Ugrás a tartalomra

Fémekkel szennyezett talaj remediációja vörösiszappal az arnoldsteini ólom/cink kohó környékén

Adatszolgáltató

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
Elérhetőség
Telefon/fax
+36-1-4632347
Technológia fő adatlapja
Technológia neveFémekkel szennyezett talaj remediációja vörösiszappal az arnoldsteini ólom/cink kohó környékén
Technológia angol neve
Immobilising of Cd, Pb, and Zn contaminated arable soils close to a former Pb/Zn smelter
Kifejlesztés országa
Ausztria
A fejlesztés fázisa
alkalmazott
Fejlesztés kezdete
2004
Fejlesztés befejezése
2008
A fejlesztés finanszírozása
Fejlesztési projekt neve, száma
INTERLAND
Nemzeti program neve
Austrian Ministry
Alkalmazási kör
Szennyezőanyagcsoport, amire alkalmazható|Konkrét szennyezőanyag
  • Fémek, félfémek és vegyületeik
  • cink
Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
ammónium-acetáttal kiextrahálható mennyiség koncentrációja (2004)
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége
mg kg ^ -1
Jellemző kezdeti érték
48.15
Maximális kezdeti érték
48.8
Jellemző végérték
0.44
Maximális végérték
5.61
Szennyezőanyagcsoport, amire alkalmazható|Konkrét szennyezőanyag
  • Fémek, félfémek és vegyületeik
  • ólom
Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
ammónium-acetáttal kiextrahálható mennyiség koncentrációja (2004)
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége
mg kg ^ -1
Jellemző kezdeti érték
5.585
Maximális kezdeti érték
8.65
Jellemző végérték
0.09
Maximális végérték
0.79
Szennyezőanyagcsoport, amire alkalmazható|Konkrét szennyezőanyag
  • Fémek, félfémek és vegyületeik
  • kadmium
Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
ammónium-acetáttal kiextrahálható mennyiség koncentrációja (2004)
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége
mg kg ^ -1
Jellemző kezdeti érték
1.11
Maximális kezdeti érték
1.13
Jellemző végérték
0.06
Maximális végérték
0.22
Technológiára vonatkozó információ
Környezeti elem/fázis, amelyre a módszer alkalmazható
Telítetlen (teljes) talaj
Technológia típusa
Kombinált
Technológia alapja
Kémiai
Biológiai
A technológia általános ismertetése

A technológia egyik célja az volt, hogy a számos vidéki kohó területen az ólom, kadmium illetve cink nagyméretű szennyezéseire reális megoldást találjanak. Korábbi kísérletek nagy lehetőséget mutattak a fémek élelmiszerláncba történő bejutásának csökkentésére a kohók által szennyezett talajokon termesztett növényeken keresztül, immobilizációs módosításokat használva. Az immobilizáció a mozgás, mozgékonyság megszüntetését jelenti, megakadályozva a szennyezőanyag továbbterjedését, fizikai-kémiai, biológia hozzáférhetőségét. A szennyezett talajterületeket mésszel, vörösiszappal és kavicsos iszap + vörösiszap keverékkel kezelve vizsgálták azok hosszútávú hatékonyságát, talaj és talaj pórusvíz minták vizsgálatával. A kémiai stabilizálást fitostabilizálással kombinálták, két fajta árpa kultúrát ültettek, majd különböző monitoring növényi mintákkal vizsgálták a növényi fémfelvételt.

A technológia újdonsága

A vörösiszap alkalmazása. A vörösiszap a bauxit tömény lúggal történő feltárása során keletkezik. A visszamaradó NaOH miatt erősen bázikus tulajdonságú, melynek
köszönhetően rövid idő alatt képes a mozgékony fémionokat oldhatatlan csapadékká alakítani. Ugyanakkor nagyon sok értékes oxidot (pl. TiO2), hidroxidot, illetve oxihidrátot tartalmaz, melynek köszönhetően erősen adszorbeálja a toxikus fémeket.

Technológia besorolása
Remediációs technológia fajtája
  • fizikai-kémiai
  • kémiai stabilizálás
Egyéb remediációs technológia
fitostabilizáció
Remediációs technológia a szennyezőanyag szempontjából
Immobilizáció
Remediációs technológia a kivitelezés szerint
in situ
Technológia-monitoring
Technológiai paraméterek
Szennyezőanyag mennyisége
pH
Egyéb
Egyéb technológiai paraméter

fitotoxicitás

Környezetmonitoring helye
Telítetlen (teljes) talaj
Pórusvíz
Technológia költségei
Beruházási költség
50.000 - 100.000 HUF
Fajlagos müködtetési költség
1 000 - 2 000 HUF
Fajlagos energia költség
500 - 1 000 HUF
Fajlagos anyagköltség
500 - 1 000 HUF
Fajlagos munkaerőköltség
500 - 1 000 HUF
Fajlagos összköltség
2 000 - 5 000 HUF
SWOT (értékelés osztályzattal)
Költség
4-kicsi
Időigény
3-közepes
Helyigény
2-nagy
Munkaigény
4-kicsi
Felszerelés, műszerigény
4-kicsi
Szakember-igény
4-kicsi
Környezeti és munkahelyi kockázatok
3-közepes
Célérték teljesítésének képessége
4-nagy
Környezethatékonyság
4-nagy
Költséghatékonyság
4-jó
Hasznosítható melléktermék keletkezése
nem
Ártalmatlanítást igénylő melléktermék keletkezése
nem
Automatizálhatóság / távvezérelhetőség
nem
Alkalmazhatóság
4-jó
Elérhetőség
4-jó
Ismertség
2-gyenge
SWOT (szöveges értékelés)
Erősségek

Nagy méretű szennyezett terület stabilizálása lehetséges. A mezőgazdaságban általánosan használt munkagépeket igényel, amelyek könnyen hozzáférhetőek, ezért viszonylag olcsó technológia. Azokban az esetekben ahol a növényzet a nagy toxicitás miatt nem tud kifejlődni, a technológia végrehajtása esztétikai javulást eredményez, illetve csökkenti a szél és a víz okozta eróziót. A használt adalékanyag (vörösiszap) ipari hulladék, így alkalmazása újrahasznosítást jelent..

Gyengeségek

A szennyezőanyagok nem kerülnek eltávolításra a talajból, így bár a környezeti kockázat jelentősen csökken, teljesen nem szűnik meg. Ezért a területet később is monitorozni kell, hogy kiderüljön, hogy a stabilizációs körülmények továbbra is
fennállnak-e.

Lehetőségek

A vörösiszap más fémek immobilizálására is alkalmas lehet. Lúgos pH-jának köszönhetőek egyben a savanyú talajokat is javítja.

Veszélyek

A növények által felvett fémek kockázatot jelentenek a táplálékláncra, ezért olyan növényeket kell választani amelyek föld feletti részeikbe nem akkumulálják a fémeket.
A vörösiszap alkalmazása nagy körültekintést igényel. Kis szemcsemérete miatt lehet veszélyes, kiporzást okozhat, illetve szem-és bőrirritáló hatása lehet.

Konkrét megvalósult alkalmazások
A terület neve
Stossau
Alkalmazás helye, ország
Ausztria
Alkalmazás helye, város
Arnoldstein /Hohenturn
Alkalmazás kezdő időpontja
2004
Alkalmazás befejező időpontja
2008
A kezelt terület mérete
Hosszúság (m)
1000.0
Szélesség (m)
1000.0
Területhasználat
Ipari
A szennyezettség eredete
Pb/Zn kohó
Összefoglaló az alkalmazásról

A technológia egyik célja az volt, hogy a számos vidéki kohó területen az ólom, kadmium illetve cink nagyméretű szennyezéseire reális megoldást találjanak. A szennyezett területek kezelését 2004 májusában kezdték el, mésszel, vörösiszappal és kavicsos iszap + vörösiszap keverékkel, kb. 15 cm mélyen a talajba keverve. 2005 májusában az adalékanyagokat már 25 cm mélyre keverték. A kémiai stabilizálást fitostabilizálással kombinálták, két árpa kultúrát alkalmaztak (BODEGA és HELLANA). A projekt befejeztével passzív monitoringként keskenylevelű útifű és bársony fű mintákat használtak a növényi fémfelvétel vizsgálatára. A növényi mintákon kívül talajmintákat is vettek a pH változás és a szennyezőanyag koncentráció méréséhez (NH4NO3-extraktum).
Az adalékanyagok már 15 cm mélyre való helyezésével a NH4NO3-al kiextrahálható Zn, Pb, Cd 90-99%-os mobilitás-csökkenését érték el, de ezt nem erősítették meg a növényi felvételi értékek. A kísérlet végén a következő következtetésekre jutottak:
Ahhoz hogy a növényi felvételi értékeket is megfelelően csökkenteni lehessen, az adalékanyagokat a talaj mélyebb részébe kell bekeverni.
Hosszútávon a kavicsos iszappal kombinált vörösiszap volt a leghatékonyabb a stabilizációban.
A megfelelő, fémeket nem akkumuláló növénykultúra (jelen esetben a BODEGA) alkalmazásával a növényi fémfelvételi értékek tovább csökkenthetőek.

Publikáció, referencia
Referenciák

W. Friesl-Hanl Æ K. Platzer Æ O. Horak Æ M. H. Gerzabek: Immobilising of Cd, Pb, and Zn contaminated arable soils close to a former Pb/Zn smelter: a field study in Austria over 5 years, Environ Geochem Health (2009) 31:581–594

Adatlap tulajdonságai
Adatlap azonosító (eredeti)
1345
Bevivő
Kordisz Virág
Státusz
Publikált
Adatlap típusaTalajremediációs technológia
Létrehozás
Módosítás