V° − Gleby

V.
GLEBY
Gleba stanowi podstawowy, nieodnawialny element środowiska przyrodniczego. Jej
właściwości decydujące o przydatności rolniczej, muszą być dobrze poznane i monitorowane,
a istniejące zasoby szczególnie chronione. Gleba powstaje w czasie oddziaływania
organizmów, klimatu, rzeźby terenu i zwietrzeliny. To dynamiczny twór przyrody. Zachodzą
w niej intensywne procesy. Cechy gleby mają charakter biologiczny, fizyczny, chemiczny i
mieszane. Jest integralnym elementem wszystkich ekosystemów lądowych. Rozwój gleby
uzależniony jest od szybkości wietrzenia.
Ochrona zasobów glebowych oraz ich jakości dyktowana jest potrzebą zabezpieczania
samowystarczalności produkcji odpowiedniej ilości surowców roślinnych o wysokich
parametrach jakościowych. Właściwości gleb mogą być modyfikowane rolniczą oraz
pozarolniczą działalnością człowieka. Zmiany te są bardzo trudne ze względu na ich ogromną
i złożoną dynamikę zachodzącą w czasie, na którą wpływają oddziaływania antropogeniczne.
Zgodnie z ustawą Prawo ochrony środowiska, ochrona powierzchni ziemi polega na
zapewnieniu jak najlepszej jej jakości, w szczególności poprzez:
− racjonalne gospodarowanie,
− zachowanie wartości przyrodniczych,
− zachowanie możliwości produkcyjnego wykorzystania,
− ograniczenie zmian naturalnego ukształtowania,
− utrzymanie jakości gleby i ziemi powyżej lub co najmniej na poziomie wymaganych
standardów,
− doprowadzenie jakości gleby i ziemi co najmniej do wymaganych standardów, gdy nie
są one dotrzymane,
− zachowanie wartości kulturowych, z uwzględnieniem archeologicznych dóbr kultury.
Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 9 września 2002 r. w sprawie standardów
jakości gleby oraz standardów jakości ziemi (D. U. Nr 165/2002, poz. 1359) określa wartości
dopuszczalne stężeń w glebie lub ziemi, z uwzględnieniem ich funkcji aktualnej i planowanej,
dla określonych grup rodzajów gruntów (A, B, C). Pełni ono ważną rolę w kształtowaniu
świadomości, zarówno wśród organów administracji państwowej i samorządowej, jak i wśród
władających powierzchnią terenu.
W systemie ochrony środowiska szczególne miejsce przypada obszarom rolniczym,
mają one bowiem największy udział w areale powierzchniowym kraju, otaczają i przenikają
wszystkie inne ekosystemy odgrywając nadzwyczaj istotną rolę w kształtowaniu naturalnych
procesów samooczyszczania się środowiska.
Ochrona gruntów rolnych i leśnych w myśl ustawy „O ochronie gruntów rolnych i
leśnych” (Dz.U. Nr 16/1995 roku z późn.zm.) polega na:
− ograniczeniu przeznaczania ich na cele nierolnicze i nieleśne,
− zapobieganiu procesom degradacji i dewastacji gruntów rolnych i leśnych oraz
szkodom w produkcji rolniczej lub leśnej oraz w drzewostanach, powstających
wskutek działalności nierolniczej lub nieleśnej,
− rekultywacji i zagospodarowaniu gruntów na cele rolnicze,
− zachowaniu torfowisk i oczek wodnych jako naturalnych zbiorników wodnych,
155
− przywracaniu i poprawianiu wartości użytkowej gruntom, które utraciły charakter
gruntów leśnych wskutek działalności nieleśnej, a także na zapobieganiu obniżania
produktywności gruntów leśnych.
W wyniku współdziałania czynników glebotwórczych, takich jak: klimat, woda,
organizmy żywe, ukształtowanie powierzchni, człowiek i czas, powstają gleby o różnych
profilach. W znacznej części obszaru województwa małopolskiego (północna i centralna
część) występują kompleksy bardzo dobrych gleb, tj.: czarnoziemy i gleby brunatne
wytworzone z lessów oraz urodzajne mady. W południowej części przeważają gleby płytkie,
silnie szkieletowe, narażone na procesy erozyjne, o niskiej wartości rolniczej.
Polska
IV
39,9%
V-VI
34,1%
III
22,7%
II
2,9%
I
0,4%
Rys. 1. Klasy bonitacyjne gleb Polski (GUS „Ochrona środowiska 2006”)
.
156
Województwo małopolskie
IV
36,4%
V-VI
30,5%
III
26,5%
I
II
5,2% 1,4%
Rys. 2. Klasy bonitacyjne gleb województwa małopolskiego (GUS „Ochrona
środowiska 2006”)
1.
UŻYTKOWANIE GRUNTÓW I ZAGROŻENIA
W województwie małopolskim użytkuje się rolniczo 894 750 ha, co stanowi 58,9%
jego obszaru. Użytki leśne oraz zadrzewione stanowią 456 916 ha (30%). W ogólnej
powierzchni użytków rolnych, grunty orne stanowią 74,5%, sady 3,8%, a użytki zielone
21,7% (tabela 1).
Tabela 1. Struktura użytków rolnych w województwie małopolskim (stan na dzień
01.01.2006r.)
Wyszczególnienie
Grunty orne
Sady
Łąki
Pastwiska
Razem
Powierzchnia
geodezyjna [ha]
666 901
33 636
100 179
94 034
894 750
Powierzchnia [%]
74,5
3,8
11,2
10,5
100
Na przestrzeni ostatnich lat obserwuje się spadek powierzchni użytków rolniczych, a
w ich strukturze zmniejszanie powierzchni gruntów ornych na rzecz powierzchni łąk i
pastwisk. Powierzchnia sadów pozostaje na tym samym, nie zmienionym poziomie. W roku
2005 nie zaobserwowano większych zmian w porównaniu z rokiem 2000.
157
W systemie ochrony środowiska szczególne miejsce przypada obszarom rolniczym.
Mają one największy udział w areale powierzchniowym kraju, otaczają i przenikają wszystkie
inne ekosystemy. Główne zagrożenia dla tych obszarów to:
− niedobory wody,
− zanieczyszczenie wód powierzchniowych i podziemnych,
− zanieczyszczenie atmosfery,
− degradacja fizyczna, chemiczna i biologiczna gleb,
− urbanizacja i osadnictwo.
Analizując zagrożenia rolniczej przestrzeni produkcyjnej, można wyróżnić zagrożenia
o charakterze ilościowym i jakościowym.
Zagrożenia ilościowe
Zagrożenia o charakterze ilościowym wyrażają się w zmniejszeniu powierzchni
użytkowanej rolniczo w następstwie przejmowania gruntów na cele nierolnicze i nieleśne oraz
degradacji gruntów w wyniku erozji.
W województwie małopolskim w latach 1999-2005 wyłączeniu z produkcji rolniczej i
leśnej uległo odpowiednio:
− 1999 − 233 ha z czego 98,7% stanowiły grunty rolne,
− 2000 − 203 ha z czego 87% stanowiły grunty rolne,
− 2005 −202 ha z czego 87% stanowiły grunty rolne.
Zmiany klimatyczne oraz szaty roślinnej wywołują nasilenie erozji. Polska, chociaż
znajduje się w strefie klimatu umiarkowanego nie stwarzającego silnego zagrożenia
procesami erozyjnymi, to jednak na około 1/3 ogólnego obszaru jest zagrożona erozją wodną
powierzchniową oraz erozją wietrzną, a na około 1/5 występuje erozja wąwozowa.
Przeprowadzone badania wykazały, że około 29% obszaru kraju, w tym 24% użytków
rolnych (głównie gruntów ornych) i około 5% powierzchni lasów jest zagrożone erozją
wodną.
W skali kraju najbardziej zagrożone erozją wodną powierzchniową jest województwo
małopolskie – około 57% jego obszaru, w tym dominuje erozja silna (26% obszaru) nad
erozją średnią (21% obszaru).
Erozja wąwozowa występuje na 17,5% powierzchni Polski, a najbardziej rozwiniętą
sieć wąwozów ma województwo małopolskie, gdzie wąwozy występują na około 53%
obszaru. Wprawdzie największy obszar (24,5%) zajmuje erozja wąwozowa średnia, to jednak
na 14% obszaru występuje erozja silna, a na powierzchni 1,5% obszaru erozja bardzo silna.
Obszar województwa zaliczany jest do pierwszego stopnia pilności ochrony, a
zagospodarowanie wąwozów uznano jako bardzo pilne.
Biorąc pod uwagę omówioną strukturę zagrożenia erozją wodną i występowania sieci
wąwozowej, najbardziej narażone na degradację erozją są tereny wyżyn lessowych oraz
tereny pogórzy i górskie w granicach powiatów: bocheńskiego, gorlickiego, krakowskiego,
limanowskiego, miechowskiego, myślenickiego, nowosądeckiego, proszowickiego, suskiego,
tarnowskiego-ziemskiego, tatrzańskiego, wadowickiego.
Ocenę potencjalnego zagrożenia erozją wietrzną dokonuje się z uwzględnieniem kilku
podstawowych kryteriów determinujących występowanie i nasilenie erozji wietrznej, takich
jak: typ rzeźby terenu, podatność gleb na deflację i stopień lesistości terenu. Z
przeprowadzonych badań wynika, że około 28% ogółu użytków rolnych w kraju jest
zagrożone erozją wietrzną, w tym około 10% erozją średnią i około 1% silną. Zagrożenie
158
erozją wietrzną na terenie województwa małopolskiego jest niewielkie a silny stopień
nasilenia erozji szacuje się, że występuje tylko na 0,1% jego powierzchni.
Każdy rodzaj erozji gleby jest czynnikiem degradującym środowisko przyrodnicze, a
zwłaszcza rolniczą przestrzeń produkcyjną. Jej skutki przejawiają się w niekorzystnych,
przeważnie trwałych zmianach:
− warunków przyrodniczych (rzeźby, gleb, stosunków wodnych, naturalnej roślinności),
− warunków gospodarczo-organizacyjnych (deformowanie granic pól, rozczłonkowanie
gruntów, pogłębianie dróg, niszczenie urządzeń technicznych).
Zmiany te prowadzą do obniżenia potencjału produkcyjnego ziemi i walorów
ekologicznych krajobrazu.
Zagrożenia jakościowe
Mówiąc o zagrożeniach jakościowych, wskazać należy na uszkodzenia gruntów w
wyniku
działalności
wydobywczej,
emisji
zanieczyszczeń przemysłowych
i
komunikacyjnych.
Każda eksploatacja kopalin powoduje naruszenie dotychczasowego stanu środowiska.
Do najczęstszych przekształceń górniczych należą:
− deformacja terenu,
− zmiana struktur geologicznych,
− zmiany stosunków wodnych,
− wycofywanie się roślin i zwierząt z eksploatowanego obszaru.
Do najpoważniejszych zagrożeń powodowanych przez przemysł, komunikację i
gospodarkę komunalną należą:
− emisja do powietrza zanieczyszczeń technologicznych z przemysłu oraz spalania
paliw płynnych i stałych,
− zanieczyszczenie wód ściekami oraz odciekami ze składowisk,
− zanieczyszczenie powierzchni ziemi odpadami oraz zajmowanie terenów pod
składowiska.
Nie bez znaczenia dla środowiska glebowego jest działalność rolnicza. Analizując
zagrożenia rolnicze należy mieć na uwadze błędy popełnione w przeszłości, takie jak:
nadmierne wylesienia, osuszanie bagien, eksploatacja torfowisk, wadliwie prowadzone
melioracje, ale również stosowane w uprawie środki ochrony roślin i nawozy. Stopień
uszkodzenia gruntów określa się stosując pojęcia degradacji i dewastacji:
− grunty zdegradowane to grunty, których rolnicza lub leśna wartość użytkowa zmalała,
w szczególności w wyniku pogorszenia się warunków przyrodniczych albo wskutek
zmian środowiska oraz działalności przemysłowej, a także wadliwej działalności
rolniczej,
− grunty zdewastowane to grunty, które utraciły całkowicie wartość użytkową w wyniku
przyczyn, o których mowa wyżej.
Powierzchnię gruntów zdewastowanych i zdegradowanych w województwie
małopolskim przedstawia tabela 2.
159
Tabela 2. Grunty zdewastowane i zdegradowane wymagające rekultywacji oraz
zrekultywowane i zagospodarowane
Rok
Grunty wymagające
rekultywacji [ha]
ogółem zdewastowane zdegradowane
Grunty w ciągu roku [ha]
zrekultywowane
w tym cele
rolnicze leśne
401
28 370
533
22 449
160
71 89
ogółem
1999
2000
2005
3 625
3 181
2 856
3 522
3 079
2 827
103
102
29
ogółem
45
462
40
zagospodarowane
w tym cele
rolnicze leśne
21
16
7
431
27
-
Z ogólnej powierzchni gruntów wymagających rekultywacji średnio 96% to grunty
zdewastowane a więc takie, które utraciły całkowicie wartość użytkową. Ponad 56%
powierzchni gruntów zdewastowanych i zdegradowanych, to grunty, które utraciły swoją
wartość użytkową w wyniku działalności górniczej i kopalnictwa surowców w 2005 r. W
ostatnich latach rekultywację prowadzono na następujących wielkościach powierzchni, które
takich zabiegów wymagały: 1999 r. – 11%, 2000 r. – 17%, 2005 r. – 5,6%.
W 2005 roku ponad 55% powierzchni rekultywowane jest na cele leśne.
Monitoring chemizmu gleb ornych
Polska dysponuje bardzo dobrym przestrzennym rozpoznaniem jakości gleb, ich
zasobów i przydatności rolniczej, jak również zbiorem informacji dotyczących właściwości
gleb, powierzchni klas bonitacyjnych i kompleksów przydatności rolniczej gleb oraz
waloryzacji rolniczej przestrzeni produkcyjnej, która wskaźnikiem syntetycznym,
uwzględniającym ocenę jakości gleby, rzeźbę terenu, warunki wodne i warunki klimatyczne,
określa możliwości produkcyjne środowiska przyrodniczego kraju.
Pomimo ogromnej ilości danych o glebach Polski i ich właściwościach chemicznych,
fizycznych i fizyko-chemicznych, dokumentujących stan tych właściwości w określonym
czasie, do 1995 roku nie dysponowano systemem monitorowania zmian właściwości gleb
zachodzących wraz z upływem czasu pod wpływem czynników przyrodniczych i działalności
gospodarczej człowieka. Monitoring właściwości gleb przeprowadzono w latach 1995, 2000 i
2005 w 216 punktach kontrolno–pomiarowych zlokalizowanych na terenie całego kraju.
Gleby objęte badaniami to grunty orne charakteryzujące się dużym zróżnicowaniem
typologicznym, składem granulometrycznym oraz wartością (klasa bonitacyjna) i
przydatnością rolniczą (kompleksy glebowo- rolnicze).
Punkty kontrolno–pomiarowe gleb przewidziane do badań ich właściwości chemizmu,
zlokalizowano na gruntach ornych całego kraju. Reprezentują one typowo rolnicze obszary o
różnym stopniu intensyfikacji rolnictwa oraz obszary znajdujące się w zasięgu oddziaływania
różnego rodzaju zanieczyszczeń. Taki układ umożliwia śledzenie zmian zachodzących w
glebie pod wpływem określonej rolniczej i pozarolniczej działalności człowieka.
Badania przeprowadzane w ramach Państwowego Monitoringu Środowiska są
wykonywane w Instytucie Uprawy, Nawożenia i Gleboznawstwa w Puławach. Pozwalają
one na obserwację zmian chemizmu gleb pod wpływem czynników antropopresji.
Ocena prezentowana poniżej powstała na podstawie badań przeprowadzonych w 1995,
2000 i 2005 roku. Pierwszy program badań i wyniki wstępne (1995 roku) zostały
opublikowane przez Inspekcję Ochrony Środowiska w serii Biblioteki Monitoringu
Środowiska pod tytułem „Monitoring chemizmu gleb ornych Polski”.
160
Charakterystyka sieci monitoringu na terenie województwa małopolskiego
Na terenie województwa zlokalizowanych jest 17 punktów pomiarowych, których
lokalizację oraz wykaz przedstawia rysunek 3 i tabela 3.
Lokalizacja punktów uwzględnia zróżnicowanie pokrywy glebowej (typy, gatunki,
rodzaje, kompleksy przydatności rolniczej, klasy bonitacyjne), a także inne czynniki
środowiska mogące być pomocne w pozyskiwaniu informacji o stanie i zmianach
właściwości zachodzących w glebach.
Charakterystyka typów i podtypów gleb, na których zlokalizowano monitoring
przedstawia się następująco:
−
−
−
−
−
−
gleby płowe – 5 punktów,
gleby brunatne właściwe – 2 punkty,
gleby brunatne wyługowane – 4 punkty,
gleby brunatne kwaśne – 1 punkt,
czarnoziemy zdegradowane – 1 punkt,
mady brunatne – 4 punkty.
Według klas bonitacyjnych oraz kompleksów przydatności rolniczej lokalizacja
przedstawia się następująco:
−
−
−
−
−
−
klasa I − kompleks przydatności: pszenny bardzo dobry
klasa II − kompleks przydatności: pszenny dobry
klasa IIIa − kompleks przydatności: pszenny dobry
klasa IIIb − kompleks przydatności: żytni bardzo dobry, pszenny górski
klasa IVa − kompleks przydatności: żytni bardzo dobry, zbożowy górski
klasa IVb,V − kompleks przydatności: owsiano-ziemniaczany górski
MIECHÓW
365
OLKUSZ
349
PROSZOWICE
BRZESKO
KRAKÓW
BOCHNIA
363
Biała
353 Kraków- Pleszów
347 Oświęcim
OŚWIĘCIM
DĄBROWA TARNOWSKA
355
CHRZANÓW
Grojec
Łęka Szczucińska
Łyszkowice
351 Czajowice
TARNÓW
WIELICZKA
WADOWICE
421 Brzyczyna
417
Wadowice-Chocznia
425 Łapczyca
433 Zakliczyn
MYŚLENICE
423 Pcim
427 Tymbark
SUCHA BESKIDZKA
435
NOWY SĄCZ
Moszczenica
LIMANOWA
NOWY TARG
419 Jabłonka
431 Biegonice
GORLICE
429 Sromowce Wyżne
Objaśnienia:
punkt pomiarowy
ZAKOPANE
Rys. 3. Lokalizacja punktów pomiarowych (źródło: IUNG 2007)
161
Tabela
Numer
punktu
3.
Lokalizacja punktów
zanieczyszczenia
kontrolno-pomiarowych
Emisje
przemysłowe
w
Zanieczyszczenia
komunikacyjne
zależności
od
Emisje ze źródeł
komunalnych
źródeł
Brak wyraźnego
oddziaływania
zanieczyszczeń
Miejscowość
Gmina
Powiat
Grojec
Alwernia
chrzanowski
X
Czajowice
Wielka Wieś
krakowski
X
Oświęcim
Oświęcim
oświęcimski
X
WadowiceChocznia
Wadowice
wadowicki
KrakówPleszów
Łyszkowice
Nowa Huta
m.Kraków
X
Koniusza
proszowicki
X
Brzyczyna
Mogilany
krakowski
Pcim
Pcim
myślenicki
Jabłonka
Jabłonka
nowotarski
X
Tymbark
Tymbark
limanowski
X
Sromowce
Wyżne
Biegonice
Czorsztyn
nowotarski
Nowy Sącz
m.Nowy Sącz
X
Moszczenica
Moszczenica
gorlicki
X
Biała
Tarnów
tarnowski
X
Łęka
Szczucińska
Łapczyca
Szczucin
dąbrowski
X
Bochnia
bocheński
X
Zakliczyn
Zakliczyn
tarnowski
X
49
51
47
17
53
X
55
X
21
X
23
19
27
29
X
31
35
63
65
25
33
2.
OCENA ZANIECZYSZCZENIA GLEB UŻYTKÓW ROLNYCH METALAMI
CIĘŻKIMI, SIARKĄ I WIELOPIERŚCIENIOWYMI WĘGLOWODORAMI
AROMATYCZNYMI
Kryterium oceny zanieczyszczenia gleb metalami ciężkimi
Skład chemiczny gleb uwarunkowany jest wieloma czynnikami naturalnymi
i antropogenicznymi. Głównie zależy od budowy geologicznej i geomorfologii terenu oraz
warunków klimatycznych, które decydują o przebiegu procesów wietrzenia skał oraz
uruchamianiu, migracji i akumulacji pierwiastków w środowisku. Zakresy stężeń
występujących w glebach pierwiastków śladowych są bardzo ważne, bowiem niektóre z nich
są konieczne dla prawidłowego wzrostu i rozwoju roślin i zwierząt, z drugiej strony nadmiar
tych pierwiastków w glebie może być szkodliwy dla organizmów żywych. Na obszarach
nieuprzemysłowionych wysokie zawartości potencjalnie szkodliwych pierwiastków w
glebach mogą być jedynie związane z wietrzeniem i erozją wychodni okruszcowanych skał
lub płytko zalegających złóż mineralnych. Na terenach uprzemysłowionych podwyższone
162
koncentracje pierwiastków śladowych i trwałych zanieczyszczeń organicznych w glebach są
przede wszystkim wynikiem różnorodnej działalności gospodarczej człowieka prowadzonej
na terenie, efektem funkcjonowania miast oraz depozycją z atmosfery.
W zanieczyszczonych glebach odnotowywane są najczęściej podwyższone stężenia
metali lub metaloidów, które miały lub mają obecnie szerokie zastosowanie w gospodarce lub
uruchamianych procesach podczas przetwarzania surowców m.in.: rtęci, kadmu, srebra,
arsenu, chromu, miedzi, niklu, ołowiu, cynku, selenu i talu. We współczesnych glebach
często obserwowana jest również podwyższona zawartość trwałych zanieczyszczeń
organicznych m. in. wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA) oraz
ksenobiotyków tj. pestycydów chloroorganicznych, które przez kilkadziesiąt lat stosowane
były w wysokich dawkach na całym globie, a także polichlorowanych bifenyli (PCBs),
szeroko wykorzystywanych w produkcji przemysłowej do lat siedemdziesiątych.
Problem zanieczyszczenia gleb jest bardzo istotny ze względu na możliwość ich
pośredniego lub bezpośredniego negatywnego oddziaływania na zdrowie człowieka.
Zanieczyszczenia z gleb mogą przenikać do organizmu człowieka pośrednio przez:
− spożywanie roślin, które pobierały szkodliwe składniki z zanieczyszczonych gleb lub
zostały zanieczyszczone poprzez depozycję z atmosfery cząsteczek wyemitowanych
przez zakłady przemysłowe lub uległy erozji wietrznej lub ablacji deszczowej,
− spożywanie wody, która została skażona w wyniku migracji szkodliwych składników
z zanieczyszczonej gleby do wód podziemnych lub powierzchniowych.
Zanieczyszczone gleby mogą także bezpośrednio wpływać na zdrowie człowieka
poprzez układ oddechowy na skutek wdychania składników ulatniających się z gleb (np.
związki organiczne, rtęć), emanację pierwiastków promieniotwórczych jak również
wdychania cząstek organicznych i nieorganicznych wywiewanych z gleb. Zanieczyszczenia
mogą także przedostawać się do organizmów ludzi poprzez układ pokarmowy (dotyczy to
zwłaszcza dzieci) oraz poprzez skórę.
O mobilności metali ciężkich w glebie decyduje również skład granulometryczny czyli
zawartość części spławialnych. Wymienione cechy gleby oraz zawartość metali ciężkich
decydują o zaliczeniu gleby do określonego stopnia zanieczyszczenia wg klasyfikacji
opracowanej przez Kabatę-Pendias.
Klasyfikacja ta wyróżnia 5 stopni zanieczyszczenia gleb:
•
•
•
•
•
•
0 − zawartość naturalna (gleby nie zanieczyszczone),
I − zawartość podwyższona,
II − słabe zanieczyszczenie,
III − średnie zanieczyszczenie,
IV − silne zanieczyszczenie,
V − bardzo silne zanieczyszczenie.
Wykorzystanie gleb użytków rolnych zanieczyszczonych metalami ciężkimi zależy od
stopnia ich zanieczyszczenia. W związku z brakiem odpowiednich uregulowań prawnych
dotyczących tak oceny gleb, jak i ich wykorzystania, zastosowanie znalazły zalecenia
rolniczego wykorzystania gleb, w różnym stopniu zanieczyszczonych metalami ciężkimi
opracowane przez Kabatę-Pendias, stosowane do oceny przez IUNG:
163
•
•
•
•
•
•
0° − Gleby nie zanieczyszczone. Gleby te mogą być wykorzystane pod uprawę
wszystkich roślin ogrodniczych i rolniczych, szczególnie roślin przeznaczonych
do konsumpcji dla dzieci i niemowląt.
I° − Gleby o podwyższonej zawartości metali. Na glebach tych mogą być
uprawiane wszystkie rośliny uprawy polowej z ograniczeniem warzyw
przeznaczonych na przetwory i do bezpośredniej konsumpcji dla dzieci.
II° − Gleby słabo zanieczyszczone. Rośliny uprawiane na tych glebach mogą
być chemicznie zanieczyszczone. Z uprawy należy zatem wykluczyć niektóre
warzywa, takie jak: kalafior, szpinak, sałatę itp. Dozwolona jest natomiast
uprawa zbóż, roślin okopowych i pastewnych oraz użytkowanie kośne i
pastwiskowe.
III° − Gleby średnio zanieczyszczone. Rośliny uprawiane na tych glebach są
narażone na skażenia metalami ciężkimi. Zaleca się tu uprawę roślin
zbożowych, okopowych i pastewnych, kontrolując okresowo zawartość metali w
konsumpcyjnych i paszowych częściach roślin. Na glebach tych zalecana jest
również uprawa roślin przemysłowych oraz roślin do produkcji materiału
nasiennego.
IV° − Gleby silnie zanieczyszczone. Gleby te, a szczególnie gleby lekkie,
powinny być wyłączone z produkcji rolniczej. Na lepszych odmianach gleb
(cięższych) zaleca się uprawiać rośliny przemysłowe (konopie, len), wiklinę,
zboża i trawy (materiał siewny), ziemniak i zboża z przeznaczeniem na
produkcję spirytusu, rzepak na olej techniczny, sadzonki drzew i krzewów itp.
Wykorzystanie na użytki zielone należy ograniczyć.
V° − Gleby bardzo silnie zanieczyszczone. Gleby te powinny być całkowicie
wyłączone z produkcji rolniczej i zalesione, ze względu na przenoszenie
zanieczyszczeń z pyłami glebowymi. Jedynie najlepsze odmiany tych gleb
można przeznaczyć pod uprawę roślin przemysłowych, podobnie jak gleb o IV
stopniu zanieczyszczenia.
Kryteria oceny zanieczyszczenia gleb siarką
Siarka jest pierwiastkiem niezbędnym dla życia roślin. Jej nadmiar w środowisku
glebowym, spowodowany imisją siarki z atmosfery zanieczyszczonej tym pierwiastkiem,
może być szkodliwy dla wzrostu i rozwoju roślin.
Negatywne skutki zanieczyszczenia gleb siarką w wyniku antropopresji, to degradacja
chemiczna przez zakwaszenie oraz wzrost zawartości w glebie siarczanów.
Ocenę zanieczyszczenia gleb siarką dokonuje się biorąc pod uwagę naturalną jej
zawartość w zależności od gatunku gleb i wyróżnia się 4 stopnie zawartości tego pierwiastka:
•
I° − zawartość niska (naturalna),
•
II° − zawartość średnia (podwyższona),
•
II° − zawartość wysoka (zanieczyszczenie słabe),
•
IV° − zawartość bardzo wysoka (zanieczyszczenie bardzo silne).
Wyróżnione stopnie zawartości siarki określają naturalne ilości (I°) form tego
pierwiastka w różnych glebach oraz określają ich wzbogacenie (zanieczyszczenie) w siarkę
wskutek antropopresji (II°-IV°). Stopnie te, określając poziom zawartości S-SO4 wskazują
również nie tylko na były, ale i na aktualny stan zagrożenia środowiska glebowego kraju
nadmierną emisją związków siarki.
164
Uregulowań prawnych w zakresie dopuszczalnych stężeń tego pierwiastka w glebach
brak.
Kryteria oceny zanieczyszczenia gleb wielopierścieniowymi węglowodorami
aromatycznymi
Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA) stanowią grupę związków
organicznych szeroko rozpowszechnionych w środowisku. Ich obecność stwierdzono we
wszystkich elementach środowiska, a także w różnych produktach np. w smole, asfalcie. W
warunkach naturalnych wielopierścieniowe węglowodory tworzone są podczas pożarów
naturalnych zbiorowisk roślinnych. Związki te mogą być syntetyzowane przez rośliny, mogą
być produktem przemian metabolicznych mikroorganizmów rozkładających szczątki roślinne
i zwierzęce.
Współcześnie wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne uruchamiane są do
środowiska przede wszystkim podczas spalania kaustobiolitów (palna skała osadowa
pochodzenia organicznego np. węgiel, torf itp.), przeróbki paliw kopalnych w zakładach
przemysłu koksowniczego i rafineriach ropy naftowej, spalania paliw płynnych w silnikach
samochodowych i samolotowych, wydobywania, transportowania i magazynowania paliw
płynnych, jak również w trakcie procesów hutniczych.
Zawartość WWA w glebach waha się w znacznym zakresie od 0,005 mg/kg na
terenach położonych daleko od ośrodków przemysłowych i nieużytkowanych rolniczo, do
kilku tysięcy mg/kg na terenie rafinerii. Gleby terenów miejskich mają wyższe zawartości
WWA niż tereny rolnicze i na terenach dużych miast ich zawartość w glebach często
przekracza kilkanaście mg/kg. Średnia zawartość WWA w uprawnych glebach Polski wynosi
327 ppb. W Polsce gleby o zawartości WWA poniżej 0,200 ppb stanowią 30%, a gleby silnie
zanieczyszczone zawierające powyżej 8000 ppb stanowią zaledwie 1% (MaliszewskaKordybach 2000).
WWA zatrzymywane są w glebie przede wszystkim w warstwie próchniczej; ze
względu na ich sorpcję przez składniki glebowe i ich bardzo małą rozpuszczalność oraz
podatność na wymywanie tylko w niewielkim stopniu przemieszczają się w głąb profilu
glebowego. Stężenie WWA w glebach zależy od właściwości gleb, z których niewątpliwie
najistotniejszą rolę odgrywa zawartość substancji organicznej. Gleby bogate w substancję
organiczną charakteryzują się wyższą zawartością WWA (Jones et al. 1989). Zależność taka
jest mniej istotna w pobliżu źródeł zanieczyszczeń.
Znaczna ich zawartość w glebach wysoko próchnicznych może być związana albo z
silniejszą akumulacją tych związków z atmosfery lub też wolniejszym ich usuwaniem ze
środowiska glebowego, jak i z biosyntezą. Źródłem zanieczyszczenia gleb mogą być również
awaryjne wycieki substancji ropopochodnych, jak również osady rzeczne przemieszczone na
tarasy zalewowe podczas powodzi.
Niektóre spośród związków WWA wykazują właściwości toksyczne (zatrucia ostre
i chroniczne) oraz wpływają na odporność organizmów i rozmnażanie. Charakteryzują się
one właściwościami rakotwórczymi i mutagennymi.
Kryteria oceny stanu zanieczyszczenia gleb użytków rolnych przez WWA (Kabata –
Pendias i inni, 1995) zostały oparte na wynikach badań i szacunku modelowym.
Uregulowania formalno-prawne: rozporządzenie Ministra Środowiska z 09.09.2002r.
(Dz. U. Nr 165, poz.1359) w sprawie standardów jakości gleby oraz standardów jakości
ziemi.
165
Stopień zanieczyszczenia gleb WWA decyduje o sposobie ich użytkowania:
• 0° − gleby nie zanieczyszczone − dopuszcza się uprawę wszystkich roślin, bez obawy
zanieczyszczenia ziemiopłodów WWA,
• 1° − gleby o zawartości podwyższonej − dopuszcza się uprawę wszystkich roślin, bez
obawy zanieczyszczenia ziemiopłodów WWA,
• 2°−- gleby mało zanieczyszczone − ograniczyć uprawę roślin do produkcji żywności
dla dzieci,
• 3° − gleby zanieczyszczone − nie przeznaczać nawet na użytki zielone (wypas
zwierząt),
• 4° − gleby silnie zanieczyszczone − nie przeznaczać nawet na użytki zielone (wypas
zwierząt),
• 5° − gleby bardzo silnie zanieczyszczone − wyłączenie z produkcji rolniczej.
Ocena jakości gleb na podstawie badań realizowanych w sieci monitoringu
krajowego w dwu seriach badawczych w latach 2000 i 2005
Wpływ rolniczej i pozarolniczej działalności człowieka na właściwości gleb może być
w zależności od intensywności i kierunku, mniej lub bardziej wyraźny. Określenie tempa i
wielkości zmian chemizmu gleb wymaga długiego okresu ze względu na właściwości
buforowe gleb.
Oceny jakości gleb dokonano na podstawie dwóch serii badań wykonanych w okresie
2000-2005 z częstotliwością poboru prób co 5 lat. Analiza badań przeprowadzonych w 17
punktach kontrolno-pomiarowych na terenie województwa małopolskiego pozwala na
sformułowanie następujących wniosków:
• Z 17 punktów zlokalizowanych na terenie województwa małopolskiego, 11
zlokalizowanych jest w strefie oddziaływania zanieczyszczeń przemysłowych, 1 punkt
(Wadowice-Chocznia - gmina Wadowice) zlokalizowany jest w strefie oddziaływania
zanieczyszczeń komunikacyjnych, 1 punkt (Brzyczyna - gmina Mogilany) w strefie
oddziaływania zanieczyszczeń komunalnych oraz 4 punkty bez wyraźnego
oddziaływania zanieczyszczeń.
Monitorowane obszary reprezentowane są przez 5 typów i podtypów gleb,
najliczniejszą grupę stanowią gleby płowe (5 punktów) oraz gleby brunatne
wyługowane i mady brunatne (po 4 punkty). Wartość rolnicza gleb punktów
kontrolno-pomiarowych jest również zróżnicowana i mieści się w przedziale od klasy
I (gleby najlepsze) do klasy V (gleby słabe). Ponad 50% punktów kontrolnych
zlokalizowane zostało na glebach zaliczonych do klasy III, IIIa, IIIb, co nie w pełni
odzwierciedla stan bonitacji gleb ornych w województwie (klasa III – 26,5%
powierzchni województwa)
• Analiza wyników badań odczynu pH gleb, zawartości metali ciężkich, siarki oraz
wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych wykazała, że:
− obserwuje się stosunkowo wysokie zakwaszenie gleb. Gleby dwóch punktów
kontrolno-pomiarowych (~10% zbioru) wykazują odczyn bardzo kwaśny, 10
punktów (~59% zbioru) odczyn kwaśny, 3 punktów (~18% zbioru) odczyn słabo
kwaśny i tylko w dwóch punktach stwierdzono gleby obojętne o odczynie
pH>6,5. Gleby silnie kwaśne stwierdzono w punktach kontrolno-pomiarowych
zlokalizowanych w gminie Wadowice oraz w gminie Tarnów.
166
− wyniki badań dotyczące zawartości metali ciężkich pozwalają na wyciągnięcie
wielu konstruktywnych wniosków odnośnie zanieczyszczenia gleb
poszczególnymi pierwiastkami (rys. 4-11).
Cd
351 Czajowice
365
Łęka Szczucińska
355 Łyszkowice
349
363
KRAKÓW
Grojec
347 Oświęcim
TARNÓW
421 Brzyczyna
417
Wadowice-Chocznia
423
Pcim
V
IV
III
II
I
0
Biała
353 Kraków- Pleszów
419
Jabłonka
Stopień
zanieczyszczenia gleb
425 Łapczyca
433
Zakliczyn
427
435
Tymbark
NOWY SĄCZ
Moszczenica
431 Biegonice
429 Sromowce Wyżne
2000
2005
Rys. 4. Zanieczyszczenie gleb kadmem
Gleby 10 punktów kontrolno-pomiarowych (~59% zbioru) charakteryzują się
naturalną (0°) zawartością kadmu, a 7 (41% zbioru) zawartością podwyższoną ( I°) – rysunek
4.
W porównaniu do 2000 roku spadek stężenia kadmu nastąpił w czterech punktach
zlokalizowanych w gminie Oświęcim, Czorsztyn, Zakliczyn i Moszczenica, co spowodowało
sklasyfikowanie gleby jako gleby o naturalnej zawartości tego pierwiastka, natomiast w
gminie Alwernia spadek stężenia pierwiastka spowodował sklasyfikowanie gleby, jako gleby
o podwyższonej zawartości kadmu.
Gleby badanych punktów kontrolno-pomiarowych wykazują w zdecydowanej
większości (94% zbioru, 16 profili) naturalną (0°) zawartość miedzi (rys. 5).
W przypadku jednego profilu stężenie było nieco wyższe od zawartości naturalnej i
gleby te zaliczono do klasy o podwyższonej ( I°) zawartości tego pierwiastka.
W stosunku do 2000 roku nie nastąpił wzrost stężenia Cu w punktach kontrolnopomiarowych. Jedynie punkt zlokalizowany w Tymbarku utrzymał wartość klasy I°. Punkt
ten został sklasyfikowany, jako narażony na emisje przemysłowe.
167
Cu
351 Czajowice
365
Łęka Szczucińska
355 Łyszkowice
349
363
KRAKÓW
Grojec
Biała
353 Kraków- Pleszów
347 Oświęcim
TARNÓW
417
Wadowice-Chocznia
423
433
Zakliczyn
427
435
Pcim
V
IV
III
II
I
0
425 Łapczyca
421 Brzyczyna
Tymbark
419
NOWY SĄCZ
Moszczenica
431 Biegonice
429 Sromowce Wyżne
Jabłonka
Stopień
zanieczyszczenia gleb
2000
2005
Rys.5. Zanieczyszczenie gleb miedzią
Ni
351 Czajowice
365
Łęka Szczucińska
355 Łyszkowice
349
363
KRAKÓW
Grojec
347 Oświęcim
TARNÓW
421 Brzyczyna
417
Wadowice-Chocznia
423
Pcim
V
IV
III
II
I
0
Biała
353 Kraków- Pleszów
419
Jabłonka
Stopień
zanieczyszczenia gleb
425 Łapczyca
433
Zakliczyn
427
435
Tymbark
NOWY SĄCZ
Moszczenica
431 Biegonice
429 Sromowce Wyżne
2000
2005
Rys. 6. Zanieczyszczenie gleb niklem
168
Gleby 13 punktów (76% zbioru) charakteryzują się naturalną (0°) a 3 (~18% zbioru)
podwyższoną (I°) zawartością niklu (rys. 6). Gleby jednego punktu wykazują średnie (III°)
zanieczyszczenie niklem. Zanieczyszczenie to wynika z naturalnej wysokiej zawartości niklu
w materiale glebowym (rys. 6).
W stosunku do 2000 roku nastąpiło polepszenie jakości gleby w dwóch punktach
pomiarowych zlokalizowanych w miejscowości Czorsztyn oraz miejscowości Zakliczyn.
Pb
351 Czajowice
365
Łęka Szczucińska
355 Łyszkowice
349
363
KRAKÓW
Grojec
347 Oświęcim
TARNÓW
421 Brzyczyna
417
Wadowice-Chocznia
423
Pcim
V
IV
III
II
I
0
Biała
353 Kraków- Pleszów
419
Jabłonka
Stopień
zanieczyszczenia gleb
425 Łapczyca
433
Zakliczyn
427
435
Tymbark
NOWY SĄCZ
Moszczenica
431 Biegonice
429 Sromowce Wyżne
2000
2005
Rys. 7. Zanieczyszczenie gleb ołowiem
Gleby badanych punktów pomiarowo-kontrolnych w zdecydowanej większości
charakteryzują się naturalną (0°) zawartością ołowiu (16 profili = 94% zbioru) - rysunek 7.
Podwyższoną zawartość ołowiu (I°) stwierdzono tylko w jednym profilu glebowym
zlokalizowanym w Czajowicach - gmina Wielka Wieś (powiat krakowski). Punkt ten został
sklasyfikowany jako narażony na oddziaływanie zanieczyszczeń przemysłowych.
W stosunku do 2000 roku nie obserwuje się zmian.
Gleby 11 punktów kontrolno-pomiarowych (65% zbioru) wykazują naturalną (0°)
zawartość cynku (Zn), a 6 punktów zawartość podwyższoną (I°) - rysunek 8.
W stosunku do 2000 roku obserwuje się nieznaczny wzrost ilości gleb (1 profil
glebowy), gdzie stwierdzono wzrost stężenia cynku tj.: Czajowice - gmina Wielka Wieś.
Punkt ten został sklasyfikowany jako punkt narażony na oddziaływanie zanieczyszczeń
przemysłowych.
169
Zn
351 Czajowice
365
Łęka Szczucińska
355 Łyszkowice
349
363
KRAKÓW
Grojec
347 Oświęcim
TARNÓW
421 Brzyczyna
417
Wadowice-Chocznia
423
Pcim
V
IV
III
II
I
0
Biała
353 Kraków- Pleszów
419
Jabłonka
Stopień
zanieczyszczenia gleb
425 Łapczyca
433
Zakliczyn
427
435
Tymbark
NOWY SĄCZ
Moszczenica
431 Biegonice
429 Sromowce Wyżne
2000
2005
Rys.8. Zanieczyszczenie gleb cynkiem
Gleby 11 punktów kontrolno-pomiarowych (65% zbioru) wykazują naturalną (0°)
zawartość cynku (Zn), a 6 punktów zawartość podwyższoną (I°) - rysunek 8.
W stosunku do 2000 roku obserwuje się nieznaczny wzrost ilości gleb (1 profil
glebowy), gdzie stwierdzono wzrost stężenia cynku tj.: Czajowice - gmina Wielka Wieś.
Punkt ten został sklasyfikowany jako punkt narażony na oddziaływanie zanieczyszczeń
przemysłowych.
Wyniki badań gleb w punktach kontrolno-pomiarowych wykazały, że ich
zanieczyszczenie łączne wszystkimi metalami (Cd, Cu, Ni, Pb, Zn) jest niewielkie (rys. 9).
W glebach 9 (53% zbioru) punktów stężenie analizowanych metali ciężkich nie przekracza
wartości granicznych ustalonych dla 0° zanieczyszczenia, poziom zanieczyszczenia 7 profili
(41% zbioru) nie przekracza wartości dopuszczalnych, ustalonych dla I° (zawartość
podwyższona) zanieczyszczenia. Gleba jednego profilu wykazuje zanieczyszczenie
charakterystyczne dla gleb średnio zanieczyszczonych (III°).
170
W.S.
351 Czajowice
365
Łęka Szczucińska
355 Łyszkowice
349
363
KRAKÓW
Grojec
Biała
353 Kraków- Pleszów
347 Oświęcim
TARNÓW
421 Brzyczyna
417
Wadowice-Chocznia
423
433
Zakliczyn
427
Pcim
V
IV
III
II
I
0
425 Łapczyca
419
435
Tymbark
Moszczenica
NOWY SĄCZ
431 Biegonice
429 Sromowce Wyżne
Jabłonka
Stopień
zanieczyszczenia gleb
2000
2005
Rys. 9. Zanieczyszczenie gleb metalami ciężkimi – w.s. wskaźnik syntetyczny
zanieczyszczenia gleb łącznie Cd+Cu+Ni+Pb+Zn
S-SO4
351 Czajowice
365
Łęka Szczucińska
355 Łyszkowice
349
363
KRAKÓW
Grojec
347 Oświęcim
TARNÓW
421 Brzyczyna
417
Wadowice-Chocznia
423
Pcim
V
IV
III
II
I
0
Biała
353 Kraków- Pleszów
419
Jabłonka
Stopień
zanieczyszczenia gleb
425 Łapczyca
433
Zakliczyn
427
435
Tymbark
NOWY SĄCZ
Moszczenica
431 Biegonice
429 Sromowce Wyżne
2000
2005
Rys. 10. Zanieczyszczenie gleb S-SO4
171
Zawartość siarki siarczanowej (S-SO4) w próbkach gleb punktów kontrolnopomiarowych waha się od 0,88-2,85 mg/100 g gleby, średnia zawartość wynosi 1,64 mg i jest
wyższa od średniej krajowej wynoszącej 1,39 mg/100g gleby. Zdecydowana większość gleb
(16 profili=94% zbioru) charakteryzuje się niską (naturalną) zawartością siarki siarczanowej I° zanieczyszczenia (rys. 10). Jeden profil glebowy wykazuje podwyższoną zawartość siarki
siarczanowej II° zanieczyszczenia. W porównaniu do 2000 roku obserwuje się spadek
stężenia siarki siarczanowej w glebach tylko w punkcie w gminie Moszczenica.
WWA
351 Czajowice
365
Łęka Szczucińska
355 Łyszkowice
349
363
KRAKÓW
Grojec
347 Oświęcim
TARNÓW
421 Brzyczyna
417
Wadowice-Chocznia
423
Pcim
V
IV
III
II
I
0
419
Jabłonka
Stopień
zanieczyszczenia gleb
Rys.
11.
Biała
353 Kraków- Pleszów
425 Łapczyca
433
Zakliczyn
427
435
Tymbark
NOWY SĄCZ
Moszczenica
431 Biegonice
429 Sromowce Wyżne
2000
Zanieczyszczenie gleb
aromatycznymi (WWA)
2005
wielopierścieniowymi
węglowodorami
Niską zawartością wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA)
(0°) charakteryzują się 3 profile (18% zbioru) – rysunek 11. Gleby o podwyższonej
zawartości WWA (1°) stanowią 59% zbioru (10 profili). Gleby w niewielkim stopniu (2°)
zanieczyszczone przez WWA stanowią 12% zbioru – 2 profile. Glebę średnio
zanieczyszczoną (3°) WWA stwierdzono w dwóch punktach pomiarowych zlokalizowanych
w miejscowości Pleszów-gmina Nowa Huta oraz w miejscowości Zakliczyn.
Obecna analiza wykonana w oparciu o opracowanie pod tytułem „Monitoring
chemizmu gleb ornych Polski w latach 2005-2007”.
Podsumowanie
Potrzeba ochrony powierzchni ziemi wynika z przesłanek przyrodniczych,
gospodarczych i społecznych. Powierzchnia ziemi stanowi podłoże, na którym rozwinęła się
cała biosfera i od jakości tego podłoża zależy trwanie i rozwój życia na ziemi.
172
Analiza zagrożeń powierzchni ziemi pozwala na sformułowanie następujących
spostrzeżeń:
− obszar województwa małopolskiego to obszar najbardziej w skali kraju narażony na
erozję wodną oraz wąwozową co skutkuje trwałymi zmianami warunków
przyrodniczych,
− znacznie ponad 90% ewidencjonowanych gruntów wymagających rekultywacji to
grunty zdewastowane a więc takie, które całkowicie utraciły wartość użytkową
wskutek działalności przemysłowej, rolniczej lub zmian środowiska. W ciągu
ostatnich trzech lat rekultywacji poddawano od 5,6-17% powierzchni, która takiej
rekultywacji wymaga,
− obserwuje się silne zakwaszenie gleb, które pozostaje na niezmienionym poziomie w
obydwu okresach badawczych, co wskazuje na pilną potrzebę ich wapnowania. Zabieg
ten poprawi nie tylko odczyn gleb, ale wpłynie również korzystnie na większość ich
właściwości fizycznych, chemicznych i biologicznych, włącznie z ograniczeniem
mobilności i fitotoksyczności pierwiastków śladowych (metale ciężkie) oraz glinu,
żelaza, manganu itp.,
−
zanieczyszczenie gleb metalami ciężkimi jest niewielkie, aczkolwiek nieznacznie
wzrasta szczególnie w punktach sklasyfikowanych jako narażone na oddziaływanie
zanieczyszczeń przemysłowych,
− zdecydowana większość gleb punktów kontrolno-pomiarowych charakteryzuje się
niską (naturalną) zawartością siarki siarczanowej, chociaż średnia zawartość jest
wyższa od średniej krajowej,
− tylko około 18% zbioru charakteryzuje się niską zawartością WWA, pozostałe 82%
profili charakteryzuje się w różnym stopniu podwyższoną ich zawartością. Wzrost
stężenia wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych obserwuje się w
punktach kontrolno-pomiarowych scharakteryzowanych, jako narażone na
oddziaływania emisji przemysłowych, komunikacyjnych i komunalnych.
Do przeciwdziałania wszystkim wymienionym zagrożeniom obliguje „II Polityka
ekologiczna państwa” przyjęta przez Radę Ministrów i Sejm.
173