OKREŚLENIE ZMIENNOŚCI POWIERZCHNIOWEJ ZANIECZYSZCZENIA GLEB CHROMEM

Podobne dokumenty
w gruntach w zasięgu oddziaływania elektrociepłowni owni Czechnica w Siechnicach.

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,

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 956 próbkach gleby, b. zawartości metali ciężkich (Pb, Cd, Zn, Cu, Ni i Cr ) w 14 próbkach gleby,

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

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

JAKOŚĆ ŚRODOWISKA WODNEGO LESSOWYCH OBSZARÓW ROLNICZYCH W MAŁOPOLSCE NA PRZYKŁADZIE ZLEWNI SZRENIAWY

Prawdziwy rozwój człowieka, zwierzęcia i roślin zależy od gleby Hipokrates

Lp. STANDARD PODSTAWA PRAWNA

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

Paweł Kapusta Barbara Godzik Grażyna Szarek-Łukaszewska Małgorzata Stanek. Instytut Botaniki im. W. Szafera Polska Akademia Nauk Kraków

SPRAWOZDANIE z identyfikacji zanieczyszczenia powierzchni ziemi

KIELECKIE TOWARZYSTWO NAUKOWE

Stan zagrożenia gleb Polski podstawowymi ksenobiotykami mineralnymi i organicznymi

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

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

WYKORZYSTANIE FUNKCJI ROZMYTYCH I ANALIZ WIELOKRYTERIALNYCH DO OPRACOWANIA CYFROWYCH MAP GLEBOWOROLNICZYCH

Babiogórski Park Narodowy.

Jak poprawnie wykonać ogólne i szczegółowe badania stanu środowiska w terenie?

ROLNICZA PRZESTRZEŃ PRODUKCYJNA

Rozmieszczanie i głębokość punktów badawczych

1. Udział dochodów z działalności rolniczej w dochodach gospodarstw domowych z użytkownikiem gospodarstwa rolnego w 2002 r.

Powiat starachowicki

Zawartość składników pokarmowych w roślinach

Międzynarodowa Konferencja Doświadczenia w transgranicznym postępowaniu ze starymi zanieczyszczeniami, Drezno, r.

Znaczenie modelowania w ocenie jakości powietrza. EKOMETRIA Sp. z o.o.

Analiza i monitoring środowiska

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

LISTA 4. 7.Przy sporządzaniu skali magnetometru dokonano 10 niezależnych pomiarów

JAKOŚĆ POWIETRZA W WARSZAWIE

Sprawozdanie z badań jakości powietrza wykonanych ambulansem pomiarowym w Tarnowskich Górach w dzielnicy Osada Jana w dniach

Bezpieczeństwo ekologiczne współspalania odpadów w piecach cementowych. Dyrektor ds. Produkcji Paweł Zajd

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

Metody obliczania obszarowych

Metody obliczania obszarowych

OCENA WYKORZYSTANIA CIĄGNIKÓW ROLNICZYCH W GOSPODARSTWACH RODZINNYCH

KARTA KURSU. Rekultywacja gleb i gruntów. Kod Punktacja ECTS* 2


Mapa glebowo - rolnicza

Zad. 4 Należy określić rodzaj testu (jedno czy dwustronny) oraz wartości krytyczne z lub t dla określonych hipotez i ich poziomów istotności:

Kontrola i zapewnienie jakości wyników

TOM I Aglomeracja warszawska

Określenie wpływu dodatku bentonitu na polepszenie właściwości geotechnicznych osadów dennych Zbiornika Rzeszowskiego.

Dokumentacja i badania dla II kategorii geotechnicznej Dokumentacja geotechniczna warunków posadowienia.

Wykład 4. Plan: 1. Aproksymacja rozkładu dwumianowego rozkładem normalnym. 2. Rozkłady próbkowe. 3. Centralne twierdzenie graniczne

Statystyki: miary opisujące rozkład! np. : średnia, frakcja (procent), odchylenie standardowe, wariancja, mediana itd.

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA. z dnia 23 grudnia 2002 r.

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

ANALIZA ISTNIEJĄCYCH DZIAŁEK SIEDLISKOWYCH NA TERENIE GMINY DOMANIÓW

Przykład wdrożenia długofalowego programu wapnowania regeneracyjnego w województwie śląskim. Zygmunt Piotr Adrianek

METALE CIĘŻKIE W UKŁADZIE GLEBA-ROŚLINOŚĆ W ŚRODOWISKU WIELKOMIEJSKIM

Stacja Kompleksowego Monitoringu Środowiska Puszcza Borecka

Katedra Ochrony Środowiska

Statystyka. Rozkład prawdopodobieństwa Testowanie hipotez. Wykład III ( )

Walidacja metod analitycznych Raport z walidacji

Badania uwalniania rtęci w procesie spalania węgla i biomasy w gospodarstwach domowych

OCENA WYNIKÓW BADAŃ W GMINIE KRZYŻANOWICE

powiat jeleniogórski

Ocena jakości wód powierzchniowych rzeki transgranicznej Wisznia

Projekt pod nazwą: Rekultywacja składowisk odpadów w województwie kujawsko-pomorskim na cele przyrodnicze

Szkolenie z zakresu stosowania nawozów BLOK 5

Oszacowanie i rozkład t

5.3. Sporządzenie modelu rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń.

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

Wnioskowanie statystyczne. Statystyka w 5

OCENA WYNIKÓW BADAŃ W GMINIE KUŹNIA RACIBORSKA

Raport za okres styczeń czerwiec 2017 r.

Sylabus przedmiotu: Data wydruku: Dla rocznika: 2015/2016. Kierunek: Opis przedmiotu. Dane podstawowe. Efekty i cele. Opis.

Analiza zmienności przestrzennej zanieczyszczeń wód powierzchniowych z użyciem narzędzi GIS

Wójt Gminy Kwilcz ZMIANA STUDIUM UWARUNKOWAŃ I KIERUNKÓW ZAGOSPODAROWANIA PRZESTRZENNEGO GMINY KWILCZ

Warunki techniczne wykonywania nasypów.

BADANIE I OCENA STANU ZANIECZYSZCZENIA GRUNTU

Obciążenia, warunki środowiskowe. Modele, pomiary. Tomasz Marcinkowski

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć

Opinia geotechniczna. dla projektowanej budowy Parku Wodnego w Częstochowie przy ul. Dekabrystów. Sp. z o.o.

Kielce miasto na prawach powiatu

Rok akademicki: 2014/2015 Kod: DIS s Punkty ECTS: 2. Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: -

Dz.U. 199 Nr 72 poz. 813

ZAWARTOŚĆ Cd, Pb, Zn i Cu W GLEBACH WYBRANYCH PARKÓW MIEJSKICH KRAKOWA. CONTENTS OF Cd, Pb, Zn AND Cu IN SOIL OF SELECTED PARKS OF CITY OF KRAKóW

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

OPINIA GEOTECHNICZNA

OCENA STANU TECHNICZNEGO SIECI ELEKTROENERGETYCZNYCH I JAKOŚCI ZASILANIA W ENERGIĘ ELEKTRYCZNĄ MAŁOPOLSKIEJ WSI

Gleboznawcza klasyfikacja gruntów na terenie powiatu jeleniogórskiego w roku 1957 Dariusz Gregolioski

Ogólna charakterystyka zlewni górmej Zgłowiączki (Kanału Głuszyńskiego)

GOSPODARKA ZŁÓŻ SUROWCÓW MINERALNYCH i ICH OCHRONA

Międzynarodowa Konferencja Doświadczenia w transgranicznym postępowaniu ze starymi zanieczyszczeniami, Drezno, r.

Dyrektywa o osadach ściekowych

Pozwolenia na emisje gazów (pyłów) do powietrza

WIELKOŚĆ PRODUKCJI ROŚLINNEJ A NAKŁADY PRACY W GOSPODARSTWACH EKOLOGICZNYCH

CHROM I INNE METALE CIĘŻKIE W GLEBACH WROCŁAWSKICH TERENÓW WODONOŚNYCH W SĄSIEDZTWIE HAŁDY ŻUŻLA ŻELAZOCHROMOWEGO W SIECHNICACH

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

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1539

W imieniu PP2 - IMGW-PIB OWr, Polska Dr inż. Agnieszka Kolanek

Miasto Stołeczne Warszawa pl. Bankowy 3/5, Warszawa. Opracował: mgr Łukasz Dąbrowski upr. geol. VII Warszawa, maj 2017 r.

DOKUMENTACJA SYSTEMU ZARZĄDZANIA LABORATORIUM. Procedura szacowania niepewności

UZASADNIENIE DO UCHWAŁY NR XXX/414/VI/2012 RADY MIASTA POZNANIA z dnia 17 kwietnia 2012r.

W OPARCIU JEDNOWIĄZKOWY SONDAŻ HYDROAKUSTYCZNY

Populacja generalna (zbiorowość generalna) zbiór obejmujący wszystkie elementy będące przedmiotem badań Próba (podzbiór zbiorowości generalnej) część

Transkrypt:

ROCZNIKI GLEBOZNAWCZE TOM LV NR 1 WARSZAWA 2004: 229-236 MARIA TRAFAS, TADEUSZ GOŁDA OKREŚLENIE ZMIENNOŚCI POWIERZCHNIOWEJ ZANIECZYSZCZENIA GLEB CHROMEM THE DETERMINATION OF THE SUPERFICIAL VARIABILITY OF CHROMIUM CONTAMINATION OF SOIL Wydział Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie Abstract: The study presents variability of Cr contents in soils being under influence of emission from Alwernia Chemical Plant. Samples of soils were collected from three fields of an area of 1 ha each with regular grid pattern 20 x 20 m and 10 x 10 m. Cr contents was determined in mixture of HC14 and H N 0 3 (4:1) with use of ASA method. Very high contamination of the soils by chromium which cumulates only in the surface layer (down to 30 cm) was found. In the vicinity of the emission sources differences between Cr contents can reach up to 1000 mg/kg for the spots being 10 to 20 m apart from each other. The areas with lower level of contamination show lower contents diversity. Słowa kluczowe: metale ciężkie, chrom, zanieczyszczenie gleby. Key words: heavy metals, chromium, soil contamination. WSTĘP Procedury tworzenia tzw. Ocen Oddziaływania na Środowisko (OOŚ) dla nowopowstających czy też modernizujących się jednostek przemysłowych przewidują sporządzenie oceny stanu istniejącego, a także prognozy zmian najważniejszych komponentów środowiska w tym środowiska glebowego. Oddziaływanie na gleby jest wielokierunkowe, zmiany mogą dotyczyć warunków wilgotnościowych, mogą to być przekształcenia geomechaniczne, a także dotyczyć właściwości chemicznych. W przypadku tych ostatnich uwzględniane być mogą różne przekształcenia chemiczne gleb, w tym ich zanieczyszczenie pierwiastkami śladowymi. Są to jedne z częściej badanych zmian glebowych ze względu na rozległość zasięgu, duży stopień szkodliwości, długotrwałość oddziaływania i trudności rekultywacji [Kabata-Pendias 1999]. Nie bez znaczenia są też możliwości analityczne, umożliwiające szybkie i stosunkowo proste uzyskanie wyników [Ostrowska i in. 1991, Kabata-Pendias i in. 1995]. Chociaż technika *Praca wykonana w ramach grantu 8 T 12 E 007 20.

230 M. Trcifas, T. Golda analityczna jest opanowana, często nie zwraca się dostatecznej uwagi na to, że dokładność i wiarygodność wyników zależą w dużej mierze od sposobu pobierania prób glebowych [Gruszczyński i in. 1991, Nowicka i in. 2000]. Metodyka pobierania prób związana jest z pytaniami, na które chcemy odpowiedzieć - czy interesuje nas stan wyjściowy (często zmieniony już w stosunku do warunków naturalnych), czy chcemy uzyskać odpowiedzi dotyczące zakresu zmian i ewentualnie ich dynamiki. Istotna jest też wielkość powierzchni i skala, w jakiej będziemy pracować. Informacje uzyskane np. z atlasów zanieczyszczenia gleb czy raportów wojewódzkich są z reguły niewystarczające, gdyż sieć monitoringu jest zbyt mało szczegółowa (1 punkt na kilka km 2)[Lis i in. 1995]. Ponadto podana dla danego punktu wartość (często wykorzystywana do interpolacji) nie charakteryzuje wielkości rozproszenia badanego zjawiska wokół tego punktu. Ustalenie faktycznego poziomu zawartości metali ciężkich (potrzebne np. przy racjonalnym wykorzystaniu przestrzeni produkcyjnej w miejscowych planach zagospodarowania przestrzennego) wymaga przeprowadzenia specjalnych badań. Są one pracochłonne i kosztowne i choćby z tego względu należy dążyć do ich minimalizacji, m.in przez redukcję liczby punktów pobrania prób. Metodyka pobierania prób gleb nie została jeszcze opracowana w sposób zadowalający. Związane jest to z dużą zmiennością prób wynikającą ze zróżnicowania typologicznego gleb, na które nakłada się zróżnicowane oddziaływanie przemysłu (w przypadku metali ciężkich najczęściej opad pyłu). Badania zanieczyszczeń gleb prowadzone w różnych rejonach wykazały, że punkty położone nawet bardzo blisko siebie mogą się charakteryzować zawartością metali ciężkich nakazującą zaliczenie ich do różnych stopni zanieczyszczenia [Florencka i in. 2003, Gruszczyński i in. 1996, Nowicka i in. 2000, Trafas i in. 1990, Wężyk i in.2001 ]. Z kolei jeżeli pobierane są próby średnie, nie można określić dokładności ustalenia zawartości, a tym bardziej ocenić, czy jest ona wystarczająca. CEL I METODYKA BADAŃ Prowadzone badania miały dwa podstawowe cele. Pierwszy dotyczył poznania zmian zawartości, a właściwie zmienności zanieczyszczenia metalami w górnym poziomie glebowym na bardzo małych odległościach. Oczekiwano odpowiedzi, jaka jest wielkość, skala wahań pierwiastka stanowiącego zanieczyszczenie gleb, a zatem poznania ewentualnego błędu oceny, jaki może wystąpić w obrębie jednohektarowej powierzchni, przy pobieraniu prób pojedynczych. Drugim celem było określenie zmienności stopnia zanieczyszczenia przy przewidywanym, różnym poziomie zanieczyszczenia wynikającym z odmiennej odległości od emitora zbiorczego. Badania prowadzono w Alwerni, ze względu na to, że stwierdzane tam zanieczyszczenie gleb związane jest tylko z emisją jednego zakładu (Zakłady Chemiczne Alwernia). Ponadto głównym czynnikiem skażającym jest chrom, na ogół nie występujący w składzie innych emisji, co pozwala na uniknięcie błędnej oceny wpływów, przy nakładaniu się zanieczyszczeń, pochodzących z różnych źródeł (m.in. komunikacyjnych), w tym i dalekiego zasięgu. Badania przeprowadzono na trzech jednohektarowych powierzchniach, położonych w różnej odległości (około 150, 1000 i 2000 metrów) na zachód od ZCh Alwernia (rys. 1), gdzie w związku z tym można się było spodziewać zróżnicowanych poziomów zanieczyszczeń, szczególnie chromem. Na powierzchniach tych metodami geodezyjnymi wytyczono siatki kwadratów o boku 20 m. Dla jeszcze dokładniejszego sprawdzenia

Określenie zmienności powierzchniowej zanieczyszczenia gleb chromem 231 RYSUNEK 1. Lokalizacja badanych pól FIGURE 1. Location of investigation areas zmienności poziomu zanieczyszczeń, na polu 2 położonym najbliżej Zakładów, zagęszczono dodatkowo siatkę do boku 10-metrowego. W celu oceny naturalnej zmienności zawartości chromu w glebach niezanieczyszczonych tym pierwiastkiem zrealizowano też badania na terenie położonym poza zasięgiem oddziaływania ZCh Alwernia (pole 1). We wszystkich wytyczonych wierzchołkach pobrano z głębokości 0-20 cm próby do analiz ( przy boku 10-metrowym - 121 prób z powierzchni 1 ha; przy bokach 20-metrowych - 36 prób). Pobrano też z każdej powierzchni próbkę średnią, zgodnie z zaleceniami (uśrednienie 30 nakłuć). Oprócz tego w obrębie każdej z powierzchni wykonano po 5 głębszych odkrywek, z których pobrano próbki systematycznie, z głębokości 0-2, 2-4, 4-6, 6-8, 8-10, 10-15, 15-20, 20-30 cm i głębiej z warstw o miąższości 10 cm. Próby pobierano zasadniczo do 100 cm, chyba że obecność wody gruntowej zmuszała do ograniczenia głębokości. W pobranych próbach oznaczono podstawowe właściwości fizyczne i chemiczne metodami przyjętymi w badaniach gleboznawczych oraz zawartość Cr i innych metali ciężkich (Ni, Cu, Zn, Cd, Pb) w formach rozpuszczalnych w mieszaninie HC104 i H N 03(4:1) metodą ASA na aparacie Hitachi z korekcją zeemanowską, a także zawartość rtęci za pomocą aparatu AMA 254 [Lityński i in. 1976, Ostrowska i in. 1991 ]. W niniejszej pracy ograniczono się do omówienia zróżnicowania powierzchniowego i pionowego zawartości chromu w badanych glebach i oszacowania błędów popełnianych w zależności od metodyki pobierania prób. WYNIKI BADAŃ W obszarze objętym badaniami gleby są wytworzone z piasków akumulacji lodowcowej oraz z piasków teras akumulacyjnych rzek. Według materiałów kartograficzno-glebowych gleby w obrębie poszczególnych badanych pól wykazują uziamienie piasków słabogliniastych płytkich, na piaskach luźnych (pole 2) i piasków

232 MTrafas, T. Golda gliniastych lekkich na piaskach słabogliniastych (pole 4) oraz piasków gliniastych mocnych naglinowych (pole 3). Zgodnie z obecnie obowiązującą systematyką zaliczono gleby do typu brunatnych wyługowanych i płowych. W obrębie pola 2 zwierciadło wody gruntowej utrzymuje się płytko, na głębokości kilkudziesięciu cm, wyraźne plamiste oglejenie zaznacza się tuż poniżej poziomu próchnicznego (darniowego lub omopróchnicznego), już od głębokości 25-30 cm. Gleby pola 3 charakteryzują się występowaniem odgórnego oglejenia. Plamy glejowe pojawiają się w strefie usytuowanej bezpośrednio nad zwięźlejszym podłożem, występującym na głębokości 40-70 cm. Gleby z rejonu badań użytkowane były jako grunty orne lub użytki zielone, na ogół niskiej lub co najwyżej średniej jakości (pole 2 - klasa bonitacyjna głównie VI i V, pole 3 - IVb i V, pole 4 - głównie V). Obecnie duża ich część stanowi odłogi rolnicze. Przeprowadzone badania wykazały, że w glebach badanych pól średnie zawartości badanych metali kształtują się następująco: Ni 8-11 mg/kg, Cu 4-6 mg/kg, Zn 64-80 mg/kg, Cd 0,8-1,2 mg/kg, Pb 31-45 mg/kg. Są więc one niższe od wartości dopuszczalnych, podanych w Rozporządzeniu Ministra Środowiska w sprawie standardów jakości gleby oraz standardów jakości ziemi z dnia 9 września 2002 r., jak też wartości uznanych za charakterystyczne dla gleb uprawnych niezanieczyszczonych (względnie o podwyższonej zawartości metali ciężkich) [Kabata-Pendias i in. 1995]. Natomiast wszystkie badane gleby są zanieczyszczone związkami chromu, przy czym rozkład zanieczyszczeń w profilu glebowym jest specyficzny. We wszystkich przypadkach kumulacja tego pierwiastka występowała wyłącznie w warstwach powierzchniowych do głębokości 30 cm. Najwyższe zawartości chromu stwierdzano do głębokości 20 cm, natomiast wartości przekraczające poziom dopuszczalny (150 mg/kg) występowały tylko do głębokości 30 cm. Poniżej tej głębokości nastę-powało gwałtowne obniżenie zaw ar-tości, nie tylko do poziom u spełniającego standardy czystości dla użytków rolnych czy leśnych, ale do poziom u uznawanego za naturalną zawartość, przy wahaniach od 7 do 57 m g/k g [K abata-pendias i in. 1995, Kabata-Pendias 1999, Lityński i in. 1976, R ozporządzenie M.Ś. 2002]. Szczegółowe wyniki tych badań omówiono w oddzielnej publikacji [Trafas i in. 2003], natomiast ich syntetyczny wynik dobrze obrazuje rysunek 2. Bardzo wysoki poziom zawartości Cr w glebach stwierdzany wyłącznie w warstwie powierzchniowej jednoznacznie w skazuje na w pływ antropogeniczny. Zaw artość chrom u w posz- RYSUNEK 2. Zawartość Cr w glebach z rejonu CZególnych punktach jest wynikiem Alwerni opadu zanieczyszczeń, którego wielkość FIGURE 2. Content of Cr in soil from the Alwernia zależy od parametrów emisji i warunków region

Określenie zmienności powierzchniowej zanieczyszczenia gleb chromem 233 TABELA 1. Zawartość chromu w glebach badanych pól TABLE 1. Content of chromium in the soil of the investigation areas Nr pola Area No. Sposób pobrania próbek Sampling method Cr [mg kg '] min max średnia mean Odchylenie stand. SD [mg.kg '] Liczba próbek No of samples Współczynnik zmienności RSD (%) 2 siatka grid 2 0 x 2 0 m 36 530 1350 857 253 29,5 1 1050 3 siatka grid 2 0 x2 0 m 36 770 1740 1151 245 2 1. 2 1 1300 4 siatka grid 2 0 ^ 2 0 m 36 520 930 709 103 14.6 1 710 1 Siatka grid 10x10 m 1 2 1 13 32 23.4 3.75 16.0 1 27.5 2 Siatka grid 10x10 m 1 2 1 430 1750 889 274 30.8 1 1050 jej rozprzestrzeniania (rodzaj emitora, wysokość, wyniesienie termiczne, wiel-kość emisji, charakter - pył czy gaz, wielkość ziam, kierunku i siły wiatru, rzeźby terenu, szorstkości powierzchni itp.), natomiast naturalna zmienność zawartości tego pierwiastka występująca w skałach macierzystych, czy zróżnicowanie związane z przebiegiem procesów glebotwórczych, kształtujących budowę profilu mają w tym przypadku znaczenie drugorzędne. Zawartości Cr w glebach poszczególnych badanych pól przedstawiono w tabeli 1, zaś histogramy rozkładu na rysunku 3. Podane wyniki i histogramy wskazują na bardzo duże zróżnicowanie zawartości Cr w glebach badanych pól. Najwyższe zanieczyszczenie występowało na powierzchni odległej o około 1 km od Zakładu (1151 mg/kg) i jest to w przybliżeniu (na tym kierunku) strefa maksymalnego opadu emitowanych substancji, bowiem na trzeciej powierzchni, odległej o około 2 km średnia wartość obniżyła się do około 700 mg/kg. Zanieczyszczenie chromem na powierzchni położonej najbliżej Zakładów kształtowało się na poziomie o około 300 mg/kg niższym od maksimum. Charakterystyczne jest przy tym, że średnia uzyskana ze 121 pojedynczych oznaczeń była bardzo bliska średniej z 36 punktów. Z drugiej strony jednak zawartość Cr oznaczona w próbce, pobranej jako średnia z 30 punktów, rozmieszczonych równomiernie na całej powierzchni różni się znacznie od wartości obliczonych średnich, nie mieszcząc się w 95% przedziale ufności. Związane to jest prawdopodobnie z bardzo dużym zróżnicowaniem zawartości chromu

2 3 4 M. Trafas, T. Golda Pole 2 (siatka 20*20m) Pole 3 (siatka 20*20m) Pole 4 (siatka 20*20m) 400 600 800 1000 1200 1*400 Pole 2 (siatka 10х 10 m) 1200-1500 450 550 650 750 850 950 Pole 1 (siatka 10*1 Om) 200 ÔOO 1000 1400 1800 10 14 18 22 26 30 34 RYSUNEK 3. Histogram y rozkładu zawartości Cr w próbkach gleb z badanych pól FIGURE 3. Histograms of Cr content in soil samples from the investigation areas w obrąbie badanych pól. W pobliżu źródła emisji różnica pomiędzy minimalnymi i maksymalnymi zawartościami (rozstęp zawartości) jest bardzo duża wynosząc dla siatki 20 X 20 m około 800 mg/kg (pole 2) i około 1000 mg/kg (pole 3). Na polu 4, położonym dalej od Zakładów Chemicznych rozstęp jest mniejszy, kształtując się na poziomic około 400 mg/kg. Różnice między wynikami analiz poszczególnych próbek pobranych z blisko położonych punktów są zaskakująco duże. W przypadku pola 2, położonego najbliżej źródła emisji, największa różnica dla punktów odległych o 20 m wyniosła 650 mg/kg, w przypadku pola 3 kształtowała się ona na podobnym poziomie wynosząc 680 mg/kg, w przypadku pola 4, słabiej zanieczyszczonego, była już znacznie mniejsza i wynosiła 240 mg/kg. Największą różnicę stwierdzono w przypadku pola 2, analizując rozmieszczenie zawartości Cr w glebach, badane w siatce 10-metrowej. Wyniosła ona aż 1000 mg/kg dla punktów oddalonych o 10 m od siebie. Jest to teoretycznie najwyższy błąd, jaki może wystąpić przy pobieraniu pojedynczych prób. Oczywiście różnice te dotyczą zanieczyszczeń, które przekraczają znacznie granicę przyjętą w standardach, lecz w przypadku stosowania bardziej rozbudowanej skali ocen (np. 5-stopniowej skali podanej w opracowaniu pod red. Kabaty-Pendias) może to spowodować przesunięcie w granicach nawet 3 stopni. Tak duża zmienność, może wpłynąć, przy pobieraniu prób pojedynczych, na znaczne zniekształcenie przestrzennego obrazu rozkładu zanieczyszczeń. Szczególnie dotyczy to obszarów położonych stosunkowo blisko źródła emisji. Wskazują na to także współczynniki zmienności, które dla pola 2 są wyraźnie wyższe od współczynników dla terenów położonych dalej. Udokumentowana duża różnica stopnia zanieczyszczenia wskazuje na trudności w przeprowadzeniu obiektywnej oceny rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń oraz ich rozkładu przestrzennego i to nie tylko w pobliżu źródła emisji, lecz i w nieco dalszej od niego odległości. Interpretując wyniki badań w przypadku terenów słabiej zanie

Określenie zmienności powierzchniowej zanieczyszczenia gleb chromem 235 czyszczonych trzeba też uwzględniać naturalne zróżnicowanie zawartości. Nawet w przypadku jednolitego materiału glebowego (less) na polu 1 współczynnik zmienności wyniósł 16% - i z takim błędem należy się liczyć, nawet wtedy, gdy pobierana jest próba, stanowiąca średnią z 30 punktów. W przypadku poszukiwania odpowiedzi, dotyczącej stopnia skażenia jakiegoś pola (gospodarstwa) należy bezwzględnie przestrzegać zasady pobierania prób losowo z całej powierzchni, minimum z 30 punktów, przy czym dla zwiększenia pewności, szczególnie tam gdzie zanieczyszczenia utrzymują się w pobliżu wartości granicznych, byłby wskazany np. trzykrotny pobór i analiza niezależnych prób. Jeżeli celem badań jest uzyskanie obrazu przestrzennego rozkładu zanieczyszczeń gleb najczęściej wykorzystywane są wyniki z prób pobranych w wierzchołkach siatki kwadratów lub wzdłuż linii usytuowanych promieniście w stosunku do źródła emisji. Najbardziej wiarygodne wyniki w takich przypadkach można byłoby uzyskać wtedy, gdyby poszczególne punkty charakteryzowały powierzchnie np. 1-hektarowe, a próby pobierane tak jak wcześniej. Zwiększyłoby to jednak nakład pracy terenowej do rozmiarów niemożliwych do zaakceptowania. W tej sytuacji musi się utrzymać system pobierania punktowego, jednak powinny to być próby średnie z kilku do kilkunastu punktów z podaniem przybliżonego promienia ich rozmieszczenia, bowiem jak wykazały przeprowadzone badania próba pojedyncza może być obarczona bardzo dużym błędem [Lis J i in. 1995, Gruszczyński i in. 1996, Trafas i in.1990]. W przypadku wyników odstających, które powodują wyraźną deformację układu izolinii należy - o ile to możliwe - przeprowadzić badania sprawdzające. Aby minimalizować nakład prac, dążąc równocześnie do uzyskania prawidłowego obrazu oddziaływania, powinno się pracę wykonywać etapami, jak zresztą zaleca wspomniane we wstępie rozporządzenie dotyczące standardów. Najistotniejsze jest ustalenie granicy między terenami czystymi i zanieczyszczonymi. Na podstawie sieci o dużych oczkach, np. 1czy 2 km można uchwycić strefę, w której prawdopodobnie znajdować się będzie ta granica. Następnie w pobliżu tej hipotetycznej granicy zagęszcza się siatkę np. dwukrotnie, wykorzystując dodatkowo wszelkie dostępne dane z różnych źródeł. Procedurę zmniejszania wymiarów siatki prowadzi się do założonej dokładności, wynikającej przede wszystkim z możliwości kartograficznego opracowania wyników. Zaproponowana metodyka pozwala na ograniczenie ilości pobieranych prób, przy zachowaniu wiarygodności badań. Dochodzenie do wyniku od ogółu do szczegółu pozwala na zrezygnowanie z dalszych badań na powierzchniach czystych i zwiększenie liczby danych z terenów zanieczyszczonych. Zawartość metali, stanowiąca zanieczyszczenie gleb wewnątrz poszczególnych kwadratów może być wówczas oceniana jako średnia z poszczególnych naroży z podaniem wielkości rozproszenia. Przynajmniej w ten sposób można podać wahania zawartości zanieczyszczeń w glebach, z jakimi należy się liczyć na ocenianych powierzchniach. WNIOSKI 1. Badane gleby znajdują się w strefie silnego oddziaływania zanieczyszczeń emitowanych przez Zakłady Chemiczne Alwernia S.A. Ich warstwy powierzchniowe zawierają bowiem od 3- do ponad 10-krotnie więcej chromu od wartości dopuszczalnej dla użytków rolnych czy leśnych. 2. Emitowane związki chromu kumulują się w warstwach próchnicznych. Nie stwierdzono procesu przemieszczenia Cr do poziomów głębszych. Poniżej 30 cm zawar

23 6 M. Trafas, T. Golda tość chromu w glebie odpowiada zawartości uznawanej za naturalną. 3. Maksymalne nagromadzenie chromu stwierdzono w odległości około jednego kilometra od ZCh Alwernia. Średnia zawartość Cr w glebie wynosiła 1150 ±245 mg/ kg- 4. Zróżnicowanie poziomu zanieczyszczeń jest najsilniejsze w pobliżu źródła emisji. Różnice zawartości Cr w glebie w próbkach pobranych z punktów położonych w odległości 10-20 metrów dochodzą nawet do 1000 mg/kg. 5. Zróżnicowanie zawartości Cr w glebach zmniejsza się wraz z większaniem się odległości od źródła emisji, jednak nawet na odległości 2 km dla powierzchni 1 ha, różnica między zawartościa maksymalną i minimalną wynosi 400 mg/kg. 6. Duża zmienność poziomu zanieczyszczeń w glebach, znajdujących się w zasięgu wpływów przemysłu wymusza potrzebę poszukiwania nowych metod pobierania prób na takich terenach. Prowadzenie prac etapami (metodyka od ogółu do szczegółu ) pozwala na ograniczenie ilości prac terenowych i laboratoryjnych, przy zachowaniu dużej wiarygodności otrzymanych wyników. LITERATURA FLORENCKA N., SEREMET B., TRAFAS M. 2003: Badania skażenia gleb w sąsiedztwie byłego zakładu Polam-Rzeszów. Wyd. AGH, Kraków, Inżynieria Środowiska 8, 1: 87-97. GRUSZCZYŃSKI S., TRAFAS M. 1991: Problemy metodyczne badania skażeń gleb. Krajowa Konferencja Geologiczna na temat: Aspekty ochrony środowiska.wyd. AGH, Kraków: 121 125. GRUSZCZYŃSKI S., TRAFAS M. 1996: Próba oceny zasięgu oddziaływania osadnika odpadów poflotacyjnych rud Zn i Pb na zmiany właściwości gleb. Wyd. AGH, Kraków, Inżynieria Środowiska 1: 137-148. KABATA-PENDIAS A. i in. 1995: Podstawy oceny chemicznego zanieczyszczenia gleb: metale ciężkie, siarka. WWA. PIOS,Warszawa: 41 ss. KABATA-PENDIAS A. 1999: Biogeochemia pierwiastków śladowych. PWN, Warszawa: 398 ss. LITYŃSKI T., JURKOWSKA H., GORLACH E. 1976: Analiza chemiczno-rolnicza. PWN Warszawa: 330 ss. LIS J., PASIECZNA A. 1995: Atlas geochemiczny Górnego Śląska 1: 200 000. Wyd. Kartogr. Polskiej Agencji Ekologicznej S.A., Warszawa. NOWICKA E., OPRYSZEK Z. 2000: Ocena metod opróbowania gruntów w celu określenia obciążenia gleb metalami ciężkimi. Praca magisterska. WGGilŚ AGH Kraków (maszynopis) : 39 ss. OSTROWSKA A., GAWLIŃSKI S., SZCZUBIAŁKA Z. 1991: Metody analizy i oceny właściwości gleb i roślin. Dział Wydawnictw IOŚ, Warszawa: 334 ss. ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA z dnia 9 września 2002 r. w sprawie standardów jakości gleby i ziemi (Dz. U. Nr 165 poz. 1359). TRAFAS M., GRUSZCZYŃSKI S., GRUSZCZYŃSKA J., ZAWODNY Z. 1990: Zmiany własności gleb wywołane wpływami przemysłu w rejonie olkuskim. Zesz. Nauk. AGH, Sozologia i Sozotechnika 32: 143-162. TRAFAS M., ECKES T. 2003: Badania pionowego rozkładu zawartości metali ciężkich w profilach glebowych.wyd. AGH, Kraków Inżynieria Środowiska 8. WĘŻYK P., MAŁEK S. 2001 : Skażenie metalami ciężkimi wierzchnich warstw gleb Ojcowskiego Parku Narodowego - Analizy przestrzenne GIS. Badania naukowe w południowej części Wyżyny Krakowsko-Częstochowskiej. Materiały konferencyjne, Ojców: 118-124. dr inż. M aria Trafas Wydział Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska A G H Al. M ickiew icza 30, 30-059 Kraków trafas@ uci. agh. edu.pl