Szabadföldi liziméter - csurgalékvíz fémtartalmának csökkentése reaktív gáttal

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 neveSzabadföldi liziméter - csurgalékvíz fémtartalmának csökkentése reaktív gáttal
Módszer angol neve
Field lysimeter - reduction of metal content of leachate by reactive barrier
A fejlesztés fázisa
demonstráció alatt
Fejlesztési projekt neve, száma
MOKKA, NKFP3/00020/2005
Vegyi anyag csoport|Konkrét vegyi anyag
  • Fémek, félfémek és vegyületeik
  • fémek
A módszer típusa
Mérési/analitikai módszer
A módszer alkalmazásának helye
On site
A módszer alkalmazási területei
Technológiai beavatkozások hatásának jellemzése
A módszer alkalmazási lehetőségei
Szennyezett környezet előzetes felmérése
Technológiamonitoring
Környezeti elem/fázis, amelyre a módszer alkalmazható
Csurgalékvíz
A kivitelezéshez szükséges eszköz/műszer
szabadföldi liziméter (gyűjtőedény, dréncső, fa emelvény, kútfenékgyűrű, geotextília)
Egyéb szükséges berendezés/segédeszköz
talicska, lapát
Milyen standard anyagok szükségesek a kivitelezéshez
kontroll talaj
Mennyi mintát igényel
0,35 m3
Milyen szintű az adatfeldolgozás
Az adatok bevitele személyi számítógépbe, kiértékelés excel vagy más szoftver segítségével
Legalább milyen szakképzettség szükséges a kivitelezéshez
Nincs szükség szakképzettségre
Milyen laboratórium szükséges a kivitelezéshez
Nincs szükség laboratóriumra, in situ vagy on site elvégezhető mérés
A berendezés beszerzési ára
10.000 - 50.000 HUF
Munkaerőköltség/mérés
1 000 - 2 000 HUF
Összes költség/mérés
2 000 - 5 000 HUF
Rövid lényegretörő leírás, az újdonság magyarázatával

A talajokat kútgyűrűből kialakított, vízgyűjtő drénnel ellátott és szabadföldön elhelyezett liziméterekbe töltjük, a drénrendszer és a talaj között reaktív rétegként helyezzük el a stabilizálószert. Előnye, hogy a természetes esővíz és egyéb környezeti hatások pl. hőmérséklet változása éri a rendszert, ezáltal valósabb képet kapunk a természetben lejátszódó folyamatokról, mint a laboratóriumi kísérletekben, ugyanakkor egyszerűbb és olcsóbb kivitelezni, mint egy pilot méretű szabadföldi kísérletet. Analitikai módszerrel mérhető a csurgalékvíz toxikus fém tartalma.

A módszer tipikus (javasolt) alkalmazásai

Alkalmazható fémmel szennyezett talajokon átfolyó esővíz, felszín alatti víz stb. fémtartalmának csökkentésére.

A módszer korlátai

A különböző fémek kimutatási határai.
A liziméterek ki vannak téve az időjárás hatásainak, ezért állandó karbantartást igénylenek.

Részletes protokoll

A kúfenékgyűrűket fa emelvényre helyeztük. A gyűrű oldalát kifúrták, majd az aljába egy drén csövet helyeztek el, melyet geotextiliával vontak be. A furaton átvezették a cső végét, amire egy műanyag könyökelemet ragasztottak. A könyökelem különböző szűkítőkön keresztül egy sima locsolócsőben végződött. Erre a megoldásra azért volt szükség, mert a gyűjtőedény (műanyag kanna) és a kifolyó csonk között flexibilis kapcsolat szükséges. Ezáltal lehet a gyűjtőt eltávolítani a csonk alól mintavétel céljából. A drén csövet először 15 cm vastagon kőzúzalékkal fedték be. Erre azért volt szükség, hogy a vizsgálandó talaj ne tömítse el a cső perforációit. A zúzalékra ezután 2-3 cm homokréteget helyeztek, majd erre töltötték rá a stabilizálószert, majd a talajt. A gyűrűt megközelítőleg 0,34 m3 talajjal töltötték fel. A kannákból meghatározott időközönként mintát vettek, a csurgalékminták kémiai analízisre kerültek.

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

A mérés erőssége, hogy a kivitelezési költsége viszonylag alacsony, a mintavétel is sokszor elég, ha havonta egyszer/kétszer történik. A felszerelés műszerigénye nagyon kicsi, és maga a műtárgy is nehezen megrongálható. Szakember nem szükséges sem a műtárgy összeállításánál, sem a mintavételnél. Jó a környezeti realitása, könnyen megoldható a vízgyűjtés, és előnye a nagyobb léptékű szabadföldi kísérletekkel szemben, hogy olcsóbb és kisebb a helyigénye, így több kísérlet és akár több párhuzamos is indítható egyszerre.

Gyengeségek

Helyhez kötött, ugyanis csak akkor van értelme a kísérletnek, ha az adott környezetben állítjuk fel a lizimétereket. Ugyanis, tájegységekre változó az esővíz mennyisége és pH-ja is. Ha nem esik elég eső, akkor probléma lehet a csurgalékvíz mennyiségével is, ebben az esetben locsolni kell a mintákat.

Lehetőségek

A fémek stabilizációjának vizsgálata mellett bármilyen egyéb talajremediációs technológia léptéknövelt modellezésére alkalmas, ahol fontos az átfolyó víz minőségének vizsgálata.

Veszélyek

Nagyobb esőzések esetén, ha nem megfelelő méretű a mintavételi edény, kifolyhat a csurgalékvíz, ezért állandó odafigyelést, karbantartást igényel. A nem megfelelően rögzített vízgyűjtő edények felborulhatnak, így nagyobb mennyiségű szennyezett csurgalékvíz folyhat ki a talajba.

Lényeges szempontok, érdekességek, saját megjegyzések

A szabadföldi liziméterek alkalmazása a technológiai kísérletek léptéknövelése során kiválóan alkalmazhatóak, hiszem olcsóbbak és kisebb helyigényűek, mint a szabadföldi kísérletek, ezért több adalékanyag is kipróbálható, illetve a párhuzamos méréseknek is lehetőséget nyújt, ugyanakkor környezeti realitása nagyobb, mint a laboratóriumi kísérleteknek, hiszen a természetes hatások érik a talajt, illetve nagyobb mennyiséget tudunk vizsgálni, ami az inhomogenitásból eredő hatásokat csökkenti.

Honlap referenciák és DEMO beszámolók
Publikációk

Feigl Viktória, Tuba Dániel: Pernyék stabilizáló hatásának vizsgálata liziméteres kísérletben, MOKKA projekt tanulmány
Feigl, V., Anton, A., Fekete, F., Gruiz, K. (2008) Combined chemical and phytostabilisation of metal polluted soil – from microcosms to field experiments, Conference Proceedings CD of Consoil 2008, Theme E, 823–830
Gergely Felicián: Toxikus fémekkel szennyezett hordalékok, talajok és meddőanyagok kémiai stabilizációja (Diplomamunka)

Alkalmazás helye, ország
Magyarország
Alkalmazás helye, város
Gyöngyösoroszi
Alkalmazás éve
2007
Alkalmazási terület
Technológiai beavatkozások hatásának jellemzése
Környezeti probléma, melyre a módszert alkalmazták
Szennyezett környezet előzetes felmérése
Környezeti szcenárió, amelyre a módszert alkalmazták
Szárazföldi élőhely: szennyezett talaj
A környezeti elem/fázis, amelyre a módszert alkalmazták
Telítetlen (teljes) talaj
Csurgalékvíz
Egyéb környezeti elem
fémtartalmú pataküledék
Szennyezőanyag, amelyre a módszert alkalmazták
Fémek, félfémek és vegyületeik
arzén
cink
kadmium
ólom
réz
Az alkalmazás tanulságai

Oroszlányi pernyét reaktív gátként alkalmaztunk fémmel szennyezett patak hordalékra és bányabérci meddőanyagra. A pernye hatására fémek koncentrációja jelentősen csökkent egy év elteltével a csurgalékvízben a kontroll mintához képest. Az arzén esetén azt figyeltük meg, hogy (mivel a pH nő a hozzáadott pernyék hatására) az arzén koncentrációja a csurgalékvízben nőtt, ugyanis ez a toxikus elem a lúgosabb pH-n mobilizálódik.

Adatlap azonosító (eredeti)
464
Bevivő
Feigl Viktória
Státusz
Publikált
Adatlap típusaFizikai-kémiai felmérési/monitoring módszerek
Létrehozás
Módosítás