Zb.gozdarstva in lesarstva, L.17 št.2 s. 449-456, Ljubljana 1979 UDK 634.0.114.2:634.0.425-1(497.12) ONEČIŠČENJE TAL S FLUORJEM V BLIŽINI TOVARNE ALUMINIJA IN OPEKARNE Dr.Jože SUŠIN,dipl.inž.agr. izredni profesor Katedra za tla in prehrano rastlin VDO Biotehniške fakultete univerze E.Kardelja v Ljubljani 61000 LJUBLJANA~ Krekov trg 1 , YU Janko KALAN,dipl.inž.gozd. v1sJ1 raziskovalni sodelavec Inštitut za gozdno in lesno gospodar~tvo Ljubljana 61000 LJUBLJANA, Večna pot 2, YU 449 S i n O p 8 i B ONEČIŠČENiE TAL S FLUORJEM V BLIŽINI TOVARNE ALUMINIJA IN OPEKARNE V neposredni bližini tovarne aluminija so od začetka obra- tovanja v kislih rjavih tleh na fluvioglaaialnem produ količine F nekoliko večje v horizontih Ah oz. Ap do globine 18 am, 128 ppm, v primerjavi s tlemi izven ogroženega ob- močja.v katerih je 16 ppm F. V bližini opekarne, ki obra- tuje 5 Zet, so.v psevdoglejenih tleh 300 mod opekarne količine F neznatno večje: 128 ppri v Ah, do 10 am globine, na drugih mestih (500 - 600 m) pa ni povečanja F. S y n o p s i B SOIL FLUORINE POLLUTION IN THE VICINITY OF ALUMINUM .FACTORY AND BRICKYARD In the viainity of aluminum faatory (1943) in aaid brown soils on fluvioglaaial deposits the amounta. of Fare slightly inareaaed to 128 ppm in Ah or Ap horizons in aomparision to aontrol soila with 16 ppm F. In paeudogley soils 300 m from the briakyard (5 years) the amount of F is slightly inareased to 128 ppm in Ah horizon (10 am depth). On other plaaes (500-600 m) no inarease of F ia found, 450 l. UVOD V bližini nekaterih industrijskih objektov se bolj ali manj močno kopičijo v tleh škodljive snovi, ki jih tovarne emittrajo v zrak. Tako so ugotovili (Vetter et al.,1971), da se je količina F v tleh dvakrat povečala in je dosegla 600 - 700 ppm v oddaljenosti do 700 m.V '\ečji oddaljenosti od tovarne (O. 7 - 9. 6 km) je kopičenje F v tleh zelo majhno in nad 12 km ni bilo več ugotovljeno. Poškodbe na rastlinah in živalih so ugotovljene v okolici tovarne do 3 km. Kopičenje F v tleh lahko povzroča toksičnost za mikroorganizme, kar zmanjšuje razkroj oz.mineralizacijo organske snovi. V bližini to- varne aluminija so ugotovili (Dhruva et al.,1978), da je količina or- ganske snovi v pozitivni korelaciji z vsebnostjo F v tleh. V neposred- ni bližini tovarne (500 m) je vsebnost F znašala 1803 ppm, pri 1 km 1678 ppm, pri 5 km 869 ppm in pri 16 km 468 ppm v primerjavi s 380 ppm F v neonečiščenih tleh. Iz drugih raziskav je razvidno, da koncentracije skupnega F v tleh zelo nihajo: 10-70-618-1200 ppm, poprečno pa okoli 200-292 ppm. (Omueti et al., 1977, Kopf et al.1968) .v humidni klimi se F izpira iz tal či.m bolj .so tla zakisana, vendar so izprane količine zelo majhne. Namen te raziskave je ugotoviti obseg onečiščenja tal s F v bližini tovarne aluminija, ki je začela obratovati 194~ in v bližini opekarne, ki je začela proizvajati klinker 1975 leta . Količine emi- tiranega F niso ugotovljene . Onečiščenje s F povzroča poškodbe na vegetaciji. Vsebnost F v enoletnih iglicah rdečega bora in smreke se je povečala na 55 do 175 ppm v triletnih iglicah pa na 81 do 451 ppm. Količina F v iglicah iz neogroženih področij je zelo nizka, 3-5 ppm (šolar, 1977). 2. TLA IN METODE 2.1. T 1 a V bližini tovarne aluminija so kisla rjava tla na fluvioglaci- alnem produ, v bližini opekarne pa psevdogleji. 451 2.2. Met ode pH določen elektrometrijsko v solni suspenziji tal z O, l. N KCl 1:2,5 (Jackson, 1958) - organska snov: po Tjurinu (1966) - skupni dušik: modificirana Kjeldahlova metoda (Jackson, 1958) - izmenljivi kationi: 1 N amonijev acetat (Peech et al., 1962) Ca, Mg: atomski absorpcijski spektrofotometer Varian 1000, K: s plamenskim fotometrom, - izmenljiv H: O.S N BaC1 2 - 0.055 N trietanolamin pH 8,0 (Peech et al., 1962), - kationska izmenjalna sposobnost (KIK) ugotovljena računsko: vsota baz (S) + izmenljiv H - stopnja nasičenosti z bazami: v s KIK X 100 - skupni F je bil določen z IKA-univerzalno bombo (Wurzschmidt, 1950), fluorid je bil določen z elektrodo, občutljivo na fluoridne ione, direktna določitev fluoridov izvedena potenciometrično (Ehrenberg F.et· al., 1973). 3. REZULTATI IN D I S K U S I J A V neposredni bližini tovarne aluminija, ki obratuje od leta 1943, so v kislih rjavih tleh na fluvioglacialnem produ, peščeno ilovnatih, ugotovljene nekoliko povečane količine F v površinskih horizontih Ah oz. Ap do globine 18 cm, ki znašajo do 128 ppm v pri- merjavi s tlemi, ki so izven ogroženega območja in imajo 16 ppm F (Tabela 1). Te sicer povečane količine F v tleh so še vedno precej manjše od poprečne vsebnosti F v tleh, ki znaša okoli 200-292 ppm F. Tako je mogoče ugotoviti, da so zaradi emitiranega F mnogo bolj po- škodovane rastline (rdeči bor)kot pa tla, v katerih razen nekoliko povečane vsebnosti F niso ugotovljene druge škodljive posledice. v bližini opekarne, ki proizvaja klinker šele S let in emiti- ra F v okolico, so nastopile poškodbe na vegetaciji (smreki) zelo 452 TABELA 1 KEMIČNE LASTNOSTI TAL IN VSEBNOST FLUORJA V TLEH Table 1 CHEMICAL PROPERTIES OF SOILS ANO FLUOR CONTENT IN SOILS št. Oddaljenost Hori- Globina Org. Izmenljivi kationi v Tovarna pH N C/N __ Exchangealbe_cations ______________ . KIK Base F No. od tovarne zont Depth (KCl) snov % Factory prof. Site bcation Hori- matter Ca M K S H CEC satur. ppm cm ___________ g ________________________ % from the fac. zon % me/100 ~ tal- soil 400 m(S) Oh 1.5-5 4.6 42.8 1.33 18.6 13.8 2.6 6.7 23. 1 35.5 5 3.6 44.5 64 Tovarna Ah 5-6 4.4 19.0 0.54 20.4 4.4 1.0 3.2 8.6 28.7 37 -3 23. 1 76 aluminija Bv 7-20 4.5 5.6 0.20 17.2 1.3 0.4 1.2 2.9 19.7 22.6 12.6 52 Bv 30-60 4.7 3.6 0.15 14.0 0.5 0.2 0.6 1.3 16.5 17.8 6.9 56 2 500 m Ah 0-5 5.1 11.2 0.33 19.4 4.2 1.2 0.8 6.2 16.1 22.3 28.2 128 Bv 5-45 4.8 2.6 0.24 6.4 0.3 o'. 1 0.3 0.7 11.3 1.2.0 6.1 74 Aluminium BvC 45-100 4.7 1.1 O. 1 O 5.9 0.2 o.o 0.2 0.4 4.5 4.9 8.7 44 factory 3 1000 m Ah 0-2 4.9 11.3 0.34 19.2 2.3 0.8 1.0 4.1 17.3 21.4 19.1 74 ,IS- Ap 2-18 4.8 2.9 O .12 13.9 0.2 O .1 0.3 o.6 10.0 10.6 s.6 60 ""' Bv 18-38 4.8 l.5 0.12 7.3 0.2 o.o o. 1 0.3 8.5 8.8 3.6 52 C.:> BvC 38-65 4.9 0.4 0.07 3.4 0.2 0.02 O .1 0.3 6.5 6.8 3.8 50 4 Kontrola Ah 0 .. 5-1 .s 4.3 29.0 o.so 33.7 2. 1 o.6 2.6 5.3 27.3 32.6 16.S 16 Bv 2-50 4.8 2.8 O. 11 14.9 0.2 0.1 0.4 o.7 21.5 22.2 2.8 16 300 m (E) Ah 0-10 6.3 6.7 0.28 13.9 7.5 2.7 0.33 10.5 4.7 15.2 68.9 128 Eg 10-30 6. 1 2.7 O. 12 13.4 4.8 1.3 0.20 6.3 7.2 13.5 46.7 100 Btg 30-65 s. 1 1.3 0.07 10.6 3.9 1.9 0.26 6.1 36.3 42.4 14.S 84 2 500 m(SE) OhAh O .3-4 4.3 25.2 1.01 14.S 1.1 0.7 6.8 8.6 - - - 2D Opekarna E 4-30 4.4 2.0 0.08 12.7 0.2 D.2 1.1 1.5 19.2 20.7 s.o 18 Btg 30-90 4.3 1.6 o.os 18.2 0.9 0.2 1.2 2.3 18.0 20.3 25. 1 22 3 600 m(SE) OhAh 0-3 4.5 33.3 0.78 24.9 0.9 0.6 1.6 3-1 12.6 15.7 20.0 66 Brickyard E 3-45 4.8 3-5 o. 13 15.7 0.2 O. 1 0.3 o.6 12.2 12.a 4.8 74 Btg 45-65 4.7 1.0 0.09 7.1 o.s o.s 0.2 1.2 12.6 13.8 8.7 90 4 Kontrola Ah o-8 4.6 19.3 0.57 19.5 0.7 0.4 1.4 2.5 25.2 27. 7 9.2 66 E 8-45 4.8 3.5 0.16 12.8 0.2 O. 1 0.2 o.s 11.2 11. 7 3.6 132 Btg 45-80 4.7 1.0 0.11 9.2 o.li 0.4 0.2 ,.o 1 l. 5 12.5 s.s 100 občutno, medtem ko se je vsebnost F v psevdoglejenih tleh 300 mod opekarne neznatno povečala do 128 ppm v horizontu Ah(do 10 cm), na drugih mestih (500 - 600 m) pa v tleh še ni ugotovljeno nobeno pove- čanje F, saj znašajo količine F na neogroženih tleh enako oz.celo nekoliko več. Petletna doba obrato~anja in emitiranja F je le kratka doba, da bi se v tleh že znatno povečala količina F. 4. POVZETE K V neposredni bližini tovarne aluminija, ki od leta 1943 emiti- ra F v okolico, so v kislih rjavih tleh na fluvioglacialnem produ, peščeno ilovnatih, količine F nekoliko večje v površinskih hori- zontih Ah oz. Ap do globine 18 cm in znašajo do 128 ppm v primerja- vi s tlemi, ki so izven ogroženega območja in imajo 16 ppm F. V bližini opekarne, ki emitira fluor 5 let, so nastopile poškodbe na smreki, medtem ko je vsebnost F v psevdoglejenih tleh ,300 mod opekarne neznatno večja, do 128 ppm v Ah (do 10 cm globi- ne), na drugih mestih (500 - 600 m) pa še ni ugotovljeno nobeno po- večanje F. 5. S U M MARY In the vicinity of aluminum factory (1943) in acid brown soils on fluvioglacial deposits, sandy loamy, the amounts of F are slightlyincreased to 128 ppm in Ah ar Ap horizons in comparision to control soils with 16 ppm F. In pseudogley soils 300 m from the brickyard (5 years) the amount of F is slightly increased, 128 ppm in Ah horizon (10 cm depth). On other p~aces (500 - 600 m) no increase of F is found. 454 6. LITERATURA l. DHRUVA,N.R.and DHIRENDRA,P. (1978): Effect of fluoride pollution on the organic matter content. Plant and Soil 49:653-656 2. EHRENBERGER,F.,GORBACH,S.(1973): Methoden der organischen Elementar - und Spurenanalyse Verlag Chemie;~ienheim 3. JACKSON,M.L.(1958): Soil chemical analysis Prentice-Hall Inc.,Englewood Cliffs, N.J. 4. KOPF,H.,OELSCHLAGER,W.& BLEICH,K.E. (1968): Fluorgehalte in Boden- und Gesteinsburtigen Ursprungsgewassern. z .Pflanzenemahr .u .Bodenkunde 121: 133-141 5. OELSCHLAGER,W.(1968): Zur Fluoranreicherung des Bodens durch Flugstaub und Dungemittel. Z.Pflanzenernahr.u.Bodenkunde 121:142-146 6. OMUETTI,J.A.& JONES,R.L.(1977): Regional Distribution of fluorine in Illinois soils 7. ŠOLAR,M. (1977): SSSA Journal Vol.41:771-774 Poškodbe vegetacije {gozdov) vsled onesna ženja zraka. Zvezek 3 in 6. Inštitut za gozdno in lesno gospodarstvo pri BF, Ljubljana 8. VETTER,H., MAHLHOP,R.(1971): Untersuchungen uber Blei-Zink- und Fluor-Immissionen und dadurch verursachte Schaden an Pflanzen und Tieren. Lander.Forsch.24:294-315 9. WURZSCHMITT (1950): Chemiker - Zeitung 27/1950 ,356-360 10. * (1966): Hemijske metode ispitivanja zemljišta. Priručnik za ispitivanje zemljišta, Knjiga 1, Beograd. 455