The impact of depositing waste from coal mining and power engineering on soils on the example of a central mining waste dump

The purpose of the study was determining of degree of contamination of soil cover as a result of disposing of different industrial wastes and comparison of the soil quality with quality of soils and the grounds described in standards in relation to the reclamation works carried out on the dump. Analysed waste dump belongs to the sparse objects of this type in the Upper Silesian Coal Basin, where both coal mining wastes as well as flying ashes occur. During investigations there was done a collection of 9 soil samples around the dump using Egner`s cane from the depth of 30 cm. The content of heavy metals was determined (Cd, Co, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn) using method of emission spectrometry (ICP-AES) and phase composition studies using the X-ray diffraction method (XRD ). Obtained results enabled determination of impact of disposed wastes on the degradation of pedosphere of studied area, which represents III group of fallow lands. The contents of heavy metals in soil samples vary in wide spectrum, but do not exceed permissible content of metals and metalloids for the aforementioned soil group. The highest concentrations reaches iron (average content 0,6%), while concentrations of other elements do not exceed 0.02%. In the mineral composition of soil samples the dominant components are typical for soils in the area of post-mining dumps, i.e. quartz, feldspars, clay minerals, represented by kaolinite and illite. The presence of muscovite with a share of < 5% was also found. Minerals from the carbonate group – calcite (< 3.5%) and dolomite (< 0.3%) occur rarely. In the investigated samples there was identified presence of mullite, component typical for wastes coming from energy sector.

Celem badań było określenie stopnia zanieczyszczenia powłoki glebowej wskutek deponowania różnorodnych odpadów przemysłowych oraz porównanie jej jakości z określonymi standardami jakości gleby i ziemi, w odniesieniu do przeprowadzonych prac rekultywacyjnych na zwałowisku (należącym do nielicznych obiektów tego typu na obszarze GZW), gdzie występują zarówno węglowe odpady pogórnicze, jak i popioły elektrowniane. W ramach badań pobrano 9 próbek glebowych wokół zwałowiska (za pomocą próbnika – laski Egnera) z głębokości do 30 cm. Wykonano oznaczenia zawartości metali ciężkich (Cd, Co, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn) metodą spektrometrii emisyjnej (IC P-AES) oraz badania składu fazowego metodą dyfrakcji rentgenowskiej (XRD). Uzyskane wyniki umożliwiły określenie wpływu deponowanych odpadów na degradację pedosfery badanego obszaru, reprezentującego III grupę gruntów – nieużytki. Zawartości badanych metali ciężkich w pobranych próbkach gleb zmieniają się w szerokim zakresie, lecz nie przekraczają dopuszczalnych zawartości metali i metaloidów dla wspomnianej grupy gruntów. W największych koncentracjach występuje żelazo (średnia zawartość 0,6%), natomiast koncentracje pozostałych pierwiastków nie przekraczają 0,02%. W składzie mineralnym próbek gleb dominują elementy typowe dla gleb rejonu zwałowisk pogórniczych, tj. kwarc, skalenie, minerały ilaste, reprezentowane przez kaolinit i illit. Stwierdzono również obecność muskowitu o udziale <5%. Znacznie rzadziej występują minerały z grupy węglanów: kalcyt (< 3,5%) i dolomit (<0,3%). W badanych próbkach gleb zidentyfikowano obecność mullitu, składnika typowego dla odpadów pochodzących z energetyki.