ochrona i rekultywacja środowiska glebowego

OCHRONA I REKULTYWACJA
ŚRODOWISKA GLEBOWEGO
HENRYK GREINERT
ANDRZEJ GREINERT
Wydawnictwo Politechniki Zielonogórskiej Zielona Góra 1999
Autorzy:
prof. dr hab. inż. Henryk Greinert
dr inż. Andrzej Greinert
Politechnika Zielonogórska
Instytut Inżynierii Środowiska
Zakład Odnowy Środowiska
Recenzent:
prof. dr hab. inż. Leszek Szerszeń
Akademia Rolnicza we Wrocławiu
Instytut Gleboznawstwa i Ochrony Środowiska Rolniczego
Wydano za zgodą
Rektora Politechniki Zielonogórskiej
Copyright © by Wydawnictwo Politechniki Zielonogórskiej, Zielona Góra 1999
Copyright © by Henryk Greinert, Andrzej Greinert, Zielona Góra 1999
Publikacja dotowana przez
Wydział Geodezji, Kartografii, Katastru
i Gospodarki Nieruchomościami
Urzędu Wojewódzkiego Województwa Lubuskiego
ISBN 83-85911-90-1
ZIELONA GÓRA – 1999. Nakład egz. 1000. Format B5. Objętość 20,25 ark.druk.
Papier 90g/m2. Oddano do druku w lipcu 1999. Druk ukończono w sierpniu 1999.
Druk: Zakład Poligraficzny „POLIGMAR”, Zielona Góra, ul. Sulechowska 37, tel. (068)3253050
SPIS TREŚCI
Przedmowa
9
CZĘŚĆ I. WIADOMOŚCI WSTĘPNE
11
1. Gleba i jej funkcje
2. Główne czynniki decydujące o funkcjonowaniu gleby
2.1. Czynniki glebotwórcze
2.1.1. Skały macierzyste gleb Polski
2.1.2. Klimat jako czynnik glebotwórczy
2.1.3. Woda
2.1.4. Organizmy żywe
2.1.5. Rzeźba terenu (relief)
2.1.6. Działalność człowieka
2.1.7. Czas
2.1.8. Ewolucja poglądów na rolę poszczególnych
czynników glebotwórczych
2.2. Skład granulometryczny gleb
2.3. Skład masy glebowej
2.4. Skład chemiczny gleb
2.5. Substancja organiczna w glebach
2.6. Odczyn gleby (pH)
2.7. Sorpcja glebowa
2.8. Niektóre fizyczne właściwości gleb
13
16
16
18
25
28
28
30
30
31
CZĘŚĆ II. DEGRADACJA I NISZCZENIE GLEB
47
1. Zmniejszenie się areału gleb
2. Erozja gleb
2.1. Erozja wodna
2.2. Erozja eoliczna
2.3. Suffozja
2.4. Osuwiska
2.5. Przyrodnicze skutki erozji gleb
2.6. Zabiegi przeciwerozyjne
49
51
51
60
62
62
64
65
31
32
36
38
41
42
43
44
68
75
76
83
83
85
86
86
90
90
91
3. Przekształcenia geomechaniczne
4. Przekształcenia hydrologiczne
4.1. Wpływ rolnictwa na skład chemiczny wód
5. Zanieczyszczenia chemiczne. Zakłócenie równowagi chemicznej
5.1. Odporność gleb na degradację chemiczną
5.2. Spadek zawartości substancji organicznej
5.3. Wyjałowienie gleby
5.4. Zakwaszanie gleb
5.5. Zakłócenie równowagi między składnikami pokarmowymi
5.6. Alkalizacja gleb
5.7. Zasolenie gleb
5.8. Zanieczyszczenie środowiska glebowego składnikami
toksycznymi
6. "Zmęczenie" gleby (degradacja biologiczna)
7. Wpływ rolnictwa na stan pokrywy glebowej
7.1. Oddziaływanie zabiegów uprawowych
7.2. Nawożenie mineralne
7.3. Nawożenie organiczne
7.4. Pestycydy
7.5. Użytkowanie gleb, a produkcja zdrowej żywności
8. Wpływ gospodarki leśnej na gleby
9. Gleby użytków zielonych
10. Gleby obszarów zurbanizowanych
10.1. Zmiany fizyczne
10.2. Zanieczyszczenia atmosferyczne obszarów miejskich
10.3. Degradacja gleb i gruntów miejskich
11. Oddziaływanie przemysłu i gospodarki odpadami na gleby
11.1. Emisje przemysłowe zanieczyszczeń
11.2. Gospodarka odpadami
11.3. Ścieki i osady ściekowe
12. Komunikacja i transport, a stan gleb
13. Stopień degradacji gleb w Polsce
14. Ochrona gleb w świetle przepisów prawnych
92
96
97
97
101
102
106
109
113
117
119
120
121
122
127
127
138
149
170
178
182
CZĘŚĆ III. REKULTYWACJA GLEB
185
1. Ocena stanu degradacji środowiska glebowego i wybór kierunku
rekultywacji
2. Dekontaminacja (detoksykacja) gleb
2.1. Pojęcie dekontaminacji gleb i gruntów
2.2. Metody oczyszczania gleb i gruntów
187
191
191
197
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
2.2.1. Uwagi wstępne
2.2.2. Techniki usuwania zanieczyszczeń z materiału
glebowego i gruntowego poza miejscem skażenia (ex
situ)
2.2.2.1. Ekstrakcja i separacja zanieczyszczeń w
roztworach wodnych
2.2.2.2. Obróbka termiczna
2.2.2.3. Biodegradacja
2.2.2.4. Inne metody oczyszczania gleb ex situ
2.2.3. Techniki usuwania zanieczyszczeń z materiału
glebowego i gruntowego na miejscu wystąpienia
skażenia (in situ)
2.2.3.1. Przemywanie gleby i wypompowywanie
zanieczyszczonej wody
2.2.3.2. Napowietrzanie gleby (SVE – Soil Vapour
Extraction)
2.2.3.3. Bioremediacja
Rekultywacja terenów związanych z górnictwem odkrywkowym
3.1. Rekultywacja gleb na obszarach przekształconych przez
odkrywkową eksploatacją górnictwa węgla brunatnego
3.2. Rekultywacja terenów po eksploatacji kruszyw
naturalnych
3.3. Rekultywacja terenów po eksploatacji surowców ilastych
3.4. Rekultywacja i zagospodarowanie wyrobisk torfu
3.5. Rekultywacja kamieniołomów
Rekultywacja i zagospodarowanie obszarów zniszczonych przez
górnictwo podziemne
Biologiczna rekultywacja odpadów paleniskowych
Rekultywacja wysypisk odpadów bytowo-gospodarczych
Rekultywacja obszarów zurbanizowanych
Rekultywacja innych terenów zdegradowanych w wyniku
działalności człowieka
8.1. Rekultywacja hałd fosfogipsów
8.2. Rekultywacja składowisk odpadów poflotacyjnych
8.3. Rekultywacja terenów wydobycia siarki
Normy prawne z zakresu rekultywacji i zagospodarowania gleb
ZAŁĄCZNIKI
ZESTAWIENIA I PRZELICZNIKI
PIŚMIENNICTWO
WYKAZ TABEL I RYSUNKÓW
INDEKS
197
199
199
202
204
209
211
212
213
214
216
217
222
223
225
226
227
234
237
240
242
242
244
244
245
247
263
271
297
317
Przedmowa
Jeszcze niedawno problem ochrony gleb w Polsce był zauważany tylko
sporadycznie przy okazji katastrof ekologicznych. Na co dzień gleba
postrzegana była tylko jako warsztat produkcyjny rolnika, nie zaś jako element
środowiska życia na Ziemi. Przykładem tego może być stan wiedzy o naszych
glebach. O ile użytki rolne doczekały się szczegółowych, jednolicie
wykonanych map glebowych w skali 1:5000 dla terenów całego obszaru Polski,
to dla pozostałych gleb takich opracowań nie ma, a gleby terenów
zurbanizowanych nie doczekały się nawet wstępnej inwentaryzacji. Problemy
ochrony wody i powietrza, jako bardziej widoczne, a zarazem wpływające na
tempo industrializacji i urbanizacji, zostały zauważone wcześniej, chociaż
i w tych dziedzinach jest dużo do zrobienia. Gleba, jako element środowiska nie
reagujący na ogół szybkimi zmianami, przez pewien czas broniła się sama co
zawdzięcza swoim zdolnościom buforowym. Obecnie stało się oczywiste, że
bez zdrowej, czystej gleby nie może być zdrowego środowiska życia, a
w następstwie tego – bezpieczeństwa ludzi i zwierząt. Z glebą związana jest
zdrowa żywność, w dużej części zdrowa woda i powietrze, mikroklimat oraz
stan zieleni wokół naszych osiedli i miejsc pracy.
Niniejsza publikacja jest zbiorem informacji z dziedziny ochrony gleby.
Winna ona zapoznać studentów kierunków “Inżynieria Środowiska” i “Ochrona
Środowiska” z podstawami tej dziedziny wiedzy. Może być pomocna także
inżynierom i pracownikom naukowym, zajmującym się problemami ochrony
środowiska.
Główny nacisk położono w tej publikacji na przedstawienie zagrożeń
środowiska glebowego i możliwości ochrony gleby przed nimi, przy założeniu
konieczności rozwoju społeczeństw ludzkich, jako nie podlegającego dyskusji.
Ochrona środowiska, a w ramach niej również ochrona gleby, nie może być
traktowana jako walka z wszelkimi przejawami działalności człowieka, lecz
jako mądre i odpowiedzialne, zgodne z prawami natury, gospodarowanie.
Autorzy