WŁAŚCIWOŚCI AGROCHEMICZNE GLEB I ZAWARTOŚĆ METALI CIĘZKICH W GLEBACH, Studia, UR OŚ INŻ, semestr VII, ...
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
//-->WŁAŚCIWOŚCI AGROCHEMICZNEGLEB I ZANIECZYSZCZENIAMETALAMI CIĘŻKIMI GRUNTÓW NAUŻYTKACH ROLNYCH1WSTĘPGleba stanowi podstawowy nieodnawialny element środowiska przyrodniczego(agrosystemu), który charakteryzuje się określonymi właściwościami chemicznymi,fizycznymi i biologicznymi ukształtowanymi pod wpływem działania naturalnego procesuglebotwórczego. W wyniku rolniczej i pozarolniczej (przemysłowej) działalności człowiekawłaściwości te mogą ulegać zmianom; może nastąpić pogorszenie lub poprawa żyznościgleby. Zgodnie z prawem minimumLiebiga,o żyzności gleby decyduje czynnik znajdującysię w minimum, np. gleby wytworzone z iłów są mniej żyzne od gleb gliniastych lubpyłowych (pomimo większej zasobności w składniki pokarmowe) z uwagi na niekorzystnewarunki wodno-powietrzne. Niedostatek powietrza jest tu czynnikiem występującymw minimum – czynnikiem hamującym.Do czynników warunkujących żyzność gleb należy budowa morfologiczna –właściwości morfologiczne profilu glebowego, miąższość gleby i poziomu próchnicznego,właściwości fizyczne – skład granulometryczny, struktura i tekstura, porowatość-układporów, właściwości termiczne, wodne i powietrzne (woda i powietrze, jako czynnikiantagonistyczne), właściwości chemiczne i fizykochemiczne – zasobność w składnikipokarmowe i inne. Wszystkie te składniki wzajemnie na siebie oddziałują, uzupełniają sięi kompleksowo wpływają na stan żyzności gleby. Znając wartości tych czynnikóww uprawianej glebie istnieje możliwość zastosowania odpowiedniego nawożenia, czy teżodpowiednich zabiegów agrotechnicznych w celu uzyskania wysokich plonów, natomiastnieprzemyślana działalność człowieka - uprawa roli bez analiz gleb prowadzić może do jejcałkowitej degradacji , bardzo często niemożliwej do usunięcia.Rozwój przemysłu spowodował gromadzenie się w glebie i rosnących na niejroślinachpierwiastkówśladowychzwanych„metalamiciężkimi”.Szczególnieniebezpieczne dla środowiska są zanieczyszczenia pyłowe i gazowe zawierające toksycznesubstancje, emitowane przez hutnictwo, górnictwo, metalurgię, gospodarkę komunalnąi transport.Na podstawie Dz. U. Nr 165/2002 Rozporządzenie Ministra Środowiska w sprawiestandardów, jakości gleby oraz standardów, jakości ziemi, określa się wartości dopuszczalnestężeń zanieczyszczeń w glebie lub ziemi metalami ciężkimi, węglowodorami, środkamiochrony roślin oraz pozostałymi zanieczyszczeniami. Rozporządzenie to określa standardyjakości gleb lub ziemi uwzględniające ich funkcje aktualne i planowane, oraz kwalifikująceglebę lub ziemię do konkretnych użytkowań na podstawie podanych w tym rozporządzeniuwartości dopuszczalnych.2POBIERANIE PRÓBEK GLEBOWYCH ORAZ METODYANALITYCZNEPróbki glebowe pobierane są z głębokości do 20-25cm.(z warstwy ornej) za pomocąlaski Egnera. Sieć wyznaczonych punktów poboru próbek gleby w celu określenia zawartościmetali ciężkich oznacza się za pomocą aparatu GPS. Próbki glebowe z odpowiedniąmetryczką i protokołem pobrania dostarcza się niezwłocznie do Działu LaboratoryjnegoOSCH-R. Próbki analizowane są zgodnie z obowiązującymi normami i proceduramistosowanymi w Okręgowych Stacjach Chemiczno – Rolniczych.Stosowane metody oznaczania kontrolowane są poprzez oznaczanie materiałówreferencyjnych. Kontrola zewnętrzna, jakości badań prowadzona jest poprzez uczestniczenieStacji w międzylaboratoryjnych badaniach porównawczych OSCHR w kraju oraz w systemiebadań międzynarodowych WEPAL w Wageningen /Holandia/.Badania przeprowadza się w Dziale Laboratoryjnym OSCH-R.PotwierdzeniemkompetencjiDziałuLaboratoryjnegodowykonywaniawymienionych badań jest posiadany przez niego od roku 2007Certyfikat AkredytacjiLaboratorium Badawczego Nr AB 798 wydany przez PCA w Warszawie, wg normyunijnej PN-EN ISO/IEC 17025:2005.Wszystkie gleby zawierają pewne ilości pierwiastków śladowych. Do tej grupypierwiastków zaliczane sąołów, kadm, cynk, nikiel, miedź i chrom.Wśród znajdujących sięw produktach roślinnych substancji szkodliwych dla zdrowia, jako szczególnie niebezpiecznewymienia się metale ciężkie. W rolnictwie terminem metali ciężkich określa się przedewszystkimtepierwiastki,którewnajwiększymstopniuskażająśrodowiskotj.kadm, ołów, cynk, miedź, nikiel,a takżearsen i rtęć.Wśród nich znajdują się takżemikroelementy:cynk i miedź,które w bardzo małych ilościach są niezbędne doprawidłowego przebiegu procesów życiowych, jeśli natomiast występują w nadmiarze stająsię toksyczne dla roślin lub pośrednio dla ludzi żywiących się nimi. Za najbardziejniebezpieczne wśród wymienionych metali uznaje siękadm, ołów, rtęć i arsen,którezaliczane są do tzw. "metali śmierci". Metale ciężkie mogą zaburzać funkcjonowanie układunerwowego powodując otępienie, upośledzenie umysłowe, zaburzenia wzroku i koordynacjiruchów, wywoływać zmiany nowotworowe, a także mogą uszkadzać wątrobę i nerki.Pierwiastki te wpływają także na metabolizm wapnia zwiększając łamliwość kości, co jestszczególnie niebezpieczne dla ludzi starszych. Problem związany z metalami ciężkimi poleganie tylko na ich wyjątkowej toksyczności, ale także na zdolności do akumulowania się, czyli3gromadzenia w organizmie człowieka. Skutki zdrowotne regularnego spożywania produktówzawierających nawet niewielkie ilości tych pierwiastków mogą ujawnić się po wielu latach.ŹRÓDŁA METALI CIĘŻKICHW warunkach naturalnych o zawartości metali ciężkich w glebach decyduje ichkoncentracja w skale, z której gleba powstała. Gleby nie zanieczyszczone, o naturalnychzawartościach metali ciężkich mogą być przeznaczone pod wszystkie uprawy w tymogrodnicze.Metale ciężkie stanowią zagrożenie dla produkcji roślinnej przede wszystkim naterenach uprzemysłowionych. Wraz ze spalinami, ściekami czy pyłami przemysłowymidostają się do gleby, skąd pobierane są przez rośliny i włączane do łańcucha pokarmowego.Rośliny mogą ulegać skażeniu nie tylko przez glebę, ale także przez części nadziemne, łatwozatrzymujące na swojej powierzchni metale pochodzące z zanieczyszczonego powietrza.Źródłem metali ciężkich w glebach użytkowanych rolniczo mogą być nawozy mineralne,zwłaszcza fosforowe i wapniowe oraz nawozy organiczne - w tym szczególnie kompostyz odpadów komunalnych i przemysłowych, ale także powstające z roślin pozyskiwanychw rejonach o dużym skażeniu pyłami przemysłowymi lub motoryzacyjnymi.Na terenach zagrożonych występowaniem podwyższonych zawartości metaliciężkich np. w pobliżu dróg o dużym natężeniu ruchu samochodowego (w odległościmniejszej niż 80 m), wskazane jest wykonywanie analiz chemicznych gleby w celu określeniazawartości przynajmniej 3 metali: kadmu, ołowiu i cynku.W przypadku przekroczenia dopuszczalnych norm tych pierwiastków należyzaniechać uprawy warzyw, szczególnie odznaczających się zwiększoną zdolnością do ichkumulowania.Ołów (Pb)Ołówpodobnie jak inne pierwiastki śladowe jest naturalnym składnikiem różnychskał macierzystych, z których wykształciły się gleby. Ilośćołowiuw glebach terenów niezanieczyszczonych uzależniona jest głównie od budowy mineralogicznej gleb, ich składugranulometrycznego oraz zawartości próchnicy. Metal ten jest mało ruchliwy w środowiskuglebowym, dlatego jego migracja w glebach jest mniej intensywna niż innych metali4śladowych.Ołówwprowadzany jest do gleb z różnych źródeł i w wielorakich postaciach,gdzie podlega on kumulacji głównie w poziomach orno – próchniczych. Zanieczyszczenieglebołowiemjest przede wszystkim wynikiem działalności przemysłowej (pyły metalonośne:górnictwo, hutnictwo), motoryzacyjnej oraz odpady przemysłowe i ścieki komunalne.Z danych literaturowych wynika, że zawartościołowiuw zależności od rodzajui typu gleby wahają się w szerokich granicach: piaszczyste 8-24 mg/kg, gliniaste 13-52mg/kg, aluwialne 15-50 mg/kg i organiczne (torfy) do 85 mg/kg. Dopuszczalna zawartośćołowiuw glebie wynosi100 mg/kg s. m. /RozporządzenieMinistra Środowiska w sprawiestandardów jakości gleby oraz standardów jakości ziemi Dz. U nr 165/2002 poz. 1359/.Kadm (Cd)Naturalne zawartościkadmuw glebach z Polski są zróżnicowane i uzależnione odgeologicznego pochodzenia skał macierzystych, intensywności procesów glebotwórczych,wieku gleb oraz różnych czynników antropogenicznych. W powierzchniowych warstwachgleb Polski naturalne zawartości wynoszą 0,3 mg/kg.W glebach kwaśnychkadmodznacza się znaczną ruchliwością, co powoduje, że jestłatwo pobierany przez rośliny. Skażenie glebkadmempowodowane jest przez emisję pyłówmetalonośnych, głównie hutnictwa metali nieżelaznych oraz odpady przemysłowei komunalne. Dopuszczalna zawartość w glebie wynosi4 mg / kg s. m../RozporządzenieMinistra Środowiska w sprawie standardów jakości gleby oraz standardów jakości ziemiDz. U. nr 165/2002 poz. 1359/.Cynk (Zn)Cynkjest podstawowym składnikiem roślin, reguluje metabolizm związkówwęglowodanowych i białkowych, występuje w enzymach. W glebach występuje w postacijonów związanych przez minerały glebowe i substancję organiczną. Rozpuszczalnośćcynkuwzrasta w miarę wzrostu kwasowości gleby. Deficytcynkumoże powstać w glebachbogatych w fosforany, na glebach alkalicznych i silnie wapnowanych. Nadmiarcynkuhamuje działalność białek wiążących wapń i wpływa na gospodarkę miedzią i żelazem.Niedobórcynkuwywołuje u roślin objawy chlorozy. Zawartośćcynkuogółem w glebachwynosi od 10 do ponad 200 mg w 1 kg gleby. Znaczna część tego pierwiastka występujew warstwie ornej.Cynk,podobnie jak miedź, jest pierwiastkiem mało ruchliwym w glebie.Nie stwierdza się zależności pomiędzy składem mechanicznym gleby a zawartością w niejcynku.5 [ Pobierz całość w formacie PDF ] |