Osady ściekowe jako substytut w odtwarzaniu gleby w procesie rekultywacji gruntów po górnictwie odkrywkowym wapieni

Postęp techniczny w polskim górnictwie surowców węglanowych sprawił, że możliwa stała się eksploatacja złóż zalegających na dużych głębokościach. W związku z tym oddziaływanie górnictwa odkrywkowego staje się bardziej agresywne, pozostawiając trwałe zmiany w środowisku. Najbardziej zauważalne przemiany wiążą się ze zmianą ukształtowania powierzchni pod wyrobiska odkrywkowe i zwałowiska zewnętrzne oraz prowadzonym na szeroką skalę odwodnieniem górotworu. Skutki środowiskowe działalności wydobywczej wapieni minimalizuje się poprzez kompleksową rekultywację terenów pogórniczych. Działalność rekultywacyjna polega na stworzeniu odpowiednich warunków glebowych do wprowadzenia i utrzymania roślinności na terenach poeksploatacyjnych. Znaną metodą technicznego odtwarzania gleby na gruntach zdegradowanych jest wykorzystanie komunalnych osadów ściekowych pod warunkiem spełniania wymogów określonych w Rozporządzeniu Ministra Środowiska z 2010 r. w sprawie komunalnych osadów ściekowych. Jednym z kryteriów kwalifikujących osady ściekowe do przyrodniczego zagospodarowania jest zawartość metali ciężkich (zarówno w komunalnych osadach ściekowych, jak i w gruncie, na którym mają być stosowane). Optymalnymi zatem gruntami do zastosowania osadów ściekowych są grunty bezglebowe o odczynie alkalicznym, czyli wyrobiska po eksploatacji wapieni. Na gruntach tych, charakteryzujących się dużą pojemnością buforową, wyklucza się możliwość szybkiej zmiany odczynu, a tym samym łatwego uwalniania metali ciężkich. Z kolei, znaczna zawartość w komunalnych osadach ściekowych materii organicznej i składników pokarmowych sprawia, że mogą one brać udział w odtwarzaniu gleby w procesie rekultywacji gruntów po wydobyciu wapieni, a ich aplikacja korzystanie wpływa na parametry gleb zdegradowanych o podwyższonym pH.

Technical progress in the Polish mining of carbonate raw materials made it possible to exploit deposits at large depths. Therefore, the effect of opencast mining becomes more aggressive, leaving a permanent change in the environment. The most noticeable transformations involve a change in the topography of the excavation pit and external dump and large-scale drainage of the rock mass. Environmental effects of the limestone mining operations is minimized through a comprehensive reclamation of the post-mining areas. Known technical method of soil restoration on the degraded areas is the use of sewage sludge subject to the fulfillment of legal requirements regarding municipal sewage sludge. Many studies have shown the usefulness of the application of sewage sludge, as one of the forms of fertilizer in reclamation of degraded areas. One of the criteria of sewage sludge eligibility to natural use is the contents of heavy metals (both in sewage sludge, as well as in the land on which they are to be used). However, an equally important criterion for assessing the suitability of the sewage sludge, to its natural use is also the rate of release of these elements from the sewage sludge into the soil and their availability to plants. The bioavailability of the trace elements introduced with sewage sludge to the environment decreases with increasing pH and the content of organic matter and clay minerals in the soil. Thus optimal land for use of municipal sewage sludge are alkaline soilless grounds, that is pits after the exploitation of limestone. These grounds are characterized by a large buffer capacity that excludes the possibility of rapid changes in pH, and thus easy release of heavy metals. In turn, a significant content of organic matter and nutrients in municipal sewage sludge causes that they can take part in the restoration of the soil in the process of land reclamation after limestone mining, and their application positively affects the parameters of degraded soils with higher pH.