RODZAJE EKOSYSTEMÓW MIEJSKICH

Według zwartości zabudowy:

•miasta zwarte

•miasta o luźnym układzie urbanistycznym

•miasta o charakterze osad

•aglomeracje miejskie

•zespoły miejskie

Według elementów kształtujących mikroklimat:

•osady nadrzeczne

•osady nadmorskie i położone nad innymi dużymi zbiornikami wodnymi

•osady śródleśne lub otoczone zadrzewieniem ochronnym

•osady położone w terenie otwartym

•osady górskie

Według charakteru miasta:

•osady rolno-rzemieślnicze

•osady początkowego stadium industrializacji

•miasta przemysłowe

•miasta przemysłowo-wydobywcze

Według stopnia i charakteru zazielenienia obszaru miejskiego:

•obszary o znacznym udziale terenów zielonych (powyżej 20%)

•większość w formie skupionych parków

•większość w formie obszarów małych (skwery osiedlowe)

•układ mieszany

•obszary o średnim udziale terenów zielonych (10-19%)

•obszary o małym udziale terenów zielonych (do 10%)

Według rodzaju zabudowy:

•o niskiej zabudowie,

•o wysokiej zabudowie

MIKROKLIMAT MIEJSKI

Określenie „mikroklimat” odnosi się do różnic przebiegu czynników klimatycznych na niewielkim terenie w stosunku do panującego makroklimatu. Mają one wpływ na dobór gatunków roślin, ich wegetację, a nawet czas życia.

Obszary zurbanizowane, poprzez swoje indywidualne cechy, oddziałują w sposób istotny na kształtowanie się klimatu lokalnego. Zachodzi to głównie pod wpływem:

•kanalizacji mas powietrza (wzdłuż ulic, będących ukierunkowanymi tere-nami otwartymi),

•emisji ciepła z ogrzewanych budynków,

•zacienienia obszarów przez budynki i budowle,

•szybkiego nagrzewania się i emisji ciepła przez nawierzchnię dróg (głównie asfaltową) i powierzchnię dachów (głównie krytych papą i innymi masami bitumicznymi),

•odprowadzania wody opadowej przez system kanalizacji burzowej,

•gorszego nasłonecznienia na skutek zalegania mas zapylonego i zanie-czyszczonego chemicznie powietrza nad obszarami miejskimi (efekt smo-gu),

•emisji substancji chemicznych, zmieniających punkt zamarzania wody, jak też pogarszających dostępność wody i substancji odżywczych dla roślin.

UKSZTAŁTOWANIE TERENU

a). Tworzenie się mikroklimatu na wzniesieniach:

•stoki północne - przedłużona wegetacja roślin, zagrożenie przymrozkami jesiennymi,

•stoki południowe - najlepiej nasłonecznione; szybki start wegetacji, zagrożenie przymrozkami wiosennymi,

•stoki wschodnie - nadmierne osuszenie gleby przez suche wiatry wschodnie,

•stoki zachodnie - najkorzystniejsze dla większości roślin poprzez dostateczne nasłonecznienie, przy najmniejszych wahaniach temperatury.

b). Pofałdowania powierzchni Ziemi powodują uwypuklenie walorów widokowych (krajobrazowych): wybrzeża morskie, rzeki, jeziora, góry, łąki, lasy, obszary pustynne i inne.

c). Zabudowa stoków (działania przeciwerozyjne):

zależy od:

•ograniczeń przestrzennych

•struktury gleby

•estetyki

możliwości zabudowy stoków:

•formowanie naturalnych stoków

•ściany oporowe (gdy stok osiąga 1:1 = 45O)

Dla życia roślin znaczącymi cechami gleby są jej:

•właściwości fizyczne (stosunki powietrzno-wodne),

•właściwości chemiczne (żyzność),

•właściwości biologiczne (mikroflora glebowa).

Główna masa korzeniowa znajduje się na głębokości 10-40cm (drzewa do około 1m), pojedyncze korzenie znacznie głębiej.

W terenach zurbanizowanych częstymi zmianami profilu glebowego są:

•nadmierne zagęszczenie (ubicie),

•zagruzowanie,

•zasolenie,

•zmiana pierwotnego układu genetycznego.

WODY

a). opady atmosferyczne

b). wody gruntowe

Roślinność pobiera wodę głównie przez system korzeniowy, korzystając z wody deszczowej zgromadzonej przez glebę. Woda przesiąkająca do warstw gleby poniżej strefy korzenienia jest niedostępna dla roślin.

Dla większości sadzonych w naszych warunkach roślin optymalny poziom wód gruntowych to poniżej 1m.

Woda gromadzona w zbiornikach na terenie miasta (zarówno naturalnych i sztucznych) wpływa na mikroklimat, jakość roślin w pobliżu zbiornika, a również na walory estetyczne miasta.

ZABUDOWA MIEJSKA

Warunki wzrostu roślin koło budynku:

•miejsca przy ścianach należy traktować , zależnie od strony świata, tak jak skłony wzniesień,

•zabudowa stwarza przeszkody w cyrkulacji powietrza,

•poprzez wypromieniowanie ciepła z budynków zwiększa się o kilka stopni temperatura terenu zabudowanego w stosunku do terenu otwartego,

•gorsze warunki wodne w pobliżu budynków w wyniku tworzenia się kanałów szybkiego spływu wody w głąb - woda niedostępna dla roślin,

•odcięcie części wody z cyklu krążenia w przyrodzie poprzez odparowanie z powierzchni rozgrzanych dachów, ulic oraz skanalizowanie odpływu powierzchniowego ulicami i chodnikami.

UZBROJENIE TERENU

Sieci podziemne przechodzące przez teren miejski wpływają na grunty i gleby poprzez:

przekształcenie mechaniczne gleby w trakcie układania sieci i jej remontów,

odcięcie wierzchnich warstw gleby od podglebia i skały macierzystej,

zmniejszenie odporności na przesychanie w wyniku zawężenia miąższości warstw wodochłonnych,

wysuszanie gleby przez sieci ciepłownicze i doprowadzające ciepłą wodę użytkową (w mniejszym stopniu również kable energetyczne),

zatrucie gleby i roślinności na niej rosnącej przez ulatnianie się gazu z nieszczelnych sieci gazowych,

kolizję przebiegających kanałów i przewodów z korzeniami roślin głębiej korzeniących się (drzew).

Sieci nadziemne:

kolidują z koronami drzew, stwarzając konieczność ich silnego cięcia.

HAŁAS JAKO ELEMENT ŚRODOWISKA MIEJSKIEGO

Przeciwdziałanie hałasowi w miastach:

•strefowanie zabudowy

•właściwe rozplanowanie przestrzenne miasta

•zabiegi urbanistyczno-akustyczne:

•przegrody, mury i wały ekranujące

•budowa budowli akustycznie obojętnych (składów, magazynów) wokół emiterów hałasu,

•wykorzystanie ukształtowania terenu

•zadrzewienia w okolicach zakładów przemysłowych, ciepłowni itp. (mały efekt - pas 100m szer. zmniejsza poziom hałasu o 5-15 dB)

•charakter drzewostanu (niskopienny, wysokopienny)

•rodzaj drzew lub krzewów (iglaste, liściaste)

•pora roku

•widmo akustyczne hałasu

HAŁAS JAKO ELEMENT ŚRODOWISKA MIEJSKIEGO

Gęste korony, przylegające do siebie, przestrzeń między pniami wypełniona krzewami, udział roślin zimozielonych, najlepiej wielorzędowe nasadzenie w szachownicę z wielowarstwowym żywopłotem na przednim planie.

Zadrzewione wały ziemne (wał 8m wys. zadrzewiony pasem drzew o szer. 100m wycisza hałas w granicach 25-35 dB

Wolne przestrzenie winny być obsiane trawą - tłumienie 2-8 dB w odległości 50m od źródła punktowego.

Tereny zielone w miastach

STRUKTURA MIASTA

1. System zieleni miejskiej:

- tereny otwarte w systemie zieleni miejskiej

o zieleń osiedlowa

o parki

o skwery

o tereny sportowo-rekreacyjne

- tereny specjalne w systemie zieleni miejskiej

o cmentarze

o tereny uprawne

o ogródki działkowe

o ogrody szpitalne

2. Tereny otwarte poza systemem zieleni miejskiej:

- place

- ulice

- pasaże

3. Tereny zabudowane

Funkcje terenów otwartych:

- przewietrzanie miasta

- wypoczynek

- regeneracja atmosfery

- kształtowanie klimatu

- rozdzielanie przeciwstawnych funkcji

- łączność

- życie społeczne

- estetyka miasta

CECHY CHARAKTERYSTYCZNE MIEJSKICH TERENÓW ZIELONYCH

Organizacja miejskich terenów zielonych podlega ogólnie formułowanym zasadom kompozycji:

- jedność

- równowaga

- harmonia

- dominacja

- rytm

PARKI - ICH RODZAJE I EWOLUCJA

•formalne - symetryczne (park-ogród francuski, renesansowy ogród włoski)

•nieformalne - asymetryczne

•krajobrazowe - naturalistyczne (park angielski)

PARKI - ICH RODZAJE I EWOLUCJA

Renesans włoski - ogrody tworzone na bazie kwadratów, obsadzonych bukszpanem (niskim żywopłotem) na zewnątrz i kompozycją kwiatową wewnątrz kwadratu. Zachowany duży umiar w kompozycji. Przeniesienie proporcji budowy człowieka na proporcje założenia terenu zielonego. Ogród często tarasowy, ze schodami, elementami wodnymi, często z modyfikacjami kwadratów poprzez centralne wbudowanie koła.

Prado w Padwie

Prater we Wiedniu

Castel Gandolfo

 

Barokowy ogród francuski - finezyjne rozbudowanie ogrodów renesansowych. Duże powierzchnie z wyjątkowym bogactwem form i dodatków (rzeźba, woda). Założenie osiowe, symetryczne, w którym czysta oś główna jest możliwie jak najdłuższa, a osie boczne odchodzą od niej promieniście. Z osią główną często związany kanał wodny. Osie widokowe zapewniają wgląd w odległy krajobraz będący tłem dla ogrodu. Jasny rozkład form w terenie: partery kwiatowe (bądź palmety żywopłotowe, geometryczne formy żwirowe) blisko pałacu, dalej zadrzewienia basketowe (tworzące wnętrza) - bardzo silnie formowane, na koniec drzewostany zwarte, przecięte prostymi osiami widokowymi (ważny efekt światłocieni). Elementy sezonowe - oranżerie.

Nieborów Rydzyna

Wilanów Puławy

Rogalin

„To co jest bliższe naturze, jest także doskonalsze pod względem technicznym, w użytkowaniu zaś ekonomiczniejsze”

[A. Seifert]

 

J.J. Rousseau - powrót do natury, poszanowanie krajobrazu.

 

W założeniach krajobrazowych - typu angielskiego (wzorowanych na ogrodach chińskich), największą uwagę zwraca się na walory krajobrazu, tworzącego niesamowite scenerie oraz nacechowane symbolizmem detale architektoniczne (często antyczne) i przyrodnicze (samotne drzewo, oczko wodne ...) umiejętnie rozmieszczone w parku. Wiele z rozwiązań jest ściśle powiązane z Romantyzmem - literaturą, muzyką itd.

Charakteryzuje się wielkimi powierzchniami, wpasowaniem w krajobraz otaczający, brakiem soczystych barw mogących sprawiać wrażenie sztuczności. Wiele osi widokowych, z zaznaczeniem braku linii prostych, geometrii, ram.

 

Parki krajobrazowe często wykorzystują atrakcyjność pofałdowania terenu, przy czym pagórki o skarpach do 3:1 zadarnia się natomiast do 2:1 obsadza.

Gleby i grunty miejskie

Złożoność i zróżnicowanie budowy gleb obszarów zurbanizowanych jest wynikiem:

•różnego pochodzenia gleb,

•różnic w naturalnych procesach modyfikujących gleby,

•różnic w strukturze poziomej miast,

•różnic w skali i intensywności przekształceń wywołanych działalnością człowieka,

•zróżnicowanego (częściowo antropogenicznie) mikroklimatu miast,

•różnego ładunku zanieczyszczeń w miastach i poszczególnych ich punktach,

•różnic koncepcyjnych w zagospodarowaniu obszarów miejskich.

Przekształcenie gleb i gruntów w wyniku działań budownictwa:

•całkowite zniszczenie profilu glebowego,

•skrócenie profilu glebowego przez usunięcie niektórych warstw,

•domieszanie materiałów obcych (materiałów budowlanych, stali konstrukcyjnych itp.),

•wymieszanie niektórych poziomów genetycznych.

Wszystkie zmiany fizyczne prowadzą do wytworzenia się w glebach miejskich specyficznych warstw, nie spotykanych w glebach poza oddziaływaniem antropogenicznym (diametralnie różnych w stosunku do wywołanych naturalnymi czynnikami glebotwórczymi).

ZMIANY CHEMICZNE

Siuta (1987) dzieli chemiczne przekształcenia gleby na:

1) wyjałowienie ze składników pokarmowych,

2) naruszenie równowagi między składnikami,

3) zakwaszenie,

4) zanieczyszczenie gleby substancjami szkodliwymi dla roślin,

5) zanieczyszczenie gleby składnikami szkodliwymi dla wartości pokarmowej roślin
(szkodliwymi dla zwierząt i człowieka),

6) zasolenie,

7) alkalizację,

8) intoksykację metaboliczną,

9) obniżenie zawartości próchnicy.

Zagrożenia dla środowiska miejskiego

RODZAJE ZAGROŻEŃ

Zagrożenia dla środowiska miejskiego można dzielić, biorąc pod uwagę skutki przez nie wywoływane :

• zaburzenie wzrostu i rozwoju roślin przez substancje toksyczne,

• zaburzenie wzrostu i rozwoju zwierząt przez substancje przenoszące się w łańcuchu
pokarmowym,

• szkodliwe oddziaływanie na organizmy zwierzęce poprzez układ oddechowy,

• degradacja struktury gleb,

• zmiana chemizmu gleby,

• uszkadzanie budynków i budowli,

• zaburzenia powodowane przez hałas.

Według lokalizacji emitora zanieczyszczeń:

- lokalne,

- napływowe,

- transgraniczne

Na stan czystości miast ma wpływ wiele czynników, z których wiodącymi są:

- industrializacja miasta,

- natężenie ruchu kołowego,

- gęstość zaludnienia,

- gospodarka odpadowo-ściekowa,

- struktura powierzchniowa miasta,

- otoczenie miasta

- mikroklimat miasta.

Głównymi substancjami zanieczyszczającymi tereny zurbanizowane są:

- siarka i jej tlenki,

- tlenki azotu,

- tlenek węgla,

- pyły,

- metale ciężkie,

- fluorowce,

- pochodne ropy naftowej,

- inne zanieczyszczenia organiczne.

ZAGROŻENIA DLA MIASTA ZIELONA GÓRA

Napływowe emisje spoza miasta Zielona Góra:

•Huta Miedzi Głogów 48km,

•Elektrownia Węglowa Jänschwalde 68km,

•Kombinat Metalurgiczny EKO-STAHL w Eisenhüttenstadt 65km.

Emisje lokalne w mieście Zielona Góra:

- Elektrociepłownia,

- Zakłady Przemysłu Wełnianego Polska Wełna,

- Zielonogórskie Zakłady Przemysłu Metalowego Zastal,

- Zielonogórskie Fabryki Mebli Zefam,

- Zakłady Przetwórstwa Mięsnego w Przylepie,

- Kotłownia Akademicka WPEC,

- kotłownie lokalne Starego Miasta,

- Lubuska Fabryka Zgrzeblarek Bawełnianych Falubaz,

- Lubuskie Zakłady Aparatury Elektrycznej Lumel.

Detoksykacja gruntów miejskich

WPROWADZENIE DO METODYKI OCZYSZCZANIA GLEB

Zanieczyszczenia w glebach mogą występować w różnej postaci:

•cząstek stałych, wymieszanych z glebą, przy czym mogą one być zróżnicowane pod względem średnicy i kształtu oraz innych cech fizycznych,

•błony otaczającej ziarna glebowe (częste w przypadku pochodnych ropy naftowej),

•zaadsorbowanej na powierzchni cząstek glebowych, dzięki siłom ładunków elektrycznych,

•zaabsorbowanej w cząstkach gleby,

•zanieczyszczeń stałych lub płynnych, występujących w porach glebowych,

•zanieczyszczeń rozpuszczonych w wodzie glebowej, w porach glebowych.

Przy oczyszczaniu gleb z tych zanieczyszczeń wykorzystuje się różnice we właściwościach między cząstkami gleby, a substancjami ją zanieczyszczającymi, w tym głównie w:

• lotności substancji,

• rozpuszczalności w wodzie i roztworach wodnych,

• rozpuszczalności w rozpuszczalnikach organicznych,

• odporności na rozkład chemiczny,

• odporności na działanie wyższych temperatur,

• biodegradacji,

• właściwościach sorpcyjnych,

• właściwościach magnetycznych i elektrycznych,

• rozmiarze, kształcie i gęstości cząstek.

Usuwanie zanieczyszczeń z gleb może się odbywać dzięki różnorodnym procesom, np.:

• separacji molekularnej,

• rozdziału faz,

• rozkładu chemicznego,

• biodegradacji.

Zazwyczaj przy oczyszczaniu gleby stosuje się metody oparte na więcej niż jednym procesie. W każdym przypadku przed podjęciem oczyszczania należy poznać historię danego terenu, w tym: sposób zanieczyszczenia gruntu, jego użytkowanie po wystąpieniu skażenia oraz wpływu czasu od chwili zanieczyszczenia do momentu przeprowadzenia zabiegu oczyszczania.

Oczyszczanie (dekontaminacja) gleb i gruntów jest procesem, którego efektywność zależy od wielu czynników, w tym głównie od:

• rodzaju zanieczyszczenia i jego koncentracji,

• fizycznego stanu zanieczyszczenia w glebie,

• właściwości chemicznych, fizycznych i biologicznych substancji skażających,

• składu granulometrycznego gleby i zawartości w niej substancji organicznej,

• wielkości obszaru zanieczyszczonego i jego historii.

Techniki in situ:

•przemywanie

•napowietrzanie

•bioremediacja

•fitoekstrakcja

•izolacja warstw zanieczyszczonych

Techniki ex situ:

•„pranie gleby”

•oczyszczanie termiczne

•oczyszczanie destylacyjne, elektrolityczne i inne

•biodegradacja

•zdjęcie warstw zanieczyszczonych

TECHNIKI IN SITU

Techniki remediacji zanieczyszczeń glebowych z terenów skażonych, bez konieczności zdejmowania warstw skażonych i ich transportu do miejsca oczyszczania, są ze wszech miar godne uwagi. Z jednej strony są prostsze technologicznie, z drugiej korzystniejsze ekonomicznie.

Należy jednak liczyć się z niekorzystnymi zjawiskami podczas oczyszczania „na miejscu” związanymi z:

• heterogenicznością gleby (gruntu),

• nierównomiernością rozkładu skażenia,

• koniecznością zabezpieczenia przed rozprzestrzenianiem się zanieczyszczenia
w poprzek i w głąb profilu glebowego (do wód gruntowych),

• zastanymi warunkami glebowymi i klimatycznymi w danym miejscu
o określonym czasie.

Wśród technik remediacyjnych in situ za dominujące obecnie uznać można:

• przemywanie gleby i wypompowywanie wody poprzez przygotowane studnie,

• wgłębne napowietrzanie gleby,

• bioremediację.

TECHNIKI IN SITU - PRZEMYWANIE

Technika przemywania gleby przeprowadzana jest dwufazowo:

• pierwsza faza polega na rozdeszczowaniu wody na powierzchnię gleby, skąd migruje ona w głąb profilu glebowego oraz wypompowaniu wody wraz z przechwyconymi przez nią zanieczyszczeniami przez studnie ssące bądź system drenów.

• druga faza polega na oczyszczeniu wody zassanej, do czego używa się bądź samojezdnych, bądź demontowalnych zestawów filtrujących.

Ograniczenia techniki:

• konieczność przestrzennego odizolowania miejsca skażenia, aby w wyniku deszczowania nie doszło do dalszej migracji skażenia w poprzek profilu glebowego

• konieczność istnienia w podglebiu warstwy nieprzepuszczalnej, która będzie limitować przesiąkanie zanieczyszczeń w głąb profilu glebowego,

• wysoki koszt i długotrwałość tak prowadzonego procesu oczyszczania w przypadku niejednorodności gleby i dużego kompleksu sorpcyjnego Beck i Jones (1995); metodę pompowania i deszczowania można stosować skutecznie tylko w miejscach o prostej charakterystyce gruntu, zakładając możliwość długotrwałości działań.

Odizolowanie przestrzenne terenu skażonego osiąga się współcześnie poprzez budowanie przesłon pionowych, z użyciem technik wysokociśnieniowego wtrysku cementu i poliuretanu (CASE 1995).

TECHNIKI IN SITU - NAPOWIETRZANIE (SVE)

Technika ta polega na: głębokim - wymuszonym napowietrzaniu gleby poprzez studnie wentylacyjne i następnie zassaniu powietrza skażonego oraz termicznym lub filtracyjnym oczyszczeniu gleby.

Ograniczenia techniki:

• większość ograniczeń tożsamych z technikami przemywania gleb in situ, nie stosuje się jednak budowania pionowych przesłon,

• metoda nie nadaje się do wykorzystania w stosunku do zanieczyszczeń wewnętrznie zasorbowanych przez fazę stałą gleby, a tylko do usuwania zanieczyszczeń z porów glebowych i zaadsorbowanych zanieczyszczeń na powierzchniach cząstek stałych; wobec tego nie można stosować tej metody np. wobec miejsc zanieczyszczonych od dawna (Travis i Mc Innis, 1992).

Przykładem udanego zastosowania opisywanej techniki było oczyszczenie gleby w miejscowości Rheine (Niemcy) w 1986 roku, która została skażona chlorowanymi węglowodorami na głębokość 2-3 m. Oczyszczanie trwało 6 miesięcy (Hochtief 1995). Również literatura amerykańska podaje przykłady udanego wykorzystania tej techniki - Travis i Mc Innis (1992) podają 85-100 % skuteczność techniki w ponad 50 miejscach w USA.

TECHNIKI IN SITU - BIOREMEDIACJA

Metoda polega na mikrobiologicznym rozkładzie zanieczyszczeń gleby, z użyciem wyselekcjonowanych szczepów mikroorganizmów i substancji wspomagających ich działanie (głównie nawozy organiczne i mineralne oraz działania agrotechniczne). Substancje ropopochodne są rozkładane tą drogą np. do: węglanów, wody, dwutlenku węgla, metanu, siarczków oraz wchodzą w skład biomasy (Zeyer i wsp. 1995).

Ograniczenia bioremediacji polegają na:

• blokowaniu wielu mikroorganizmów w wierzchniej warstwie gleby,

• niemożności przedostawania się wielu mikroorganizmów do wewnątrzcząstkowych mikropor, z racji ich rozmiarów,

• szybkości przepływu cieczy glebowych, a dla silnie sorbowanych substancji także intensywności sorpcji i desorpcji (Alexander 1994, Van der Meer 1994) - szybkie wmywanie zanieczyszczeń w głąb profilu glebowego, uniemożliwiające wychwycenie takich substancji przez organizmy żywe (Mihelcic, Luthy 1991),

• toksyczności zanieczyszczeń dla mikroorganizmów Rijnaarts i wsp. (1991).

TECHNIKI EX SITU

Dotychczas przebadano i opisano ponad 60 różnych metod oczyszczania materiału glebowego, ale na szeroką skalę do praktyki jego „obróbki” weszły 3 metody:

• ekstrakcja i rozdział zanieczyszczeń od gleby przy pomocy roztworów wodnych,

• obróbka termiczna przez spalanie zanieczyszczeń lub ogrzewanie promieniami

podczerwonymi,

• biodegradacja.

TECHNIKI EX SITU - „PRANIE GLEBY”

Zabieg oddzielania zanieczyszczeń z materiału glebowego przy pomocy roztworów wodnych ma przebieg podobny do prania, dlatego często określany jest jako „pranie gleby” („soil washing”).

Można w nim wydzielić:

• fazę przygotowawczą - rozdrobnienie i homogenizacja, oddzielenie szkieletu na sitach,

• fazę ekstrakcji zanieczyszczeń w częściach ziemistych.

•

Na fazę właściwą oczyszczania gleby (2) składają się trzy główne procesy:

- proces intensywnego mieszania zanieczyszczonej gleby z roztworem

ekstrakcyjnym,

- oddzielenie oczyszczonego materiału glebowego od zanieczyszczeń, które

przeszły do ekstraktu lub tworzą zawiesinę kolidalną,

- oczyszczenie zanieczyszczonego roztworu w oczyszczalni ścieków.

Ograniczenia techniki:

•procesy ekstrakcji wodnej, jako metody oczyszczania gleb i gruntów, są przydatne głównie do oczyszczania gleb piaszczystych, gdzie zawartość iłu koloidalnego, łącznie z substancją organiczną, nie przekracza 10-15%,

•w ramach procesu usuwa się najcenniejszą dla żyzności gleby frakcję koloidów (zarówno mineralnych jak organicznych),

•można usunąć z gleb piaskowych tylko sole rozpuszczalne w wodzie,

•konieczność usuwania zanieczyszczeń z pokaźnej ilości wody w oczyszczalniach ścieków,

•metoda jest stosunkowo droga (z drugiej strony należy do najszybszych).

TECHNIKI EX SITU - OBRÓBKA TERMICZNA

W obróbce termicznej gleb można wydzielić dwa etapy:

• odparowanie w wysokiej temperaturze zanieczyszczeń z gleby. Odbywa się to z reguły w zakresie temperatur od 150 do 700OC. Substancje organiczne gleby mogą w tej temperaturze także ulec rozpadowi i odparowaniu;

• spalanie wydzielających się gazów w specjalnie przystosowanych komorach.

Istnieje wiele rozwiązań technologicznych rozkładu zanieczyszczeń z gleb i gruntów. Dość powszechnie stosuje się do tego celu piece obrotowe, podobne do stosowanych w cementowniach.

Metody termiczne nadają się do usuwania wszystkich zanieczyszczeń z prawie wszystkich gleb. Do usunięcia większości substancji wchodzących w skład paliw płynnych wystarczy temperatura około 300OC, WWA - 450-500OC, kompleksowych cyjanków żelaza - 450OC. Można też metodą termiczną usuwać polichlorowane bifenyle (PCB), ale dla ich usunięcia trzeba zapewnić temperaturę w urządzeniach dopalających w granicach 1000-1100OC. Przy pomocy metod termicznych można również usuwać rtęć z gleb i gruntów.

TECHNIKI EX SITU - BIODEGRADACJA

Biodegradacja polega na mikrobiologicznym rozkładzie zanieczyszczeń w glebie, z wydzieleniem końcowych produktów: CO2 i H2O. Proces ten przebiega w naturalnych warunkach w każdym środowisku glebowym. Zadaniem technik biodegradacji jest stworzenie warunków jak najlepszego rozwoju mikroorganizmów przez optymalizację temperatury, wilgotności, natlenienia, pH, potencjału redoks, zaszczepienie odpowiednimi mikroorganizmami, dostarczenie przyswajalnej dla mikroorganizmów pożywki.

Biodegradację można prowadzić w warunkach tlenowych i beztlenowych, przy czym najczęściej stosuje się techniki tlenowe - aerobowe. W niektórych przypadkach, na przykład przy biodegradacji chlorowanych węglowodorów, niezbędne są obie metody - rozkładu tlenowego i beztlenowego.

Obecnie rozpowszechniły się dwie metody biorozkładu zanieczyszczeń w glebie:

• uprawowa („landfarming”),

• z zastosowaniem bioreaktorów.

Metoda uprawowa polega na rozłożeniu zanieczyszczonej gleby w postaci warstwy o grubości 0,5-1,0 m na specjalnie przygotowanym, nieprzepuszczalnym podłożu, wyposażonym w drenaż. Tlenowy rozkład biologiczny zapewniony jest przez systematyczne mieszanie (uprawę) gleby, dodawanie wody, składników pokarmowych (odpowiednio do potrzeb). Zanieczyszczona woda z drenów jest zbierana i może być zawracana na powierzchnię oczyszczanej warstwy gleby. Większą efektywność tej metody można osiągnąć prowadząc rozkład w wyższej temperaturze - w szklarni.

TECHNIKI EX SITU - INNE

Oprócz omówionych trzech grup metod oczyszczania gleb ex situ istnieje szereg innych, które nie znalazły tak szerokiego zastosowania, ale w przypadku określonych rodzajów zanieczyszczeń i warunków glebowych mogą być przydatne.

Należą do nich między innymi:

• elektrolityczne usuwanie rtęci z gleby - metoda opracowana dla potrzeb oczyszczenia gleby wokół zakładów rtęciowych,

• destylacja próżniowa - metoda umieszczania gleby w temperaturze 380OC, w warunkach podciśnienia 100-200 hPa, również nakierowana na usuwanie rtęci z gleby, dzięki której można usunąć ją z najdrobniejszych frakcji glebowych (Sanning, Schroeter 1995),

• magnetyczne usuwanie substancji ferromagnetycznych,

• metoda flotacji.

ZAPOBIEGANIE KONTAKTOWI Z GLEBĄ SKAŻONĄ

Poza licznymi metodami oczyszczania gleby, stosowane są również techniki zmierzające do wykluczenia kontaktu organizmów żywych z substancjami skażającymi, poprzez:

• izolację gleby skażonej przez naniesienie warstwy materiału czystego, o dużych możliwościach sorpcyjnych,

• zdjęcie warstw skażonych gleby i ich składowanie na przystosowanych do tego celu składowiskach.

•

Należy pamiętać, że są to półśrodki - nie eliminujące problemu, a jedynie dające więcej czasu na jego rozwiązanie. Zdjęcie warstw zanieczyszczonych można też traktować jako fazę wstępną właściwego procesu oczyszczania.

2

---