWEK AZOTU NA ZAWARTOŚĆ Ca, Mg, S i Na W BIOMASIE ŚLAZOWCA PENSYLWAŃSKIEGO (SIDA HERMAPHRODITA RUSBY) Stanisław Kalembasa, Beata Wiśniewska

Nawożenie sadów i plantacji jagodowych. Jacek Filipczak Instytut Ogrodnictwa

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

rozprawy Jacek Antonkiewicz Zeszyty Naukowe zeszyt 331 Ocena przyrodniczego wykorzystania popiołów paleniskowych i komunalnych osadów ściekowych

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

Prawdziwy rozwój człowieka, zwierzęcia i roślin zależy od gleby Hipokrates

Beata Kuziemska, Stanisław Kalembasa, Magdalena Jakubicka 9

Dorota Kalembasa*, Beata Wiśniewska* ZAWARTOŚĆ Ti i As W BIOMASIE TRAWY I GLEBIE NAWOŻONEJ PODŁOŻEM POPIECZARKOWYM

OCENA WYNIKÓW BADAŃ W GMINIE RUDNIK. Zasobność gleby

JAKOŚĆ GLEB Soil quality

Dz.U. 199 Nr 72 poz. 813

ROLNICZE WYKORZYSTANIE POPIOŁÓW W ZE SPALANIA BIOMASY

ZAWATOŚĆ METALI CIĘŻKICH W BIOMASIE KUKURYDZY POD WPŁYWEM DODATKU OSADU DENNGO DO GLEBY

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1186

WYSOKOŚĆ OPŁAT POBIERANYCH ZA ZADANIA WYKONYWANE PRZEZ OKRĘGOWE STACJE CHEMICZNO-ROLNICZE

ROZMIESZCZENIE CYNKU, NIKLU I CHROMU W BIOMASIE WIERZBY PO NAWOŻENIU

REAKCJA KUKURYDZY NA TOKSYCZNĄ ZAWARTOŚĆ CYNKU W GLEBIE

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

ODDZIAŁYWANIE NAWOŻENIA AZOTOWEGO NA PLON I SKŁAD CHEMICZNY KALAREPY. Wstęp

NAWÓZ ORGANICZNY POCHODZENIA KOMUNALNEGO

Bez fosforu w kukurydzy ani rusz!

ANNALES UNIVERSITATIS MARIAE CURIE-SKŁ ODOWSKA LUBLIN POLONIA

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

ANNALES. Stanisław Kalembasa, Andrzej Wysokiński

Ocena zastosowania geokompozytów sorbujących wodę w uprawie miskanta olbrzymiego i traw na podłożach rekultywacyjnych - raport

OCENA WYNIKÓW BADAŃ W GMINIE KRZANOWICE.

OCENA WYNIKÓW BADAŃ W GMINIE KRZYŻANOWICE

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

O/100 g gleby na rok, czyli około 60 kg K 2

PROJEKT: Innowacyjna usługa zagospodarowania popiołu powstającego w procesie spalenia odpadów komunalnych w celu wdrożenia produkcji wypełniacza

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 277

OCENA ZAGROŻEŃ DLA ŚRODOWISKA GLEBOWEGO W WARUNKACH WNOSZENIA METALI CIĘŻKICH W KOMUNALNYM OSADZIE ŚCIEKOWYM

EFFECT OF LIMING AND USE OF WASTE ORGANIC MATERIALS ON THE CONTENTS OF CALCIUM AND MAGNESIUM IN COCK S-FOOT CULTIVATED ON

Aktualne problemy nawożenia roślin w kontekście ograniczenia skażenia wód. Anna Kocoń Zakład Żywienia Roślin i Nawożenia IUNG - PIB w Puławach

Nano-Gro w badaniach rolniczych na kukurydzy (badania rejestracyjne, IUNG Puławy, 2010)

II 0,9%; III 20,8% Tabela V.1. Struktura użytków rolnych w województwie zachodniopomorskim (wg stanu na r.)

Fundacja Naukowo Techniczna Gdańsk. Dr inż. Bogdan Sedler Mgr Henryk Herbut

Stanisław Kalembasa*, Beata Wiśniewska* WPŁYW DAWEK AZOTU NA ZAWARTOŚĆ I POBRANIE WYBRANYCH METALI CIĘŻKICH PRZEZ ŚLAZOWIEC PENSYLWAŃSKI

WYKORZYSTANIE ŚLAZOWCA PENSYLWAŃSKIEGO DO EKSTRAKCJI METALI CIĘŻKICH Z GLEBY

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 787

Kruszywo lekkie typu keramzytu z udziałem surowców odpadowych - właściwości, zastosowanie Jolanta Latosińska, Maria Żygadło

Wp³yw stymulacji laserowej nasion na bioakumulacjê metali ciê kich w kostrzewie czerwonej

Wiosenne nawożenie użytków zielonych

ZAWARTOŚĆ METALI CIĘśKICH JAKO KRYTERIUM OCENY JAKOŚCI ZIARNA PSZENICY OZIMEJ

ODDZIAŁYWANIE SYNTETYCZNYCH ZEOLITÓW NA POBIERANIE Z GLEBY METALI CIĘŻKICH PRZEZ SAŁATĘ NAWOŻONĄ OSADEM ŚCIEKOWYM

Katedra Inżynierii Środowiska, Politechnika Opolska Department of Environmental Engineering, Opole University of Technology

Poferment z biogazowni nawozem dla rolnictwa

Opis przedmiotu zamówienia.

Wpływ rzutowego i rzędowego nawożenia mocznikiem na wysokość plonu i niektóre cechy jakości bulw ziemniaka

Potas niezbędny składnik pokarmowy zapewniający wysoki plon i dobrą jakość buraka cukrowego

ZESZYTY NAUKOWE WE WROCŁAWIU. nr 581. xcviii

Dorota Nowak*, Czesława Jasiewicz*, Dariusz Kwaśniewski**

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

Sylwester Smoleń* ) on uptake and accumulation of Al, B, Cd, Cr, Cu, Fe, Li, Ti and V in carrot storage roots.

niezbędny składnik pokarmowy zbóż

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 432

Dorota Kalembasa, ElŜbieta Malinowska

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 432

ANNALES. Dorota Kalembasa. Wykorzystanie fosforu z wermikompostów przez życicę wielokwiatową (Lolium multuflorum Lam.)

Nawożenie zbóż jarych i trwałych użytków zielonych azotem!

Warszawa, dnia 11 września 2014 r. Poz Rozporządzenie Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi 1) z dnia 8 sierpnia 2014 r.

Zalecenia nawozowe dla chryzantemy wielkokwiatowej uprawianej w pojemnikach na stołach zalewowych

Beata Kuziemska, Stanisław Kalembasa, Dorota Kalembasa

Transkrypt:

Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych nr 41, 2009 r. Jacek Antonkiewicz* WYKORZYSTANIE POPIOŁÓW PALENISKOWYCH DO WIĄZANIA METALI CIĘŻKICH WYSTĘPUJĄCYCH W GLEBIE USE INCINERATION ASH FOR BINDING HEAVY METALS IN SOILS Słowa kluczowe: kostrzewa łąkowa, popiół, zawartość, pobranie, Cu, Zn, Ni, Fe, Co, Mn. Key words: meadow fescue, ash, content, uptake, Cu, Zn, Ni, Fe, Co, Mn. An effect of ashes on crops and element uptake by meadow fescue was examined with pot experiments. The experiments were carried out by using soil composed of loose sand and ash-slag mixture originated from hard coal combustion. The experiments were conducted in four replications in polyethylene pots filled with mineral soil and furnace ash. In the experiment the ash was applied at 23.33 g pot -1 corresponding to 20 t ha -1 and increasing cupper doses. The experiment scheme included also a control containing a mineral soil and ash only. The meadow fescue vegetation period was fixed ay 60 and 75 days. The element content in plant material after dry mineralization was determined by using the ICP-AES method (inductively coupled plasma). It was found that the furnace ash applied only led to considerably reduced crop of meadow fescue. Due to increasing cadmium doses mixed with ash an decreasing content of Zn, Pb, Ni and increasing Cr, Cu, Cd content was observed. When estimating the content of chromium, lead, cooper and nickel in fescue with reference to the IUNG-PIB values, it was found that it meets the good quality feed standarts. A regards zinc and cadmium contents it was found that the allowable abundance of those elements was exceeded. 1. WPROWADZENIE W popiołach ze spalania węgla kamiennego występują: szkliwo, ziarna kwarcu, minerały rudne, śladowe ilości anhydrytu i gipsu, a także kalcyt. Znaczącym składnikiem popiołów paleniskowych jest niespalona substancja węglowa, która m.in. wpływa na tworzenie ziaren agregatów odpowiedzialnych za strukturę popiołów. W składzie chemicznym szkliwa bada- * Dr inż. Jacek Antonkiewicz Katedra Chemii Rolnej, Uniwersytet Rolniczy im. H. Kołłątaja w Krakowie, Al. Mickiewicza 21, 31-120 Kraków; e-mail: rrantonk@cyf-kr.edu.pl 398

Wykorzystanie popiołów paleniskowych do wiązania metali ciężkich występujących w glebie nych popiołów występują Si, Al oraz K. Ponadto ziarna krystaliczne popiołów są zbudowane z faz żelazistych [Ratajczak i in. 1999]. Odpady paleniskowe stanowią układy wielofazowe, zawierające pewne ilości soli nierozpuszczalnych i rozpuszczalnych, które mogą być wymywane do środowiska podczas składowania. Skład chemiczny popiołów paleniskowych obejmuje zarówno pierwiastki zaliczane do ziem alkalicznych (I i II grupa układu okresowego), jak i pierwiastki zagrażające człowiekowi, w tym metale ciężkie [Antonkiewicz 2007]. W badaniach Bahranowskiego i innych [1999] stwierdzono, że popioły paleniskowe wykazują największą wymywalność Ca, Mg, K, Na, prawie całkowicie niewymywalne są natomiast pierwiastki o gęstości powyżej 5 g/cm 3. Niska wymywalność metali ciężkich oznacza, że popioły paleniskowe mogą służyć do wiązania pierwiastków występujących w środowisku w ilościach ponadnormatywnych. Przebadano zatem migrację metali ciężkich występujących w glebie nawożonej popiołem z dodatkiem miedzi. Celem przeprowadzonego doświadczenia było określenie wielkości plonu kostrzewy łąkowej i pobierania Cr, Zn, Pb, Cu, Cd i Ni z gleby lekkiej nawożonej popiołem paleniskowym z dodatkiem wzrastających dawek miedzi. 2. MATERIAŁ I METODY BADAŃ Badania nad wpływem popiołu i zróżnicowanych dawek miedzi na plon, zawartość i pobieranie metali ciężkich przez kostrzewę łąkową (Festuca pratensis Huds.) przeprowadzono w warunkach doświadczenia wazonowego w latach 2006 2007. Do badań użyto gleby bardzo lekkiej, o składzie granulometrycznym piasku luźnego (tab. 1). Gleba zawierała 95% piasku, 2% pyłu, 3% części spławianych [Systematyka 1989]. Próbki gleby do badań pobrano z gminy Bukowno w województwie małopolskim, w której znajdują się Zakłady Górniczo-Hutnicze Bolesław, przerabiające rudy cynku i ołowiu. Odczyn gleby był alkaliczny. Glebę, na której założono doświadczenia, charakteryzowała podwyższona zawartość Pb, małe zanieczyszczenie Zn i średnie zanieczyszczenie Cd [Kabata-Pendias i in. 1993]. Zastosowany popiół paleniskowy był mieszaniną popiołowo- -żużlową z mokrego odprowadzania odpadów paleniskowych ze spalania węgla kamiennego o numerze katalogowym 10 01 80 [Katalog odpadów 2001]. Zawartość metali ciężkich w popiołach, w porównaniu do gleby, nie była na tyle duża, by można było podnosić alarm o potencjalnych zagrożeniach ze strony popiołów paleniskowych. Doświadczenie przeprowadzono w czterech powtórzeniach, w wazonach polietylenowych o pojemności 3,5 kg, napełnionych glebą mineralną i popiołem paleniskowym. W pierwszym roku doświadczenia do gleby wymieszanej z popiołem dodano jednorazowo miedź w dawkach od 30 do 400 mg kg -1 s.m. (tab. 2). Popiół dodano do gleby w ilości 23,33 g na wazon, co odpowiadało 20 t ha -1. W schemacie doświadczeń uwzględniono również obiekt kontrolny, obejmujący wyłącznie glebę mineralną i obiekt z samym po- 399

Jacek Antonkiewicz piołem paleniskowym. We wszystkich wazonach zastosowano stałe coroczne nawożenie NPK, w ilości: 0,3 g N, 0,08 g P, 0,2 K g. kg -1 s.m. gleby, w formie NH 4 NO 3, KH 2 PO 4, KCl. Nawozy mineralne zastosowano w pierwszym roku doświadczenia na dwa tygodnie przed wysianiem roślin w formie roztworów i dokładnie wymieszano z podłożem. W drugim roku nawozy mineralne zastosowano również w formie roztworów na dwa tygodnie przed ruszeniem wegetacji. Okres wegetacji kostrzewy łąkowej wynosił w pierwszym roku 60 dni, a drugim 90 dni. W czasie wegetacji rośliny podlewano wodą redestylowaną, utrzymując wilgotność gleby na poziomie 60% maksymalnej pojemności wodnej. Części nadziemne kostrzewy zbierano corocznie z każdego wazonu (powtórzenia), następnie po wysuszeniu w suszarce w temperaturze 75 o C określono wielkość plonu suchej masy i wyrażono w g s.m. na wazon. Tabela 1. Charakterystyka fizykochemiczna gleby i popiołu zastosowanych w doświadczeniu Table 1. Characteristic phisycochemical of soil and ash use in experiment Parametr Gleba Skala IUNG Zawartość dopuszczalna [Rozp. 2002] Popiół ph (KCl) 7,06 9,85 ph (H2 O) 7,33 10,06 Skład granulometryczny piasek luźny Metale ciężkie zawartość w mg kg -1 s.m. glina piaszczysta pylasta Cr 5,48 0 150 33,85 Zn 251,25 II 300 93,75 Pb 45,10 I 100 18,65 Cu 6,00 0 150 74,50 Cd 2,75 III 4 0,28 Ni 3,38 0 100 39,98 0 zawartość naturalna, I zawartość podwyższona, II gleba słabo zanieczyszczona, III gleba średnio zanieczyszczona. W materiale roślinnym po mineralizacji na sucho oznaczono z każdego powtórzenia: Cr, Zn, Pb, Cu, Cd i Ni metodą ICP-AES (inductively coupled plasma atomowa spektrofotometria emisyjna przy użyciu palnika indukcyjnie wzbudzonej plazmy). Zawartość omawianych metali ciężkich w kostrzewie łąkowej podano jako średnią ważoną zawartość w okresie 2006 2007. Do obliczeń statystycznych zastosowano arkusz kalkulacyjny Microsoft Excel 7.0. Istotność różnic między porównywanymi średnimi plonów kostrzewy i zawartości pierwiastków określano metodą Duncana. Analizę wariancji i test Duncana wykonywano na poziomie istotności α = 0,01. Obliczono współczynniki zmienności wskazujące zmienność zawartości badanych pierwiastków w plonie roślin. 400

Wykorzystanie popiołów paleniskowych do wiązania metali ciężkich występujących w glebie 3. WYNIKI BADAŃ Plon kostrzewy łąkowej. W niniejszej pracy podano sumaryczny plon kostrzewy łąkowej w latach 2006 2007, który był zróżnicowany i wahał się w zależności od obiektu od 7,50 do 28,46 g s.m. na wazon (rys. 1). W badaniach stwierdzono, że wprowadzenie do gleby lekkiej popiołu w dawce 23,33 g na wazon, co odpowiadało 20 t ha -1 (obiekt II) wpłynęło istotnie na zwiększenie plonu kostrzewy łąkowej. Wzrost plonu kostrzewy łąkowej wynosił ok. 20% w stosunku do kontroli. Do gleby nawożonej popiołem zastosowanie dawki miedzi 30 mg. kg -1 s.m. również wpłynęło istotnie na zwiększenie plonu kostrzewy łąkowej. Kolejna dawka miedzi (50 mg. kg -1 ) zaaplikowana do gleby nawożonej popiołem wpłynęła w niewielkim stopniu na wzrost plonu badanej rośliny, nie był to jednak wzrost istotny. Zastosowanie miedzi w dawce 80 mg. kg -1 s.m. do gleby lekkiej wymieszanej z popiołem spowodowało natomiast istotne zmniejszenie plonu kostrzewy w porównaniu do kontroli, o ponad 28%. W obiektach, w których zastosowano większe dawki miedzi (300 400 mg. kg -1 s.m.) nie uzyskano plonu. Z niniejszych badań wynika zatem, że wysokie dawki miedzi zastosowane do gleby lekkiej oddziaływały toksycznie na nasiona kostrzewy łąkowej, nie dopuszczając do ich skiełkowania i wydania plonu. Dodatek popiołu do gleby zanieczyszczonej miedzią nie wpłynął także detoksykująco na środowisko glebowe. Wprowadzenie do gleby wyłącznie popiołu paleniskowego (obiekt IX) również wpłynęło istotnie na zmniejszenie plonu kostrzewy. Obniżenie plonu w obiekcie, w którym zastosowano wyłącznie popiół, wynosiło ponad 66% w porównaniu do kontroli. 30 25 g s.m./wazon 20 15 10 5 0 I II III IV V VI VII VIII IX NIR (001) Obiekty Obiekty [P popiół]: I Gleba kontrola, II 23,33 g P + 0 mg Cu, III 23,33 g P + 30 mg Cu, IV 23,33 g P + 50 mg Cu, V 23,33 g P + 80 mg Cu, VI 23,33 g P + 300 mg Cu, VII 23,33 g P + 350 mg Cu, VIII 23,33 g P + 400 mg Cu, IX wyłącznie popiół. Rys. 1. Plon kostrzewy łąkowej Fig. 1. Yield of Meadow fescue 401

Jacek Antonkiewicz Średnia ważona zawartości metali ciężkich w kostrzewie łąkowej. W badaniach stwierdzono istotny wpływ wprowadzenia do gleby popiołu oraz wzrastających dawek miedzi na pobieranie metali ciężkich przez kostrzewę łąkową (tab. 2). Z badań wynika, że już zastosowanie do gleby popiołu w dawce 23,33 g na wazon, co odpowiadało 20 t popiołu na ha wpłynęło na wzrost zawartości Cr i Cu w kostrzewie łąkowej. Wzrost zawartości wymienionych pierwiastków tłumaczy się ponad 6-krotnie większą zawartością Cr oraz ponad 12-krotnie większą zawartością Cu w popiele. Wymieszanie popiołu paleniskowego z glebą i zastosowanie miedzi w dawkach wzrastających (30 80 mg. kg -1 s.m.) spowodowało istotny wzrost zawartości tego metalu w badanej roślinie. Stwierdzono największy wzrost zawartości miedzi przy dawce 80 mg. kg -1 s.m. gleby wynosił on ponad 4,4 razy więcej w porównaniu do kontroli. Kostrzewę łąkową uprawianą wyłącznie na popiele (obiekt IX) charakteryzowała również wyższa zawartość Cr i Cu w porównaniu do kontroli. Zawartość Cr i Cu w kostrzewie uprawianej wyłącznie na popiele była odpowiednio o ponad 90% i 27% wyższa w porównaniu do kontroli. W przypadku kadmu stwierdzono, że dodatek popiołu oraz wzrastające dawki miedzi do gleby nie wpłynęły istotnie na zmniejszenie zawartości tego metalu w porównaniu do kontroli, zastosowanie wyłącznie popiołu (obiekt IX) wpłynęło natomiast istotnie na zmniejszenie zawartości kadmu w testowanej roślinie. Tabela 2. Zawartość metali ciężkich w kostrzewie łąkowej Table 2. Content of heavy metals in Meadow fescue (Festuca pratensis Huds.) Obiekt Podłoże Poziom Cu Zawartość metali ciężkich w mg. kg -1 s.m. Cr Zn Pb Cu Cd Ni I 6,0 0,40 1210,89 6,26 6,90 1,79 2,30 II 6,0 0,81 734,82 3,82 11,17 1,60 1,60 III 30,0 0,79 709,26 3,66 17,30 1,67 1,73 IV gleba + 50,0 0,84 745,48 3,82 26,49 1,52 1,89 V 23,33 g 80,0 0,81 741,75 3,66 37,31 1,73 1,69 VI popiołu 300,0 VII 350,0 VIII 400,0 IX popiół 6,0 0,77 41,06 1,31 8,77 0,15 0,51 NRI (α=0,01) 0,13 118,78 0,62 2,84 0,46 0,23 V% 22,56 53,68 41,76 65,80 44,15 36,86 W odróżnieniu od wyżej omawianych pierwiastków, wprowadzenie popiołu do gleby lekkiej w dawce 23,33 g na wazon, co odpowiadało 20 t. ha -1 wpłynęło na zmniejszenie wprowadzonej do podłoża glebowego zawartości Zn, Pb i Ni w kostrzewie łąkowej. Przy najwyższej dawce miedzi (obiekt V) obniżenie zawartości Zn, Pb i Ni w kostrzewie wynosiło odpowiednio: 38%, 41%, 26% w porównaniu do kontroli. Jeszcze większe obniżenie zawartości wymienionych pierwiastków stwierdzono w kostrzewie uprawianej wyłącznie na popiele paleniskowym (obiekt IX) i wynosiło dla Zn ponad 90%, a dla Pb i Ni ponad 70% w porównaniu do kontroli. 402

Wykorzystanie popiołów paleniskowych do wiązania metali ciężkich występujących w glebie Ocena zawartości metali ciężkich w kostrzewie łąkowej. Rośliny uprawiane na odpadach powinno się przeznaczać na cele przemysłowe, w tym energetyczne i inne, nie zaleca się natomiast ich wykorzystywać jako paszę. W niniejszym opracowaniu dokonano oceny zawartości metali ciężkich w kostrzewie pod względem paszowym. Krytyczna zawartość tych metali przyjęta do oceny roślin pod względem paszowym nie powinna przekroczyć dla Cd 0,5 mg; Zn 100 mg; Pb 10 mg; Cu 25 50 mg; Ni 50 mg, Cr 20 mg kg -1 s.m. [Gorlach 1991; Kabata-Pendias i in. 1993]. Oceniając przydatność paszową kostrzewy łąkowej uprawianej na glebie z dodatkiem popiołu i z wzrastającymi dawkami Cu stwierdzono, że spełnia ona wymogi pod względem zawartości Cr, Cu, Ni, Pb stawiane paszom dobrej jakości. Stwierdzono, że zawartość niklu w kostrzewie była niedostateczna. Zawartość Zn i Cd natomiast w kostrzewie uprawianej na glebie z dodatkiem popiołu i miedzi wykluczała możliwość jej wykorzystania na cele paszowe. Dopuszczalna zawartość Zn i Cd w kostrzewie uprawianej na tych obiektach była przekroczona odpowiednio ponad 6 i 1,5-krotnie w porównaniu do wartości zalecanej. Pobranie metali ciężkich przez kostrzewę łąkową. Dodatek do gleby popiołu paleniskowego i wzrastających dawek Cu wpłynął na wzrost pobrania przez kostrzewę łąkową Cu, Cr i Cd i na obniżenie Zn, Pb i Ni (tab. 3). Tabela 3. Pobranie metali ciężkich przez kostrzewę łąkową Table 3. Uptake of heavy metals by Meadow festuce (Festuce pratensis Huds.) Nr Obiektu Podłoże Poziom Cu Zawartość metali ciężkich [mg. wazon -1 ] Cr Zn Pb Cu Cd Ni I 6,0 0,009 27,206 0,141 0,156 0,040 0,052 II 6,0 0,022 19,762 0,103 0,300 0,043 0,043 III 30,0 0,022 20,192 0,104 0,491 0,048 0,049 IV gleba 50,0 0,020 18,019 0,092 0,638 0,037 0,045 V 80,0 0,013 11,810 0,060 0,600 0,028 0,027 VI 300,0 VII 350,0 VIII 400,0 IX popiół 6,0 0,006 0,311 0,010 0,066 0,001 0,004 NRI (α=0,01) 0,004 2,965 0,019 0,079 0,012 0,006 V% 46,53 56,84 53,12 63,29 51,46 49,67 Najwieksze pobranie Cu przez kostrzewę łąkową zarejestrowano przy dawce miedzi wynoszącej 50 mg kg -1 s.m. i było ono ponad 3-krotnie większe w porównaniu do kontroli. Największe zaś pobranie Cr i Cd przez kostrzewę stwierdzono przy dawce 30 mg kg -1 s.m. Przy pobraniu przez kostrzewę łąkową Zn, Pb i Ni stwierdzono, że dodatek popiołu do gleby wraz ze wzrastającymi dawkami miedzi ogranicza pobieranie wymienionych metali ciężkich. Najniższe pobranie tych metali ciężkich przez kostrzewę stwierdzono na obiekcie, w którym jako podłoże do uprawy kostrzewy zastosowano wyłącznie popiół paleniskowy. 403

Jacek Antonkiewicz 4. DYSKUSJA WYNIKÓW Skład chemiczny popiołów paleniskowych jest bardzo zróżnicowany i może on w znaczącej mierze oddziaływać na otaczające środowisko. Z racji specyficznych właściwości fizykochemicznych należy szukać prób utylizacji popiołów paleniskowych [Smołka-Danielowska 2001; Żelechower 1998]. Popioły paleniskowe charakteryzuje między innymi wysoka wartość odczynu (odczyn kwaśny), a w konsekwencji wpływ na dostępność pierwiastków dla roślin. W środowisku alkalicznym natomiast metale ciężkie przechodzą w związki niedostępne dla roślin [Andruszczak i in. 1981; Antonkiewicz 2007]. Metale ciężkie występujące w popiołach paleniskowych występują w formach trudno dostępnych i słabo rozpuszczalnych w wodzie bądź też w postaci soli nierozpuszczalnych, stąd istnieje możliwość wykorzystania tych odpadów do wiązania metali ciężkich w podłożach. W badaniach własnych stwierdzono, że pod wpływem dodatku popiołu do gleby i wzrastających dawek miedzi wystąpiło istotne obniżenie Zn, Pb i Ni w kostrzewie łąkowej, wzrost natomiast zawartości Cr, Cu i Cd. Z badań wynika, że rośliny uprawiane na glebie wzbogacanej popiołem paleniskowym zawierały niższe ilości metali ciężkich w porównaniu do kontroli. Dlatego należy rozważyć szersze wykorzystanie popiołów jako sorbentów metali ciężkich. Jak donosi Derkowski [2001] popioły paleniskowe można wykorzystać jako surowiec do produkcji zeolitów sorbujących metale ciężkie. W niniejszych badaniach stwierdzono istotny wpływ popiołów paleniskowych na wzrost plonu kostrzewy łąkowej. Wzrost plonu testowej rośliny był uwarunkowany także corocznym nawożeniem mineralnym, ponieważ popioły paleniskowe są bardzo ubogie w dostępne makroskładniki [Wójcikowska-Kapusta 2006]. 5. WNIOSKI 1. Wprowadzenie do gleby popiołu w ilości 23,33 g na wazon, tj. 20 t ha -1, wpłynęło istotnie na zwiększenie plonu kostrzewy. Na istotny wzrost plonu wpłynął także dodatek do gleby popiołu i miedzi w dawce 30 mg. kg -1. 2. Wprowadzenie do gleby popiołu oraz miedzi w dawce 80 mg kg -1 s.m. wpłynęło na zmniejszenie plonu kostrzewy łąkowej. Plon kostrzewy uprawianej wyłącznie na popiele paleniskowym był niższy w porównaniu do kontroli. 3. Pod wpływem zaaplikowania wzrastających dawek miedzi do gleby wymieszanej z popiołem zarejestrowano obniżenie zawartości Zn, Pb i Ni, a wzrost Cr, Cu i Cd w kostrzewie łąkowej w porównaniu do kontroli. 4. Wyceniając zawartość metali ciężkich w kostrzewie pod względem przydatności stwierdzono, że testowana roślina nadaje się tylko na cele przemysłowe z racji ponadnormatywnej zawartości Cd i Zn. 404

Wykorzystanie popiołów paleniskowych do wiązania metali ciężkich występujących w glebie PIŚMIENNICTWO ANDRUSZCZAK E., STRĄCZYŃSKI S., ŻURAWSKI H., PABIN J., KAMIŃSKA W. 1981. Właściwości fizyczne i chemiczne popiołów z hałdy Elektrociepłowni Czechnica oraz skład chemiczny roślin zasiedlających hałdę. Roczn. Glebozn. 32, 2: 25 35. ANTONKIEWICZ J. 2007. Wpływ mieszanin popiołowo-osadowych i popiołowo-torfowych na plon mieszanki traw z komonicą zwyczajną i zawartość wybranych pierwiastków w mieszance. Acta Sci. Pol., Formatio Circumiectus 6, 3: 65 76. BAHRANOWSKI K., GÓRNIAK K., RATAJCZAK T., SIKORA W.S., SZYDŁAK T., WYSZO- MIRSKI P. 1999. Wymywalność niektórych pierwiastków głównych i śladowych z zawiesiny wodnej popiołów lotnych. Wyd. Pol. Tow. Mineral., Prace specjalne, z. 13: 35 41. DERKOWSKI A. 2001. Różnorodne metody syntezy zeolitów z popiołów lotnych jako próba utylizacji odpadów paleniskowych. Przegląd Geologiczny 49(4): 337. GORLACH E. 1991. Zawartość pierwiastków śladowych w roślinach pastewnych jako miernik ich wartości. Zesz. Nauk. AR w Krakowie, 262, Sesja Nauk. z. 34: 13 22. KABATA-PENDIAS A., MOTOWICKA-TERELAK T., PIOTROWSKA M., TERELAK H., WI- TEK T. 1993. Ocena stopnia zanieczyszczenia gleb i roślin metalami ciężkimi i siarką. Ramowe wytyczne dla rolnictwa. Puławy, P. (53), IUNG: 20. Katalog odpadów 2001. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 27 września 2001 r. w sprawie katalogu odpadów. Dz.U. Nr 112, poz. 1206. RATAJCZAK T., GAWEŁ A., GÓRNIAK K., MUSZYŃSKI M., SZYDLAK T., WYSZOMIRSKI P. 1999. Charakterystyka popiołów lotnych ze spalania niektórych węgli kamiennych i brunatnych. Wyd. Pol. Tow. Mineral., Prace specjalne, z. 13: 9 34. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 9 września 2002 r. w sprawie standardów jakości gleby oraz standardów jakości ziemi. Dz.U. 2002 r. Nr 165, poz. 1359. SMOŁKA-DANIELOWSKA D. 2001. Badania składu fazowego popiołów powęglowych z indywidualnych palenisk domowych i jego wpływ na środowisko. Zesz. Nauk. Politechniki Śląskiej 1515, Seria: Górnictwo z. 249: 157 164. Systematyka gleb Polski. PTG. 1989. Roczn. Glebozn. 40, 3/4: 1 150. WÓJCIKOWSKA-KAPUSTA A. 2006. Wpływ kompostów z osadu ściekowego i popiołu na zawartość wapnia, magnezu i potasu w mieszance traw oraz rekultywowanym gruncie. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. 512: 661 667. 405