Vývoj kontaminácie pôd ťažkými kovmi

Binčík , Juricová

Obsah rizikových prvkov v pôde

V monitoring pôd SR : Cd, Pb, Cr, Zn, Cu, Hg, Ni, Co, Se, As, F a ich celkový obsah

Celkový obsah - zahrňuje všetky formy, v ktorých sa určitý prvok v pôde vyskytuje

Použitie celkových obsahov prvkov z hľadiska hygienického stavu pôdy má najnižšiu citlivosť, pretože len malá časť celkového obsahu prvkov sa môže dostať do potravinového reťazca

•zhodnotenia stavu kontaminácie pôd - kategóriami podľa limitov najvyšších prípustných hodnôt škodlivých látok (Rozhodnutie Ministerstva pôdohospodárstva SR o najvyšších prípustných hodnotách škodlivých látok v pôde a o určení organizácií oprávnených zisťovať skutočné hodnoty týchto látok - č. 531/1994).

Pôdna reakcia• je dôležitou vlastnosťou pôdy• určuje ekologické podmienky pre rastliny a pôdne mikroorganizmy• pohyblivosť rizikových stopových prvkov v pôdach a ich príjem

rastlinami

• Rozpätie v poľnohospodárskych pôdach je veľmi široké a variabilné v rámci jednotlivých typov a subtypov pôd

• niektoré extrémne hodnoty v kyslej oblasti u pôd, ktoré sú intenzívne využívané v poľnohospodárstve svedčia o tom, že kyslosť pôd je u nás nezanedbateľným limitujúcim činiteľom a jej stav a vývoj sú veľmi nepriaznivé.

• Tento jav je rovnako aktuálny aj pre lesné pôdy, pretože vo veľkej časti pôdnych typov dosahuje pôdna reakcia extrémne nízke (kyslé) priemerné hodnoty:

• pseudogleje (3,92 pH/KCl) • kambizeme kyslé (3,99 pH/KCl) • kambizeme dystrické, podzoly a rankre podzolové (2,83 pH/KCl). • V pôdach s kyslou, až veľmi kyslou reakciou sa stáva veľmi negatívnym

faktorom aj aktívny (výmenný) hliník. Vyskytuje sa len v kyslých pôdach • Aktívny hliník pôsobí priamo i nepriamo toxicky na rastliny

K vstupu ťažkých kovov do pôd v našich podmienkach prispievajú najmä • energetické• priemyselné • dopravné imisie• Agrochemikálie• odpady z čistiarní odpadových vôd, rôznych priemyselných odpadov,

závlahových vôd.

• Ekologické riziká z kumulácie ťažkých kovov v pôde sa odrážajú na schopnosti pôdy poskytovať hygienicky nezávadné potraviny.

• Miera účinku ťažkých kovov na produkčný a bioenergeticky potenciál pôd závisí - množstva a chemickej povahy.

• Pri zvyšovaní vstupu ťažkých kovov dochádza k nadmernému zaťaženiu pôd s dopadom na zmeny pôdnych vlastností a kvalitu rastlinnej produkcie

• antropogénna kontaminácia:• • vzduchom• ako spad z priemyselných závodov• splachovaním odpadových vôd do vodných tokov z priemyselných podnikov• presak poľnohospodárskych hnojív

• hygienické pôdy sú všetky karbonátové pôdy a pôdy, ktoré sa vápnia

• • okolie BA ťažké kovy, dusičnany tu je asi 8 oblastí zdevastovaných

• ťažké kovy: olovo, ortuť, vanád, wolfrám, tytán, molybdén, chróm, nikel, kadmium• sú nasávané hrubšími koreňmi a prechádzajú cez pletivo do semien plodov

• NO2 dusitan: fotochemicky labilný, pri rozpade sa viaže na krvné farbivo• • náročné na dusičnany: reďkovka, kaleráb, šalát, špenát, tekvica, cukina, cvikla• • stredne náročné: petržlen, mrkva...koreňová zelenina, uhorka, melón• • nenáročné: strukoviny

• v kyslom prostredí dusičnany nie sú mobilné

• Zhodnotenie• V I. monitorovacom cykle Čiastkového monitorovacieho systému Pôda s odberom vzoriek v roku

1993 bolo 69,5 poľnohospodárskych pôd SR zaradených do kategórie nekontaminovaných pôd, vyskytujúcich sa prevažne v oblastiach s najproduktívnejšími poľnohospodárskymi pôdami. 28,7 % poľnohospodárskych pôd patrilo do kategórie rizikových pôd. Len 1,4 % poľnohospodárskych pôd patrilo do kategórie kontaminovaných s prekročením limitu B a 0,4 % do kategórie kontaminovaných pôd s prekročením limitu C (Linkeš a kol., 1997). Výsledky II. monitorovacieho cyklu ČMS-P s odberom vzoriek v roku 1997 ukázali, že oproti I. monitorovaciemu cyklu sa hygienický stav poľnohospodárskych pôd mierne zlepšil. Bola zaznamenaná preukázateľná vertikálna migrácia rizikových prvkov v pôdnom profile (Kobza a kol., 2002). Výsledky III. cyklu s odberom vzoriek v roku 2002 ukázali, že obsah väčšiny rizikových látok vo vybratých poľnohospodárskych pôdach SR bol podlimitný, najmä v prípade arzénu, chrómu, medi, niklu a zinku. U kadmia a olova sa prejavili nadlimitné hodnoty len v pôdach situovaných vo vyšších nadmorských výškach, podzoly, andozeme, čo mohlo súvisieť s diaľkovým prenosom emisií.

• Plošný prieskum poľnohospodárskych pôd realizovaný v rokoch 2001 - 2005 na výmere 326 901,6 ha, potvrdil kontamináciu 467 honov, ktoré predstavujú výmeru 14 639 ha, čo je 4,48 % z celkovej monitorovanej výmery poľnohospodárskych pôd.

• U lesných pôd bol počas piatich rokov (od roku 1993 do roku 1998) naznačený mierny pokles koncentrácií celkových obsahov hodnotených ťažkých kovov (Cu, Zn, Pb, Cd) v pokryvnom humuse monitorovaných lesných plôch. Zvýšené hodnoty ťažkých kovov boli na plochách v blízkosti priemyselných emisných zdrojov.

Vývoj

• Na základe doteraz zistených údajov možno konštatovať, že po roku 1990 dochádza k miernemu poklesu koncentrácie rizikových prvkov v pôdach Slovenska.

• Je to odraz poklesu vstupných kontaminujúcich zložiek z ovzdušia, z priemyselnej a poľnohospodárskej výroby. Je teda tendencia postupného mierneho zlepšovania hygienického stavu pôd. Napriek tomu stále evidujeme takmer 25 000 ha kontaminovaných pôd

Citlivosť a odolnosť poľnohospodárskych pôd voči kontaminácii

V niektorých oblastiach prekrýva spolupôsobenie energetických a dopravných emisií dominantné lokálne zdroje priemyselných úletov. Takto sú zasiahnuté pôdy priľahlé k bratislavskej aglomerácii. Tieto pôdy vykazujú, najmä v juhovýchodnom smerovaní, zvýšený obsah Cd, As a V. Situácia je o to závažnejšia, že ide o lužné karbonátové pôdy s vysokým potenciálom úrodnosti. V tejto oblasti sa zistili aj vysoké obsahy Pb a Zn a v lokalitách vinohradov Cu.

Zlou ukážkou prevažujúcich dôsledkou energetických emisií je oblasť Hornej Nitry a areálu Vojan. Obidve elektrárne v oblasti Zemianskych Kostoľan a Vojan sú približne rovnakou emisiou úletových popolčekov (30 tis. t ročne) zodpovedné za zvýšené koncentrácie ťažkých kovov v pôdach. Jemné popolčekové častice sú schopné koncentrovať 100 až 1 000 násobky pôvodných obsahov ťažkých kovov v uhlí. Problém vzniká ako dôsledok spaľovania nízko hodnotného uhlia s obsahom až 35 % popola, ktorého využiteľnosť sa zvyšuje spaľovaním v práškovom stave. V areáli Nováky je v popredí arzénová zložka, dosahujúca v úletových popolčekoch až 4 220 mg As/kg a v pôdach 24,4 mg As/kg. Z ENO uniklo ročne okolo 180 t As v podobe najjemnejších frakcií popolčeka v plynnom a kvapalnom skupenstve. V tejto oblasti zanechala výrazné stopy aj havária hrádze na depónii popolčeka v Zemianskych Kostoľanoch v r. 1965, pri ktorej sa do rieky Nitry uvoľnilo viac ako 3 mil. t popolčeka s vysokým obsahom As. V tom čase rozvodnená rieka Nitra bola devastovaná po dĺžke toku asi 200 km a vyliatím z koryta spôsobila degradáciu takmer 4 000 ha poľnohospodárskej pôdy .Ďalšími zdrojmi kovov v tejto oblasti sú Chemické závody v Novákoch a Pórobetón v Zemianskych Kostoľanoch.

Regulačné opatrenia• znížením bioprístupnosti rizikových prvkov v pôde ich

petrifikáciou do nerozpustných zlúčenín (napr. vápnením na kyslých pôdach)

• na orných pôdach zabezpečiť obsah humusu aspoň 2 % minimálne v pôvodnej kvalite

• zvýšiť prirodzenú remediačnú schopnosť pôdy prídavkom certifikovaných organominerálnych sorbentov za účelom imobilizácie rizikových prvkov

• pestovaním špeciálnych plodín (tzv. akumulátorov), ktoré dlhodobým pestovaním odoberú z pôdy také množstvá rizikových prvkov, že sa znečistenie dostane pod prípustný limit

Ďakujeme za pozornosť