Z węglem do ziemi
Opracowany na bazie węgla brunatnego preparat daje szansę na rolnicze wykorzystanie gleb zanieczyszczonych metalami ciężkimi.
Metale ciężkie – ołów, cynk, kobalt, kadm i nikiel – jako pierwiastki śladowe – występują w glebach naturalnie, w związku z wietrzeniem skał. Rozwój przemysłu w latach 60. i 70. doprowadził jednak do tego, że wierzchnie warstwy gleb zawierają nadmiar tych metali. W niektórych regionach ich ilość przekracza nawet kilka tysięcy razy normę. Skażenie metalami ciężkimi występuje zwłaszcza wokół hut i elektrowni. Gdy wierzchnie warstwy gleb zawierają nadmiar metali ciężkich, pojawia się problem – mówi prof. Alina Maciejewska z Zakładu Gleboznawstwa i Ochrony Gruntów Politechniki Warszawskiej. Polskie gleby są z reguły dość kwaśne, dlatego metale łatwo przybierają formy dostępne dla roślin. Rośliny chętnie je pobierają i wprowadzają metale do łańcucha pokarmowego. Spożywanie naszpikowanych toksycznymi związkami metali warzyw jest z kolei przyczyną wielu chorób, np. nowotworowych. Można tego uniknąć poprzez detoksykację gleb. W przypadku metali ciężkich sprawa nie jest jednak prosta – proces jest czasochłonny.
Prościej ograniczyć migrację metali do roślin stosując węgiel brunatny, co zaproponowali eksperci z Politechniki Warszawskiej. Węgla brunatnego jest w Polsce bardzo dużo i nie jest to surowiec drogi. Zawiera sporo związków organicznych i ma luźną konsystencję, co ułatwia mieszanie go z glebą i szybsze reakcje chemiczne. W efekcie tego kontaktu powstają związki chelatowe, wiążące trwale metale ciężkie i „niekonsumowane” przez rośliny – tłumaczy prof. Maciejewska.
Od pomysłu – do preparatu
Właściwość tę wykazuje preparat o nazwie Rekulter. Jego skuteczność potwierdziły doświadczenia prowadzone m.in. na pietruszce, marchwi, buraku ćwikłowym, rzodkiewce oraz roślinach zbożowych i przemysłowych. Gdy uprawiano je na glebie wzbogaconej preparatem, korzenie nie chłonęły metali. Ograniczenie poboru metali ciężkich przez niektóre gatunki roślin było nawet 50%. Mało tego: rzodkiewka hodowana na preparacie była tak samo okazała, jak ta uprawiana na glebie nie obciążonej metalami ciężkimi. Preparat działa bardzo skutecznie – gdy go nie zastosowano, rzodkiewka i burak cukrowy niemal nie wzeszły, a ich korzonki karłowaciały – twierdzi profesor.
Prof. Maciejewska jest bardzo zadowolona z wyników eksperymentów z Rekulterem. – Udało się w praktyce pokazać, jak wykorzystać węgiel brunatny – surowiec nie tylko łatwo dostępny i tani, ale będący też źródłem materii organicznej, zwłaszcza kwasów huminowych o silnych właściwościach sorpcyjnych. Stosowanie preparatu nie nastręcza żadnych problemów, a Rekulter może też pełnić rolę nawozu, o ile wzbogaci się go w dodatkowe składniki (potas, azot).
Teraz biolodzy starają się odpowiedzieć na różne pytania związane z wykorzystaniem preparatu, np. na ile węgiel brunatny przyspiesza procesy aktywności biologicznej. O dobroczynnym wpływie węgla na gleby mówiło się od dawna, jednak nikt nie przełożył tego na wdrożenia. – Jeśli potwierdzi się, że jest tak dobrze, jak na to wygląda – nie ma przeszkód, żeby ruszyła produkcja preparatu. Obecnie nasze badania dofinansowuje Kopalnia Konin, mocno zaangażowała się też prywatna kopalnia węgla brunatnego w Sieniawie, wyraźnie nastawiając się na eksploatację tego surowca dla potrzeb rekultywacji i wykorzystania w ochronie środowiska – dodaje prof. Maciejewska.
Problematyką wykorzystania węgla brunatnego w rolnictwie i ochronie środowiska zajmuje się zespół pod kierunkiem prof. Maciejewskiej w Zakładzie Gleboznawstwa i Ochrony Gruntów PW. Pierwszy etap badań dotyczył możliwości wykorzystania węgla dla lepszego gospodarowania wodą opadową i nawozami mineralnymi w glebach piaszczystych. Doświadczenia z końca lat 80. pozwoliły stwierdzić, że wprowadzenie węgla brunatnego do gleb poprawia ich żyzność i sprzyja utrzymaniu wilgotności. Przy systematycznym nawożeniu przepuszczalnych gleb piaszczystych wprowadzony do wierzchniej warstwy gleby węgiel pozwalał zatrzymywać w nich nawozy mineralne, które zwykle są szybko wypłukiwane przez opady.
Następny etap badań dotyczył ograniczenia wpływu metali ciężkich w glebie na jakość roślin. Badania te realizowane były w ramach projektu celowego koordynowanego przez prof. Maciejewską z udziałem Kopalni Węgla Brunatnego Konin, jako jednostki wdrażającej. Ich rezultaty okazały się obiecujące w ograniczaniu przejścia metali ciężkich do systemu korzeniowego roślin.
Jak wejść na rynek?
Zdaniem profesor Maciejewskiej, zapotrzebowanie na produkt taki jak Rekulter jest spore, bo choć średnia zawartość metali ciężkich w polskich glebach jest niższa niż średnia europejska, to przekroczenia zawartości metali na pewnych obszarach są ogromne. Właśnie rolnicy z tych terenów mogliby skorzystać z preparatu. Wcześniej jednak istnieje potrzeba zainteresowania administracji gmin, Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej, Ministerstwa Środowiska… Mamy gotowy produkt, uruchomiono też jego produkcję na niewielką skalę – mówi prof. Maciejewska. – Pozostaje jeszcze kwestia pieniędzy na dofinansowanie linii produkcyjnej z prawdziwego zdarzenia. Potrzeba też informacji, która dotrze do samorządów lokalnych, gminnych władz i do indywidualnych rolników funkcjonujących na zanieczyszczonych obszarach. Ważna jest również profilaktyka, tzn. zakłady emitujące związki toksyczne do atmosfery, na obszarach objętych zasięgiem tej emisji w wierzchnich warstwach gleb powinny również stosować węgiel brunatny.
Marek Szalak, Sprawy Nauki 2004-10-01
