Bányászati hulladékkal szennyezett talaj kémiaival kombinált fitoremediációja bioszén adalékkal

Adatszolgáltató

Szervezet/Adatszolgáltató neve 
Budapesti 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 neve 
Bányászati 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

A fejlesztés finanszírozása

Fejlesztési projekt neve, száma 
Persistent green capping on polluted or metalliferous sites:Functional role and reservoir of biodiv.
Fejlesztés kezdete 
2008
Fejlesztés befejezése 
2014
Nemzeti program neve 
Progretti di ricerca di interesse nazionale
Alkalmazási kör
Szennyezőanyagcsoport, amire alkalmazható|Konkrét szennyezőanyag 
  • Fémek, félfémek és vegyületeik
  • kadmium
Egyéb szennyezőanyag 
ólom, cink

Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése

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

Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése

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

Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése

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

Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése

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

Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése

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

Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése

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

Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése

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

Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése

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

Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése

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

Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése

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
Technológiára vonatkozó információ
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.

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

Vezetőképesség

Környezetmonitoring helye 
Telítetlen (teljes) talaj
Technológia költségei
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.

SWOT (értékelés osztályzattal)
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
SWOT (szöveges értékelés)
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.

Konkrét megvalósult alkalmazások
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.

Publikáció, referencia
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

Képek
A publikáció grafikus összefoglalója (magyar)
Adatlap tulajdonságai
Adatlap azonosító (eredeti) 
1743
Bevivő 
Szaszák Adrienn
Státusz 
Publikált
Adatlap típusa 
Talajremediációs technológia
Létrehozás 
2015-04-09
Módosítás 
2018-06-22