Variability of horizontal hydraulic conductivity of fen peats from Eastern Poland in relation to function of peatlands as a natural geological barriers

This paper presents the test results of horizontal hydraulic conductivity (k) of fen peats from eastern Poland. Three fen peatlands in the Lubartów Plateau (3 objects marked as LP1, LP2 and LP3) and two in the Siedlce Plateau (2 objects marked as SP1 and SP2) have been selected. Studied objects represent valley bogs type and are similar in peat thickness, but different in the occupied area. They are also vary in terms of botanic compositions and basic physical and chemical parameters of peats. The BAT permeameter was used to in-situ measurements of horizontal hydraulic conductivity. Horizontal hydraulic conductivity of studied peats varies from 1.3×10-8 m/s to 1.1×10-6 m/s. The lowest values of horizontal hydraulic conductivity were observed for silted (high-ash) carbonate peats and amorphous or pseudo-fibrous peats, while the highest values were observed for unsilted (low-ash) non-carbonate peats of fibrous structure. The analysis of variability of horizontal hydraulic conductivity showed that in each case the lowest values were observed for the bottom of the studied profile. The study allowed to indicate the specific areas within the peatlands differing in permeability and identify the role of individual objects as natural geological barriers

Characteristic of adsorption of azotetrazolate on organic soil (peat)

W prezentowanej pracy przedstawiono wyniki badań dotyczących procesu adsorpcji azotetrazolanu w gruntach organicznych. Sole azotetrazolu są przykładem heterocyklicznych związków organicznych, w których zawartość azotu w cząsteczce przekracza 80% masowych. Z tego względu, oraz z uwagi na wysoką stabilność termiczną, azotetrazole i ich sole są obecnie intensywnie badaną grupą związków wysokoenergetycznych o potencjalnie szerokich zastosowaniach zarówno w technice cywilnej jak i wojskowej. Nie mniej istotnym aspektem zainteresowań tymi związkami są zagadnienia związane z procesami migracji i kumulacji w środowisku naturalnym. Wyniki przeprowadzonych oznaczeń wskazują na względnie słabą adsorpcję azotetrazolanu w badanych gruntach organicznych. Maksymalne pokrycie powierzchni adsorbentu (torfu) monomolekularną warstwą azotetrazolanu wg modelu Langmuira wyniosło 0,016 mol kg-1, podczas gdy adsorpcja na węglu aktywnym (Merck) wyniosła 0,23 mol kg-1. Niska wartość maksymalnej ilości azotetrazolanu, jaką mogły zaadsorbować badane grunty może wiązać się z dysocjacją azotetrazolanu amonu w roztworze wodnym, czego efektem jest powstanie anionu azotetrazolanowego. Ujemne naładowanie tego jonu może być jedną z przyczyn utrudnionej adsorpcji tego związku do powierzchni cząstek glebowych.The paper presents results of studies on the adsorption of azotetrazolate on organic soil. Azotetrazolate salts are examples of heterocyclic organic compounds, in which the nitrogen content in the molecule exceeds 80% by mass. Therefore, and due to the high thermal stability, azotetrazole and their salts are now intensively studied group of compounds with potentially broad applications in both civil engineering and the military, which may potentially be connected with environmental contamination of ground water. The results of presented studies indicate a relatively weak adsorption of azotetrazolate on the investigated organic soils. The low value of the maximum amount of adsorption of azotetrazolate probably is involved with the dissociation of ammonium azotetrazolate in aqueous solution, resulting in the formation of the azotetrazolate anion. The negative charge of this ion may be one reason more difficult adsorption of this compound on the surface of soil particles

Adsorption of 3,6-dihydrazinotetrazine (dhtz) on organic soil (peat)

Coraz powszechniejsze poszukiwania nowoczesnych materiałów wysokoenergetycznych oraz idące w ślad za tym ich stosowanie na skalę techniczną pociąga za sobą istotne zagrożenia związane z możliwością skażenia środowiska naturalnego. Obecnie intensywnie badaną grupą materiałów wysokoenergetycznych są m.in. związki heterocykliczne zawierając azot w cząsteczce. Badania wpływu niektórych z tej grupy związków na wzrost i rozwój mikroorganizmów w glebie jednoznacznie wskazują na ich potencjalne możliwości znacznej modyfikacji aktywności biochemicznej w tym środowisku [Zerulla i wsp. 2001; Yu i wsp. 2007]. Wcześniejsze badania wpływu dihydrazynotetrazyny na aktywność mikrobiologiczną i enzymatyczną w glebie [Borkowski i Szala 2010; Borkowski i wsp. 2011] wykazały, że związek ten z jednej strony charakteryzuje się dużą toksycznością w stosunku do bakterii glebowych in vitro, z drugiej strony wykazuje nieznaczne tylko właściwości hamujące aktywność dehydrogenaz oznaczanych bezpośrednio w glebie. Prezentowane badania adsorpcji DHTz w wybranych glebach organicznych zostały wykonane z zastosowaniem modelu Langmuira oraz modelu Freundlicha. Umożliwiło to wyznaczenie podstawowych parametrów charakteryzujących proces adsorpcji DHTz. Otrzymane wyniki wskazują na znaczny proces sorpcji tego związku w badanych glebach, na co wskazuje parametr maksymalnego pokrycia powierzchni sorbentu wg modelu Langmuira, który wyniósł maksymalnie 0,079 mol kg-1 w badanych próbkach torfu (w zakresie stężeń równowagowych do 0.0004 mol kg-1). Warto dodać, że w badaniach porównawczych, dla węgla aktywnego (Merck) otrzymano wynik tylko cztery razy większy: 0,32 mol kg-1.At present intensively studied group of high-energetic materials are heterocyclic compounds containing nitrogen in the molecule. Research on the influence of some of this group of compounds on the growth of microorganisms in the soil clearly indicate their potential role in significant modification of the biochemical activity in this environment. Earlier studies on 3,6-dihydrazinotetrazine and their impact on microbial and enzymatic activity in soil have shown that this compound, on the one hand is characterized by high toxicity in relation tosoil bacteria in vitro, but on the other hand one weakly affect the activity of dehydrogenases measured directly in the soil. This may suggest the significant adsorption of DHTz on the soil. In this paper the presented studies of adsorption of DHTz on selected organic soils have been carried out using the Langmuir model and Freundlich model. The results indicate a considerable process of adsorption of this compound on the studied soils, as indicated by the parameter of the maximum coverage of the adsorbent surface by adsorbate according to Langmuir model

Tectonic strain in plate interiors ?

Nature, v. 438, p. E09-E10, 2005. http://dx.doi.org/10.1038/nature04428International audienc

Upper Pleistocene palaeoenvironmental changes at the Zwierzyniec site, Central Poland

The paper presents the data on an Eemian–Late Glacial sedimentary sequence from the Zwierzyniec site, central Poland. A number of boreholes document one or two organic layers that occur beneath one or two horizons of clayey and silty deposits of ice-dammed lakes. This study demonstrates to which extent the Zwierzyniec site can contribute to a better understanding of the palaeoenvironmental changes during the Eemian–Vistulian time-frame in central Poland. To study it, a multi-proxy approach was applied, involving: palynological and plant macrofossil analysis, study of rounding of quartz grains and morphology of their surface, and investigations of sand mineralogy and till petrography. The results show that a till bed is overlain by a sandy series corresponding to the glacial-interglacial transition. Either one or two distinct peaks of organic accumulation are evidenced by peat horizons. The lower horizon records spectra with hazel and hornbeam, and did, therefore, accumulate in the Eemian. Observed only in some boreholes, the upper peat horizon marks the Brørup (or the lower part of the Rederstall stadial) represented by forest-steppe conditions with patchy mosaics of larch and further transition into sedges and herbaceous taxa. Localized in between the two peat sequences, the sandy horizon marks a long-lasting aeolian transformation with weathering by frost in the Early Vistulian. Again, significant changes of the palaeoenvironmental regime occurred, and are manifested in the one or two horizons of the glaciolacustrine sediments. This corresponded to the last glaciation in the region, when the ice-dammed lakes formed during the Main Stadial