Laboratóriumi miniliziméter stabilizáció monitorozására és ellenőrzésére

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
Módszer neveLaboratóriumi miniliziméter stabilizáció monitorozására és ellenőrzésére
Módszer angol neve
Minilysimeter for monitoring and control of stabilisation of contamainants in soil
A fejlesztés fázisa
alkalmazott
Fejlesztési projekt neve, száma
MOKKA, , NKFP3/00020/2005
Vegyi anyag csoport|Konkrét vegyi anyag
  • Nem vegyi anyag
Vegyi anyag csoport|Konkrét vegyi anyag
  • Fémek, félfémek és vegyületeik
  • fémek
A módszer típusa
Mérési/analitikai módszer
A módszer alkalmazásának helye
Laboratóriumban
A módszer alkalmazási területei
Szennyezőanyag jellemzése környezeti elemben/ fázisban/ mintában
Talaj és a szennyezőanyag kölcsönhatásának jellemzése
Technológiai beavatkozások hatásának jellemzése
A módszer alkalmazási lehetőségei
Szennyezett környezet előzetes felmérése
Technológiamonitoring
Környezeti elem/fázis, amelyre a módszer alkalmazható
Telített talaj
Telítetlen (teljes) talaj
Felszíni vízi üledék
A kivitelezéshez szükséges eszköz/műszer
Schachtschabel féle üvegcső, Witte-féle porcelánlemez, szúnyogháló, szitaszövet
Egyéb szükséges berendezés/segédeszköz
Erlenmeyer-lombik, szűrőpapír, pipetta, mérőhenger, fém dió, állvány,
Milyen standard anyagok szükségesek a kivitelezéshez
0,16 mmol CaCl2 oldat, kontroll talaj
Mennyi mintát igényel
200 g talaj
Milyen szintű az adatfeldolgozás
Az adatok bevitele személyi számítógépbe, kiértékelés excel vagy más szoftver segítségével
Legalább milyen szakképzettség szükséges a kivitelezéshez
Középfokú (vegyésztechnikus, vegyipari szakmunkás, laboratóriumi asszisztens)
Milyen laboratórium szükséges a kivitelezéshez
Általános analitikai laboratórium
A berendezés beszerzési ára
10.000 HUF alatt
Munkaerőköltség/mérés
1 000 - 2 000 HUF
Összes költség/mérés
2 000 - 5 000 HUF
Rövid lényegretörő leírás, az újdonság magyarázatával

A miniliziméteres mérés célja (és egyben újdonsága), hogy megállapítsuk, mekkora mértékben képesek a különböző stabilizáló szerek különböző mennyiségben a talajhoz adva csökkenteni a toxikus fémek mobilitását. A stabilizálószerrel kezelt, illetve kezeletlen kontroll talajokat átfolyásos oszlopokba töltve esővizet szimulálva CaCl2-os (0,16 mmol) vizes oldattal locsoljuk. Analitikai módszerrel mérhető a csurgalékvíz toxikus fém tartalma.

A módszer tipikus (javasolt) alkalmazásai

Alkalmazható fémmel szennyezett talajok stabilizációjának vizsgálatára.

A módszer korlátai

A különböző fémek kimutatási határai.
A könnyen betömörödő talajok vagy esetleges csapadékkiválás esetén az átfolyási idő nagy mértékben megnövekedhet.
A kis mennyiségű minta akkor reprezentatív, ha átgondolt mintavétel után, homogenizált mintából dolgozunk.

Részletes protokoll

A Schachtschabel féle üvegcsőbe Witte féle porcelánlemezt helyezünk, majd erre selyemszita szövetet vágunk ki és rakunk rá. 40 g talajt helyezünk az oszlopba, majd erre egy kör alakúra vágott szúnyogháló darabot teszünk. Ezeket ismételgetve összesen 200 g talajt mérünk be de a legtetejére nem teszünk hálót. Az így elkészült oszlopokhoz elkészítjük a 0,16 mMol-s CaCl2-os oldatot és minden oszlopra pipettával 50 ml-t töltünk. Az elején, míg nem nedvesedett át a talaj, addig locsoljuk, míg a lecsöpögő víz mennyisége az Erlenmeyer lombikban körülbelül 50 ml lesz. Ez lesz az első frakció.
A későbbiekben 50 ml-enként öntözzük és megmérjük a csurgalékvíz mennyiségét. A frakciók fémtartalmát például ICP-atomabszorpciós módszerrel meghatározzuk.

Költség
5-nagyon kicsi
Időigény
3-közepes
Munkaigény
4-kicsi
Felszerelés, műszerigény
4-kicsi
Szakember-igény
5-nagyon kicsi
Környezeti és munkahelyi kockázatok
4-kicsi
Környezeti realitás
5-kiváló
Igényeknek megfelelő pontosság
4-jó
Reprodukálhatóság
3-közepes
Költséghatékonyság
4-jó
Alkalmazhatóság
5-kiváló
Elérhetőség
5-kiváló
Ismertség
3-közepes
Erősségek

A mérés erőssége, hogy alacsony költségű, egy embernek napi körülbelül oszloponként 5-10 percet kell csak időben ráfordítani, de jó, ha naponta legalább egyszer történik mintavétel(előfordulhat napi több mintavétel is). A felszerelés, műszerigénye kicsi, összeszereléséhez, illetve a mintavételhez nincs szükség szakemberre. Jól a környezeti realitását is.

Gyengeségek

Időigényesebb az oszlopok összeállítása, ugyanis az oszlop aljára helyezendő Witte-féle porcelán korongot, melynek feladata a talajszemcsék visszatartása, nehéz beleilleszteni a csőbe. Az üvegoszlop törékeny. A CaCl2 oldat csak szimulálja az esővizet, így nem teljesen ugyanazok a hatások érik a talajt, mint a környezetben. A csurgalékvíz további analízisére van szükség.

Lehetőségek

Stabilizáció vizsgálatán kívül a miniliziméterek átfolyásos talajreaktorként széleskörűen alkalmazhatóak technológia tervezéséhez vagy monitoringjához.

Veszélyek

Nincsenek különösebb veszélyek, az oszlopok nem megfelelő kezelés esetén eltörhetnek, erősen szennyezett talajok esetén a csurgalékvíz is erősen szennyezett lehet, melyet körültekintéssel kell kezelni.

Lényeges szempontok, érdekességek, saját megjegyzések

A módszer jelentőssége, hogy laboratóriumi körülmények között modellezzük az esővíz kilúgzó hatását. Két hét alatt egy teljes évnyi esővíz modellezhető. A módszerrel pontosabb képet kapunk a fémek mobilitásának változásáról a talajban, mint egy egyszerű extrakcióval.

Honlap referenciák és DEMO beszámolók
Publikációk

Bertalan Zsuzsanna: Toxikus fémekkel szennyezett bányászati meddő stabilizációja pernyével és mésszel (Diplomamunka)
Gergely Felicián: Toxikus fémekkel szennyezett hordalékok, talajok és meddőanyagok kémiai stabilizációja (Diplomamunka)

Alkalmazás helye, ország
Magyarország
Alkalmazás helye, város
Budapest
Alkalmazás éve
2008
Alkalmazási terület
Technológiai beavatkozások hatásának jellemzése
Környezeti probléma, melyre a módszert alkalmazták
Szennyezett környezet előzetes felmérése
Környezeti szcenárió, amelyre a módszert alkalmazták
Szárazföldi élőhely: szennyezett talaj
A környezeti elem/fázis, amelyre a módszert alkalmazták
Telítetlen (teljes) talaj
Szennyezőanyag, amelyre a módszert alkalmazták
Fémek, félfémek és vegyületeik
arzén
cink
fémek
kadmium
ólom
réz
Az alkalmazás tanulságai

Vizsgáltuk, hogy a csepeli és ráckevei vas-mangán hidroxid ivóvíztisztítási csapadék, a tatai pernye és sz almásfüzitői vörösiszap hozzáadására hogyan változik a toxikus fémek mobilitása és a pH szennyezett ezőgazdasági talajokban és bányászati meddőanyagokban. Az adalékanyagok hozzáadására a fémek koncentrációja a csurgalékvízben az arzénét kivéve jelentősen csökkent a kontroll mintához képest. Az arzén esetén azt figyeltük meg, hogy (mivel a pH nő a hozzáadott adalékanyagok hatására) az arzén koncentrációja a csurgalékvízben nőtt, ugyanis ez a fém a lúgosabb pH-n mobilizálódik.

Alkalmazás helye, ország
Magyarország
Alkalmazás helye, város
Budapest
Alkalmazás éve
2008
Alkalmazási terület
Technológiai beavatkozások hatásának jellemzése
Környezeti probléma, melyre a módszert alkalmazták
Technológiamonitoring
Környezeti szcenárió, amelyre a módszert alkalmazták
Szárazföldi élőhely: szennyezett talaj
A környezeti elem/fázis, amelyre a módszert alkalmazták
Telítetlen (teljes) talaj
Szennyezőanyag, amelyre a módszert alkalmazták
Fémek, félfémek és vegyületeik
alumínium
arzén
bárium
cink
fémek
higany
kadmium
kobalt
króm
mangán
molibdén
nikkel
ólom
ón
réz
vas
Az alkalmazás tanulságai

A gyöngyösoroszi szabadföldi kémiaival kombinált fitostabilizációs kísérleti területen bányabérci meddőanyagból kialakított, pernyével, mésszel és vasreszelékkel stabilizált parcellák anyagából technológiamonitoring céljából mintát vettünk és miniliziméteres kioldási kísérletben vizsgáltuk a fémek mobilitásának változását. Eredményként elmondható, hogy a pernye+meszes kezelés az As kivételével hatékonyabban csökkenti le a fémek mobilitását, mint a csak pernyés kezelés. A vasreszelék hozzáadásával a fémek mobilitása tovább csökkenthető.

Alkalmazás helye, ország
Magyarország
Alkalmazás helye, város
Budapest
Alkalmazás éve
2008
Alkalmazási terület
Technológiai beavatkozások hatásának jellemzése
Környezeti probléma, melyre a módszert alkalmazták
Technológiamonitoring
Környezeti szcenárió, amelyre a módszert alkalmazták
Szárazföldi élőhely: szennyezett talaj
A környezeti elem/fázis, amelyre a módszert alkalmazták
Telítetlen (teljes) talaj
Szennyezőanyag, amelyre a módszert alkalmazták
Fémek, félfémek és vegyületeik
alumínium
arzén
bárium
cink
fémek
higany
kadmium
kobalt
króm
mangán
molibdén
nikkel
ólom
ón
réz
Az alkalmazás tanulságai

A gyöngyösoroszi szabadföldi kémiaival kombinált fitostabilizációs kísérleti területen bányaudvari meddőanyagból kialakított, pernyével, mésszel és vasreszelékkel stabilizált parcellák anyagából technológiamonitoring céljából mintát vettünk és miniliziméteres kioldási kísérletben vizsgáltuk a fémek mobilitásának változását. Eredményként elmondható, hogy a bányaudvari meddőanyag stabilizálására alkalmas a pernye és a mész keveréke.

Adatlap azonosító (eredeti)
370
Bevivő
Hajdu Csilla
Státusz
Publikált
Adatlap típusaFizikai-kémiai felmérési/monitoring módszerek
Létrehozás2008-12-17
Módosítás2018-06-22