Data provider
Budapest University of Technology and Economics, Department of Applied Biotechnology and Food Science, Environmental Microbiology and Biotechnology Group
Contact details
Compulsory sheet of the technology
Financing of the project
Application sphere
- Metals, semi-metals and their compounds
- cadmium
Description of environmental risk
Information on the technology
A cél a rizsszemek kadmium tartalmának egészségügyi határértéknek megfelelő 0,2 mg/kg-os koncentráció elérése. Ehhez szükséges a talaj remediációja bioszénnel. A bioszenet 350-550°C-on állítják elő szalmaszál pirolízisével függőleges helyzetű égetőkemencében. Az így előállított bioszén magas (467g/kg) szerves széntartalmú. Fajlagos felülete: 8,92 m2/g és pH-ja 10,4 körüli, amely tulajdonságainak köszönhetően a talajban levő fémszennyezés, jelen esetben a kadmium immobilizálására alkalmas a bioszén, a kadmium megkötésével. Így a növényi szövetekbe való felszívódás és a kadmium akkumulációjának kockázatát erősen tudjuk csökkenteni bioszén alkalmazásával.
A leghatékonyabban (szennyezőanyag megkötés hatásfoka és költség szempont) alkalmazható a talaj kadmiumszennyezésének eltávolítására. Ökoszisztéma-károsító hatása nincs. A tanulmány egyértelműen alátámasztja, hogy a talaj kadmiumtartalmának csökkenését legfőképpen a talajba kerülő bioszén okozta pH növekedés segíti.
Technology classification
- chemical remediation
Technology-monitoring
Talaj szerves széntartalma
Costs of the technology
A jelen tanulmány által ismertetett talajremediációs technológia egyetlen meghatározó költsége a felhasznált bioszén mennyiségéből adódik, amely így a beruházási költségünknek tekinthető. A rizsföldek művelése a hagyományos módszerek szerint történik, plusz munkaerő ráfordítást és berendezések felállítását sem igényli. A költség (12.000 USD) hektáronként értendő.
SWOT (evalaution based on scores)
SWOT (evaluation in words)
Mivel a felhasznált bioszenet szalma pirolízisével állítják elő, könnyen elérhető, zöld technológiát alkalmazunk.
Költségigénye lényegesen alacsonyabb, mint a talaj kadmiummentesítése esetében alkalmazható technológiák költsége.
A bioszén hatékonyan és nagy mennyiségben képes megkötni a kadmiumot. A technológia nem igényli nagy mennyiségű plusz munkaerő ráfordítását.
Ahhoz, hogy a határértékeknek megfelelő, vagy attól kisebb kadmium koncentrációjúak legyenek a rizsszemek, nagyon nagy mennyiségű (40 t/ha) bioszén felhasználása szükséges.
A hántolatlan rizsszemek esetén nem sikerült elérni nagyobb mértékű kadmium-koncentráció csökkenést.
A bioszén széles körben alkalmazható, nem csak kadmium, más fémszennyezések megkötésére a nagy fajlagos felülete és a bioszénben levő funkciós csoportoknak köszönhetően, ez egy jó alapot ad a ahhoz, hogy széles körben elterjedjen.
Veszélyes lehet a bioszén szénhidrogén tartalma.
Completed applications
Size of the treated area
Volume of the moved phase
Dél-Kínában öt szabadföldi kísérletet végeztek el a rizs kadmiumkoncentrációjának csökkentése érdekében. A területek a következő városokat érintették: Yixing, Yueyang, Guaghan és Longyan. A területeken előzetes felméréseket végeztek, mely során a talajok pH-ját, kadmium-koncentrációját, szerves széntartalmát mérték. Ezekre rendkívül eltérő adatokat kaptak a különböző földterületek esetén (1. kép). A kijelölt területeken 4 m x 5 m nagyságú parcellákat hoztak létre, amelyek a későbbi vizsgálatok tárgyát képezték. 3 esete volt a vizsgálatnak: C0 = nem alkalmaztak bioszenes kezelést; C20 = 20 t/ha mennyiségű bioszenet szórtak ki a talajra; C40 = 40 t/ha bioszenet szórtak ki a talajra. A kezelés során meghagyták a hagyományos művelési kultúrákat, további beavatkozásokat nem végeztek. A bioszén kijuttatása még a rizs ültetése előtt megtörtént. A rizsszezonban, a szüret idején a talajból és a rizsszemekből is vettek mintát, az analízis központjában a kadmium-koncentráció állt. A vizsgálatok igazolták, hogy a bioszén a kadmium immobilizációjára képes anyag, a kadmium mennyiség csökkenését, 5 földterületre bontva, a 2. kép mutatja. A bioszenes eljárás nélkül a rizs kadmium-koncentrációja 0,31 - 3,13 mg/kg között változott. A kísérlet során megállapították, hogy a kadmium akkumulációja a rizsszemekbe a talaj pH-tól, a talaj szerves széntartalmától valamint a rizs fajtájától is függ.
Publications, references
Jelen tanulmány:
Rongjun Bian, De Chen, Xiaoyu Liu, Liqiang Cui,
Lianqing Li, Genxing Pan, Dan Xie, Jinwei Zheng, Xuhui
Zhang, Jufeng Zheng, Andrew Chang: Biochar soil
amendment as a solution to prevent Cd-tainted rice from
China: Results from a cross-site field experiment,
Ecological Engineering 58 (2013) 378–383
Rongjun Bian, De Chen, Xiaoyu Liu, Liqiang Cui,
Lianqing Li, Genxing Pan, Dan Xie, Jinwei Zheng, Xuhui
Zhang, Jufeng Zheng, Andrew Chang: Biochar soil
amendment as a solution to prevent Cd-tainted rice from
China: Results from a cross-site field experiment,
Ecological Engineering 58 (2013) 378–383
Pictures
