Mezőgazdasági talaj kezelése fa alapú bioszénnel

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 neveMezőgazdasági talaj kezelése fa alapú bioszénnel
Technológia angol neve
Trace element concentrations in leachates and mustard plant tissue after biochar application to temperate soils
Kifejlesztés országa
Ausztria
A fejlesztés fázisa
közvetlenül demonstráció előtt
Fejlesztési projekt neve, száma
Austrian Research Promotion Agency, projekt kód: 825438
Fejlesztés kezdete
2010
Fejlesztés befejezése
2011
Talajromlási folyamat, amire alkalmazható
  • Kémiai degradáció
  • Egyéb kémiai degradáció
Egyéb talajromlási folyamat
Adatok a 3. csatolmányban
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
B, Al, Mn, Cu, As, Se, Mo, Cd, Pb tartalom változása mustárnövényben a kezelés hatására
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége
mg/kg
Talajromlási folyamat, amire alkalmazható
  • Kémiai degradáció
  • Egyéb kémiai degradáció
Egyéb talajromlási folyamat
Adatok a 5. csatolmányban
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
Al, Cd, Cu, Mn, Pb tartalom változása csurgalékvízben bioszén kezelés hatására
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége
µg/L
Talajromlási folyamat, amire alkalmazható
  • Kémiai degradáció
  • Egyéb kémiai degradáció
Egyéb talajromlási folyamat
Adatok a 2. csatolmányban
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
NH4NO3-mal extrahálhatóB, Al, Mn, Cu, As, Se, Mo, Cd, Pb tartalom változása 3 féle talajban
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége
µg/kg
Talajromlási folyamat, amire alkalmazható
  • Egyéb degradáció
  • Egyéb
Egyéb talajromlási folyamat
Adatok a 4. csatolmányban
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
pH változás bioszénnel kezelt 3 talajtípusban a 0. és 7. hónapban
Talajromlási folyamat, amire alkalmazható
  • Egyéb degradáció
  • Egyéb
Egyéb talajromlási folyamat
Adatok a 4. csatolmányban
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
EC változás bioszénnel kezel 3 talajtípusban a 0. és a 7. hónapban
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége
μS cm−1
Talajromlási folyamat, amire alkalmazható
  • Egyéb degradáció
  • Egyéb
Egyéb talajromlási folyamat
Adatok a 4. csatolmányban
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
Kation cserélő kapacitás változása bioszénnel kezelt 3 talajtípusban a 0 és a 7 hónapban
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége
mmolc kg−1
Talajromlási folyamat, amire alkalmazható
  • Egyéb degradáció
  • Egyéb
Egyéb talajromlási folyamat
Adatok a 4. csatolmányban
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
Szerves szén változása bioszén hatására 3 talajtípusban a 0. és a 7. hónapban
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége
%
Talajromlási folyamat, amire alkalmazható
  • Egyéb degradáció
  • Egyéb
Egyéb talajromlási folyamat
Adatok a 4. csatolmányban
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
Oldott szerves szén a csurgalékban a bioszén kezelés hatására
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége
mg L−1
Környezeti elem/fázis, amelyre a módszer alkalmazható
Telítetlen (teljes) talaj
Felszín alatti víz
Technológia típusa
Kombinált
Technológia alapja
Fizikai-kémiai
Biológiai
A technológia általános ismertetése

Faforgácsból készül bioszénnel történő kezelési technológiát alkalmaztak 3 különböző talajtípusra (Planosol/homokos vályog, Cambisol/agyagos vályog, Chernozem/iszapos vályog). Megvizsgálták, hogy a faforgács bioszén milyen hatással van a talaj, a talajból összegyűjtött csurgalékvíz és a talajokba ültetett mustár növényre, azok fizikai illetve kémiai paramétereire. Minden talajtípusnál kontroll mintát, illetve 1% és 3% (w/w) bioszénnel kezelt talajokat vontak be a vizsgálatba. A talajmintákat 0 és 7 hónappal a kísérlet kezdete után vették, a csurgalékvíz mintákat pedig a 0. és az 54. napon gyűjtötték be.

A technológia újdonsága

Természetes anyag használata talajjavításra, ugyanis a technológia faaprítékból készült bioszenet használ.

A technológia típusa
  • Talajjavítás bioszénnel
  • Talajjavítás mezőgazdasági és erdészeti hulladékból készült bioszénnel
Egyéb technológia
Talajjavítás vegyes faaprítékból készített bioszénnel
Technológiai paraméterek
pH
Kibocsátott víz/mosóvíz/szennyvíz szennyezőanyag-koncentrációja
Kation/anioncserélő kapacitás
Szervesanyag-tartalom
Egyéb technológiai paraméter

Al, Cd, Cu, Mn, Pb, As, B, Mo, Se,
EC, OC, DOC, növény által felvett fémtartalom

Környezetmonitoring helye
Telítetlen (teljes) talaj
Csurgalékvíz
Beruházási költség
200.000 - 500.000 HUF
Fajlagos energia költség
50 000 - 100 000 HUF
Fajlagos munkaerőköltség
50 000 - 100 000 HUF
Fajlagos összköltség
100 000 HUF felett
Költségszámítással kapcsolatos megjegyzések

Figyelembe vettem, hogy a kísérlet időtartama 7 hónap , és a szilárd talajminták mérése ICP-MS-sel történt.

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

Viszonylag könnyen kialakítható és mérhető technológia, minimális energiaigény kell, nincsenek nagyobb költségek és munkagépek sem kellenek, túlzott emberi beavatkozást sem igényel, csak a fenntartásra kell figyelni. A technológia során a veszélyhelyzetek minimálisak. Sokoldalú javítási lehetőséget jelent, többféle talajban.

Gyengeségek

A nyomelemet kinyert növényt kezelni kell. A folyamat időigényes, ha eredményt akarunk felmutatni. Nem túl hatékony, kis koncentrációkat mozgat meg ez a technológia. Mindazonálltal, hogy nem túl bonyolult a technológia, odafigyelést igényel, a kezelni kívánt talajhoz kell igazítani, annak függvényében, hogy mit milyen paraméteren szeretnénk javítani.

Lehetőségek

A technológia szennyezőanyagok eltávolítására és talajjavításra is alkalmas.

Veszélyek

A kationos nyomelemek mennyisége a csurgalékvízben lecsökken, az anionos nyomelemeké pedig megnövekedik.

A terület neve
Lower Austria, Styria
Alkalmazás helye, ország
Ausztria
Alkalmazás helye, város
Ausztria
Alkalmazás kezdő időpontja
2010
Alkalmazás befejező időpontja
2011
Mélység (m)
0.30
Területhasználat
  • Mezőgazdasági
Összefoglaló az alkalmazásról

3 típusú mérsékelt égövi talajon vizsgálták, hogyan hat a bioszénből származó nyomelembevitel a talaj fizikai, kémiai tulajdonságaira, a talaj csurgalék nyomelem és oldott szerves széntartalmára és a talajon termesztett növény nyomelem akkumulációjára. A kationos nyomelem tartalom csökkenő tendenciát mutatott a faaprítékos bioszén alkalmazást követően a savas talajokon (Planosol és Cambisol), míg a semleges (Chernozem) talajt nem érintette. Ezzel ellentétben, az anionos nyomelem tartalom jobban oldhatóvá vált a növények számára, így a savas (Planosol) talajban kevesebb maradt. A mustár növénynél a Cd, Cu, Mn koncentráció lecsökkent és a Mo és B koncentráció megnövekedett főleg a savas talajban (Planosol). A semleges talajnak csak kis mértékben változtatta a pH értékét. Az anionos nyomelem kimosódás nagy esőzések után talajvízszennyezés kockázatát jelentheti.

Publikációk

Stefanie Kloss , Franz Zehetner , Eva Oburger, Jannis Buecker, Barbara Kitzler, Walter W. Wenzel, Bernhard Wimmer, Gerhard Soja: Trace element concentrations in leachates and mustard plant tissue (Sinapis alba L.) after biochar application to temperate soils, Science of the Total Environment 481 (2014) 498–508

Referenciák

Stefanie Kloss , Franz Zehetner , Eva Oburger, Jannis Buecker, Barbara Kitzler, Walter W. Wenzel, Bernhard Wimmer, Gerhard Soja: Trace element concentrations in leachates and mustard plant tissue (Sinapis alba L.) after biochar application to temperate soils, Science of the Total Environment 481 (2014) 498–508

Adatlap azonosító (eredeti)
1723
Bevivő
Homolya Barnabás
Státusz
Publikált
Adatlap típusaTalajjavítási technológia
Létrehozás
Módosítás