Ze względu na postępujący proces urbanizacji kraju oraz zdrowie mieszkańców miast, coraz częściej wykonywane są badania mające na celu wykazanie stopnia degradacji gleby. Do takich przekształceń naturalnego środowiska dochodzi w szczególności w dużych aglomeracjach oraz w miejscach które są predysponowane do powstania zanieczyszczeń powierzchni ziemi. Takimi miejscami mogą być na przykład obszary, na których prowadzona była eksploatacja rudna lub okolice zwałowisk po takich eksploatacjach.
Jednymi z licznych, niedawnych badań, które były w celu identyfikacji zanieczyszczeń są badania wykonane przez Hannę Tomassi-Morawiec, Annę Pasieczną oraz Wojciecha Markowskiego, pracowników Państwowego Instytutu Geologicznego w Warszawie (2016 rok). Podobne analizy w Warszawie wykonywane były z końcem XX w. Już wcześniejsze działania udowodniły lokalne zanieczyszczenia gleb metalami ciężkimi, szczególnie w sąsiedztwie przemysłu hutniczego i metalurgicznego, innych terenów poprzemysłowych oraz składowisk odpadów.
Badania wykonywane w 2016 roku przez pracowników Państwowego Instytutu Geologicznego w Warszawie zostały wykonane na zlecenie władz miasta. Ich celem było rozpoznanie szczegółowego rozkładu metali ciężkich w warstwie przypowierzchniowej gleby (0,0 – 0,3 m p.p.t.). Warstwa ta nie została wybrana przypadkiem – ze względu na jej głębokość, to ona najczęściej bierze udział w negatywnym wpływie zanieczyszczeń na zdrowie człowieka na przykład poprzez prowadzenie przydomowego ogródka (rośliny wchłaniają pierwiastki wraz z wodą z gleby) lub dziecięcą nierozważność poprzez kontakt z glebą i ustami. Próbki gleb zostały pobrane w punktach rozmieszczonych w całej dzielnicy, ze szczególnym uwzględnieniem terenów przemysłowych oraz potencjalnie zagrożonych zanieczyszczeniami.
W dzielnicy Włochy zaobserwowane gleby stanowią naturalne gleby brunatne właściwe i wyługowane oraz gleby pyłowe. Gleby pyłowe łączy się z pyłowymi utworami wodnolodowcowymi. W rejonach uprzemysłowionych występują gleby antropogeniczne czyli takie, które zostały przekształcone przez człowieka w wyniku działalności gospodarczej. Głównymi czynnikami, które wpływają na genezę gleb antropogenicznych były prace budowlane i ziemne, które spowodowały mechaniczne wymieszanie warstw przypowierzchniowych. Do antropogenicznych gleb zaliczono również gleby, w obrębie których prowadzona była intensywna uprawa ogrodnicza i szklarniowa w rejonie ogródków działkowych, która prowadzi do akumulacji materii organicznej i pogłębiła poziom zanieczyszczenia pestycydami. Również w rejonie dzielnicy składowane były odpady bytowe.
Głównymi przyczynami zanieczyszczenia uznano rozwój przemysłu, komunikacji i gęstość zaludnienia. Odporność gleb na zanieczyszczenia zależy od składu i właściwości fizycznych i chemicznych gleby (odczyn, skład mechaniczny, zdolności sorpcyjne itp.). Gleby o zwartej strukturze są bardziej odporne na zanieczyszczenia od gleb lekkich.
Próbki gleb pobierano w sezonie letnim w 2012 r. w 61 wyznaczonych miejscach. Każda z próbek była próbką zbiorczą pobraną wedle specjalnych schematów. Na przykład w rejonie zakładów przemysłowych w miejscach opróbowania wyznaczano kwadrat 5 x 5 m i z czterech naroży oraz środka kwadratu pobierano sondą geologiczną próbki o masie około 0,5 kg każda. Następnie 5 próbek mieszano w jedną zbiorczą próbkę (2,5 kg). Analizy chemiczne wykonywano w Centralnym Laboratorium Chemicznym PIG-PIB. Po wysuszaniu próbek w temperaturze pokojowej, przesiewano je poprzez nylonowe sita (2mm oczka). Każdą próbkę dzielono na dwie – jedną do analizy chemicznej, drugą do analizy granulometrycznej. Oznaczanie składu granulometrycznego wykonano metodą sitowo-laserową. Z kolei próbki do badań chemicznych roztwarzano wodą królewską przez 1 godzinę w temperaturze 95 stopni. Analizy zawartości arsenu, baru, kadmu, kobaltu, chromu, miedzi, molibdenu, niklu, ołowiu, selenu i cynku zostały przeprowadzone metodą CV-AAS, a odczyn został oznaczony metodą potencjometryczną w zawiesinie wodnej.
Wyniki badań zostały opracowane statystycznie i przedstawione w formie kartograficznej (fig. 1). Do oceny stopnia zanieczyszczenia wykorzystano wartości dopuszczalne stężeń metali określone w Załączniku do Rozporządzenia Ministra Środowiska z dnia 9 września 2002 r. w sprawie standardów jakości gleby oraz standardów jakości ziemi (dziś nieaktualne). Gleby podzielono na grupy A, B oraz C uwzględniając genezę, zanieczyszczenie oraz możliwość wykorzystania. Pod względem granulometrycznym, najliczniejszą frakcją badanych gleb jest frakcja piaszczysta drobna (1,0 – 0,1 mm). Dominującym odczynem gleby był odczyn lekko alkaliczny (7,4 – 8,0) co jest charakterystycznym zjawiskiem dla gleb obszarów miejskich.
Fig. 1. Mapa zawartości ołowiu w warstwie powierzchniowej gleb (0,0 – 0,3 m p.p.t.) [1]
Przeprowadzone badania wykazały antropogeniczne zanieczyszczanie gleby w kilku rejonach dzielnicy Włochy metalami, w szczególności ołowiem, cynkiem, miedzią oraz barem. Jedenaście zbadanych prób kwalifikuje się do grupy C (pod względem charakterystyki – najgorsza z waloryzowanych). W jednej z prób przekroczono dopuszczalne stężenia ołowiu przewidzianego dla grupy C, co może stanowić zagrożenie dla zdrowia człowieka. Podwyższone stężenia występują na terenach poprzemysłowych oraz wzdłuż ciągów komunikacyjnych. Rejonami tymi są:
- Północno-zachodni skraj dzielnicy (osiedle Nowe Włochy), gdzie zaobserwowano zanieczyszczenie barem, chromem, cynkiem, kadmem, miedzią, niklem oraz ołowiem.
- Teren sąsiadujący z torami kolejki WKD, gdzie występują zanieczyszczenia miedzią, cyną, cynkiem i ołowiem.
- Teren PZL EADS z glebami zanieczyszczonymi rtęcią, cynkiem, kadmem, miedzią i ołowiem.
Zdecydowana większość gleb charakteryzuje się piaszczystym składem, co niekorzystnie wpływa na degradację środowiska z uwagi na łatwość migracji zanieczyszczeń wgłąb profilu glebowego. Zdecydowanie korzystnie na migrację metali wpływa alkaliczny odczyn gleb, lecz stwarza on niekorzystne warunki dla roślin (zakłócenia w pobieraniu składników pokarmowych).
Nieco starsze badania Krystyny Czarnowskiej z Katedry Gleboznawstwa SGGW w Warszawie wykazały, że w wyniku oddziaływania zanieczyszczeń komunikacyjnych na gleby uprawne w okresie 10 lat (1980-1990) stwierdzono, iż w odległości 7 m od krawędzi przybyło (w mg/kg) od 16 do 134 ołowiu, od 16 do 110 cynku oraz od 2 do 15 miedzi. W pasie 30 m od drogi przybyło: od 9 do 40 ołowiu, od 17 do 108 cynku i od 1 do 8 miedzi. Zawartość żelaza, cynku, miedzi, ołowiu i kadmu w liściach selera jest tym mniejsza, im dalej od drogi uprawiana jest roślina. Liście selera uprawianego w odległości 30 m od drogi zawierały kilkakrotnie (6-12 razy) więcej ołowiu i kadmu oraz cynku od 1,5 do 4 razy więcej niż wynosi wartość krytyczna proponowana dla roślin konsumpcyjnych [2]. Wnioskować można, że powinno się zaniechać uprawy jakichkolwiek warzyw w pasie do 30 m od autostrad i dróg szybkiego ruchu.
Powyższe badania, które wykonał Państwowy Instytut Geologiczny są niezbędne dla określenia stopnia zanieczyszczenia gleby na skalę regionalną i makroregionalną. Badania takie można wykonać jednak na skalę mniejszą – na przykład w rejonie działki, na której planuje się zabudowę jednorodzinną. Wyniki takiej analizy mogą przestrzec przed ewentualnym wykorzystywaniem zanieczyszczonej gleby na cele spożywcze. Wyjściem awaryjnym z sytuacji, w której na kupionej działce występują przekroczone zawartości zanieczyszczeń, a planuje się uprawianie na niej roślin, jest rekultywacja powierzchni biologicznie czynnej.
Literatura
[1] Tomassi-Morawiec, H., A. Pasieczna, and W. Markowski. „Metale w glebach dzielnicy Włochy m. st. Warszawy.” Przegląd Geologiczny 64.3 (2016): 167-176.
[2] K. Czarnowska, „Akumulacja niektórych metali ciężkich w glebach uprawnych iw liściach selera w pobliżu dróg wylotowych z Warszawy.” Rocz. Glebozn 45.3/4 (1994): 59-75.