Tytuł pozycji:
Ocena efektywności wykorzystania węgla brunatnego jako efektywnego źródła materii organicznej w gruntach przekształconych antropogenicznie
Zabezpieczenie środowiska gruntowo-wodnego przed zanieczyszczeniem, prowadzące do likwidacji lub ograniczenia zagrożeń (tzw. zarządzanie ryzykiem), może polegać na izolowaniu ognisk zanieczyszczeń i/lub obszarów zanieczyszczonych od obszarów, które w wyniku migracji zanieczyszczeń mogą ulec skażeniu/degradacji. Gleba, stanowiąca wierzchnią warstwę litosfery, jako stały element środowiska jest pierwszym odbiorcą zanieczyszczeń antropogenicznych. Obecność w glebie substancji humusowych, podobnie jak minerałów ilastych, jest bardzo korzystna ze względu na ich wysoką pojemność sorpcyjną i związaną z tym zdolność do zatrzymywania (immobilizacji) zanieczyszczeń (np. metali ciężkich). Odtworzenie substancji humusowych w wierzchniej warstwie litosfery poprzez humifikację sztucznie wprowadzonej substancji organicznej pozwala na odtworzenie naturalnej bariery ochronnej, a tym samym może stanowić metodę ograniczenia/likwidacji ryzyka zdrowotnego i/lub środowiskowego na terenach objętych antropopresją. W pracy zaproponowano model koncepcyjny gleby jako naturalnej bariery ograniczającej ryzyko związane z pochłanianiem metali ciężkich przez rośliny oraz ich wymywaniem do wód podziemnych. Na podstawie dokonanego przeglądu literatury omówiono procesy związane z humifikacją materii organicznej z węgla brunatnego oraz główne parametry tych procesów. Poddano ocenie możliwości wykorzystania węgla brunatnego jako efektywnego źródła materii organicznej w gruntach przekształconych antropogenicznie. Przedstawiono także wyniki dotychczas przeprowadzonych badań właściwości i wpływu materii organicznej na akumulację metali ciężkich przez rośliny w glebie, zwłaszcza w aspekcie trwałości i skuteczności ich stosowania oraz pod kątem skuteczności ograniczania migracji metali ciężkich do wód podziemnych.
According to the European Parliament Directive, soils are mainly non-renewable resources, because degradation processes can proceed much faster than soil formation and remediation processes. Soil degradation and/or contamination have significant influence on quality of ground and surface water. On the base of Water Framework Directive (WFD) and, the so-called daughter Directive considering groundwater, achieving main goals of water policy requires prevention of deterioration of water quality, as well as contaminants removal. Groundwater protection against contaminants leading to elimination or reductions of risk might rely on isolation of the so-called "hot-spots" and/or contaminated areas to avoid spreading of pollutants within uncontaminated aquifers due to their migration. In such cases immobilization of contaminants in soil may often be applied. Soil is the first and primary receiver of contaminants, and may or may not serve as a natural barrier to protect groundwater against contamination from the surface. In this context, humic substances (especially humic and fumic acids) and cohesive fractions (clay, silt, silt clay, etc.) present in soil are favourable components. It is because of their high sorption capacity with respect to many contaminants, including heavy metals, which may result in their immobilisation and, consequently protect groundwater against contamination. Mobility of metal ions in soil and groundwater is influenced by character of organic and mineral combinations of complexes, metal ion saturation degree in a complex, sorption of a complex on mineral matrix and biodegradation of an organic fraction of a complex. Antropogenically transformed soils often do not contain humic substances, thus their role as a natural barrier is decreased. Therefore, regeneration of humic substances through humification of organic matter from diverse sources added to soils, may be the way to rebuilt the protective character of soil barrier, and consequently to reduce environmental and/or health risks at areas under anthropopression. The goal of this study was to discuss fine brown coal and the brown coal - derived fertilizer (Rekulter) as effective sources of organic matter (and humic substances) in soils that are anthropogenically transformed. A conceptual model was developed for soil as a protective barrier against heavy metals uptake by plants and/or migration towards groundwater. An overview of literature was made on properties and influences of organic matter on accumulation of heavy metals by plants and their infiltration through the vadose zone towards aquifers, especially from the process stability and effectiveness points of view. Transformation processes of soil organic matter, and the role of humic substances in heavy metals immobilisation, were briefly discussed. Transformation processes of brown coal applied to soil were described to evaluate the use of this material as an effective source of organic matter and humic substances generation in degraded soils. Finally, some recent studies on successful application of brown coal additives for reclamation of soils transformed anthropogenically were briefly discussed.
