Comparative analysis of the evaluation of the influence of waste on the environment depending on the applied research method (on the example of brown coal ash)

The problem of the migration of metal ions in the environment remains a current problem in light of the quality of obtained crops. The necessity of more and more frequent use of alternative sources of biogens in the form of waste substances, poses a threat of loading significant amounts of metals into the soil – including heavy metals harmful to human health and life. The article discusses a significant problem, namely the comparison of the results of the environmental impact of waste, obtained on the basis of legally authorized leaching tests (three-stage leaching test according to PN-EN 12457:2006), with results obtained from sequential chemical extraction (performed in 4-step chemical extraction developed and recommended in European Union countries by Communities Bureau of References – BCR). The study covered an investigation of industry fly ash from the combustion of lignite, in which Cu, Zn, Cd, Ni, Pb, Cr, Na, K, Li concentrations and loads were calculated. A mobility of analyzed elements was established on this basis. From heavy metals, the highest values in fraction I were noted for nickel and copper and zinc as well as nickel were noted for fraction IV . Peaking values of electrolytic conductivity in eluates was created by high concentrations of macroelements (Na and K). These tests confirm that the leaching tests used for their application in the natural environment indicate such concentrations at the highest levels that can be obtained at the first or second stage of sequential chemical extraction, and thus their proper full environmental impact is not known.

Problematyka obiegu jonów metali w środowisku pozostaje aktualnym problemem w świetle jakości uzyskiwanych płodów rolnych. Konieczność coraz częstszego wykorzystywania alternatywnych źródeł biogenów w postaci substancji odpadowych stwarza zagrożenie wnoszenia do gleb znacznych ilości metali – w tym szkodliwych dla zdrowia i życia człowieka – metali ciężkich. W artykule poruszono istotny problem, jakim jest porównanie wyników oceny oddziaływania odpadów na środowisko uzyskanych w oparciu o wykonanie prawnie usankcjonowanych testów wymywalności (trzystopniowy test wymywalności wg PN-EN 12457:2006), z wynikami uzyskanymi z badań sekwencyjnej ekstrakcji chemicznej (w pracy wykonano 4-stopniową ekstrakcję chemiczną opracowaną i zalecaną w krajach Unii Europejskiej przez Communities Bureau of References – BCR). Badaniom poddano popiół lotny ze spalania węgla brunatnego w przemyśle energetycznym, w którym oznaczono stężenia Cu, Zn, Cd, Ni, Pb, Cr, Na, K, Li. Na tej podstawie określono mobilność analizowanych pierwiastków. Najwyższe stężenia we frakcji I zanotowano dla chromu i miedzi, zaś w pozostałości (frakcja IV) dla cynku i niklu. Wysokie wartości przewodności elektrolitycznej eluatów były wynikiem znacznych zawartości makropierwiastków (Na i K ). Badania te potwierdzają, że testy wymywalności stosowane na potrzeby ich aplikacji w środowisku przyrodniczym wskazują co najwyżej takie stężenia, jakie uzyskujemy na pierwszym ewentualnie drugim stopniu sekwencyjnej ekstrakcji chemicznej. Co za tym idzie, nie poznajemy ich właściwego pełnego oddziaływania na środowisko.