Sprawozdanie z Ponadprogramowej Praktyki „Geochemia środowiska”

Sprawozdanie z Ponadprogramowej Praktyki „Geochemia środowiska”

realizowanej w ramach projektu „Inżynieria i Ochrona Środowiska na AGH – kierunki zamawiane”

W dniach 12 – 16.09.2011 r. odbyła się praktyka z „Geochemii środowiska” dla studentów specjalności Ocena Stanu Środowiska na kierunku Ochrona Środowiska – II stopień studiów. W zajęciach brało udział 39 studentów.

Zajęcia terenowe odbyły się 12 września w okolicach Bukowna, a przez pozostałe dni praktyki studenci wykonywali badania i analizy pobranych próbek gleb i wód
w laboratoriach AGH.

Zajęcia praktyczne miały na celu zapoznanie studentów z podstawowymi zagadnieniami metodycznymi dotyczącymi badań gleb i wód dla potrzeb geochemii środowiska – począwszy od opróbowania, poprzez preparatykę, analizy chemiczne po opracowanie wyników. Badania terenowe przeprowadzone zostaną w miejscu występowania gleb skażonych przez górnictwo i hutnictwo cynku i ołowiu na Górnym Śląsku, w rejonie Bukowna koło Olkusza. Zlokalizowane są tu Zakłady Górniczo-Hutnicze „Bolesław”. Występujące w ich sąsiedztwie składowiska odpadów wydobywczych i przeróbczych są źródłem metali zanieczyszczających okoliczne gleby i cieki wodne.

Prace terenowe:

Prace terenowe przeprowadzone zostały w Bukownie k. Olkusza, na obszarze skażonym na skutek działalności górnictwa i hutnictwa cynku oraz ołowiu ZGH „Bolesław”. Opróbowane zostały występujące w tej okolicy gleby i wody powierzchniowe. Pobrano łącznie 24 próbki glebowe oraz 6 próbek wód. W terenie pomierzono parametry wody takie jak: pH, temperatura oraz przewodność elektrolityczna właściwa. Dokonano także makroskopowego opisu pobranych próbek gleb.

Prace laboratoryjne:

Bezpośrednio po dostarczeniu próbek do laboratorium pomierzono wartość Eh w próbkach wody. Następnie wykonano oznaczenia podstawowych jonów występujących w próbkach wody, tj. wapnia, magnezu, sodu, potasu, chloru, siarczanów
i wodorowęglanów. Dodatkowo oznaczono jony żelaza, manganu i cynku. Przy oznaczeniu jonów wykorzystano analizę miareczkową, kolorymetrię i turbidymetrię (z użyciem spektrofotometru HACH) oraz elektrodę jonoselektywną. Powyższe metody miały charakter polowy.

Analizę gleb rozpoczęto od przesiania, uśrednienia i pomniejszenia pobranych próbek. W przygotowanych ekstraktach glebowych oznaczono pH, wodorowęglany (analiza miareczkowa), siarczany (spektrofotometrycznie), wapń (kompleksometrycznie), cynk (test Blooma) oraz ołów, żelazo i cynk (atomowa spektrometria absorpcyjna).

Wyniki analiz:

Na podstawie otrzymanych wyników obliczono bilans ładunków w wodach i określono błąd analizy, który mieścił się w przedziale od -1,17 do -56,5%. Błąd przekraczający 50% odnotowano w dwóch próbkach – tak wysoka wartość błędu wynika z przeszacowanej zawartości kationów i niedoszacowanej zawartości anionów (będącej zapewne efektem wysokich rozcieńczeń próbki).

Na podstawie uzyskanych wyników sporządzono mapy przestrzennego rozkładu koncentracji pierwiastków w glebach oraz zmienności składu i właściwości wód. Uzyskane wyniki posłużyły opracowaniu modelu równowagi hydrogeochemicznej między roztworami glebowymi a matrycą glebową. W modelowaniu eksperymentów tworzone były połączone modele statyczne; model określający skład roztworu (celem wyznaczenia charakterystycznych form występowania poszczególnych składników w roztworze – rozkład specjacji) oraz model geochemiczny bilansowy (co pozwoli na opis zjawisk zachodzących w wieloskładnikowym układzie glebowym: roztwór – faza stała – faza gazowa).