Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Tanszék, Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék, Környezeti Mikrobiológia és Biotechnológia Kutatócsoport
- Fémek, félfémek és vegyületeik
- ólom
- Fémek, félfémek és vegyületeik
- ólom
- Egyéb szerves vegyi anyag
Fitostabilizáció során növények segítségével akadályozzák meg a szennyezőanyagok transzportját (felszíni vagy felszín alatti vízáramlásokkal, szélerózióval) a talajban. A szennyezett talajok növényi borítása nem csupán a szennyezők terjedését csökkenti, hanem az adott területen végbemenő szukcessziós folyamatokat is felgyorsítja.
A bioszenet növényi vagy állati biomasszából állítják elő. Előállítása relatív alacsony hőmérsékleten, csökkentett oxigéntartalmú körülmények között, jellemző módon pirolízissel zajlik. A talajhoz adagolva csökkenti a talaj savanyúságát, adszorbeálja a toxikus szennyezőket, ugyanakkor a talajszerkezet javításával növeli a víztartás mértékét is. A bioszenet jellemzően a talajhoz keverik, de lehetőség van a felszíni kiszórásra is, ekkor azonban gondoskodni kell az erózió elleni védelemről. Erősen savas talajok esetén a szenezés hosszútávú alkalmazása korlátozott, mivel alacsony pH esetén csökken a bioszén adszorpciós képessége. Ennek megfelelően a talajba való bekeverés elsősorban rövidtávú alkalmazás esetén hatékony.
A fitostabilizációs talajremediáció során a bioszén adagolása a savasság mértékének, valamint a fémszennyezők mobilitásának csökkentésével növeli a növénynövekedést. A kombinált technológia alkalmazható ipari vagy bányászati területek erősen szennyezett, savas, magas fémtartalmú (pl. Pb, As, Sb, Cu) talajainak remediációjára.
A bioszenes eljárások környezetbarát alternatív talajremediációs megoldásoknak tekinthetők, ezen felül alkalmazásuk gazdasági szempontból is kedvező. Helyi biomasszából gyártott bioszén alkalmazása ugyanakkor lehetőséget nyújt a szállítási igények csökkentésére, amellyel a közvetett szennyezés mértéke is visszaszorítható.
- fitoremediáció
- fitostabilizáción alapuló talajremediáció
víztaszítás
víztartó képesség
A beruházási költség a bioszén előkészítési műveleteihez kapcsolódóan jelentkezik. Az ismertetett technológiánál faszenet 0,25-2 mm-es szemcsékre törnek össze. Nagyobb kiterjedésű szennyezés esetén célszerű automatizált módon, zúzógép segítségével darabolni a faszenet. A berendezés teljesítményétől függően lényeges eltérések mutatkoznak a gépárakban, így a beruházási költségekben. (Egy jellegzetes berendezéstípus ára és paraméterei: http://www.alibaba.com/product-detail/High-capacity-charcoal-crusher_94…)
A fajlagos költségek, mint az anyagköltségek vagy a mezőgazdasági műveletek elvégzéséhez kapcsolódó költségek egy hektárra vonatkoztatva lettek megbecsülve. (http://www.peterkeszaki.hu/index.php?option=com_content&view=article&id…)
A fitostabilizációs talajremediáció bioszénnel történő kombinálása sikeresen alkalmazható ipari vagy bányászati területek erősen szennyezett, savas, magas fémtartalmú (pl. Pb, As, Sb, Cu) talajainak remediációjára.
A talajremediáció során a bioszén adagolása a savasság mértékének, valamint a fémszennyezők mobilitásának csökkentésével elősegíti a növénynövekedést, ugyanakkor a talajszerkezet javításával növeli a tápanyaghasznosítás mértékét is.
Kísérletek alapján a talaj azon paraméterei, mint a víztaszítás, vagy a kationcserélő kapacitás csak rendkívül nagy mennyiségű bioszén talajba történő bekeverésével befolyásolhatóak.
Erősen savas talajok esetében a bioszén alkalmzása csak rövidtávú megoldásként javasolt, mivel pH-növelő hatékonysága ekkor gyengébb.
A bioszén talajba való bekeverése problémákba ütközhet, az erősen köves, savgyantával szennyezett talajoknál ugyanis nehezebb a talaj felszántása, továbbá nagyobb valószínűséggel következik be a szennyezett talaj felszíni tovaterjedése.
Olcsó, környezetbarát technológia.
A bioszén gyártásával hasznosíthatóak az erdő- és mezőgazdálkodási biomassza hulladékok.
A kombinált technológia alkalmazása sokféle szennyezőre kiterjeszthető.
A fitostabilizáció csak olyan területeken valósítható meg, amelyeken a nehézfém szennyezőanyag koncentrációja nem haladja meg a növény számára toxikus határértéket, ez némiképp korlátozza az alkalmazási lehetőségeket.
Mikrokozmosz kísérlet során vizsgálták az ipari területről származó szennyezett hidrofób talaj remediációjának lehetőségét bioszénnel kombinált fitostabilizációs technológiával.
Kísérletsorozat során vizsgálták a talaj-bioszén arány (0-100 %) hatását a talaj víztartó képességére, kationcserélő kapacitására, víztaszítására és pH-jára. A víztartó kapacitás abban az esetben növekedett meg drasztikusan, amikor 80 %-ban vagy a fölötti mennyiségben adagoltak bioszenet a talajhoz. A kationcserélő kapacitás esetén ez a szám 50 % volt. A talaj nagymértékű víztaszítása a szennyezőanyag, vagyis a petróleum alapú savgyanta magas koncentrációjával áll összefüggésben, értéke a bioszén adagolásával csökkenthető. Ezen paraméterek csak nagy mennyiségű bioszén hozzáadásával befolyásolhatók. Az eredetileg savas kémhatású talajok pH-ja bioszén adagolásával növelhető. Alacsony pH esetén a bioszén által maximálisan adszorbeálható Pb-tartalom mindössze 0,3-0,4 mg/g bioszén volt. Ahogy a bioszén adagolásával folyamatosan nőtt a kémhatás (3,25-ről 7,5-re), úgy emelkedett a megkötött Pb mennyisége is. A bioszén Pb-adszorpciós kapacitását a kísérlet eredményei alapján egyedül a pH értéke befolyásolja jelentősen.
56 napos növényteszt során vizsgálták a Pb bioakkumulációját, és a növények által felvett koncentrációját. A növénykísérleteket két koncentrációértéknél (10 és 20 % bioszén-tartalom), 3 féle technika segítségével végezték; a bioszenet az egyik megoldás szerint a talajba bekeverték, ezen kívül a felszíni borítást, valamint a talajban rétegzést alkalmazták. A kísérletek alapján levonható az a következtetés, miszerint a bioszén adalék minden esetben növelte a növénynövekedést, mértéke nagyobb mennyiségű bioszén (20 %) felszínre rétegzésekor és talajba bekeverésekor volt a legkedvezőbb. A talajhoz hozzáadott bioszén mennyisége és a talajba juttatás módja erősen befolyásolja a növények hajtásaiban és gyökerében végbemenő Pb-akkumulációt.
- Fémek, félfémek és vegyületeik
- ólom
- Fémek, félfémek és vegyületeik
- ólom
- Fémek, félfémek és vegyületeik
- ólom
- Fémek, félfémek és vegyületeik
- ólom
- Fémek, félfémek és vegyületeik
- ólom
- Fémek, félfémek és vegyületeik
- ólom
- Fémek, félfémek és vegyületeik
- ólom
- Fémek, félfémek és vegyületeik
- ólom
- Fémek, félfémek és vegyületeik
- ólom
- Fémek, félfémek és vegyületeik
- ólom
- Fémek, félfémek és vegyületeik
- ólom
- Fémek, félfémek és vegyületeik
- ólom
- Fémek, félfémek és vegyületeik
- ólom
- Nem vegyi anyag
- Nem vegyi anyag
- Egyéb szerves vegyi anyag
S.L. Edenborn, H.M. Edenborn, R.M. Krynock, K.L. Zickefoose Haug: Influence of biochar application methods on the phytostabilization of a hydrophobic soil contaminated with lead and acid tar, Journal of Environmental Management 150 (2015) 226-234
David Houben, Laurent Evrard, Philippe Sonnet: Mobility, bioavailability and pH-dependent leaching of cadmium, zinc and lead in a contaminated soil amended with biochar, Chemosphere 92 (2013) 1450–1457
David Houben, Laurent Evrard, Philippe Sonnet: Beneficial effects of biochar application to contaminated soils on the bioavailability of Cd, Pb and Zn and the biomass production of rapeseed (Brassica napus L.), Biomass and bioenergy 57 (2013) 196-204