Partner serwisu
09 marca 2017

Problemy skażenia gleby podczas produkcji energii w zawodowych zakładach energetycznych

Kategoria: Artykuły z czasopisma

Modernizacja składowania odpadów, technologie ich materiałowego recyklingu, bezodpadowe wytwarzanie energii, ochrona gleby, wód i powierza przed produktami odpadowymi z energetyki oraz rekultywacja gleby, które zostały skrótowo przedstawione w tym opracowaniu, a w formie pogłębionej w pracy*, nie zamykają jednak wszystkich możliwości ratowania środowiska.

Problemy skażenia gleby podczas produkcji energii w zawodowych zakładach energetycznych

Powierzchniowa warstwa litosfery powstała ze skał pod wpływem abiotycznych i biotycznych czynników środowiskowych, zwana glebą, dzięki swojej biologicznej aktywności zapewnia roślinom wyższym warunki rozmnażania, wzrostu i rozwoju. Składa się ona z następujących składników:

• szkieletu mineralnego, będącego produktem wietrzenia skał (38%);

• substancji humusowych, pochodzących z rozkładu substancji i szczątków organicznych oraz z edofi n, które są roślinami wyższymi, fauną glebową, glonami, grzybami, porostami, bakteriami autotrofi cznymi i heterotrofi cznymi oraz
produktami ich aktywności biologicznej lub ich rozkładu (12%);

• wody, którą są nasiąknięte wymienione powyżej hydrofi lne składniki organiczne gleby lub uwięzionej siłami kapilarnymi (van der Waalsa) w porach pozostałych składników (25%);

• powietrza (25%).

Jej własności zależą od pH, potencjału właściwości redukcyjno-utleniających (redox) i wilgotności.

Gleby antropogeniczne

Mogą być utworzone w sposób świadomy pod kątem zwiększenia żyzności i wydajności produkcji rolnej i wówczas nazywają się glebami kulturoziemnymi. Natomiast, gdy są wynikiem dewastacyjnego oddziaływania przemysłu, budownictwa, górnictwa nazywają się glebami industrioziemnymi.

Gleby kulturoziemne

Są glebami, w których w wyniku intensywnych zabiegów agrotechnicznych zostały zmienione własności fizykochemiczne, biologiczne oraz skład poszczególnych składników. Ta racjonalna obróbka mechaniczna gleby, jej intensywne nawożenie, zwłaszcza obornikiem, ale także torfem, gliną, wapnem, dolomitem, obfi te nawodnienie i spulchnianie prowadzi, po pewnym czasie, do zwiększenia udziału próchnicy i minerałów zasobnych w składniki pokarmowe roślin (kationy Ca+2, Mg+2, K+), wzrostu grubości gleby nawet do 0,6 m oraz do całkowitej przebudowy jej pierwotnego warstwowego profi lu poprzecznego w strukturę jednorodną [1].

Gleby urbanoziemne i industrioziemne

Są niezamierzonym skutkiem gospodarczej działalności człowieka, w efekcie której gleby naturalne ulegają degradacji do składowisk odpadów, hałd, zwałowisk przemysłowych, górniczych, hutniczych, miejskich, komunalnych oraz komunikacyjnych. Powodują one, wraz z niestabilnymi wyrobiskami i zapadliskami powstałymi w wyniku wydobycia węgla i innych surowców mineralnych, przerwanie ciągłości naturalnej pokrywy glebowej i reliefu powierzchni. Rekultywacja tych gleb jest możliwa, ale tylko w przypadku, gdy nie zostały one już przekształcone lub na trwale włączone w infrastrukturę komunikacyjną, lub urbanistyczną. W wyniku takiej rekultywacji, która jest jednak procesem długotrwałym, pracochłonnym i kosztownym, można uruchomić inicjalny proces glebotwórczy. Dobre wyniki rekultywacji daje zalesienie: olszą czarną i szarą, robinią akacjową, klonem zwyczajnym i wyniosłym, topolą i osiką. Zrekultywowana gleba nie będzie już wprawdzie zagrażała środowisku, ale nie osiągnie też już nigdy swojego pierwotnego składu skał macierzystych, gdyż całkowite usunięcie zanieczyszczeń antropogenicznych, zwłaszcza odpadów niebezpiecznych (radioaktywnych, rtęci, kadmu i innych metali ciężkich) jest praktycznie niemożliwe [1].

Zanieczyszczenia gleby

Substancjami, które powodują degradację gleby, pogarszając jej użyteczność rolną lub całkowicie ją z upraw eliminując, nie są tylko odpady przemysłowe i komunalne, ale również mogą nimi być nawozy sztuczne lub naturalne (gnojowica, obornik, dolomit, wapno itd.), jeżeli są one dodawane w nadmiarze.

Skażenie gleby określa się w 5-stopniowej skali. I stopień stanowi gleba o naturalnym składzie chemicznym, a ostatni – V gleba bardzo silnie skażona takimi substancjami, jak odpady: ropopochodne, środki ochrony roślin (pestycydy, herbicydy, insektydy), pozostałości poprodukcyjne (żużle, popioły, odcieki, popłuczyny, szlamy), komunalne (ścieki, osady ściekowe) i bytowe (zepsuta lub przeterminowana żywność, chemia gospodarcza, niezużyte leki itd.). Źródłami tych skażeń są:

• przemysł (chemiczny, farmaceutyczny, spożywczy, wydobywczy, hutniczy itd.) zużyte katalizatory, odczynniki: galwanizacji, technologii uzdatniania, oczyszczania itd. (Pt, Ni, Cr, Cu, Hg, Pb, Fe);

• energetyka (popioły, żużle, gazowe produkty spalania SOx i NOx powodujące zmiany pH);

• rolnictwo (przenawożenie, środki ochrony roślin: środki konserwujące żywność, kompost i obornik: Cu, As, Hg, Pb, Mn i Zn, Cd, Cr, Mn, Pb;

• transport i komunikacja (np. zużyte akumulatory, dodatki i komponenty paliw, smary i oleje, NOx, Pb;

• zakłady komunalno-bytowe (ścieki komunalne, osady ściekowe, zużyte: farby, leki, ogniwa, baterie, lampy itd.: Pb, Cr, Ni, Hg itd.

Wpływ produktów spalania na litosferę

Produkty spalania stanowią największe zagrożenie bezpośrednie dla atmosfery. Jednak pośrednio efekty tego skażenia obejmują swym zasięgiem również hydro- i litosferę. W wyniku oddziaływania zanieczyszczeń powietrza tlenkami siarki i azotu, kwaśnych deszczy i skażenia wód gruntowych gleba również ulega degradacji, przejawiającej się nadmiernym zakwaszeniem, alkalizacją lub skażeniem substancjami fi totoksycznymi [2], [3]. Intensywność tego procesu zależy od typu gleby, rodzaju skały macierzystej i stosunków wodnych gleby [4]. Najłatwiej ulegają degradacji lekko kwaśne i ubogie w składniki pokarmowe gleby piaskowe. Cząstki ilaste i próchnica oraz obecność metali alkalicznych zwiększa odporność gleby na degradację gazowymi i ciekłymi produktami spalania. Mają one wówczas większą zdolność zobojętniania i absorbowania jonów H+ i uwalniania innych np.: Ca2+, Na+, K+ i Mg2+.

NASTĘPNA STRONA

Strona używa plików cookies w celu realizacji usług i zgodnie z Polityką Plików Cookies. OK, AKCEPTUJĘ