FIZYKA I CHEMIA GLEB

Literatura przedmiotu:

Kowalik P. Ochrona środowiska glebowego, PWN,

Warszawa 2001

Przesłanki, postulaty i kierunki rekultywacji

gleb

Ustawa z dnia 31 stycznia 1980 roku o ochronie i kształtowaniu
srodowiska (Dz.U. 94.49.196, zm. Dz.U. 97.133.885 z dnia 29 sierpnia
1997r. i Dz.U. z dnia 17 sierpnia 1998r.).

Dział II. PODSTAWOWE KIERUNKI OCHRONY SRODOWISKA
Rozdział 1. Ochrona powierzchni ziemi oraz kopalin

Art. 13. 1. Powierzchnia ziemi łacznie z gleba i rzezba terenu podlega ochronie,

polegajacej w szczególnosci na zapobieganiu i przeciwdziałaniu ich

niekorzystnym zmianom, a w razie uszkodzenia lub zniszczenia - na

przywróceniu do własciwego stanu.

2. Czesci powierzchni ziemi oraz rzezba terenu, których ochrona leży w interesie
społecznym ze wzgledów naukowych, estetycznych, historyczno-pamiatkowych lub
innych, podlegaja ochronie przewidzianej w przepisach o ochronie przyrody.
3. Jednostki organizacyjne i osoby fizyczne sa obowiazane racjonalnie

gospodarowac zasobami gleby, zapewniac ochrone jej wartosci produkcyjnych i

innych niezbednych do zachowania równowagi przyrodniczej.

4. Grunty rolne wysokiej jakosci i grunty lesne nie moga byc przeznaczone na cele
nierolnicze i nielesne, w tym take na cele inwestycyjne.
5. Odstepstwa od zasad okreslonych w ust. 4 sa dopuszczalne jedynie w

wypadkach

wyjatkowo uzasadnionych, gdy zezwalaja na to przepisy szczególne.
6. Szczegółowe zasady ochrony zasobów gruntów rolnych i lesnych oraz

rekultywacji

gruntów okreslaja przepisy szczególne.

Ustawa o ochronie gruntów rolnych i lesnych z dnia 3 lutego 1995
roku (Dz.U. 95.16.78 z dnia 22 lutego 1995r.)

Art. 3.

Ochrona gruntów rolnych polega na:

1) ograniczaniu przeznaczania ich na cele nierolnicze lub nieleśne,
2) zapobieganiu procesom degradacji i dewastacji gruntów rolnych oraz szkodom w

produkcji rolniczej, powstającym wskutek działalności nierolniczej,

3) rekultywacji i zagospodarowaniu gruntów na cele rolnicze,
4) zachowaniu torfowisk i oczek wodnych jako naturalnych zbiorników wodnych.

Ochrona gruntów leśnych polega na:

1) ograniczaniu przeznaczania ich na cele nieleśne lub nierolnicze, 2) zapobieganiu
procesom degradacji i dewastacji gruntów leśnych oraz szkodom w drzewostanach i

produkcji leśnej, powstającym wskutek działalnosci nielesnej,

3) przywracaniu wartosci uytkowej gruntom, które utraciły charakter gruntów lesnych

wskutek działalnosci nielesnej,

4) poprawianiu ich wartości użytkowej oraz zapobieganiu obniżania ich

produkcyjnosżi.

Ustawa o ochronie gruntów rolnych i lesnych z dnia 3 lutego 1995
roku (Dz.U. 95.16.78 z dnia 22 lutego 1995r.)

Rozdział 1. Artykuł 4.

grunty zdegradowane

– grunty, których rolnicza lub leśna wartość użytkowa

zmalała, w szczególności w wyniku pogorszenia się warunków przyrodniczych

albo wskutek zmian srodowiska oraz działalnosci przemysłowej, a take wadliwej

działalnosci rolniczej (pkt 16),

grunty zdewastowane

– grunty, które utraciły całkowicie wartosc uytkowa w wyniku

przyczyn, o których mowa wyej (pkt 17),
utrata lub ograniczenie wartosci uytkowej gruntów – całkowity zanik lub

zmniejszenie zdolnosci produkcyjnej gruntów (pkt 15),

rekultywacja gruntów

– nadanie lub przywrócenie gruntom zdegradowanym albo

zdewastowanym wartosci uytkowych lub przyrodniczych przez własciwe
ukształtowanie rzezby terenu, poprawienie własciwosci fizycznych i chemicznych,
uregulowanie stosunków wodnych, odtworzenie gleb, umocnienie skarp oraz
odbudowanie lub zbudowanie niezbednych dróg (pkt 18),

zagospodarowanie gruntów

– rolnicze, lesne lub inne uytkowanie gruntów

zrekultywowanych (pkt 19).

Ustawa o ochronie gruntów rolnych i lesnych z dnia 3 lutego 1995
roku (Dz.U. 95.16.78 z dnia 22 lutego 1995r.)

Rozdział 4. Zapobieganie degradacji gruntów
Art. 15. 1. Właściciel gruntów stanowiących użytki rolne oraz gruntów

zrekultywowanych na cele rolne obowiązany jest do przeciwdziałania degradacji

gleb, w tym szczególnie erozji.

Rozdział 5. Rekultywacja i zagospodarowanie gruntów
Art. 20. 1. Osoba powodująca utratę albo ograniczenie wartości użytkowej gruntów

jest obowiązana do ich rekultywacji na własny koszt.

2. (12) Rekultywacji na cele rolnicze gruntów położnych, w rozumieniu przepisów o

zagospodarowaniu przestrzennym, na obszarach rolniczej przestrzeni

produkcyjnej, zdewastowanych lub zdegradowanych przez nie ustalone osoby lub

w wyniku klęsk żywiołowych, dokonuje właściwy organ wymieniony w art. 5 przy

wykorzystaniu środków Funduszu Ochrony Gruntów Rolnych, a rekultywacji

gruntów leśnych i gruntów przeznaczonych do zalesienia - środków budzetu

państwa na zasadach określonych w przepisach o lasach.

2a. (13) Rekultywacji na cele inne ni wymienione w ust. 2 pozostałych gruntów

zdewastowanych lub zdegradowanych przez nie ustalone osoby lub w wyniku klęsk

żywiołowych dokonuje właściwy organ

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA z dnia 9 września
2002 r. w sprawie standardów jakości gleby oraz standardów jakości
ziemi. (Dz. U. Nr 165, poz. 1359)

§ 1. 1. Glebę lub ziemie uznaje się za zanieczyszczona, gdy stężenie co najmniej

jednej substancji przekracza wartość dopuszczalna, z zastrzeżeniem ust. 4.

2. Wartości dopuszczalne stężeń w glebie lub ziemi, o których mowa w ust. 1, są

określone w załączniku do rozporządzenia; dopuszczalne stężenie metali
ciężkich w glebach znajdujących się na terenach gospodarstw, w których może
być prowadzona produkcja rolna metodami ekologicznymi, określają przepisy o
rolnictwie ekologicznym.

3. Wartość dopuszczalna ustala się w trzech etapach:
1) etap pierwszy - ustalenie listy substancji, których wystąpienie jest spodziewane

ze względu na prowadzona na danej nieruchomości lub w jej sąsiedztwie
działalność;

2) etap drugi - przeprowadzenie pomiarów wstępnych, których celem jest ustalenie

czy substancje, o których mowa w pkt 1, faktycznie występują;

3) etap trzeci - badania szczegółowe w celu określenia sten substancji ustalonych i

wskazanie zakresu i sposobu przeprowadzenia rekultywacji gleby lub ziemi.

4. Jeżeli przekroczenie wartości dopuszczalnej stężenia substancji w badanej glebie

lub ziemi wynika z naturalnie wysokiej jej zawartości w środowisku, uważa się, e
przekroczenie dopuszczalnej wartości steżeń w glebie lub ziemi nie nastąpiło.

§ 2. Określa się standardy jakości gleby lub ziemi, z uwzględnieniem ich

funkcji aktualnej i planowanej, dla następujących grup rodzajów gruntów:

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;
jeżeli utrzymanie aktualnego poziomu zanieczyszczenia gruntów nie stwarza

zagrożenia dla zdrowia ludzi lub środowiska - dla obszarów tych stężenia

zachowują standardy wynikające ze stanu faktycznego, z zastrzeżeniem

pkt 2 i 3;

2) grupa B - grunty zaliczone do użytków rolnych z wyłączeniem gruntów pod

stawami i gruntów pod rowami, grunty lesne 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.
§ 3. Gleba lub ziemia używane w pracach ziemnych oraz używane do tego

celu osady pochodzące z dna zbiorników powierzchniowych wód

stojących lub wód płynących, powinny spełniając kryteria dopuszczalnych

wartości stężeń, wskazanych w załączniku, o którym mowa w § 1 ust. 2,

dla gruntów występujących w miejscu przeznaczenia.

Rekultywacja gruntów – nadanie lub przywrócenie gruntom zdegradowanym albo
zdewastowanym wartosci uytkowych lub przyrodniczych przez własciwe

ukształtowanie

rzezby terenu, poprawienie własciwosci fizycznych i chemicznych, uregulowanie

stosunków wodnych, odtworzenie gleb, umocnienie skarp oraz odbudowanie lub

zbudowanie niezbednych dróg.

FAZA PLANOWANIA

Studia kameralne - obejmuja ogólne prace bibliograficzne, kartograficzne, wypisy, analize
przekształcen architektury krajobrazu, wytyczne do prac terenowych oraz okreslenie

koniecznych dalszych studiów.

Studia kartograficzne (w tym planistyczne) - przeprowadza sie w oparciu o mapy i podkłady

geologiczne, hydrologiczne i inne. Dostosowana własciwie szczegółowosc w przypadku

opracowan dotyczacych krajobrazów zamknietych, tj. miast, osiedli, parków itp. uzyskuje sie

korzystajac z materiałów zakresu miejscowego – o skali 1:10000, 1:5000 i wiekszej. W

kadym przypadku przyjmuje sie zasade, e roboczo naley pracowac na mapach w skalach

wiekszych, w ostatecznej wersji pomniejszajac opracowanie do skali zasadniczej (np.

opracowujac obszar w skali 1:100000, studia robocze naley prowadzic na mapach 1:25000-

50000).

Studia terenowe - maja za zadanie wyjasnic z jakim krajobrazem i o jakich cechach

szczegółowych i rozkładzie przestrzennym tych cech mamy do czynienia, a take

zweryfikowac tezy ustalone w trakcie prac kameralnych.

FAZA PROJEKTOWANIA

FAZA REALIZACJI

FAZA PLANOWANIA
Ustalenia wstępne:
- stan środowiska przyrodniczego i jego elementów,
- lokalne i napływowe zagrożenia dla czystości środowiska,
- przekształcenia mechaniczne gruntów w obszarze przeznaczonym do

rekultywacji,

- rodzaj występujących zanieczyszczeń i ich koncentracji,
- fizyczny stan zanieczyszczeń w glebie,
- właściwości chemiczne, fizyczne i biologiczne substancji skażających,
- skład granulometryczny gleb i zawartość w nich substancji organicznej,
- wielkość i struktura wewnętrzna obszaru zanieczyszczonego oraz jego

historia.

Podstawowe zasady rządzące doborem metod rekultywacyjnych:
- skuteczność,
- możliwie niski koszt,
- szybkość przystosowania terenu do pełnienia nowych funkcji,
- dopasowanie do określonych warunków przyrodniczych,
- dobór gatunków roślin do nasadzeń i siewu
- dopasowanie do skali przedsięwzięcia,
- techniczne i technologiczne przygotowanie realizatora.

Dobór kierunku rekultywacji

Decyzja o kierunku rekultywacji należy do właściciela gruntu. Powinna

ona uwzględniąc założenia planu zagospodarowania

przestrzennego miejscowości, potrzeby lokalne oraz zasady

ochrony środowiska. Istotny jest te koszt działań podejmowanych w

ramach danego kierunku rekultywacji.

W rekultywacji gruntów zdegradowanych bądz zdewastowanych

wyszczególniane są cztery zasadnicze kierunki:

produkcyjne:

• rolniczy,
• leśny,

nieprodukcyjne:

• wodny,
• specjalny.

Kierunki rekultywacji

Kierunek rekultywacji musi być zgodny z planem

zagospodarowania przestrzennego danego obszaru. Jest
on ustalany zgodnie z założeniami tego planu i wytycznymi
przyszłego użytkownika.

Wybór kierunku rekultywacji,, a co za tym idzie

zagospodarowania danego terenu nie może być
zrealizowany bez rozpoznania praw rządzących
równowagą środowiska przyrodniczego oraz uchwycenia
zmian w nim zachodzących pod wpływem konkretnych
działań człowieka. Znane sa przykłady katastrofalnego
naruszenia równowagi hydrograficznej regionów w wyniku
błędnych decyzji dotyczących rekultywacji i

zagospodarowania terenów poeksploatacyjnych.

Cele rekultywacji

Celem prowadzonej rekultywacji może być

przystosowanie terenu do:

• użytkowania gospodarczego, w tym zalesienia

lub uprawy rolniczej,

• utworzenia miejskiego założenia zielonego,
• utworzenia terenów sportowo-rekreacyjnych,
• uformowania zbiornika wodnego,
• przeprowadzenia szlaków komunikacyjnych,
• lokalizacji budynków mieszkaniowych i

użyteczności publicznej,

• lokalizacji budowli technicznych,
• przeprowadzenia elementów sieci przesyłowych.

Naprawa właściwości gleb

Zanim zostanie podjęta decyzja o kierunku i

sposobie rekultywacji pokrywy glebowej na

danym terenie trzeba ustalić:

• przyczynę degradacji gleby,
• rodzaj czynnika degradującego (środek

chemiczny, zmiany fizyczne, wodne,

biologiczne i inne),
• stopień degradacji,
• zasięg degradacji w ujęciu areałowym i

objętościowym.

Faza planowania a praktyka

Dla praktycznego wykonania technik rekultywacyjnych,

koniecznym jest zaplanowanie konkretnych prac i

czynności oraz urządzeń i narzędzi niezbędnych do

użycia w ich trakcie. Ich dobór zalecany jest od szeregu

czynników, z których najistotniejszymi są:

- lokalizacja terenu rekultywowanego,
- powierzchnia terenu rekultywowanego,
- układ terenu (struktura, kształt),
- rzeźba terenu,
- zamierzony kierunek zagospodarowania,
- dostępność urządzeń i narzędzi,
- dostępność siły roboczej i jej koszt,
- koszt jednostkowy różnych technik i prac,
- planowany czas wykonania zadania.

Prace w ramach procesów rekultywacyjnych

Rozpoznanie
terenów
potencjalnie zagrożonych
skażeniem i skażonych

Badania wstępne

Porównanie uzyskanych wyników z
tłem dla obszaru

Gleba
zanieczyszczona

Gleba czysta

Użytkowanie zgodne z
zaplanowanym kierunkiem
zagospodarowania

Badania szczegółowe z
wykorzystaniem
specjalistów

Brak zagrożenia dla
organizmów żywych i wód

Zagrożenie dla
organizmów żywych i wód
gruntowych

Stały monitoring
zagrożonego terenu

Ustanie zagrożenia
wskutek rozkładu
substancji

Usuwanie i oczyszczenie
warstwy skażonej,
unieruchomienie
zanieczyszczenia

Prace w ramach procesów rekultywacyjnych

• głębokie spulchnienie gruntu,
• rozbicie brył ziemnych,
• założenie drenażu,
• założenie systemu nawadniania,
• nawożenie organiczne, mineralne i wapnowanie (nawoenie podstawowe),
• wyrównanie powierzchni gruntu,
• ubicie powierzchni gruntu,
• usuniecie niepożadanych roslin (chwastów),
• wyznaczenie przebiegu scieek, dróg i lokalizacja pozostałych elementów
infrastruktury terenu zielonego,
• wysiew nasion roslin,
• sadzenie sadzonek roslin,
• uprawa pielęgnacyjna gruntu – aeracja, przekopywanie kwietników

jednorocznych,

usuwanie resztek roslinnych i smieci, nawożenie uzupełniające (następcze),
wyrównywanie kretowin i innych nierównosci powierzchni gruntu,
• pielęgnacja roslinnosci.

Przydatnosć gruntów do rekultywacji

Własciwosci chemiczne

: bardzo dobre – pH 6,0-7,5; dua zawartosc łatwo

przyswajalnych składników pokarmowych (NPKCa); dobre – pH 5,0-6,0 oraz

7,5-8,5;

srednio zasobne w łatwo przyswajalne składniki pokarmowe; wadliwe – pH 3,5-

5,0 oraz

8,5-10,0; mało zasobne w składniki pokarmowe; nieznaczna zawartosc

siarczków albo

siarki elementarnej; złe – pH<3,5; silnie zasolone; dua zawartosc siarczków;

zasobne w

toksycznie działające pierwiastki sladowe.

Własciwosci fizyczne

: bardzo dobre – utwory, które w trakcie obrabiania

zachowały (lub

nabyły) dobra strukturę, daja sie łatwo obrabiać sprzętem granulometrycznym;

dobre –

wykazują tendencje stosunkowo długiego utrzymania dobrych własciwosci

fizycznych,

łatwe w uprawie mechanicznej; wadliwe – utwory zwięzłe, zlewne (lub luźne,
hydrofobowe) wykazujące złe stosunki wodne, obróbka mechaniczna daje

krótkotrwałe

efekty; złe – utwory nadmiernie spoiste, zlewne, silnie pęczniejace, łatwo
rozszlamowujące sie lub silnie szkieletowe.

Wprowadzenie do metodyki oczyszczania gleb

Zanieczyszczenia w glebach moga wystepowac w różnej postaci:

• czastek stałych, wymieszanych z gleba, przy czym mogą one być

zrónicowane pod względem srednicy i kształtu oraz innych cech fizycznych,

• błony otaczajacej 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, występujacych w porach glebowych,
• zanieczyszczeń rozpuszczonych w wodzie glebowej, w porach glebowych.

Przy oczyszczaniu gleb z tych zanieczyszczen

wykorzystuje sie rónice we własciwosciach miedzy

czastkami gleby, a substancjami ja zanieczyszczajacymi,

w tym głównie w:

• lotnosci substancji,• rozpuszczalnosci w wodzie i

roztworach wodnych,

• rozpuszczalnosci w rozpuszczalnikach organicznych,
• odpornosci na rozkład chemiczny,
• odpornosci na działanie wyszych temperatur,
• biodegradacji,
• własciwosciach sorpcyjnych,
• własciwosciach magnetycznych i elektrycznych,
• rozmiarze, kształcie i gestosci czastek.

Wprowadzenie do metodyki oczyszczania gleb