ZANIECZYSZCZENIA GLEB

Zanieczyszczeniami gleb i gruntów są wszelkie związki
chemiczne i pierwiastki promieniotwórcze, a także
mikroorganizmy, które występują w glebach w zwiększonych
ilościach.
Pochodzą m.in. ze stałych i ciekłych odpadów przemysłowych i
komunalnych, gazów i pyłów emitowanych z zakładów
przemysłowych (chemicznych, petrochemicznych, cementowni,
hut, elektrowni itp.), gazów wydechowych silników spalinowych
oraz z substancji stosowanych w rolnictwie (nawozy sztuczne,
środki ochrony roślin).

Zanieczyszczenia zmieniają gleby pod względem chemicznym,
fizycznym i biologicznym. Obniżają jej urodzajność, czyli powodują
zmniejszenie plonów i obniżenie ich jakości, zakłócają przebieg
wegetacji roślin, niszczą walory ekologiczne i estetyczne szaty
roślinnej, a także mogą powodować korozję fundamentów
budynków i konstrukcji inżynierskich, np. rurociągów.
Zanieczyszczenia gleb mogą ulegać depozycji do środowiska
wodnego na skutek wymywania szkodliwych substancji. Powodują
tym samym zanieczyszczenie wód.

Rodzaje zanieczyszczeń gleb:



Mechaniczne:

-odpady budowlane (gruz budowlany),
-opakowania metalowe, szklane, plastikowe,
-odpady z gospodarstw wiejskich,



Biologiczne (Biologiczna aktywność)-czyli
wierzchnia warstwa gleby zasiedlona jest w
drobnoustroje, które ją wyniszczają,



Chemiczne-niewłaściwa działalność ludzka, np.
odprowadzanie do środowiska ciekłych i stałych
odpadów przemysłowych, które doprowadzają do
degradacji ziemi.

Sposoby badania zanieczyszczeń gleb

Badania gruntów na obecność zanieczyszczeń polegają na pobraniu próbki w terenie, a
następnie laboratoryjnym określeniu stężenia danej substancji. Najczęściej wykonywanymi
oznaczeniami są badania na zawartość 6 podstawowych metali ciężkich (Cu, Pb, Cd, Ni, Zn, Cr)
oraz substancji ropopochodnych z podziałem na oleje i benzyny.

Próbki gruntu pobierane są zazwyczaj z głębokości do 2,0 m p.p.t. Przy wykonywaniu badań
szczególnie ważne jest pobranie próbki w sposób zabezpieczający ją przed przypadkowym
zanieczyszczeniem substancjami pochodzącymi spoza środowiska gruntowego. Z tego powodu
próbki z głębokości do 1,0 m są pobierane z wykopów wykonywanych ręcznie,  narzędziami z
tworzyw sztucznych.  Z głębokości powyżej 1,0 m grunt pobiera się za pomocą stalowej, ręcznej
sondy penetracyjnej, której świdry nie były zabezpieczane antykorozyjnie farbami mogącymi
zawierać metale ciężkie. Wykonując badania sprzętem ręcznym unika się możliwości
zanieczyszczenia próbek substancjami ropopochodnymi pochodzącymi z silników wiertnic
spalinowych.

Po pobraniu próbki są umieszczane w jednorazowych, sterylnych opakowaniach z tworzyw
sztucznych i przekazywane do laboratorium. Badania laboratoryjne wykonują dla nas
akredytowane laboratoria, przy użyciu metod zalecanych przez  normy polskie i europejskie
(metoda płomieniowej absorpcyjnej spektrometrii atomowej, chromatografii gazowej). Grunt
uznaje się za zanieczyszczony, gdy stężenie co najmniej jednej substancji przekracza wartość
dopuszczalną określoną w Rozporządzenia Ministra Środowiska z dnia 9 września 2002 r.
w sprawie standardów jakości gleby oraz standardów jakości ziemi. (Dz. U. Nr 165
poz. 1359)

Wyniki badań opracowuje się w formie "Sprawozdania z badań zanieczyszczenia gruntu lub
wody gruntowej". W przypadku wykonywania badań zanieczyszczenia równolegle z
prowadzeniem badań geologicznych lub geotechnicznych, ich wyniki stanowią załącznik do
dokumentacji geologicznej.

Absorpcyjna spektrometria atomowa

Atomowa Spektrometria Absorpcyjna (ASA)– technika analityczna
pozwalająca na oznaczanie pierwiastków chemicznych (przede
wszystkim metali) w próbkach ciekłych, stałych i gazowych. Zasada
pomiaru opiera się na zjawisku absorpcji promieniowania o
specyficznej długości fali przez wolne atomy metali.
Procedura pomiarowa polega na wprowadzeniu próbki do aparatu
atomizerem, pomiarze absorbcji i obliczeniu na jej podstawie stężenia.
ASA jest metodą wymagającą wykonania krzywej wzorcowej przed
przystąpieniem do pomiarów. Niezbędne jest również posiadanie
odpowiedniej lampy dla każdego oznaczanego pierwiastka.

Schemat budowy
spektrometru ASA:
1-źródło promieniowania,
2-atomizer,
3-układ wprowadzania
próbki, 4-
monochromator,
5-odbiornik i wzmacniacz,
6-miernik,
7-komputer

Wady i zalety techniki ASA

Do zalet techniki ASA należą:



wysoka selektywność



granica detekcji rzędu tysięcznych części ppb (dla ET-AAS) i ppb dla F-
AAS



możliwość analizowania ok. 70 pierwiastków



dobrze opracowane metodyki dla wielu przypadków

Do wad techniki ASA należą:



konieczność posiadania wielu lamp (jedna lampa do jednego pierwiastka)



występowanie wielu interferencji (zjawisko powstawania nowego,
przestrzennego rozkładu amplitudy fali- wzmocnienia i wygaszenia, w
wyniku nakładania się dwóch lub więcej fal) i zakłóceń atomizacji (proces
wytworzenia wolnych atomów w atomizerze – występujących osobo)



utrudnione oznaczanie pierwiastków występujących w wysokich
stężeniach

Chromatografia gazowa

Chromatografia gazowa (ang. Gas chromatography, GC) - technika
analityczna chromatograficzna, w której fazą ruchomą jest gaz
(najczęściej hel, argon, coraz rzadziej wodór), a fazą stacjonarną
adsorbent lub absorbent, pokrywający nośnik (wypełnienie kolumny
lub jej ścianki- może to być drobina badanej próbki). Technika GC
umożliwia ustalenie procentowego składu mieszanin związków
chemicznych, w których występuje ich nawet kilkaset. Stosując
klasyczną detekcję (np. z użyciem katarometrów) można dokonać
orientacyjnej identyfikacji składników mieszaniny na podstawie ich
czasów retencji-charakteryzuje czas przebywania substancji
chromatografowanej w kolumnie chromatograficznej. Niemal
jednoznaczną identyfikację umożliwia użycie spektrometru mas jako
detektora (mierzy stężenie wypływających związków w gazie nośnym).
Zaletą chromatografii gazowej jest możliwość użycia bardzo niewielkiej
ilości analizowanej substancji - od 0,01 µl do maksymalnie 100 µl.
Oprócz zastosowań typowo analitycznych (takich jak analiza mieszanin
związków dających się odparować), chromatografię gazową można
stosować także do badań fizykochemicznych powierzchni ciał stałych.
W takich zastosowaniach technikę tą można spotkać pod nazwą
Odwróconej (lub Inwersyjnej) Chromatografii Gazowej.

Wady i zalety chromatografii gazowej

Zalety względem detektora FID:



eliminacja potencjalnie
niebezpiecznego wodoru,
stosowanego w starszych
metodach analiz



możliwa detekcja
formaldehydu,

Wady:



trwałość lampy (konieczna
okresowa wymiana)



występujące wahania czułość
badań

Chromatograf gazowy składa się z
następujących podstawowych
elementów:
1)układ dozowania próbki (np.
nastrzykowy)
2)termostatowany piec
3)kolumna chromatograficzna
4)detektor
5)rejestrator.

Autor:

Hubert Petelicki