mgr inż. Aldona SZCZEPOCKA
Zakład Monitorowania Bezpieczeństwa
Katedra Analiz i Prognoz Bezpieczeństwa
Szkoła Główna Służby Pożarniczej

KRYTERIA OCENY ZANIECZYSZCZEŃ GLEB

METALAMI CIĘśKIMI

Celem pracy jest przedstawienie źródeł zanieczyszczeń gleb
metalami ciężkimi, wartości naturalnych (tłowych) oraz przedsta-
wienie norm i rozporządzeń zawierających kryteria oceny zanie-
czyszczeń gleb metalami ciężkimi obowiązujące w Polsce na tle
innych krajów europejskich.

The paper presents sources of soil pollution from heavy metals, na-
tural values background along with standards and ordinances on
estimating soil pollution from heavy metals which are currently in
force in Poland. Comparison of presented standards and ordi-
nances with similar ones in European countries is given as well.

Wstęp

Gleba stanowi podstawowy nieodnawialny element geoekosystemu, który

charakteryzuje się określonymi właściwościami fizycznymi, chemicznymi i biolo-
gicznymi, ukształtowanymi pod wpływem wielowiekowego działania naturalnego
procesu glebotwórczego oraz rolniczej i pozarolniczej działalności człowieka.
Właściwości gleby znajdują się w stanie określonej równowagi, która może ulegać
zmianom (korzystnym bądź niekorzystnym) pod wpływem tej działalności. Natu-
ralny obieg pierwiastków śladowych w przyrodzie podlega różnego rodzaju znie-
kształceniom pod wpływem chemicznego zanieczyszczenia środowiska w wyniku
gospodarczej i technicznej działalności człowieka. W odróżnieniu od powietrza lub
wód proces oczyszczania gleb jest bardzo powolny [6].

Szczególnie niebezpieczne dla organizmów żywych są zanieczyszczenia gleb

metalami ciężkimi (liczba atomowa > 20 lub gęstości ponad 5 g/cm³, o wyższym
od glinu potencjale normalnym). Zanieczyszczona metalami ciężkimi gleba może

przekazywać je do dalszych ogniw łańcucha pokarmowego, tj. roślin, zwierząt
i człowieka lub stanowić źródło wtórnego zanieczyszczenia powietrza lub wód,
a tym samym oddziaływać na człowieka z pominięciem tego łańcucha. Niezwykle
istotnym dla środowiska, a tym samym dla zdrowia człowieka, jest prawidłowa
ocena zanieczyszczenia gleb metalami ciężkimi i wynikających z tego zagrożeń.
Ważny jest tu oczywiście rodzaj emisji i jej natężenie oraz depozycja w glebie, ale
również należy brać pod uwagę sposób użytkowania przestrzeni wraz z jej natural-
nymi cechami, takimi jak rodzaj i właściwości gleb, czy też warunki klimatyczne.

Źródła zanieczyszczeń metalami ciężkimi

Analiza zawartości metali ciężkich w glebie wymaga w pierwszej kolejno-

ś

ci oceny genezy ich pochodzenia, tj. ustalenia, czy ich źródłem jest skała macie-

rzysta czy też czynniki antropogeniczne. Naturalna zawartość metali ciężkich w
glebach Polski (tab. 1.) nie stanowi zwykle zagrożenia dla przyrody ożywionej.

Tabela 1.

Naturalna najczęstsza zawartość wybranych metali ciężkich w glebach Polski

[mg/kg s.m. gleby] [11]

Pierwiastek

Gleby lekkie

Gleby średnie i ciężkie

Gleby organiczne

Pb
Zn

Cu
Cd

Hg

Ni

20
25

6

0,1

0,05

8

30
90
15

0,3
0,2

15

25
60

5

0,05
0,02

10

Brak znajomości biogeochemicznego tła (naturalnej zawartości) jest często

powodem daleko idącego uproszczenia w interpretowaniu przyczyny stwierdzane-
go stanu rzeczy. Przekroczenie umownego poziomu zawartości składnika traktuje
się jako zanieczyszczenie gleby i to nawet wtedy, gdy w roślinach wcale nie wy-
stępuje nadmiar tego składnika [10]. Powierzchnia gleb o naturalnej zawartości
metali ciężkich systematycznie maleje. Głównym źródłem metali ciężkich w gle-
bach jest przede wszystkim intensywna ich eksploatacja górnicza, działalność
przemysłowa, motoryzacja, energetyka, odpady przemysłowe i komunalne oraz
chemizacja rolnictwa (tab. 2.).

Zawartość metali ciężkich w glebach Polski jest silnie zróżnicowana i zależy

głównie od takich czynników, jak:

−

geochemiczny charakter glebotwórczego podłoża, czyli skały macierzystej

gleby,

−

glebotwórcze procesy wietrzenia utworów geologicznych oraz kumulacji i wy-

mywania składników,

−

agrotechniczne czynniki kumulacji, wymywania i wynoszenia składników

z plonami,

−

depozyty przemysłowych i bytowo-gospodarczych zanieczyszczeń (w tym

odpadów).

Powinno się również uwzględniać lokalizację obszaru w stosunku do źródła zanie-
czyszczeń; przykładowo, w glebach pozostających w zasięgu oddziaływania ko-
palni miedzi (Legnica-Głogów) maksymalne stwierdzone zawartości metali cięż-
kich przekraczają wielokrotnie poziom dopuszczalny: Pb

−

18400, Zn

−

4000,

Cu

−

9800, Cd

−

11, Ni

−

450 mg/kg [11].

Dobrym wskaźnikiem skutków zanieczyszczenia gleb metalami ciężkimi są

ich zawartości w roślinach. Szerokie badania prowadzone w dolinie rzeki Białej,
przejmującej wody z rejonu kopalń i Zakładów Metalurgicznych Bolesław, wyka-
zały bardzo wysoką zawartość Zn, Pb i Cd (tab. 3.).

Tabela 2.

Zawartość niektórych metali ciężkich w wybranych źródłach zanieczyszczeń

[mg/kg s.m.] [7]

Zawartość metali ciężkich

Autor

Źródło

Cd

Zn

Hg

Cu

Pb

Ni

Popioły
z węgla
kamiennego

200

−

4000

100

−

4000

[3]

Pyły
kominowe
elektrowni

2

−

100

70

−

000

110

−

1600

[3]

Osady
z oczysz-
czalni ście-
ków

8

−

562

2

−

1500

1150

−

10000

700

−

49000

0,1

−

55

14

−

1250

50

−

3000

58

−

2970

50

−

3000

3

−

950

16

−

5300

[10]

wg [8]

Nawozy
fosforowe

7

−

170

50

−

1450

0,01

−

0,12

1

−

300

7

−

225

7

−

32

[5]

Odpady
komunalne

2

−

4

67

−

627

0,2

−

1,4

30

−

156

8

−

209

11

−

110

[8]

Tabela 3.

Zawartość niektórych metali ciężkich w roślinach z mokradeł rzeki Białej

woj. śląskie [7]

Zawartość w mg/kg s.m.

Roślina

Zn

Pb

Cd

Carex Sp.
Części podziemne

Deschampsia grass
Korzenie

Mentha aquatica
Liście

Pharagmites communis

Typha
korzenie

6500

2600

576

280

korzenie

220

1050

480

370

210

korzenie

250

12

5

40

liście

1,5

Coraz większe zagrożenie zanieczyszczeniami gleb metalami ciężkimi pocho-

dzi od pojazdów samochodowych. Specyfikę tego zagrożenia stanowi pasmowy
układ obszarów zanieczyszczonych. Zawartość metali ciężkich w glebach przyle-
głych do tras komunikacyjnych, parkingów, placów składowych jest uzależniona
głównie od natężenia ruchu, oddalenia od jezdni, ukształtowania terenu oraz jego
użytkowania.

Również skład chemiczny materiałów eksploatacyjnych i paliw ma wpływ na

zanieczyszczenie gleb przy trasach komunikacyjnych. I tak, przykładowo, Pb wy-
stępował w części paliw lekkich (benzynach) w ilościach od 0,15 do 0,30 g/l jako
ś

rodek przeciwstukowy podwyższający liczbę oktanową. Obecnie w benzynach

bezołowiowych zawartość Pb nie może przekraczać wartości 0,005 g/l. Zn jest
produktem zużycia silnika. W czasie użytkowania oleje silnikowe wchłaniają pro-
dukty spalania paliwa i oleju oraz produkty zużycia silnika, między innymi Zn.
Powodem skażenia środowiska są przede wszystkim nieuniknione wycieki olejów
silnikowych, co ma miejsce bardzo często na terenach parkingów lub giełd samo-
chodowych. Zn dodatkowo dostaje się do środowiska naturalnego na skutek ście-
rania się opon samochodowych i tarcz hamulcowych.

Zagrożenie od motoryzacji będzie wzrastać w związku z ciągłym wzrostem

natężenia ruchu, programem budowy autostrad i tranzytowym położeniem Polski.
Oprócz dróg niebezpieczeństwo może stanowić infrastruktura transportu, m.in.:
parkingi, stacje benzynowe, zakłady naprawcze oraz giełdy samochodowe.

Przeprowadzone przez autorkę badania wykazały, że giełdy samochodowe mogą
być zagrożeniem dla terenów przyległych, głównie takich, na których produkowa-
na jest żywność. W tab. 4. przedstawione są zawartości Zn, Pb oraz Ni w glebach
na terenie giełdy samochodowej w Słomczynie oraz na terenach przyległych
o różnym użytkowaniu.

Tabela 4.

Zawartość Zn, Pb i Ni w mg/kg w glebach giełdy samochodowej w Słomczynie

oraz na terenach przyległych (wg badań autorki)

Miejsce poboru prób

Zn

Pb

Ni

Teren giełdy samochodowej:

1.

Stanowiska sprzedaży samochodów

2.

Stanowiska sprzedaży i magazyno-
wania części zamiennych

Tereny przyległe:

1.

Łąka 0 m od drogi

5 m od drogi
10 m od drogi

2.

Las 0 m od drogi

5 m od drogi
10 m od drogi

3.

Sad 0 m od drogi

5 m od drogi
10 m od drogi

4.

Trasa główna: Grójec – Warszawa

−

Kalwaria

5.

Pole orne (800 m od giełdy)

0 m od drogi
5 m od drogi
10 m od drogi

6.

Pole orne (3 km od giełdy)

0 m od drogi
5 m od drogi
10 m od drogi

612,3
679,1

507,6
419,0
408,7

56,4
61,9
65,4

231,7
196,2
177,5
446,0

591,3
520,6
489,7

69,5
66,4
59,8

397,8
420,4

501,3
339,4
308,5

41,2
44,9
39,8
95,7
84,0
89,1

356,2

411,6
394,2
354,6

36,7
40,8
37,9

94,5

114,0

107,6

72,3
68,7
18,6
17,2
15,9
14,9
19,1
20,5
81,2

99,0
78,4
75,9

19,6
21,0
17,8

Czynniki wpływające na ocenę ryzyka

Toksyczność metali ciężkich zależy od funkcji, jakie spełniają w procesach

metabolicznych organizmów oraz ich podatności na bioakumulację. Potencjalne
zagrożenie może być wyrażone poprzez wskaźnik akumulacji stanowiący stosunek
ś

redniego stężenia pierwiastka w roślinie do jego zawartości w glebie (rys. 1.).

Rys. 1. Wskaźnik bioakumulacji pierwiastków śladowych w roślinach [3]

Szczególne zagrożenie z uwagi na podatność do akumulacji, przy jednocześnie

znacznych emisjach do środowiska, pochodzi od Cd, Zn, Hg, Cu i Pb. Reakcja
roślin na wysokie stężenie pierwiastków śladowych w środowisku, obejmująca
zmiany fizjologiczne i anatomiczne, jest różna w zależności od ich gatunku. Gene-
ralnie wyróżnić można trzy grupy roślin (rys. 2.): a – rośliny tolerujące wysokie
stężenia, b – rośliny posiadające zdolność do adaptacji, c – rośliny wrażliwe na
wzrost stężenia [4].

Bioakumulacja metali ciężkich w poszczególnych częściach roślin nie nastę-

puje równomiernie. Najczęściej największa ich zawartość występuje w liściach,
w korzeniach lub bulwach, a stosunkowo najmniejsza w nasionach. Z powyższych
względów ocena zawartości metali ciężkich w glebie powinna również uwzględ-

niać sposób użytkowania rozpatrywanego obszaru. Mechanizmy oddziaływania
metali ciężkich na organizmy żywe są różnorodne, a oddziaływanie na rośliny,
zwierzęta i człowieka jest niejednakowe (rys. 3.).

Ryzyko przechodzenia metali ciężkich do łańcucha pokarmowego, jak również

ich migracji do wód gruntowych, zależy od właściwości fizykochemicznych gleby
oraz warunków klimatycznych. Szczególnymi zdolnościami do wiązania metali
ciężkich charakteryzuje się frakcja ilasta (montmerylonit, ilinit). Ważną rolę
w procesach wiązania metali ciężkich odgrywają wodorotlenki Fe, Mn i Al, któ-
rych pojemność sorpcyjna jest zależna m.in. od odczynu gleby.

Rys. 2. Trzy typy reakcji roślin na wzrastające stężenie pierwiastka śladowego

w środowisku [4]

Metal

Roślina

Zwierzę

Człowiek

Cd

·

•

Cu

•

•

Hg

·

•

Ni

•

•

Pb

·

•

Zn

•

•

Wrażliwość:
·

−

mała

•

−

średnia

−

duża

Rys. 3. Wrażliwość organizmów żywych na metale ciężkie [Gerlach wg 11]

Mobilność związków metali ciężkich jest zależna od ich rozpuszczalności.

O formie występowania (rozpuszczalnej lub nierozpuszczalnej) decyduje głównie
odczyn gleby, pojemność sorpcyjna i potencjał oksydacyjno-redukcyjny. O mobil-
ności metali ciężkich w glebach decydują również skład granulometryczny oraz
dynamika wilgotności. W warunkach klimatycznych Polski najsilniejsze wymywa-
nie metali ciężkich ma miejsce w kwaśnych glebach lekkich, których właściwości
sorpcyjne są najmniejsze. O mobilności pierwiastka (możliwości wejścia w obieg
biologiczny) decyduje w znacznej mierze również niedostatek tlenu w glebie. Gle-
by o składzie granulometrycznym glin i iłów, przy dobrym natlenieniu i dużej za-
wartości części organicznych dają silne wiązania metali ciężkich. Wiązania są tym
silniejsze, im większa jest masa atomowa i wartościowość pierwiastka.

Zalecenia i poziomy referencyjne

Ustalenie stopnia zanieczyszczenia środowiska glebowego metalami ciężkimi

w celu oceny ryzyka, określenia środków zapobiegawczych i zaradczych oraz
ewentualnej remediacji obszaru wymaga znajomości wielkości dopuszczalnych
stężeń uwzględniających warunki lokalne. Instytut Uprawy, Nawożenia i Glebo-
znawstwa w Puławach (IUNG) na podstawie wieloletnich obszernych badań okre-
ś

lił graniczne zawartości metali ciężkich w glebach dla celów użytkowania rolni-

czego (tab. 5.).

Tabela 5.

Graniczne zawartości w mg/kg metali ciężkich w powierzchniowej warstwie

(0

−−−−

20 cm) gleb o różnym stopniu zanieczyszczenia (IUNG 1992)

Stopień zanieczyszczenia gleb

Wyszcze-

gólnienie

Grupa

gleb

0

I

II

III

IV

V

Ołów
(Pb)

a – g

b – g

c – g

30
50
70

70

100
200

100
250
500

500

1000
2000

2500
5000
7000

> 2500
> 5000
> 7000

Cynk
(Zn)

a – g

b – g

c – g

50
70

100

100
200
300

300
500

1000

700

1500
3000

3000
5000
8000

> 3000
> 5000
> 8000

Miedź
(Cu)

a – g

b – g

c – g

15
25
40

30
50
70

50
80

100

80

100
150

300
500
750

> 300
> 500
> 750

Nikiel
(Ni)

a – g

b – g

c – g

10
25
50

30
50
75

50
75

100

100
150
300

400
600

1000

> 400
> 600

> 1000

Kadm
(Cd)

a – g

b – g

c – g

0,3
0,5
1,0

1

1,5

3

2
3
5

3
5

10

5

10
20

> 5

> 10
> 20

Przy zaliczeniu gleby do odpowiedniego stopnia zanieczyszczenia uwzględ-

niono oprócz odczynu gleby (pH w 1 n KCl), skład granulometryczny (% frakcji
<0,02 mm) i zawartość substancji organicznej. Właściwości te decydują o dostęp-
ności dla roślin i zawartości metali ciężkich glebach. Uwzględniając wymienione
cechy, wydzielono w obrębie każdego stopnia zanieczyszczenia trzy grupy gleb:
a)

gleby bardzo lekkie o małej zawartości frakcji spławianej (<10%), niezależnie
od pH;

–

gleby lekkie (10 – 20% frakcji spławianej), bardzo kwaśne (pH < 4,5);

kwaśne (pH 4,5 – 5,5) i słabo kwaśne (pH 5,6 – 6,5);

b)

gleby lekkie (10 – 20% frakcji spławianej), odczyn obojętny (pH > 6,5);
–

gleby średnie (20 – 35% frakcji spławianej), bardzo kwaśne (pH < 4,5)

i kwaśne (pH 4,5 – 5,5);

–

gleby ciężkie (>35% frakcji spławianej), bardzo kwaśne (pH < 4,5) i kwaśne

(pH 4,5 – 5,5);

–

gleby mineralno-organiczne (substancje organiczne 6 – 10%) bez względu
na pH;

c)

gleby średnio ciężkie (20 – 35% frakcji spławianej) i ciężkie (>35% frakcji
spławianej), słabo kwaśne (pH 5,5 – 6,5) lub obojętne (pH>6,5);
–

gleby organiczno-mineralne i organiczne (substancji organicznych > 10%),

bez względu na odczyn pH.

IUNG zaleca rolnicze użytkowanie gleb, proponując sześciostopniową klasyfi-

kację w zależności od stopnia zanieczyszczenia metalami ciężkimi:

STOPIEŃ 0 – zawartość naturalna – gleby niezanieczyszczone o naturalnych za-
wartościach metali śladowych, które mogą być przeznaczone pod wszystkie upra-
wy ogrodnicze i rolnicze, zgodnie z zasadami racjonalnego wykorzystania rolniczej
przestrzeni produkcyjnej.

STOPIEŃ I – zawartość podwyższona – gleby te mogą być przeznaczone pod
wszystkie uprawy polowe, z ograniczeniem upraw warzyw przeznaczonych dla
dzieci.

STOPIEŃ II – słabe zanieczyszczenie – na glebach takich zachodzi już obawa
chemicznego zanieczyszczenia roślin. Wykluczyć więc należy przede wszystkim
niektóre uprawy ogrodnicze, jak np. sałata, szpinak, kalafior. Dozwolona jest
uprawa roślin zbożowych, okopowych i pastewnych.

STOPIEŃ III – średnie zanieczyszczenie – wszystkie uprawy na takich glebach są
narażone na skażenie. Dopuszcza się uprawę roślin zbożowych, okopowych i pa-

stewnych pod warunkiem okresowej kontroli poziomu metali w konsumpcyjnych
częściach roślin. Zalecane są uprawy roślin przemysłowych oraz traw nasiennych.

STOPIEŃ IV – gleby silnie zanieczyszczone – gleby takie (szczególnie gleby
lekkie) powinny być wyłączone z produkcji rolniczej oraz zadarnione lub zadrze-
wione. Na glebach lepszych można uprawiać rośliny przemysłowe (len, konopie,
wiklina). Dopuszcza się produkcję materiału siewnego zbóż i traw, a także ziem-
niaków dla przemysłu spirytusowego (na spirytus jako dodatek do paliwa) i rzepa-
ku na olej techniczny. Zaleca się zabiegi rekultywacyjne, a głównie wapnowanie
i wprowadzanie substancji organicznej.

STOPIEŃ V – gleby bardzo silnie zanieczyszczone – gleby o takim stopniu zanie-
czyszczenia należy wyłączyć z produkcji rolniczej i poddać zabiegom rekultywa-
cyjnym. Można uprawiać (na glebach przydatnych) len, konopie oraz rzepak (na
olej techniczny), a w dolinach rzek – wiklinę.

Oprócz klas czystości gleb IUNG w Puławach opracował granice tolerancji

zawartości pierwiastków toksycznych. Oprócz progowej zawartości metali cięż-
kich, dla których stworzono klasy czystości gleb, przedstawiono również graniczną
zawartość fluoru oraz arsenu, chromu, manganu i żelaza. Wartości te zamieszczone
są w tabeli 5.

Tabela 5.

Granice tolerancji zawartości pierwiastków toksycznych w glebach

według IUNG Puławy [mg/kg]

Pierwiastek

Zawartość normalna

Dopuszczalna zawartość

progowa

Arsen (As)

1 – 20

20

Kadm (Cd)

0,1 – 1

3

Nikiel (Ni)

2 – 50

50

Fluor (F)

2 – 100

100

Cynk (Zn)

3 – 50

300

Miedź (Cu)

2 – 60

100

Ołów (Pb)

10 – 70

100

Chrom (Cr)

15 – 70

100

Rtęć (Hg)

0,02 – 0,15

2

Mangan (Mn)

300 – 600

śelazo (Fe)

10000 –30000

Zagadnienie standardów jakości gleb i ziemi reguluje Rozporządzenie ministra

ś

rodowiska z dnia 9 września 2002 r. (Dz. U. Nr 165, poz. 1359). Wartości do-

puszczalne stężeń podane są w zależności od sposobu użytkowania dla trzech grup
gruntów:

1) grupa A:

a)

nieruchomości gruntowe wchodzące w skład obszaru poddanego ochronie
na podstawie przepisów ustawy Prawo wodne,

b)

obszary poddane ochronie na podstawie przepisów o ochronie przyrody;

2)

grupa B

−

grunty zaliczone do użytków rolnych z wyłączeniem gruntów pod

stawami i gruntów pod rowami, grunty leśne oraz zadrzewione i zakrzewione,
nieużytki, a także grunty zabudowane i zurbanizowane z wyłączeniem terenów
przemysłowych, użytków kopalnych oraz terenów komunikacyjnych;

3)

grupa C

−

tereny przemysłowe, użytki kopalne, tereny komunikacyjne.

Ponadto klasyfikacja uwzględnia głębokość badanego poziomu (mppt) oraz

wodoprzepuszczalność gruntu. Wartości dopuszczalnych stężeń w części dotyczą-
cej metali ciężkich w glebie lub ziemi zamieszczono w tab. 6.

Tabela 6.

Wartości dopuszczalne stężeń metali ciężkich w glebie lub ziemi mg/kg

suchej masy [wg 9]

Grupa B

Grupa C

Głębokość [m ppt]

0

−

0,3

0,3

−

15,0

>15

0

−

2

2

−

15

Wodoprzepuszczalność gruntów [m/s]

do poniżej do poniżej

do Poniżej

Lp. Zanieczyszczenie Grupa A

1×10

-7

1×10

-7

1×10

-7

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

1 Arsen

20

20

20

25 25

55

60 25

100

2 Bar

200

200 250

320 300

650 1000 300

3000

3 Chrom

50

150 150

190 150

380 500 150

800

4 Cyna

20

20

30

50 40

300 350 40

300

5 Cynk

100

300 350

300 300

720 1000 300

3000

6 Kadm

1

4

5

6

4

10

15

6

20

7 Kobalt

20

20

30

60 50

120 200 50

300

8 Miedź

30

150 100

100 100

200 600 200

1000

9 Molibden

10

10

10

40 30

210 250 30

200

10 Nikiel

35

100

50

100 70

210 300 70

500

11 Ołów

50

100 100

200 100

200 600 200

1000

12 Rtęć

0,5

2

3

5

4

10

30

4

50

Wartości referencyjne zalecane lub wynikające z uregulowań prawnych w in-
nych krajach przede wszystkim uwzględniają kryterium użytkowania z podziałem
na: rolnictwo, ogrody, parki, komunikację, przemysł i użytkowanie wielofunkcyj-
ne. Podawane wartości obejmują: wartości maksymalne dopuszczalne, wartości
zalecane po oczyszczeniu gleby, wartości progowe, przy których oczyszczanie

gruntu jest konieczne [12]. Wartości te różnią się często kilkakrotnie i przy ich
porównywaniu należy ustalić, dla jakich warunków zostały opracowane. Zawartość
stężeń dopuszczalnych metali ciężkich w glebie obowiązująca w Polsce [9] mieści
się w wartościach proponowanych w innych krajach uprzemysłowionych, takich
jak Dania, Holandia, Finlandia, Niemcy, Kanada [12]. W szczególności jest zbli-
ż

ona do Listy Berlińskiej podającej wartości ingerencji oraz cele oczyszczania.

W Liście Berlińskiej wyodrębniono 4 kategorie (tab. 7.):

kategoria I a: tereny ochrony wód,
kategoria I b: powierzchnie o wrażliwym wykorzystaniu,
kategoria II: pradolina,
kategoria III: wyżyna.

Tabela 7.

Wartości zanieczyszczeń metalami ciężkimi w gruncie podane w mg/kg

suchej masy

Lp.

Substancje szkodliwe

I a

I b

II

III

1

Arsen

10

7

20

40

2

Ołów

100

100

500

600

3

Kadm

2

1,5

10

20

4

Chrom (łącznie)

150

100

400

800

5

Chrom VI

5

5

25

50

6

Kobalt

100

100

200

300

7

Miedź

200

100

500

600

8

Nikiel

200

50

250

300

9

Rtęć

0,5

0,5

1

10

10 Cynk

500

300

2000

3000

11 Cyna

100

100

300

100

W kryteriach zanieczyszczenia gleb metalami ciężkimi zawartych w tzw. Liście
Holenderskiej wyróżnia się 3 poziomy zanieczyszczenia:
A – wartość poziomu odniesienia,
B – wartość poziomu kontrolnego do podjęcia (dokładniejszych) badań,
C – wartość poziomu kontrolnego do podjęcia oczyszczania.

Polskie ustawodawstwo jest zazwyczaj bardziej rygorystyczne niż Lista Ber-

lińska w stosunku do terenów ochrony wód. Natomiast Lista Berlińska stawia nie-
co wyższe wymogi pozostałym powierzchniom o wrażliwym wykorzystaniu, któ-
rych odpowiednikiem są obszary poddane ochronie przyrody.

Dyrektywa Rady 86/278/EEC z dnia 12 czerwca 1986 r. w sprawie ochrony

ś

rodowiska, a szczególnie gleb, przy stosowaniu osadów ściekowych w rolnictwie

przyjmuje wartości dopuszczalnych stężeń metali ciężkich w glebie (wyrażonych
w mg/kg suchej masy gleby o pH 6

−

7): kadm od 1 do 3; miedź od 50 do 140; ni-

kiel od 30 do 75; ołów od 50 do 300; cynk od 150 do 300; rtęć od 1,0 do 1,5.
Właściciel gleby powinien też zapewnić, aby podane stężenia nie spowodowały
zagrożenia dla zdrowia ludzi lub stanu środowiska, a w szczególności dla wód
podziemnych. Przyjęto też wartości dopuszczalnych ładunków metali ciężkich,
które mogą być wprowadzone w ciągu roku na grunty rolne, średnio w okresie 10
lat. Wartości dopuszczalne podaje się w kg na hektar i rok, jako średnia z 10 lat.
Wartości dopuszczalne wynoszą: kadm < 0,15; miedź < 12; nikiel < 3; ołów < 15;
cynk <30; rtęć < 0,10 [6].

Tabela 8.

Wartości kontrolne do oceny poziomu stężenia metali ciężkich w gruncie –

Lista Holenderska

Zawartość w mg/kg s.m.

dla poszczególnych poziomów referencyjnych

Lp.

Substancja

A

B

C

1

Chrom

x

250

800

2

Kobalt

20

50

300 (120)

3

Nikiel

x

100

500 (40)

4

Miedź

x

100

500 (190)

5

Cynk

x

500

3000 (300)

6

Arsen

10

30

50 (40)

7

Molibden

x

40

200 (185)

8

Kadm

20

5

20 (6)

9

Cyna

200

50

300

10

Bar

x

400

2000 (600)

11

Rtęć

x

2

10 (0,3)

12

Ołów

150

600 (50)

W dyrektywie tej określono również sposób pobierania próbek. Reprezenta-

tywne próbki glebowe do analizy należy zwykle przygotować przez zmieszanie 25
próbek pobieranych z powierzchni pól nie przekraczających 5 ha, eksploatowanej
w sposób jednorodny, a więc zajęty przez tę samą uprawę. Próbki muszą być po-
bierane z głębokości 25 cm. Jeżeli miąższość warstwy ornej jest mniejsza od
25 cm, głębokość pobierania próbek nie może być mniejsza niż 10 cm [6].

Podsumowanie i wnioski

♦

Interpretacja pomierzonych zawartości metali ciężkich musi uwzględniać ro-
dzaj i typ źródła zanieczyszczeń, użytkowanie terenu oraz lokalne właściwości
gleb.

♦

Ocena zagrożenia dla środowiska w wyniku zanieczyszczenia gleby metalami
ciężkimi jest problemem wieloaspektowym i powinna uwzględniać ich mobil-
ność oraz bioakumulację aktualnie oraz w zmieniających się warunkach, np.
rosnącego obciążenia emisją, zmiany użytkowania terenu itp.

♦

Stosowane zalecenia i wartości referencyjne w zakresie zawartości metali cięż-
kich w glebie mieszczą się w przedziale wartości progowych proponowanych
przez inne państwa wysoko uprzemysłowione.

♦

Analizę ryzyka przeprowadza się poprzez porównanie pomierzonych zawartoś-
ci metali do wielkości uznanych za bezpieczne.

S U M M A R Y

Aldona SZCZEPOCKA

CRITERIA FOR ESTIMATING SOIL POLLUTION

FROM HEAVY METALS

The paper presents criteria for estimating soil pollution from heavy metals. The
most fundamental sources of soil pollution along with variety of factors affecting
the risk management process are given. Among those factors are: land-use
methods, water permeability of soil, soil type, content of floatable fractions, reac-
tion and organic substances content. The paper discusses standards and recom-
mendations on boundary levels of heavy metals content being in force in Poland
and compares them to Netherlands and German standards. On comparison, Polish
legislation bears a close resemblance to the Berlin List which gives interference
values and purposes of soil purification. Polish legislation is more rigorous in com-
parison to the Berlin List with respect to water purification control areas. However,
the Berlin List imposes moderately higher requirements for the rest of surfaces of
sensitive use which equivalents are areas under nature preservation.

PIŚMIENNICTWO

1.

Gworek B., Barański A., Czarnomski K., Sienkiewicz J., Porębska G.: Proce-
dura oceny ryzyka w zarządzaniu gruntami zanieczyszczonymi metalami cięż-
kimi. Instytut Ochrony Środowiska, Warszawa 2000.

2.

Raport o stanie użytków rolnych w Polsce 1980 – 1990. IUNG, maszynopis,
1992.

3.

Kabata-Pendias A., Pendias H.: Pierwiastki śladowe w środowisku biologicz-
nym. Wyd. Geologiczne, Warszawa 1979.

4.

Kabata-Pendias A., Piotrowska M.: Zanieczyszczenie gleb i roślin uprawnych
pierwiastkami śladowymi. CBR, Warszawa 1984.

5.

Kabata-Pendias A., Pendias H.: Biogeochemia pierwiastków śladowych. PWN,
Warszawa 1993.

6.

Kowalik P.: Ochrona środowiska glebowego. PWN, Warszawa 2001.

7.

Odum H.: Heavy metals in the Environment. Using Wetlands for Their Re-
moval. Lewis Publishers, 2000.

8.

Rosik-Dulewska Cz.: Podstawy gospodarki odpadami. PWN, Warszawa 2002.

9.

Rozporządzenie ministra środowiska z dnia 9 września 2002 r. w sprawie stan-
dardów jakości gleby oraz standardów jakości ziemi. Dz. U. 2002, nr 165, poz.
1359.

10.

Siuta J.: Gleba – diagnozowanie stanu i zagrożenia. Instytut Ochrony Środowi-
ska, Warszawa 1995.

11.

Turski R., Baran S.: Degradacja, ochrona i rekultywacja gleb. Wyd. AR
w Lublinie, Lublin 1995.

12.

Visser I.F.: Contaminated Land Policies in Serie Industrialised Countries.
Technical Soil Protection Committee. The Hague. Netherlands, 1993.