Bányászati hulladékkal szennyezett talaj kémiaival kombinált fitoremediációja bioszén adalékkal

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Tanszék, Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék, Környezeti Mikrobiológia és Biotechnológia Kutatócsoport

Szervezet/Adatszolgáltató neveBudapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Tanszék, Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék, Környezeti Mikrobiológia és Biotechnológia Kutatócsoport
Kapcsolattartó személy neve
Dr. Molnár Mónika, Dr. Feigl Viktória
Technológia neveBányászati hulladékkal szennyezett talaj kémiaival kombinált fitoremediációja bioszén adalékkal
Technológia angol neve
Phytoremediation combinated with chemical remediation of soil contaminated by mine wastes with biochor additive
Kifejlesztés országa
Olaszország
A fejlesztés fázisa
közvetlenül demonstráció előtt
Fejlesztés kezdete
2008
Fejlesztés befejezése
2014
Fejlesztési projekt neve, száma
Persistent green capping on polluted or metalliferous sites:Functional role and reservoir of biodiv.
Nemzeti program neve
Progretti di ricerca di interesse nazionale
Szennyezőanyagcsoport, amire alkalmazható|Konkrét szennyezőanyag
  • Fémek, félfémek és vegyületeik
  • kadmium
Egyéb szennyezőanyag
ólom, cink
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
biológiailag hozzáférhető Cd konc. változás a talajban 3% trágyapellet bioszén hatására
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége
mg/kg
Jellemző kezdeti érték
5.23
Jellemző végérték
0.92
Szennyezőanyagcsoport, amire alkalmazható|Konkrét szennyezőanyag
  • Fémek, félfémek és vegyületeik
  • ólom
Egyéb szennyezőanyag
kadmium, cink
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
biológiailag hozzáférhető Pb konc. változás a talajban 3% trágyapellet bioszén hatására
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége
mg/kg
Jellemző kezdeti érték
79.5
Jellemző végérték
49.7
Szennyezőanyagcsoport, amire alkalmazható|Konkrét szennyezőanyag
  • Fémek, félfémek és vegyületeik
  • cink
Egyéb szennyezőanyag
kadmium, cink, ólom
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
biológiailag hozzáférhető Zn konc. változás a talajban 3% trágyapellet bioszén hatására
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége
mg/kg
Jellemző kezdeti érték
954
Jellemző végérték
846
Szennyezőanyagcsoport, amire alkalmazható|Konkrét szennyezőanyag
  • Fémek, félfémek és vegyületeik
  • kadmium
Egyéb szennyezőanyag
Cu, Cr. Pb, Zn
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
vízoldható Cd konc. változás a talajban 3% trágyapellet bioszén hatására
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége
mg/kg
Jellemző kezdeti érték
0.838
Jellemző végérték
0.697
Szennyezőanyagcsoport, amire alkalmazható|Konkrét szennyezőanyag
  • Fémek, félfémek és vegyületeik
  • réz
Egyéb szennyezőanyag
Cr. Pb, Zn
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
vízoldható Cu konc. változás a talajban 3% trágyapellet bioszén hatására
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége
mg/kg
Jellemző kezdeti érték
0.05
Jellemző végérték
0.044
Szennyezőanyagcsoport, amire alkalmazható|Konkrét szennyezőanyag
  • Fémek, félfémek és vegyületeik
  • króm
Egyéb szennyezőanyag
Cu, Pb, Zn
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
vízoldható Cr konc. változás a talajban 3% trágyapellet bioszén hatására
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége
mg/kg
Jellemző kezdeti érték
0.012
Jellemző végérték
0.008
Szennyezőanyagcsoport, amire alkalmazható|Konkrét szennyezőanyag
  • Fémek, félfémek és vegyületeik
  • ólom
Egyéb szennyezőanyag
Cd, Zn, Cu
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
vízoldható Pb konc. változás a talajban 3% trágyapellet bioszén hatására
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége
mg/kg
Jellemző kezdeti érték
1.47
Jellemző végérték
1.97
Szennyezőanyagcsoport, amire alkalmazható|Konkrét szennyezőanyag
  • Fémek, félfémek és vegyületeik
  • cink
Egyéb szennyezőanyag
Cd, Cr, Cu, Pb
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
vízoldható Zn konc. változás a talajban 3% trágyapellet bioszén hatására
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége
40.4
Jellemző végérték
70.1
Szennyezőanyagcsoport, amire alkalmazható|Konkrét szennyezőanyag
  • Fémek, félfémek és vegyületeik
  • kadmium
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
Cd tartalom változás növény gyökerében (A.Vulnearia) 3% trágyapellettel kezelt talajon
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége
mg/kg
Jellemző kezdeti érték
51.9
Jellemző végérték
60.5
Szennyezőanyagcsoport, amire alkalmazható|Konkrét szennyezőanyag
  • Fémek, félfémek és vegyületeik
  • kadmium
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
Cd tartalom változás növény szárában (A.Vulnearia) 3% trágyapellettel kezelt talajon
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége
mg/kg
Jellemző kezdeti érték
14.1
Jellemző végérték
7.5
Környezeti elem/fázis, amelyre a módszer alkalmazható
Telített talaj
Telítetlen (teljes) talaj
Pórusvíz
Technológia típusa
Kombinált
Technológia alapja
Kémiai
Biológiai
A technológia általános ismertetése

A bányászati hulladékok jelentős kockázatot jelentenek fém-tartalmuk miatt. Bányászati meddővel vagy hulladékokkal szennyezett talajba különböző arányban bioszenet kevernek, hogy csökkentsék a fémek mobilitását, elősegítsék a növények megtelepedését és növeljék a képződő biomassza mennyiségét. A talajon a helyi növénytársulást termesztik, melyek alkalmazkodtak az extrém körülményekhez. A bioszén elősegíti a szennyezett talajban található fémek stabilizálását, a növények megtelepedése pedig csökkenti a szél és a víz általi eróziót, tehát a környezeti kockázatot.

A technológia újdonsága

A bioszén alkalmazása adalékként szennyezett talajokra az elmúlt években kezdett elterjedni. A bioszén hosszútávú hatásának vizsgálata további kutatást igényel.

Remediációs technológia fajtája
  • egyéb
Egyéb remediációs technológia
kémiaival kombinált fitoremediáció
Remediációs technológia a szennyezőanyag szempontjából
Immobilizáció
Remediációs technológia a kivitelezés szerint
in situ
Technológiai paraméterek
Szennyezőanyag mennyisége
pH
Kation/anioncserélő kapacitás
Növénynövekedés
Növény kémiai összetétel
Egyéb
Egyéb technológiai paraméter

Vezetőképesség

Környezetmonitoring helye
Telítetlen (teljes) talaj
Beruházási költség
5.000.000 - 10.000.000 HUF
Fajlagos anyagköltség
100 000 HUF felett
Fajlagos összköltség
100 000 HUF felett
Költségszámítással kapcsolatos megjegyzések

A technológia még csak tenyészedényes kísérletekben valósult meg, ezért a költségek csak becsültek.

Költség
2-nagy
Időigény
2-nagy
Helyigény
2-nagy
Munkaigény
3-közepes
Felszerelés, műszerigény
4-kicsi
Szakember-igény
4-kicsi
Környezeti és munkahelyi kockázatok
3-közepes
Célérték teljesítésének képessége
3-közepes
Környezethatékonyság
3-közepes
Költséghatékonyság
4-jó
Hasznosítható melléktermék keletkezése
nem
Ártalmatlanítást igénylő melléktermék keletkezése
igen
Automatizálhatóság / távvezérelhetőség
nem
Alkalmazhatóság
4-jó
Elérhetőség
4-jó
Ismertség
2-gyenge
Erősségek

A bioszén biohulladékokból készül. A szennyezett talajban növelte a kationcserekapacitást és a vezetőképességet. Növelte a növényi biomassza mennyiségét és a fitostabilizáció mértékét.

Gyengeségek

A hatás függ bioszén alapanyagától és gyártási körülményeitől. Egyes fémeket nem immobilizált. A közel semleges pH-t lúgos tartományba tolta el.

Lehetőségek

A megfelelő talajhoz és szennyezéshez illő bioszén típus megtalálásával jelentősen nőhet a hatékonyság.

Veszélyek

A nem immobilizált fémek továbbra is kockázatot jelentenek, a módszer hosszútávú vizsgálata még nem történt meg.

A terület neve
Cave del Predil
Alkalmazás helye, ország
Udine, Olaszország
Alkalmazás helye, város
Cave del Predil
Alkalmazás kezdő időpontja
2011
Alkalmazás befejező időpontja
2011
A szennyezettség eredete
bányászat
Összefoglaló az alkalmazásról

A bányászati meddőt Cave del Perdil településen található bányászati területről gyűjtötték, ahol ólmot és cinket bányásztak a 14. századtól kezdődően. A terület növényfajtái közül, a fitoremediáció vizsgálatához hármat gyűjtöttek be: Anthyllis vulneraria
subsp. polyphylla (Dc.) Nyman, Noccaea rotundifolium (L.) Moench
subsp. cepaeifolium és Poa alpina L. subsp. alpina. A remediáció elősegítéséhez három típusú bioszenet használtak fel:ROM- gyümölcsösök metszési maradékából készült, ABE- fenyőpelletből készült, MAN- trágya pellet és fenyő pellet keveréke.
Tenyészedényes vizsgálatot végeztek, melyből egy edényben kontroll, hatban pedig a meddő és a különböző bioszenek 1,5, illetve 3%-os keveréke volt megtalálható. A keverékekbe a már ismertetett növények palántáit ültették, 90 napig üvegházban, locsolással növesztették őket. A növekedési időszak végén a növényeket betakarították, szárították, és ICP-OES módszerrel analizálták a Cd, Pb, Tl és Zn tartalmat. Követték a talaj pH, CEC, összes, vízoldható és biológiailag hozzáférhető (DTPA oldható) Cd, Cr, Cu, Ni, Pb és Zn tartalmának változását a kezelés hatására. A trágyapellet bioszén volt a leghatásosabb a szennyezőanyagok immobilizálása és a keletkezett biomassza mennyiség szempontjából.

Publikációk

G. Fellet , M. Marmiroli , L.Marchiol: Elements uptake by metal accumulator species grown on mine tailings amended with three types of biochar,
Science of the Total Environment 468–469 (2014) 598–608

Referenciák

G. Fellet , M. Marmiroli , L.Marchiol: Elements uptake by metal accumulator species grown on mine tailings amended with three types of biochar,
Science of the Total Environment 468–469 (2014) 598–608

Adatlap azonosító (eredeti)
1743
Bevivő
Szaszák Adrienn
Státusz
Publikált
Adatlap típusaTalajremediációs technológia
Létrehozás
Módosítás