Mineralogiczno-geochemiczna analiza wpływu strzelnicy sportowej na środowisko

Abstract

Celem pracy jest ocena wykorzystania zabiegów inżynierii mineralnej poprzez aplikację nawozów fosforanowych do zminimalizowania mobilności ołowiu w glebach z obszaru strzelnic sportowych. Przedstawiono wyniki badań gleb i pocisków ołowiowych pobranych z strzelnicy sportowej Pasternik na terenie Krakowa. Próbki glebowe, jak i wydzielone frakcje ilaste, zostały poddane analizie XRD, XRF, AAS oraz spektroskopii Ramana. Wykonano eksperymenty przemywani gleb i zwilżania pocisków roztworem imitującym kwaśne deszcze o pH=4,2 z nawozem fosforanowym. Największe zawartości ołowiu w glebie obserwowano w rejonie nasypu strzelniczego. Aplikacja nawozów fosforanowych np. azofoski unieruchamia ołów w formy trudno rozpuszczalne w glebie, co powoduje spadek ilości mobilnego ołowiu występującego w przesączu glebowym. Mechanizm unieruchamiania ołowiu polega na zamianie węglanów ołowiu (cerusyt, hydrocerusyt) na trudniej rozpuszczalne siarczany ołowiu (anglezyt) i bardzo ciężko rozpuszczalne fosforany ołowiu (piromorfit).

The aim of this study was to characterize the mechanisms of transformation of metallic lead bullets in soils from shooting ranges in presence and absence of phosphate fertilizers. The soil samples and bullets were collected from the backstop and surrounded area from a shooting range located in Pasternik near Kraków, Poland. Elevated concentration of metals, especially Pb, Cu, Sb comes from corroded lead bullets. Soils and bullets were reacted with solutions imitating acid rain according to the Synthetic Precipitation Leaching Procedure (SPLP) at pH=4.2 in the presence and absence of phosphate fertilizer. Products of the experiments were analyzed using XRD, XRF, SEM/EDS, AAS and Raman spectroscopy. Soluble lead carbonates, hydrocerussite and cerussite were identified on the corroded surface of bullets crystallize. In the presence of phosphate fertilizer, lead phosphate (pyromorphite) precipitates lowering the amount of released Pb in soil solutions. The results show that the P-fertilizers effectively reduce mobility of Pb.