Izabela Bojakowska* KADM W SUROWCACH MINERALNYCH POLSKI I JEGO POTENCJALNA EMISJA DO ŚRODOWISKA



Podobne dokumenty
1. Pochodzenie i klasyfikacja zasobów przyrodniczych... 11

WPŁYW GÓRNICTWA WĘGLA KAMIENNEGO I HUTNICTWA METALI NA JAKOŚĆ WÓD BIAŁEJ PRZEMSZY I BOBRKA

CHARAKTERYSTYKA GEOCHEMICZNA WÓD RZEKI WIEPRZ

Zawartość i sposoby usuwania rtęci z polskich węgli energetycznych. mgr inż. Michał Wichliński

w gruntach w zasięgu oddziaływania elektrociepłowni owni Czechnica w Siechnicach.

Artykuł stanowi między

doc. dr hab. Anna Pasieczna

Badania stężeń metali w wodach powierzchniowych

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć

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

ZESTAWIENIE KONCESJI NA POSZUKIWANIE, ROZPOZNAWANIE I WYDOBYWANIE ZŁÓŻ WĘGLA KAMIENNEGO W POLSCE - wg stanu na dzień 1 lutego 2015r.

WYSTĘPOWANIE METANU W POKŁADACH WĘGLA BRUNATNEGO. 1. Wstęp. 2. Metodyka wykonania badań laboratoryjnych próbek węgla na zawartość metanu

KONCENTRACJE WYBRANYCH PIERWIASTKÓW W WĘGLU BRUNATNYM ZE ZŁOŻA OŚCISŁOWO W REJONIE KONINA

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

ZESTAWIENIE KONCESJI NA POSZUKIWANIE, ROZPOZNAWANIE I WYDOBYWANIE ZŁÓŻ WĘGLA KAMIENNEGO W POLSCE - wg stanu na dzień 1 czerwca 2015r.

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,

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,

Instytut Metali NieŜelaznych GLIWICE, PAŹDZIERNIK

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,

WPŁYW PODŁOŻA GEOLOGICZNEGO RZEK OJCOWSKIEGO PARKU NARODOWEGO NA ICH WYBRANE PARAMETRY CHEMICZNE, PORÓWNANIE Z WODAMI DUNAJCA.

Wpływ niektórych czynników na skład chemiczny ziarna pszenicy jarej

Wizytacja stacji hydrogeologicznych sieci obserwacyjno-badawczej wód podziemnych kwietnia 2015 r.

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

KLASYFIKACJA JAKOŚCI WÓD PODZIEMNYCH W 2004 ROKU

ZADANIE 1 (0-25pkt) Uzupełnić tabelę związek budowy geologicznej z występującymi w Polsce surowcami mineralnymi.

1. WSTĘP METODYKA BADAŃ Miejsca i sposób pobierania próbek wody z akwenów portowych Metody analityczne...

Zawartoœæ uranu i toru w wêglach polskich i amerykañskich

WĘGIEL PALIWEM BEZ PRZYSZŁOŚCI. Dr Michał Wilczyński

BIOMONITORING BORÓW DOLNOŚLĄSKICH

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

TECHNOLOGIE OCHRONY ŚRODOWISKA (studia I stopnia) Mogilniki oraz problemy związane z ich likwidacją prof. dr hab. inż.

Znaczenie terytorium województwa lubelskiego w ogólnopolskim projekcie rozpoznania geologicznego dla poszukiwań shale gas i tight gas

Dr Wojciech Śliwiński, dr Wojciech Budzianowski, dr Lech Poprawski

METALE CIĘŻKIE W OSADACH POWSTAJĄCYCH PRZY UZDATNIANIU WODY

Kontrola i zapewnienie jakości wyników

ZESTAWIENIE KONCESJI NA POSZUKIWANIE, ROZPOZNAWANIE I WYDOBYWANIE ZŁÓŻ WĘGLA KAMIENNEGO W POLSCE - wg stanu na dzień 1 października 2014r.

6. Dzieje Ziemi. mezozoik (2), mezozoik (4), mezozoik (5), kenozoik (3), paleozoik (6), paleozoik (1).

Badania laboratoryjne składu chemicznego wód podziemnych

INNOWACYJNY SPOSÓB WAPNOWANIA PÓL

Wpływ morfologii stropu białego spągowca na zawartość Cu z serii złożowej, na przykładzie elewacji w złożu Rudna *

Towaroznawstwo artykułów przemysłowych

MONITORING JAKOŚCI WÓD PODZIEMNYCH W WOJEWÓDZTWIE MAZOWIECKIM W 2011 ROKU

Zanieczyszczenie środkowej i dolnej Odry wybranymi metalami ciężkimi w latach na podstawie wyników monitoringu geochemicznego osadów dennych

CHARAKTERYSTYKA CHEMICZNA I MINERALOGICZNA WYBRANYCH ŁUPKÓW POCHODZĄCYCH Z LEGNICKO-GŁOGOWSKIEGO OKRĘGU MIEDZIOWEGO

OCENA WYNIKÓW BADAŃ W GMINIE KRZYŻANOWICE

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1267

ZASOBY SUROWCÓW ENERGETYCZNYCH POLSKI a

Inwentaryzacja emisji metanu z układów wentylacyjnych i z układów odmetanowania kopalń węgla kamiennego w Polsce w latach

Wpływ górnictwa rud metali nieżelaznych na środowisko w Polsce

Opłaty za przekroczenie warunków wprowadzania ścieków przemysłowych do urządzeń kanalizacyjnych

Wskaźnik emisji metanu z kopalń węgla kamiennego w Polsce

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

Opłaty za przekroczenie warunków wprowadzania ścieków przemysłowych do urządzeń kanalizacyjnych

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

VI. MONITORING CHEMIZMU OPADÓW ATMOSFERYCZNYCH I DEPOZYCJI ZANIECZYSZCZEŃ DO PODŁOŻA

ANEKS 5 Ocena poprawności analiz próbek wody

Test z geologii. 4) Jaka panuje stała temperatura w naszym klimacie na głębokości 26 m? a) 5 0 C b) 15 0 C c) 8 0 C d) 12 0 C

Zagrożenia środowiskowe na terenach górniczych

I N S T Y T U T M O R S K I W GDAŃSKU

Charakterystyka parametrów termicznych skał mezopaleozoicznych z rejonu Kraków-Dębica

Magdalena Jabłońska-Czapla Eligiusz Kowalski Jerzy Mazierski

Mining of clastic mineral geospatial analysis

Chemia stosowana, odpady i zarządzanie chemikaliami

Problemy Natury 2000 dla eksploatacji złóż kopalin

METALE CIĘŻKIE W UKŁADZIE GLEBA-ROŚLINOŚĆ W ŚRODOWISKU WIELKOMIEJSKIM

ZRÓ NICOWANIE ZAWARTOŒCI PIERWIASTKÓW ŒLADOWYCH W WÊGLU BRUNATNYM Z Ó POLSKI

OCENA WYNIKÓW BADAŃ W GMINIE KUŹNIA RACIBORSKA

IMPACT OF BIOLOGICAL WASTEWATER TREATMENT PONDS ON THE GROUND ENVIRONMENT

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

KRUSZYWO WAPIENNE DLA DROGOWNICTWA. Konrad Jabłoński. Seminarium SPW K. Jabłoński - Kielce, 12 maja 2005 r. 1

INNOVATOR Sp. z o.o.

VII. MONITORING CHEMIZMU OPADÓW ATMOSFERYCZNYCH I DEPOZYCJI ZANIECZYSZCZEŃ DO PODŁOŻA

XL OLIMPIADA GEOGRAFICZNA Zawody III stopnia pisemne podejście 2

Stan i perspektywy wydobycia i transportu surowców skalnych w przestrzeni województwa dolnośląskiego

DENSYMETRIA ŁUPKA MIEDZIOWEGO

Rok akademicki: 2015/2016 Kod: GIP s Punkty ECTS: 2. Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: -

Krzysztof JAKIEL, Janusz MADEJ, Janusz RADOMIŃSKI Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków

Geostatystyczne badania struktury zmienności parametrów jakościowych węgla w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym

Chmura pyłu nad wulkanem Eyjafjoll, Fot. Jon Gustafsson AP

Geologia złóż. 1. Nazwa przedmiotu/modułu w języku polskim

Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN. Ochrona środowiska w przemyśle wydobywczym

Badania poziomu substancji zanieczyszczających w wodach basenów portowych Morskiego Portu Gdynia w czerwcu 2013

Schemat uzbrojenia odwiertu do zatłaczania gazów kwaśnych na złożu Borzęcin

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./ %

XXXV OLIMPIADA GEOGRAFICZNA Zawody II stopnia pisemne podejście 1

KORELACJA ZAWARTOŚCI RTĘCI I SIARKI CAŁKOWITEJ DLA NIEKTÓRYCH SUROWYCH WĘGLI KAMIENNYCH WYDOBYWANYCH W POLSCE

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 277

WYSOKOŚĆ ŚCIAN PROWADZONYCH W KOPALNIACH WĘGLA KAMIENNEGO

ZAWARTOSC NIEKTÓRYCH METALI SLADOWYCH W ODMIANOWYCH MIODACH PSZCZELICH

Obieg materii w skali zlewni rzecznej

PhD Łukasz Gawor Silesian University of Technology, Gliwice Akademicka Street 2, Gliwice, PL, phone , fax

Analiza i monitoring środowiska

KLASYFIKACJA JAKOŚCI WÓD PODZIEMNYCH W SIECI KRAJOWEJ W 2005 ROKU

Problemy z korygowaniem tła w technice absorpcyjnej spektrometrii atomowej

Artykuł stanowi początek

Emerytury nowosystemowe wypłacone w grudniu 2018 r. w wysokości niższej niż wysokość najniższej emerytury (tj. niższej niż 1029,80 zł)

ROZPORZĄDZENIE KOMISJI (UE) NR

Nowe możliwości zastosowania kruszyw węglanowych w drogowych nawierzchniach z betonu cementowego oraz w betonach konstrukcyjnych

Transkrypt:

Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych nr 40, 2009 r. Izabela Bojakowska* KADM W SUROWCACH MINERALNYCH POLSKI I JEGO POTENCJALNA EMISJA DO ŚRODOWISKA CADMIUM IN MINERAL RESOURCES OF POLAND AND ITS POTENTIAL EMISSION IN THE ENVIRONMENT Słowa kluczowe: kadm, zanieczyszczenie, węgle, rudy metali, surowce skalne. Key words: cadmium, pollution, coals, ores, raw materials. Cadmium contents were determined by mass spectrometry method with a plasma excitation in 147 samples of hard coal from mines from the: Upper Silesian (USCB), Lower Silesian (LSCB) and Lublin (LCB) coal basins, in 104 samples of brown coal from the Turów, Bełchatów, Adamów, Lubstów, Kazimierz and Koźmin deposits, in 98 samples of peats from 31 peat-bogs, in 152 samples of copper-silver ores from Polkowie, Rudna and Lubin mines, 69 samples of zinc-lead ores from Trzebionka i Pomorzany mines, as well as in 178 samples of argillaceous rocks and 137 samples of calcareous rocks, genesis and age differenced and taken from 41 clayey mineral deposits and 20 carbonate raw material deposits. Among excavated raw materials the zinc-lead ores distinguish the highest cadmium contents mean 485 mg/kg, whereas copper-silver ores characterized mean concentration equal 2,9 mg/kg. Hard, brown coals and peats as well as clays and calcareous raw materials contain very low concentration of cadmium, usually bellow 0,2 mg/kg. It has been estimated that in Poland total yearly exploitation of cadmium is about 630 t and 94,5% of cadmium is excavated with zinc-lead ores. 1. WPROWADZENIE Kadm (cadmium) pierwiastek chemiczny z grupy metali przejściowych o chemizmie zbliżonym do cynku jest pierwiastkiem rozproszonym w skorupie ziemskiej. Jego średnia * Prof. dr hab. Izabela Bojakowska Państwowy Instytut Geologiczny - Państwowy Instytut Badawczy, ul. Rakowiecka 4, 00-975 Warszawa; tel.: 22 849 53 35; 22 849 53 51 w. 296, 253; e-mail: izabela.bojakowska@pgi.gov.pl 22

Kadm w surowcach mineralnych Polski i jego potencjalna emisja do środowiska zawartość w litosferze mieści się w granicach 0,10 0,20 mg/kg. Na ogół w skałach magmowych i metamorficznych występują niższe jego zawartości niż w skałach osadowych bogatych w materię organiczną lub bułach manganowych i fosforytach [De Vos i in. 2006]. Kadm tworzy rzadko własne minerały (greenockit CdS, cadmoselit CdSe, otavit CdCO 3 ), występuje przeważnie jako domieszka w siarczkach cynku, rtęci, ołowiu i miedzi, głównie w sfalerycie (ZnS) [Reimann, de Caritas 1998; Paulo, Strzelska-Smakowska 2003]. Zawartość kadmu w sfalerycie waha się znacznie, jednak zwykle utrzymuje się w zakresie 0,02 1,5%, i przeciętnie wynosi 0,3%, chociaż znane są sfaleryty zawierające do 5% kadmu [De Vos i in. 2006; Mayer, Sass-Gustkiewicz 1998]. W środowiskach powierzchniowych, w warunkach utleniających i o ph poniżej 8, kadm jest mobilny. Ma on również tendencje do parowania w wysokich temperaturach (jego ciśnienie par nasyconych wynosi 14,8 Pa) i z tego względu może wchodzić do obiegu także poprzez atmosferę [Kabata-Pendias, Mukherjee 2007]. Kadm jest uważany za niebezpieczny dla zdrowia zwierząt i ludzi, jest łatwo wchłaniany i stosunkowo długo zatrzymywany w organizmie. Zaburza metabolizm pierwiastków niezbędnych dla organizmów (cynk, miedz, żelazo, magnez, wapń i selen). Ostatnio jednak w morskich okrzemkach odkryto węglanową anhydrazę, w której kadm zastępuje cynk [Park i in. 2007]. Nadmiar kadmu powoduje u ludzi zaburzenia w czynności nerek, chorobę nadciśnieniową, bezpłodność oraz zmiany nowotworowe płuc, prostaty i nerek [Stoeppler 1991; Seńczuk 2002]. Obecnie, poza zastosowaniem kadmu w produkcji baterii niklowo-kadmowych (70% produkcji), jego inne zastosowania uległy znacznemu ograniczeniu (pokrywanie metali powłoką antykorozyjną, wykorzystywanie w produkcji barwników, półprzewodników oraz niskotopliwych stopów, stosowanie jako stabilizatora w produkcji plastików). Kadm jest wprowadzany do środowiska podczas procesów przeróbki surowców mineralnych: rud metali nieżelaznych, węgla, skał fosforanowych, surowców węglanowych i spalania odpadów [Stoeppler 1991]. Znaczącym źródłem zanieczyszczenia środowiska kadmem jest także stosowanie nawozów fosforowych [Kabata-Pendias, Mukherjee 2007]. 2. ZAKRES I METODYKA BADAŃ Określono stężenie kadmu w kopalinach eksploatowanych w Polsce i poddawanych wysokotemperaturowym procesom przetwarzania. Zbadano surowce energetyczne (węgiel kamienny, brunatny i torf), rudy metali (miedzi, cynku i ołowiu) oraz surowce skalne wykorzystywane do produkcji materiałów budowlanych (skały ilaste i surowce węglanowe). Surowce energetyczne. W badaniach wykorzystano próbki węgli kamiennych ze złóż: Górnośląskiego (GZW), Dolnośląskiego (DZW) oraz Lubelskiego Zagłębia Węglowego (LZW). Próbki węgla ze złoża GZW pobrano z różnych części zagłębia i ze wszystkich grup pokładów w kopalniach: Janina, Silesia, Jaworzno, Siersza, Brzeszcze, Krupiński, Halemba, Jas-Mos, Anna, Marcel i Gliwice (rys. 1). Próbki ze złoża DZW pochodziły z kopalni 23

Izabela Bojakowska Nowa Ruda, w której wydobycie węgla zakończono na początku 2000 r., próbki z LZW zaś pobrano z kopalni Bogdanka. Próbki węgli brunatnych pochodziły ze złóż Turów i Bełchatów oraz ze złóż konińsko-adamowskich: Adamów, Lubstów, Kazimierz i Koźmin. W badaniach wykorzystano również próbki pięciu rodzajów torfów: mechowiskowego, szuwarowego, olesowego, turzycowiskowego oraz mszarnego. Próbki te pobrano z 31 torfowisk: Puścizna Wielka, Józefowo, Rucianka, Krakulice, Wizna, Całowanie, Karaska oraz torfowisk znajdujących się w zlewni Biebrzy Dolnej, Środkowej i Górnej oraz Górnej i Środkowej Noteci. Rudy metali. Ze złóż rud miedziowo-srebrowych występujących w cechsztyńskim łupku miedzionośnym oraz w podścielających piaskowcach białego spągowca i nadległych dolomitach zbadano próbki pobrane z kopalń: Polkowice, Rudna i Lubin. Ze złóż rud cynku i ołowiu, występujących na obszarze śląsko-krakowskim, wykorzystano w badaniach próbki z kopalń Trzebionka i Pomorzany. Surowce skalne. Próbki surowców ilastych pobrano z 41 złóż z ponad 311 eksploatowanych złóż surowców ilastych (rys. 1). Próbki pobrano ze złóż utworów kenozoicznych: Rys. 1. Lokalizacja opróbowanych złóż kopalin Fig. 1. Localization of sampling material resource deposits 24

Kadm w surowcach mineralnych Polski i jego potencjalna emisja do środowiska plejstoceńskich iłów zastoiskowych, glin zwałowych, utworów eolicznych, iłów elbląskich, mioceńsko-plioceńskich iłów poznańskich, iłołupków warstw krośnieńskich, mioceńskich iłów krakowieckich, iłów grabowieckich, iłów warstw skawińskich, iłów towarzyszących pokładom węgla brunatnego, iłów septariowych, a także kredowych, jurajskich i trasowych utworów ilastych. Próbki surowców węglanowych pobrano z 20 złóż utworów z wieku: czwartorzędowego, kredowego, jurajskiego, triasowego, karbońskiego, dewońskiego oraz kambryjskiego. We wszystkich pobranych próbkach surowców, po pełnym ich roztworzeniu, określono zawartość kadmu metodą ICP-MS, za pomocą spektrometru masowego ze wzbudzeniem plazmowym firmy Perkin Elmer ELAN DERCII, z dokładnością 0,2 mg Cd/kg. Przy wyznaczaniu średniej i średniej geometrycznej oraz mediany, jak również przy szacowaniu rocznego wydobycia kadmu wraz z surowcami, w sytuacjach, w których zawartość kadmu była poniżej granicy oznaczalności zastosowanej metody analitycznej, tj. poniżej 0,2 mg/kg, przyjmowano do obliczeń wartość równą połowie limitu detekcji, tj. 0,1 mg/kg. 3. WYNIKI I DYSKUSJA Zawartość kadmu w węglach kamiennych wahała się od <0,2 do 7,7 mg Cd/kg. Maksymalną jego koncentrację, wynoszącą 7,7 mg Cd/kg, stwierdzono w węglu pochodzącym z kopalni Gliwice (GZW). We wszystkich próbkach węgli z LZW, a także w większości próbek węgli pochodzących z kopalń GZW zawartość kadmu była mniejsza niż 0,2 mg/kg. Średnie zawartości kadmu w węglach z poszczególnych zagłębi były bardzo małe i mieściły się w zakresie od <0,2 do 0,3 mg Cd/kg (tab. 1). W węglach z zamkniętej kopalni Nowa Ruda (DZW) średnia zawartość kadmu była nieznacznie większa niż w węglach z dwóch pozostałych zagłębi. W GZW nieco większą zawartość kadmu obserwowano w węglach najniżej leżących warstw gruszowskich (tab. 1). W węglach kamiennych z krajowych złóż średnie zawartości kadmu są zbliżone do przeciętnych ich zawartości w węglach na świecie, które najczęściej zawierają kadm w ilościach od 0,01 do 0,3 mg Cd/kg, np. zawartość kadmu w węglach australijskich wynosi średnio 0,11 mg/kg, w węglach z Wirginii 0,1 mg Cd/kg, w węglach chińskich 0,2 mg Cd/kg, a węglach brazylijskich 0,5 mg Cd/kg [Dai i in. 2006; Kalkreuth i in. 2006]. W zbadanych węglach brunatnych zawartość kadmu nie przekraczała 2 mg/kg. We wszystkich próbkach węgli ze złóż konińsko-adamowskich oraz w większości próbek ze złoża Turów zawartość kadmu była mniejsza niż 0,2 mg Cd/kg. Jedynie węgle ze złoża Bełchatów charakteryzuje nieznacznie większa średnia zawartość tego pierwiastka (0,6 mg Cd/kg). Źródłem kadmu w tych węglach mogły być wietrzejące, okruszcowane cynkiem dolomity triasowe, występujące na południe od zbiornika, w którym następowała depozycja materiału organicznego. Przeciętna zawartość kadmu w lignitach występujących na świecie wynosi 0,2 mg/kg [Bouška, Pešek 1999]. Większość lignitów charakteryzują bardzo małe zawartości kadmu, np. lignity ze złoża Soko w Serbii zawierają przeciętnie 0,06 mg Cd/kg, 25

Izabela Bojakowska lignity z zachodniej Wirginii (USA) 0,09 mg Cd/kg, a lignity ze złóż w Wyoming i Północnej Dakoty od 0,04 do 0,07 mg Cd/kg [Životić i in. 2008; Warwick, Crowley 1995; Stricker i in. 2007]. Stosunkowo duże zawartości kadmu, w porównaniu do zawartości w węglach brunatnych z polskich złóż, charakteryzują lignity ze złoża Balsha w Bułgarii, zawierają one średnio 3,3 mg Cd/kg [Kortenski, Sotirov 2002]. Tabela 1. Parametry statystyczne kadmu w kopalniach i surowcach mineralnych Polski Table 1. Statistical parameters of cadmium in raw materials and mineral products of Poland Kopaliny/surowce mineralne Średnia Średnia geometryczna Minimum Maksimum Ogółem (n=147) 0,2 <0,2 <0,2 7,7 GZW (n=112) 0,2 <0,2 <0,2 7,7 Warstwy libiąskie (n=6) <0,2 <0,2 <0,2 0,3 Warstwy Łaziskie (n=12) <0,2 <0,2 <0,2 <0,2 Warstwy Orzeskie (n=5) <0,2 <0,2 <0,2 <0,2 Warstwy Załęskie (n=19) <0,2 <0,2 <0,2 <0,,2 Węgle Warstwy Rudzkie (n=15) 0,2 0,2 <0,2 1,0 kamienne Warstwy Siodłowe (n=10) <0,2 <0,2 <0,2 <02 Warstwy Porębskie (n=3) <0,2 <0,2 <0,2 0,2 Warstwy Jaklowieckie (n=14) <0,2 <0,2 <0,2 0,4 Warstwy Gruszowskie (n=12) 1,0 0,2 <0,2 7,7 LZW (n=29) <0,2 <02 <0,2 <0,2 DZW (n=6) 0,3 0,2 <0,2 0,6 Ogółem (n=108) 0,3 0,2 <0,2 2,0 Węgle Turów (n=29) 0,2 <0,2 <0,2 0,6 brunatne Bełchatów (n=42) 0,6 0,4 <0,2 2,0 Konińsko-adamowskie (n=37) <0,2 <0,2 <0,2 <0,2 Ogółem (n=98) 0,2 0,2 <0,2 1,8 Wysokie (n=43) 0,3 0,2 <0,2 1,8 Niskie (n=50) 0,2 <0,2 <0,2 1,1 Torfy Turzycowiskowe (n=15) <0,2 <0,2 <0,2 0,2 Szuwarowe (n=9) <0,2 <0,2 <0,2 0,3 Olsowe (n=14) 0,4 0,3 <0,2 1,1 Mszarne (n=13) 0,5 0,3 <0,2 1,5 Rudy Zn-Pb Rudy Cu Iły Wapienie Mechowiskowe (n=12) 0,2 <0,2 <0,2 1,0 Ogółem (n=67) 383 152 2,5 2451 Pomorzany (n=38) 414 217 5,6 1943 Trzebionka (n= 29) 341 96 2,5 2451 Ogółem (n=154) 2,9 0,3 <0,2 114 Polkowice (n=47) 1,4 0,2 <0,2 15,4 Rudna (n=58) 3,6 0,2 <0,2 107 Lubin (n=47) 1,3 0,5 <0,2 18,5 Łupki (n=25) 8,6 1,1 <0,2 107 Dolomity (n=78) 1,1 0,2 <0,2 15,4 Piaskowce (n=49) 0,8 0,2 <0,2 18,5 Ogółem 0,2 <0,2 <0,2 8,2 Zastoiskowe (n=27 <0,2 <0,2 <0,2 0,4 Poznańskie (n=41 <0,2 <0,2 <0,2 <0,2 Krakowieckie (n=10 0,2 0,2 <0,2 0,3 Ogółem (n=137) 0,3 0,2 <0,2 7,0 Utwory kredy (n=18) 0,3 0,3 <0,2 0,5 Utwory Jura (n=52) 0,3 0,2 <0,2 1,0 Utwory Dewon (n=25) 0,6 0,2 <0,2 7,0 Utwory Kambr (n=14) <0,2 <0,2 <0,2 0,3 26

Kadm w surowcach mineralnych Polski i jego potencjalna emisja do środowiska W torfach stwierdzono zawartość kadmu do 1,8 mg/kg. Nieznacznie podwyższone zawartości kadmu, powyżej 1 mg Cd/kg, stwierdzono w próbkach torfów mszarnych i olesowych. Większa zawartość kadmu w torfach mszarnych jest związana z adsorpcją przez mchy zanieczyszczeń transportowanych w atmosferze [Harmens 2008; Steinnes i in. 2005]. Zwiększona zaś jego zawartość w torfach olesowych jest spowodowana dłuższym czasem akumulacji zanieczyszczeń w wieloletnich roślinach (np. olchach). W rudach miedziowo-srebrowych stwierdzono zawartość kadmu od <0,2 do 106,5 mg Cd/kg. Średnia zawartość kadmu w eksploatowanych rudach na monoklinie przedsudeckiej wynosi 2,9 mg/kg i jest znacznie większa niż przeciętna zawartość kadmu w skorupie ziemskiej, wynosząca 0,2 mg/kg. Wśród zbadanych różnych typów rud łupki miedzionośne wyróżnia znacznie większa zawartość kadmu niż w rudach węglanowych i piaskowcowych. Największa średnia zawartość kadmu (3,6 mg/kg) charakteryzuje złoża rudy metali w kopalni Rudna. W rudach cynkowo-ołowiowych wykryto kadm w bardzo szerokim przedziale stężeń od 2,5 do 4068 mg/kg, a obliczona średnia zawartość kadmu w tych rudach wynosi 485 mg Cd/kg. Stwierdzono, że rudy z kopalni Pomorzany wyróżnia większa zawartość kadmu w porównaniu do zawartości w surowcach z kopalni Trzebionka. To zróżnicowanie zawartości kadmu, jak i innych pierwiastków śladowych w tych rudach, takich jak arsen i rtęć, jest związane z różnymi generacjami mineralizacji kruszcowej, występującymi w tych złożach [Mayer, Sass-Gustkiewicz 1998]. W surowcach ilastych zawartość kadmu wynosi od <0,2 do 8,2 mg Cd/kg, ale w większości zbadanych próbek była poniżej limitu zastosowanej metody. Średnia zawartość kadmu w glinach wynosi 0,2 mg/kg, co odpowiada średniej zawartość kadmu w skałach ilastych, wynoszącej 0,25 mg Cd/kg [Reimann, de Caritas 1998]. Największą zawartość kadmu stwierdzono w triasowych glinach pochodzenia morskiego, ze złoża Patoka. Zwiększone zawartości kadmu odnotowano również w surowcach ilastych z innych złóż pochodzenia morskiego: Harasiuki, Biecz, Kadyny i Śmierdnica. Spośród surowców ilastych, mających największe znaczenie gospodarcze, iły krakowieckie charakteryzują nieco większe zawartości kadmu niż w iłach zastoiskowych i iłach poznańskich. W iłach krakowieckich kadm jest najprawdopodobniej związany ze związkami żelaza wodorotlenkami żelaza oraz pirytem, w które iły te obfitują. Zawartość Fe 2 O 3 w tych iłach waha się w granicach od 3,4 do 9,6%, średnio wynosi 7,72% [Nieć, Ratajczak 2004]. W surowcach węglanowych kadm wykryto w ilościach od <0,2 do 7 mg Cd/kg, jednakże średnie zawartości kadmu w wapieniach z poszczególnych złożach były bardzo małe (<0,2 0,3 mg Cd/kg). Największe zawartości odnotowano w próbkach dewońskich wapieni ze złoża Dubie. Nieco większa średnia zawartość tego pierwiastka wyróżnia także kredowe wapienie ze złoża Chełm, triasowe utwory ze złoża Tarnów Opolski oraz jurajskie wapienie ze złóż Barcin i Rudniki. Stwierdzone zawartości kadmu w surowcach węglanowych są bardzo małe, co jest charakterystyczne dla skał węglanowych. Średnia zawartość kad- 27

Izabela Bojakowska mu w skałach węglanach oszacowana jest na <0,2 mg Cd/kg [Reiman, de Caritas 1998]. Na podstawie wyznaczonych średnich oraz średnich geometrycznych zawartości kadmu w eksploatowanych w Polsce surowcach oraz danych o wydobyciu kopalin w 2007 r. [Gientka i in. 2008] oszacowano roczne wydobycie kadmu na 634 tony, przy uwzględnieniu średniej geometrycznej zawartości kadmu w poszczególnych grupach surowców (tab. 2). Najwięcej ogólnej ilości kadmu wydobywane jest z rudami cynkowo-ołowiowymi blisko 600 t, co stanowi 94,5% kadmu wydobywanego z kopalinami. Z pozostałymi surowcami wydobywane jest znacznie mniej kadmu z węglami brunatnymi ok. 15 t, z węglami kamiennymi ok. 8 t, rudami miedziowo-srebrowymi ok. 7 t, z surowcami węglanowymi ok. 5 t, a z surowcami ilastymi ok. 1 t. Tabela 2. Bilans wydobycia kadmu w surowcach eksploatowanych w Polsce Table 2. Cadmium balance in mining raw materials in Poland Surowce Zawartość arsenu (mg/kg) średnia średnia geometryczna Wydobycie surowców (t) (2007 r.) Bilans wydobycia kadmu (t) średnia średnia geometryczna Węgle kamienne GZW 0,2 <0,2 78 334 000 15,7 7,8 Węgle kamienne LZW <0,2 <0,2 4 445 000 0,4 0,4 Węgle brunatne Bełchatów 0,6 0,4 30 923 000 18,6 12,4 Węgle brunatne Turów 0,2 <0,2 11 522 000 2,3 1,2 Węgle brunatne zlewnia Warty <0,2 <0,2 15 260 000 1,5 1,5 Rudy Zn-Pb region chrzanowski 414 217 1 630 000 674,8 353,7 Rudy Zn-Pb region olkuski 341 96 2 546 000 868,2 244,4 Rudy Cu-Ag Polkowice 1,4 0,2 3 237 000 4,5 0,6 Rudy Cu-Ag Rudna 3,6 0,2 10 965 000 39,5 2,2 Rudy Cu-Ag Lubin 1,3 0,5 5 914 000 7,7 3,0 Rudy Cu-Ag Sieroszowie 2,9 0,3 3 398 000 9,9 1,0 Surowce ilaste 0,2 <0,2 6 710 000 1,3 0,7 Surowce węglanowe 0,3 0,2 23 324 000 7,0 4,7 Razem 1651,4 633,6 4. WNIOSKI 1. Spośród surowców eksploatowanych w Polsce najwyższe zawartości kadmu charakteryzują rudy cynkowo-ołowiowe zawierające średnio 485 mg Cd/kg. Rudy miedziowo-srebrowe zawierają przeciętnie ponad sto razy mniej tego pierwiastka 2. Surowce energetyczne węgle kamienne i brunatne oraz torfy cechują bardzo niskie stężenia kadmu, porównywalne z zawartościami Cd w węglach i torfach świata. Jedynie węgle brunatne ze złoża Bełchatów wyróżniają większe zawartości kadmu, niż obserwowane najczęściej w lignitach świata. Zaobserwowano, że torfy mszarne i olsowe charakteryzują zwiększone zawartości kadmu. 28

Kadm w surowcach mineralnych Polski i jego potencjalna emisja do środowiska 3. W surowcach wykorzystywanych do produkcji materiałów budowlanych utworach ilastych i węglanowych kadm występuje w bardzo małych ilościach, charakterystycznych dla tego typu skał. 4. Roczne wydobycie kadmu wraz z eksploatowanymi w Polsce surowcami i kopalinami oszacowano na 634 tony. Najwięcej kadmu wydobywa się z rudami cynkowo-ołowiowymi blisko 600 t, co stanowi 94,5% kadmu wydobywanego z kopalinami. PIŚMIENNICTWO Bouška V., Pešek J. 1999. Quality parameters of lignite of the north Bohemian basin in the Czech republic in comparison with the world average lignite. Int. J. Coal Geol. 40: 211 235. Dai S., Zeng R., Sun Y. 2006. Enrichment of arsenic,antimony, mercury, and thallium in Late Permian anthracite from Xingren, Guizhou, Southwest China. Int. J. Coal Geol. 66:217 226. De Vos W., Tarvainen T., (chief-editors), Salminen R., Reeder S., De Vivo B., Demetriades A., Pirc S., Batista M., J., Marsina K., Ottesen R.T., O Connor P.J., Bidovec M., lima A., Siewers U., Smith B., Taylor H., Shaw R., Salpeteur I., Gregorauskiene V., Halamic J., Slaninka I., Lax K., Gravesen P., Birke M., Breward N., Ander E.L., Jordan G., Duris M., Klein P., Locutura J., Bel-Lan A., Pasieczna A., Lis J., Mazreku A., Gilucis A., Heitzmann P., Klaver G., Petersell V. 2006. Geochemical atlas of Europe. Part 2, Geological Survey of Finland, Espoo. Gientka M., Malon A., Dyląg J. (red.), Bereda T., Bońda R., Kublik J., Piotrowska A., Sierkierda D., Skrzypczyk L., Sokołowski J., Szczygielski W., Tołkanowicz E., TyMIński M., Żukowski K. 2008. Bilans Zasobów kopalin i wód podziemnych w Polsce wg stanu na 31 XII 2007 r. Państw. Inst. Geol., Warszawa. Harmens H., Norris D., Koerber G., Buse A.; Steinnes E.; Rühling Å. 2008. Temporal trends (1990 2000) in the concentration of cadmium, lead and mercury in mosses across Europe. Environ. Poll. 151 (2): 368 376. KabatA-Pendias A., Mukherjee A. 2007. Trace elements from soil to human. Springer. Kalkreuth W., Holz M., Kern M., Machado G., Mexias A., Silva M., Willett J., Finkelman R., Burger H., 2006. Petrology and chemistry of Permian coals from the Parana Basin:1.Santa Terezinha, Leao-Butia and Candiota Coalfields, Rio Grande do Sul, Brazil. Int. J. Coal Geol. 68: 79 116. Kijewski P., Jarosz J. 1987. Mineralizacja kruszcowa i formy występowania pierwiastków towarzyszących w złożu rudy miedzi. [W:] P. Kijewski (red.), Metale towarzyszące w złożu rud miedzi, stan badań i perspektywy dalszego ich wykorzystania. Wrocław, Cuprum: 21 47. 29

Izabela Bojakowska Kortenski J., Sotirov A. 2002. Trace and major element content and distribution in Neogene lignite from the Sofia Basin, Bulgaria. International Journal of Coal Geology. 52 (1 4): 63 82. Mayer W., Sass-Gustkiewicz M. 1998. Geochemical characterization of sulphide minerals from the Olkusz lead-zinc ore cluster, Upper Silesia (Poland), based on laser ablation data. Mineral. Pol. 29: 87 105. Nieć M., Ratajczak T. 2004. Złoża kopalin ilastych do produkcji ceramiki budowlanej, kruszyw lekkich i cementu. W: Surowce mineralne Polski. Surowce Skalne. Wydawnictwo Instytutu GSMiE PAN. Kraków. S: 117 217. Park H., Song B., Morel F.M. 2007. Diversity of the cadmium-containing carbonic anhydrase in marine diatoms and natural waters, Environmental Microbiology 9 (2): 403 413. Paulo A., Strzelska-Smakowska B. 2000. Arsen pod koniec XX wieku. Przegląd Geol. 48 (10): 875 882. Reimann C., de Caritat P. 1998. Chemical elements in the environment. Springer- Verlag Berlin-Heidelberg. SEŃCZUK W. 2002. Toksykologia. PZWL. Warszawa. Steinnes E., Hvatum O., Bølviken, Varskog P. 2005. Atmospheric supply of trace elements studies by peat samples from ombrotrophic bogs. J. Environment. Qual. 4 (1): 192 197. Stoeppler M. 1991. Cadmium. W: Metals and their compounds in the Environment. VCH Verlagsgesellschaft. Weinheim: 803 852. Stricker G., Flores R., Trippi M., Ellis M., Olson C.,Sullivan J., Takahashi K. 2007 Coal quality and major, minor, and trace elements in the powder River, Green River, and Williston Basins, Wyoming and North Dakota. U.S. Geological Survey Open- File Raport: 2007 1116. WarwicK P., Crowley S. 1995 Coal Geology of Paleocene-Eocene Calvert Bluff Formation (Wilcox Group) and Eocene Manning Formation (Jackson Group) in east-central Texas. U.S. Geological Survey Open-File Raport: 95 595. Životić D., Wehner H., Cvetkovic O., Jovančićević B., Gržetić I., Scheeder G., Vidal A., Šajanović A., Ercegovac M., Simić V. Petrological, organic geochemistry and geochemical characteristics of coal from the Soko mine, Serbia Int. J. Coal Geol. 73 (3-4): 285 306. 30