Vizes kivonat készítése talajból

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 neveVizes kivonat készítése talajból
Módszer angol neve
Water extraction from soil
A fejlesztés fázisa
alkalmazott
Szabvány száma
MSZ 21978-9:1998
Vegyi anyag csoport|Konkrét vegyi anyag
  • Fémek, félfémek és vegyületeik
  • fémek
A módszer típusa
Mintaelőkészítési módszer
A módszer alkalmazásának helye
Laboratóriumban
A módszer alkalmazási területei
Szennyezőanyag jellemzése környezeti elemben/ fázisban/ mintában
Vízi ökoszisztéma jellemzése
Talaj és a szennyezőanyag kölcsönhatásának jellemzése
Technológiai beavatkozások hatásának jellemzése
A módszer alkalmazási lehetőségei
Környezetmonitoring
Szennyezett környezet előzetes felmérése
Szennyezett környezet részletes felmérése
Szennyezett környezet monitoringja
Technológiamonitoring
Utómonitoring
Környezeti elem/fázis, amelyre a módszer alkalmazható
Telített talaj
Telítetlen (teljes) talaj
Felszíni vízi üledék
A kivitelezéshez szükséges eszköz/műszer
Körforgó rázógép, táramérleg, centrifuga, rázóedény, membránszűrőlap (0,45 mikronos)
Egyéb szükséges berendezés/segédeszköz
Szűrőpapír, Erlenmeyer lombik
Milyen reagensek/segédanyagok szükségesek a kivitelezéshez
Desztillált víz
Mennyi mintát igényel
100 g talaj
Legalább milyen szakképzettség szükséges a kivitelezéshez
Középfokú (vegyésztechnikus, vegyipari szakmunkás, laboratóriumi asszisztens)
Milyen laboratórium szükséges a kivitelezéshez
Általános analitikai laboratórium
A berendezés beszerzési ára
50.000 - 100.000 HUF
Munkaerőköltség/mérés
500 - 1 000 HUF
Összes költség/mérés
2 000 - 5 000 HUF
Rövid lényegretörő leírás, az újdonság magyarázatával

A vizes kivonatokban mért vegyi anyag tartalom alapján meghatározható a talaj/üledék szennyezettség mozgékony, vízoldható hányada. Összefügg a talajok aktuális toxicitásával is, de általában alábecsüli a biológiailag hatékony hányadot. Alkalmas tehát olyan toxikus vegyi anyagok meghatározását megelőző kivonásra, melyek vízben oldódnak, illetve úgy oszlanak meg a talaj/üledék szilárd fázisa és a víz között, hogy a vízben kialakuló koncentráció analizálható tartományba essen.

A módszer tipikus (javasolt) alkalmazásai

Kémiai modellként az esővízzel kioldható és a felszíni és felszín alatti vizeket veszélyeztető, valamint a növények által felvehető anyaghányad becslését teszi lehetővé.
Alkalmazása olyan toxikus fémek meghatározására, melyek a desztillált víz hatására kioldódnak a talajból.

A módszer korlátai

Csak olyan fémekre alkalmazható, melyek a kialakuló összetett rendszerben kioldódnak. Reprodukálhatósága nem jó, mert nincs pufferolás, a vízben oldható anyagok, ionok híg savak, lúgok komplexképzőkként funkcionálhatnak a talajtól, a szennyezettségtől és a biológiai jellemzőktől függően.

Részletes protokoll

100 g légszáraz anyagnak megfelelő talajt mérünk be 0,1 g pontossággal és tízszeres mennyiségű vízzel végezzük a kioldást.
M(F)/M(SZ)=10, ahol M(F)/M(SZ) a kioldási folyamatban alkalmazott folyadék (kivonószer)
Az extrahálandó szilárd minta tömegét mérjük meg, majd teljes mennyiségét vigyük rázóedénybe és a számított mennyiségű vizet adjuk hozzá. A rázóedény térfogatát úgy kell megválasztani, hogy azt a minta és a víz együttesen közelítőleg csak félig töltse meg.
Az így kapott szuszpenziót erőteljesen összerázzuk, majd szobahőmérsékleten, rázógépen 4 órán át rázatjuk.
A rázatás ideje alatt ügyelni kell arra, hogy a szilárd anyag állandó mozgásban legyen (ne ülepedjen).
A rázatás befejezése után a szuszpenziót 15-20 percig ülepítjük, majd centrifugáljuk vagy előszűrjük és a folyadékot 0,45 mikronos pórusméretű membránszűrőlapon vákuum vagy nyomás segítségével úgy szűrjük le, hogy lebegő szilárd részecskéket ne tartalmazzon.
A kivonat teljes mennyiségét nem szükséges leszűrni vagy centrifugálni, mert csak a vizsgálatok biztonságos elvégzéséhez szükséges mennyiségű oldatra van szükség.
A kivonat pH-ját határozzuk meg és jegyezzük fel a vizsgálati adatok közé.
A vizsgálatok megkezdéséig a kivonatot hűtőszekrényben kell tárolni. A megengedhető leghosszabb tárolási időt az elvégzendő vizsgálat határozza meg, ezt vonatkozó szabvány írja elő.

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

Nincs különleges felszerelés-, műszer-, anyag- és személyzetigénye. Egyerű, gyors.

Gyengeségek

A víz nem a legjobb oldószer fémek vagy szerves mikroszennyezőanyagok kioldására. Egyes fémvegyületeket és nagy szerves molekulákat egyáltalán nem old. A talajban lévő savasság, lúgosság, szerves anyagtartalom stb. a vízből híg savat, lúgot, koszolvenst, komplexképzőt képez, melynek extrahálóképessége nagymértékben eltérhet a tiszta vízétől. Extrahálóképessége tehát talaj- és szennyezőanyag függő. Kockázatfelmérésre korlátozottan alkalmas, alábecsüli a kockázatot.

Lehetőségek

A talaj könnyen oldható és mozgékony szennyezőanyagainak kioldását teszi lehetővé, a vizes extraktum kémiai analitikai eredményét más, hatékonyabb oldószerekkel kapott extraktumokkal és biológiai tesztekkel való összehasonlításban lehet hasznosítani. Talajstabilizációs folyamatok, megoszlások eltolódásának nyomon követésére alkalmas.

Veszélyek

A szolgáltatott adatok alábecsülik a kockázatot. A kivonat analitikai eredményei nehezen interpretálhatóak.
Munkahelyi kockázatai nincsenek.

Lényeges szempontok, érdekességek, saját megjegyzések

A talaj pH-ja és a célvegyületen kívüli vízoldható anyagok befolyásolják a hozzáadáskor desztillált víz extrahálóképességet és oldóképességet. A talajmátrix építőelemeitől, ásványi- és szerves anyagaitól függően, a 4 órás rázatás során a kezdetben a vizes fázisban lévő anyagok kicsapódhatnak vagy újra szorbeálódhatnak a szilárd alkotók fokozatos oldódása, hidrolízise következtében.

Honlap referenciák és DEMO beszámolók
Publikációk

Gruiz, K.; Murányi, A.; Molnár, M. and Horváth, B.: Risk Assessment of Heavy Metal Contamination in the Danube Sediments from Hungary – Water Science and Technology 37 (6–7) p. 273–281, 1998
Feigl, V., Atkári, Á., Anton, A. and Gruiz, K. (2007). Chemical stabilisation combined with phytostabilisation applied to mine waste contaminated soil in Hungary. In: Advanced Materials Research Vols. 20–21 (2007), pp. 315–318, Trans Tech Publications, Switzerland

Alkalmazás helye, ország
Magyarország
Alkalmazás helye, város
Budapest
Alkalmazás éve
2008
Alkalmazási terület
Szennyezőanyag jellemzése környezeti elemben/ fázisban/ mintában
Vízi ökoszisztéma jellemzése
Talaj és a szennyezőanyag kölcsönhatásának jellemzése
Technológiai beavatkozások hatásának jellemzése
Környezeti probléma, melyre a módszert alkalmazták
Környezetmonitoring
Szennyezett környezet előzetes felmérése
Szennyezett környezet részletes felmérése
Szennyezett környezet monitoringja
Technológiamonitoring
Utómonitoring
Környezeti szcenárió, amelyre a módszert alkalmazták
Szárazföldi élőhely: szennyezett talaj
A környezeti elem/fázis, amelyre a módszert alkalmazták
Telített talaj
Telítetlen (teljes) talaj
Szennyezőanyag, amelyre a módszert alkalmazták
Fémek, félfémek és vegyületeik
alumínium
arzén
cink
fémek
higany
kadmium
kobalt
króm
molibdén
nikkel
ólom
ón
réz
szelén
Az alkalmazás tanulságai

A kivonási technika alkalmas volt, hogy nyomon kövessünk egy stabilizáción alapuló talajremediációs technológiát. Más kivonószerekkel kapott extraktumokkal és biotesztek eredményeivel összehasonlításban értékeltük és interpretáltuk a vizes kivonat eredményeit.

Adatlap azonosító (eredeti)
368
Bevivő
Hajdu Csilla
Státusz
Publikált
Adatlap típusaFizikai-kémiai felmérési/monitoring módszerek
Létrehozás
Módosítás