Heavy metal pollution of forest soils affected by the copper industry

The study was carried out on forest soils in the vicinity of a copper ore tailings facility and a copper smelter in Lower Silesia, Poland. Soil and litter samples were collected in the surroundings of the tailings facility under pine stands different in age (50, 18 and 11 years old) and under poplar stands (same age as the pine stands) located at an increasing distance from the copper smelter (0.5 km, 1.5 km and 2.1 km). The purpose of the study was to describe the effect of copper mining and smelting on forest soils. The following were determined in the collected soil and litter samples: pH in distilled water electrometrically with a pH meter and total concentrations of Cu, Zn and Pb after digestion with perchloric acid (1:10) using the ICP-ES technique. Very high pH values were found in all organic horizons, which can evidence the alkalizing effect of dusts from the objects. In all the forest soils, the highest total concentrations of all the analyzed elements were found in humus layers, decreasing in deeper horizons of the soil profile. The total concentration of Cu, Pb and Zn was much higher in forest soils under poplar stands in the vicinity of the copper smelter. The concentration of all the elements decreased rapidly with the distance from the smelter. The concentration of Cu, Pb and Zn was higher than found in the vicinity of the objects on the arable soils. This can indicate a secondary rise in heavy metal concentration in the topsoil caused by the presence of a tree stand.

Badania prowadzono na obszarach leśnych stanowiących dawną strefę ochronną składowiska odpadów flotacji rud miedzi oraz huty miedzi. Powierzchnie badawcze w rejonie składowiska odpadów zlokalizowano pod różnowiekowymi drzewostanami sosnowym (50, 18 i 11 lat). W rejonie huty miedzi powierzchnie zlokalizowano w funkcji odległości od źródła emisji (0,5 km, 1,5 km i 2,1 km od huty) w równowiekowych drzewostanach topolowych. Celem pracy było określenie wpływu przemysłu miedziowego na gleby leśne w rejonach objętych znacznym oddziaływaniem ww. obiektów. Na każdej powierzchni badawczej pobrano próbki gleb i ektopróchnic, w których analizowano pH w wodzie destylowanej i całkowitą zawartość Cu, Pb i Zn po mineralizacji w kwasie nadchlorowym (1:10) z użyciem metody ICP-ES. Bardzo wysokie wartości pH stwierdzone w ektopróchnicach świadczą o alkalizującym wpływie emisji pochodzących z obu obiektów. W ektopróchnicach wszystkich badanych gleb stwierdzono najwyższą całkowitą zawartość Cu, Zn i Pb, a zawartość pierwiastków malała w głąb profilu glebowego. Całkowita zawartość badanych pierwiastków była zdecydowanie wyższa w glebach w rejonie huty miedzi i wyraźnie malała wraz ze wzrostem odległości od źródła emisji. Zawartość Cu, Zn i Pb była zdecydowanie wyższa niż stwierdzona w tym rejonie zawartość pierwiastków w glebach uprawnych. Może to świadczyć o wtórnym nagromadzeniu Cu, Zn i Pb w glebach obszarów zadrzewionych.