6295504687

Mgr inż. KATARZYNA SZCZEPEK-WCISŁO Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki AGH, Kraków

Ługowalność metali ciężkich z wypalanych iłów krakowieckich ze złóż Kolbuszowa-Kupno i Hadykówka

Wprowadzenie

W ostatnich dziesięcioleciach naszego wieku na naturalne krążenie pierwiastków w przyrodzie coraz silniej nakładają się efekty procesów związanych z działalnością człowieka. Wiąże się to z wydobywaniem i przetwarzaniem różnych surowców naturalnych oraz konsumpcją wytworzonych z nich produktów. Szczególnie niebezpieczne dla organizmów żywych są metale ciężkie, które na skutek działalności antropogenicznej mogą być uwalniane do środowiska naturalnego, migrować w głąb warstwy gleby, ulegać przemianom biochemicznym i włączać się w cykle geochemiczne [1],

Najważniejszymi źródłami skażenia środowiska metalami ciężkimi są różnego rodzaju odpady, ścieki oraz substancje chemiczne wypłukiwane z wysypisk odpadów. Istotne źródło skażenia stanowią również metale ciężkie wymywane lub spłukiwane z gleb zawierających nawozy mineralne i środki ochrony roślin [2].

Jednakże nie tylko odpady są źródłem tych pierwiastków - metale ciężkie mogą być także uwalniane z materiałów budowlanych stosowanych przez człowieka. Jak widać na rysunku I wydobycie surowców ilastych do produkcji wyrobów ceramiki budowlanej w Polsce jest bardzo znaczące, dlatego też nawet nieznaczne uwolnienie jonów toksycznych metali może powodować wprowadzenie do środowiska dużych ich ilości.

W trakcie stosowania materiały budowlane wchodzą w kontakt z wodą pochodzącą z opadów atmosferycznych, z wodami gruntowymi i powierzchniowymi. Konsekwencją tego oddziaływania może być uruchomienie, a następnie usunięcie do środowiska wiązanych w wyrobach składników szkodliwych [4-6]. Pojawia się również pytanie, w jaki sposób zmiany technologii wytwarzania materiałów budowlanych, np. znaczne skrócenie czasu wypalania wyrobów, mogą wpłynąć na ilość uwalnianych jonów metali ciężkich. Równocześnie są także podejmowane próby stabilizacji szkodliwych odpadów (zawierających metale ciężkie) poprzez ich domieszkowanie do iłu, a następnie wypalenie [7, 8]. Zarówno w pierwszym wypadku - klasycznego materiału budowlanego - jak i drugim (tworzywa domieszkowanego odpadem szkodliwym) ważnym kryterium powinno być określenie stopnia związania pierwiastków lub związków toksycznych. Wspomnieć należy, że na ilość wymywanych jonów metali ciężkich, oprócz ich zawartości w materiale wyjściowym, wpływają także inne czynniki: porowatość, struktura [9], temperatura wypalania [4], pH środowiska [10].

Brakuje dotychczas procedur badawczych przeznaczonych specjalnie dla takich wyrobów ceramicznych jak np. cegła budowlana i materiały pokrewne. W związku z tym dokonano przeglądu metod stosowanych w badaniach ługowal-ności szkodliwych substancji z różnych materiałów w aspekcie ich wykorzystania dla powyższych celów.

Rys. 1. Wydobycie surowców ilastych ceramiki budowlanej w Polsce w latach 1960-1998 [3]

Ceramika - Materiały Ogniotrwałe nr 3/2000