View
7
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
© Dr. Barkács Katalin
1
TALAJVÉDELEM
© Dr. Barkács Katalin
2
© Dr. Barkács Katalin
3
A TALAJ JELLEMZŐI
háromfázisú polidiszperz rendszer, amelyben
szilárd, cseppfolyós és légnemű anyagok
találhatók diszpergált állapotban
a bioszféra része, a szilárd földkéreg legfelső, laza, termékeny takarója
fizikai, kémiai, és biológiai folyamatok bonyolult rendszerének állandó színhelye
© Dr. Barkács Katalin
4
A TALAJ FELÉPÍTÉSE
levegőtartalma:
O2 tartalma: 15%
CO2 tartalma:
a levegőbeni 0,03%-hoz képest 1-3%
víztartalma:
Magyarország talajtakarójának egy méteres
rétege
mintegy 35 - 40 km3 víz befogadására
és 25 - 30 km3 víz raktározására képes,
amelynek kb. 40 - 45 %-a
hasznosítható víz
szervetlen: ásványi anyagok, kőzetek
szerves:
- élő: növényzet, állatvilág
(mikroorganizmusok)
- élettelen: humusz
© Dr. Barkács Katalin
5
© Dr. Barkács Katalin
6
A TALAJ TERMÉSZETES ÖSSZETEVŐI
Talajlevegő: pórusokban helyezkedik el, találhatunk
benne vízgőzt, továbbá különböző bomlási
folyamatokból származó gázokat.
CO2 tartalma: 0,2 – 14 % között ingadozik, de átlag 2 %
O2 tartalma: 12-15 %
Tartalmaz még ammóniát, kén-hidrogént, metánt,
merkaptánt, indolt és szkatolt is.
A talajlevegő összetétele meghatározza a talajban
végbemenő folyamatok irányát, mivel az oxigéndús
levegőjű talajban oxidációs és oxigénben szegény
levegőjű talajban redukciós irányban tolódnak el a
biokémiai folyamatok.
© Dr. Barkács Katalin
7
A TALAJ TERMÉSZETES ÖSSZETEVŐI
Talajvíz
A talaj a csapadékból, a talajvízből és igen kis
mértékben a talajba jutó levegő páratartalmának
megkötődéséből fedezi nedvességtartalmát.
A talaj víztartalom alapján történő felosztása:
- kiszáradási vagy párolgási zóna: változó
víztartalmú
- áteresztő zóna: a növényzet számára ez
biztosítja a víztartalékot
- kapilláris zóna: minimális vízkapacitással
rendelkezik
- talajvízgyűjtő zóna: max. vízkapacitással
rendelkezik, ebből a rétegből nyerjük az
ivóvizünket
- impermeábilis zóna: a víz számára többé-
kevésbé áthatolhatatlan pl. agyag, kőzet
© Dr. Barkács Katalin
8
A TALAJ TERMÉSZETES ÖSSZETEVŐI
Természetes ásványi anyagok:
makroelemek: Na, K, Ca, P
mikroelemek: Cu, Co, I, Mg, S
ultramikroelem: F, Zn, As, Mn,
Radioaktív izotópok: urán-238, tórium-232, kálium-40
© Dr. Barkács Katalin
9
A TALAJ TERMÉSZETES ÖSSZETEVŐI
Humusz:
- szerves kolloidok keveréke
- a talaj legelterjedtebb nem élő szerves anyaga,
aromás karakterű három dimenziós kolloid
rendszer
Fő tulajdonságai:
- kitűnő víztároló képesség
- a talaj vázrészeit rögökké, morzsákká ragasztja
össze
- a növények tápanyagait megköti, védi az eső
okozta kimosódástól
- C-forrás, továbbá adszorbens
150-300 mval/100g ioncsere kapacitású
© Dr. Barkács Katalin
10
HUMUSZ SZEREPE A KÖRNYEZETBEN
A humin anyagok fontos szerepe:
savasság, komplexképzés, redukálók, kolloidok
kevés oldott rész
Más elemek biológiai hozzáférhetőségét befolyásolja
Az élő vizek szerves anyagának fele (DOC)
huminszerű
pl. 8-9 mg/L C a Balaton szerves oldott anyaga
fajlagos UV abszorpció A254 /DOC adat a
szakirodalomban vízre átlag 12, talajeluátumra ez az
érték 23-58
A humusz a vízben C-forrás, továbbá adszorbens
Toxikus vegyületek prekurzora (klórozás)
10-40 kg C/év/hektár a humusz eredetű atmoszférikus
szennyezés
© Dr. Barkács Katalin
11
Mikroorganizmusok:
Felszín alatti 0 -15 cm mélységben: kevés mikroba
15 - 20 cm mélységben: több tíz millió
mikroba/ 1 g talaj
1,5 m mélységben: anaerob baktériumok
1 gramm talajban élő mikrobák megoszlása:
1 milliárd baktérium
35 millió sugárgomba
100 ezer egyéb gomba
100 ezer kékalga
30 ezer egysejtű
A TALAJ TERMÉSZETES ÖSSZETEVŐI
© Dr. Barkács Katalin
12
A TALAJ FONTOSABB JELLEMZŐI
Pórusvolumen ( hézagtérfogat)
Permeabilitás
Kapillaritás
Vízkapacitás
Hőmérséklet
Talajvíz
Talajlevegő
© Dr. Barkács Katalin
13
A TALAJ FONTOSABB JELLEMZŐI
Vízkapacitás: az a százalékos tömegveszteség, amely
a talajminta 105 oC -on tömegállandóságig történő
szárításakor észlelhető.
Minimális vízkapacitás: a talaj pórusaiban visszatartott
víz mennyisége. pl. talajvíz-áteresztő zóna
Maximális vízkapacitás: a talaj pórusterét teljesen kitölti
a víztartalom. pl. tömött agyagtalaj
Hőmérséklet: a talaj hőmérséklet a Nap sugárzásától
függ. A talajban a hő főleg vezetés útján terjed, és a
szilárd fázis vezeti.
Hőmérsékletzónák:
- felszíni zóna: 0 -1,5 m,
napi hőmérséklet ingadozás: 38 – 40 oC
- fagymentes zóna: 1,5 - 2 m, napi hőmérséklet
ingadozás: kicsiny
- neutrális zóna: 2 - 24 m,
napi hőmérséklet ingadozás: nincs
A neutrális zóna alsó határától a Föld belseje felé
haladva 35 m-enként 1oC-kal emelkedik a hőmérséklet.
© Dr. Barkács Katalin
14
A TALAJ FONTOSABB JELLEMZŐI
Pórusvolumen: a talajtérfogat százalékában kifejezett
pórusmennyiség. Értéke talajonként változó.
pl. kerti földé: 64%
Permeabilitás: a talajnak az a képessége, amely
megmutatja, hogy a víz és a levegő számára milyen
mértékben járható át. Ez az érték a pórusvolumentől és
a nedvességtartalomtól függ.
Kapillaritás: elsősorban a pórusok átmérőjétől függ, de
a talaj nedvességtartalma is befolyásolja. Kis átmérőjű
pórusokban a kapilláris emelkedés nagyobb és lassan
megy végbe, (pl. agyagtalaj esetén). Nagy átmérőjű
pórusokban alacsonyabb és gyorsabban megy végbe.
Nedvességtartalom befolyása: száraz talajban
elősegíti, nedves talajban késlelteti a vízemelést.
© Dr. Barkács Katalin
15
A TALAJ FIZIKAI SAJÁTSÁGAI
A talaj szemcsézettsége:
kőzettörmelék > 7 mm
durva kavics 5-7 mm
apró kavics 2-5 mm
durva homok 0,2-2 mm
finom homok 0,02-0,2 mm
por <0,05 mm
iszap 0,002-0,02 mm
agyag, humusz <0,002 mm
© Dr. Barkács Katalin
16
FIZIKAI SAJÁTSÁGOK
(szemcseeloszlás)
1. homok, 2. vályogos homok, 3. homokos vályog, 4. vályog,
5. homokos, agyagos vályog, 6. homokos agyag, 7. iszapos vályog, 8. iszap,
9. iszapos agyagos vályog, 10. agyagos vályog, 11. iszapos agyag, 12. agyag
© Dr. Barkács Katalin
17
A TALAJ FIZIKAI TULAJDONSÁGAI
A kavics és kőzettörmelék jelenléte káros a talajban.
A durva homok tiszta állapotban a vizet jól vezeti, a
részecskék közötti hézagok túl nagyok ahhoz, hogy a
vizet visszatartsák.
A finom homoknak jó a vízvezető képessége, a víztartó
képessége közepes, a termékeny homoktalajok fő
alkotóeleme.
Mennyisége 60-70 %-ig kedvező lehet.
Az iszap víztartó képessége jó, de lassan vezeti a vizet.
A különálló iszapszemcsék közti üregek már olyan
kicsik, hogy a szemcsék közé a hajszálgyökerek sem
tudnak behatolni. A vályogtalajok fő alkotórésze.
Az agyag szervetlen kolloid, nagyobb mennyiségben
tömött, nehezen művelhető talajt alakít ki.
© Dr. Barkács Katalin
18
A talaj megnevezése
Szivárgási tényező
(cm/s)
Kavics 10-1….. 1
Durva homok 10-2…...10-1
Közepes homok 10-3….. 10-2
Finom homok 10-4 …. 10-3
Tőzeges talaj 10-4 …. 10-3
Homokliszt 10-5 …..10-4
Iszap 10-6 …. 10-5
Sovány agyag 10-7 …. 10-6
Kövér agyag k<10-7
A TALAJOK VÍZÁTERESZTŐ
KÉPESSÉGE
© Dr. Barkács Katalin
19
SZENNYEZŐ ANYAGOK SAJÁTSÁGAI
A talajt ill. felszín alatti vizet szennyező anyagok tulajdonságai közt fontosak:
toxicitás,
perzisztencia,
migráció (vízoldhatóság),
levegőszennyezés (migráció a levegőben),
növényi felvehetőség (transzlokáció),
talaj mikroorganizmusokra gyakorolt hatás
.
© Dr. Barkács Katalin
20
A TALAJ SZENNYEZŐDÉSEI I.
A talaj szennyező ásványi anyagai:
- alumínium kohók környezetében: F, Be
- színesfém kohók közelében: Pb, As, Cu
- benzinüzemű gépkocsik üzemelése miatt Pt és Pd
juthat a talajba.
Mezőgazdasági tevékenységből eredő
talajszennyeződés:
szakszerűtlen trágyázás, talajjavításra,
talajfertőtlenítésre és növényi kártevők ellen
használt hatóanyagok (pl. klórfenoxi típusú
vegyületek).
A talajban is előforduló policiklusos szénhidrogének
rákkeltő hatásúak:
3,4-benzpirén, 1,2-benzantracén, 3,4-benzfluorantén
Természetes tartalomként:
növények, talajbaktériumok szintetizálják (µg/kg)
Szennyező forrás: közlekedés, kőolaj-finomítók,
gázgyárak (mg/kg)
© Dr. Barkács Katalin
21
A TALAJ SZENNYEZŐDÉSEI II.
A talaj detergens szennyeződése, pl. mosószerek,
felületaktív anyagok
A talaj ásványolaj eredetű szennyeződése
(olajcsővezeték-repedés, tartálykocsik balesete)
Hulladékokból és hulladékkezelésből eredő
talajszennyezés
folyékony és szilárd hulladékok ártalmatlanítása
talajon;
szennyvízszikkasztás, háztartási és ipari hulladék
tárolása
© Dr. Barkács Katalin
22
TALAJERÓZIÓ ÉS MÁSODLAGOS
SZIKESEDÉS
A talajerózió fő okai és korlátozásának lehetőségei
Vízerózió
Ok: - természetes: heves esőzés, erős lejtésű felszín,
növénytakaró hiánya, korlátozott beszivárgás
- antropogén: erdőkivágás, túllegeltetés, nem
megfelelő vetésszerkezet
Beavatkozási lehetőség: tereprendezés, növénytakaró
állandó biztosítása, vetésszerkezet, talajjavítás,
megfelelő infrastruktúra, mélylazítással a beszivárgás
elősegítése
© Dr. Barkács Katalin
23
TALAJERÓZIÓ ÉS MÁSODLAGOS
SZIKESEDÉS
Szélerózió
Ok: - természetes: erős szél, nem megfelelő
talajszerkezet,
sűrű növényzet hiánya, száraz, laza talajfelszín
- antropogén: mezővédő erdősávok hiánya
Beavatkozási lehetőség: mezővédő erdősávok
létesítése, sűrű növénytakaró állandó biztosítása,
vetésforgó, talajkondicionálás, öntözés.
© Dr. Barkács Katalin
24
TALAJERÓZIÓ ÉS MÁSODLAGOS
SZIKESEDÉS
Savanyodás
Ok: - természetes: növényzet lebomlása, kilúgozódás
- antropogén: légköri savas ülepedés,
nem megfelelő műtrágyázás,
savanyú kémhatású hulladékok,
szennyvíziszapok elhelyezése
Beavatkozási lehetőség:
megfelelő műtrágyázás, kémiai
talajjavítók,
légszennyezés csökkentése, megfelelő
hulladék elhelyezés
© Dr. Barkács Katalin
25
MAGYARORSZÁG SAVANYÚ
TALAJAINAK TERÜLETI ELOSZLÁSA
© Dr. Barkács Katalin
26
pH ÉS REDOXIPOTENCIÁL VISZONYOK
A TALAJBAN
© Dr. Barkács Katalin
27
pH ÉS REDOXIPOTENCIÁL HATÁSA A
FELSZÍN ALATTI VÍZKÖZEG
ÖSSZETÉTELÉRE
© Dr. Barkács Katalin
28
NYOMELEMEK FELVEHETŐSÉGE A
TALAJ pH FÜGGVÉNYÉBEN
pH savanyú 4,2- 6,6
nagy közepes kicsi
Cd, Hg, Ni, Zn, As, Be, Cr6+, Cu Pb, Se
Co2+, Cr3+, F
Fe2+, Mn2+
semleges és lúgos 6,7-7,8
As, Cr6+,Se Be, Cd, Hg, Zn Cu, Pb,
Mo6+,V5+ Ni, F, Mn
Szélesebb pH intervallumban mozgékonyak:
Fe, S, B, Li, Rb, Br
© Dr. Barkács Katalin
29
TALAJERÓZIÓ ÉS MÁSODLAGOS
SZIKESEDÉS
Sófelhalmozódás, szikesedés
Ok: - természetes: só helyi mállásból, talajoldat
migráció
- antropogén: só öntözővízből, talajvízből,
talajvízszint emelkedés,
csatornák, tározók és egyéb
létesítmények nem megfelelő
kialakítása, kemikáliák
A másodlagos szikesedés megelőzésének és
felszámolásának útja:
- jó minőségű öntözővíz
- lecsapolórendszerek kiépítése
- öntöző- és lecsapolóhálózat elválasztása
- káros sók eltávolítása a talajból
- esetleg kémiai javítóanyagok alkalmazása
(„meszezés”).
© Dr. Barkács Katalin
30
TALAJERÓZIÓ ÉS MÁSODLAGOS
SZIKESEDÉS
Szerkezetromlás, tömörödés
Ok: - természetes: szerkezeti anyagok hiánya: kolloid
cementáló anyagok, biológiai összetevők; nagy
záporok, lefolyás, vízborítás, szikesedés
- antropogén: gépesítés, művelés nem megfelelő
nedvességű talajon, kémiai tulajdonságok
megváltoztatása, biológiai degradáció, szerves
trágyák hiánya
Beavatkozási lehetőség: megfelelő agrotechnika,
vetésszerkezet, szerves anyag visszajuttatás, öntözés,
kémiai talajjavítás
Szélsőséges nedvességviszonyok
Ok: - természetes: éghajlat, sekély termőréteg,
egyenlőtlen összetétel
- antropogén: nem megfelelő vízgyűjtő-terület
használat
Beavatkozási lehetőség: víz és szélerózió csökkentés,
talajjavítás, öntözés, drénezés.
© Dr. Barkács Katalin
31
TALAJERÓZIÓ ÉS MÁSODLAGOS
SZIKESEDÉS
Biológiai degradáció
Ok: - antropogén: vegyszerek, szennyezések
Beavatkozási lehetőség: racionális növénytáplálás és
védelem, talajoltás
Tápanyagforgalom kedvezőtlen változása
Ok: - antropogén: nem megfelelő trágyázás,
(kilúgozódás, immobilizálás)
Beavatkozási lehetőség: megfelelő műtrágya
használat, talajtápanyag mobilizálása, szerves anyagok
bejuttatása
A talaj tompító képességének csökkenése
Ok: - antropogén: vegyszerek, szennyezések
Beavatkozási lehetőség: túladagolás elkerülése,
agrotechnika
© Dr. Barkács Katalin
32
TALAJERÓZIÓ ÉS MÁSODLAGOS
SZIKESEDÉS
© Dr. Barkács Katalin
33
TALAJERÓZIÓ ÉS MÁSODLAGOS
SZIKESEDÉS
© Dr. Barkács Katalin
34
Talajok érzékenységét jellemző
térkép
© Dr. Barkács Katalin
Hazai talajtérkép- talajjellemzők
35
© Dr. Barkács Katalin
Termőtalajok állapota
világszerte Az ENSZ felmérése szerint
a világ termőterülete csak 12%-kal nőtt az utóbbi 40
évben,
az élelmiszerek előállított mennyisége ezzel szemben
50%-al emelkedett
a következő 40 évben 70% élelmiszertermelés
növekedés várható
(kb. évente 1 milliárd tonnával több gabona, 200 millió
tonnával több hús),
megművelhető területnövekedés nem várható
A világ termőtalajainak eróziója
25%-a jelentősen,
8%-a közepesen,
36%-a alig erodálódott,
10%-a javuló minőségű
Veszélyeztetett termőterületek:
Nyugat-Európa, Himalája felföldjei
Andok, Afrika déli része
Etióp magasföld
36
© Dr. Barkács Katalin
37
A FELSZÍN ALATTI VIZEK SZENNYEZÉS-
FORRÁSAI
Szennyezések a talajban, amelyek bekerülnek a felszín
alatti vizekbe
mezőgazdasági tevékenység: növényvédő szerek,
műtrágyák, peszticidek beoldódása
tartálykocsi balesetből kikerülő szennyezők
utak sózása
nem zárt rendszerű emésztők
csővezeték végéből, illesztő és hibahelyeiből történő
szivárgás
talajvizet vételező kút problémái
hulladék lerakás
szippantott szennyvíz lerakókból történő beszivárgás
benzinkút sérülés
felhagyott fúrt kutakba beengedett hulladékok
felszíni bányaművelés
© Dr. Barkács Katalin
38
FELSZÍN ALATTI VIZEK JELLEMZÉSE
Magyarország ivóvíz készletének jelentős részét teszik ki.
Meghatározó, hogy lehet-e belőle ivóvizet készíteni.
Ha nem felel meg a minősítési rendszernek, akkor
szennyezettnek minősül, akkor is, ha geológiai eredetű
a szennyezés.
Jelenleg már a felszín alatti régió állapota alapján
minősítik, a kárelhárítások a meghatározóak;
törzshálózat, minősítés gyakorisága.
Csoportosítható aszerint, hogy ivóvíz előállításához az
adott víz esetén mennyire komplex technológiai eljárás
szükséges:
nem kell tisztítani, csak fertőtlenítés szükséges
technológiai beavatkozás szükséges
© Dr. Barkács Katalin
39
HATÁRÉRTÉKEK MEGÁLLAPÍTÁSA
A talaj megengedhető szennyezőanyag tartalmának
megállapításakor figyelembe veszik:
talaj-növény-ember,
talaj-növény-állat-ember,
talaj-víz-ember,
talaj-levegő-ember kacsolatokat,
és a „közvetlen talajfogyasztást” is .
© Dr. Barkács Katalin
40
ELEMTARTALOM ADATOK mg/kg
Hg
Mo
Zn
Pb
Co
Cd
Ni
Cr
Cu
Litoszféra átlagos elemtartalma
0,5 2,3 80 16 40 0,2 100 200 70
Talaj jellemző átlagos elemtartalma
0,03 2,0 50 10 8 0,06 40 100 20
Maximum értékek a talajban
0,3 5,0 300 200 40 0,7 1000 3000 100
Talaj határértékek
0,5 10 250 100 30 1,0 40 100 100
Növényekben
0,02 1-10 8-100 0,1-
10
0,5-5 0,2-
0,8
1 0,2-1 4-15
© Dr. Barkács Katalin
41
HATÁRÉRTÉK A SZENNYVÍZISZAP
ELEMTARTALMÁRA MEZŐGAZDASÁGI
HASZNOSÍTÁSKOR
Hg Zn Pb Cd Ni Cr Cu
Szennyvíziszap (mg/kg szárazanyagban)
15 2000 1000 10 100 1000 800
szerves anyagok esetén:
fenol, detergens, ásványolaj, kátrány, benzol, metanol,
oldószer-extrakt, PAH tartalomra stb. írnak elő
határértékeket
© Dr. Barkács Katalin
42
SZENNYEZÉSEK HATÁRÉRTÉKEI I.
talajra és felszín alatti vízre
Fémek mg/kg µg/L
Cr 800 200
Co 300 200
Ni 500 -
Cu 500 200
As 50 100
Hg 10 2
Pb 600 200
Szervet-
len
szennye-
zők
mg/kg µg/L
NH4+ - 3000
F– 2000 4000
CN–
(szabad)
100 100
CN–
(kötött)
500 200
S 200 300
Br− 300 2000
Foszfát - 700
© Dr. Barkács Katalin
43
SZENNYEZÉSEK HATÁRÉRTÉKE II.
talaj és felszín alatti víz
Policiklusos
szénhidro-
gének
mg/k
g
µg/L
Naftalin 50 30
Antracén 100 10
Fenantrén 100 10
Fluorantén 100 5
Pirén 100 5
3,4-
benzpirén
10 1
Össz. PAH 200 40
Aromás
vegyüle-
tek
mg/kg µg/L
Benzol 5 5
Etil-
benzol
50 -
Toluol 30 50
Xilol 50 60
Fenol 10 50
Össz.
aromás
70 100
Rovarír-
tó
szerek
20 5
© Dr. Barkács Katalin
44
A határértékek nem csupán fizikai-kémiai
paraméterekre,
biológiai paraméterekre is vonatkoznak;
a talaj ill. felszín alatti régió higiénés állapotának
megítélésére ilyenek pl.
Fecal coliform, Streptococcus, Salmonella, vagy
bélféreg-pete
szám / gramm talaj adatok
© Dr. Barkács Katalin
45
A TALAJ ÉS FELSZÍN ALATTI VIZEK
VÉDELMÉT SZOLGÁLÓ HATÁRÉRTÉK-
RENDSZER
A érték: átlagos magyar viszonyoknak megfelelő, tiszta
közeg anyagtartalma
B érték: tényleges határérték, az anyag ilyen
mennyiségben nem jelent adott közeget terhelő
kockázatot
C értékek: intézkedési határértékek. Ezen értékek
meghaladása esetén beavatkozásra van szükség.
C1: fokozottan érzékeny területek: pl. karsztok
C2: érzékeny területek: hidrogeológiai védőövezetek
C3: egyéb területek
D határérték: kármentesítési határérték,
kockázatelemzéssel határozzák meg az adott területre
© Dr. Barkács Katalin
46
A TALAJ ÉS FELSZÍN ALATTI VIZEK
VÉDELMÉT SZOLGÁLÓ
HATÁRÉRTÉKEK (mg/kg)
A B C1 C2 C3 K
Co 15 30 100 200 300 K2
Ni 25 40 150 200 250 K2
Cu 30 75 200 300 400 K2
Zn 100 200 500 1000 2000 K2
As 10 15 20 40 60 K1
Mo 3 7 20 50 100 K2
Cd 0,5 1 2 5 10 K1
© Dr. Barkács Katalin
47
A TALAJ ÉS FELSZÍN ALATTI VIZEK
VÉDELMÉT SZOLGÁLÓ
HATÁRÉRTÉKEK (mg/kg)
A B C1 C2 C3 K
benzol 0,1 0,2 0,5 3 5 K1
toluol 0,05 0,5 5 15 25 K1
fenol 0,05 1 10 30 50 K1
krezol 0,05 0,5 1 3 5 K1
© Dr. Barkács Katalin
48
TALAJSZENNYEZÉSI KÁROK
ELHÁRÍTÁSA
A talaj öntisztulása:
a napsugárzás baktericid és hőhatása,
a felszíni rétegekben érvényre jutó kondenzáció és
adszorpció
valamint a mikroorganizmusok révén jön létre
Károk elhárítása:
- a talaj kitermelése nélkül (in situ)
- a talaj kitermelésével és a kezelést
követő visszajuttatásával (ex situ)
© Dr. Barkács Katalin
49
KÖRNYEZETI KÁRELHÁRÍTÁS
A talaj és a talajvíz szennyezettségét csökkentő
eljárások
A kárelhárítás alapvetően kétféle módon oldható meg:
in situ: a kármentesítés az adott helyen történik,
ahol a kár bekövetkezett,
ex situ: a szennyezett talajt, vizet kitermelik és
elszállítják egy kezelő telephelyre.
Mindkét esetben fizikai-, kémiai- és biológiai módszereket
ill. ezek kombinációját alkalmazzák.
In situ fizikai-kémiai módszerek
talajpára extrakció: illó komponensek eltávolítása
talajlevegőztetéssel(csőrendszer, vákuum ill.
hőkezelés)
talajmosás: öblítő folyadékkal gyűjtik a
szennyezést (záróréteg, szivattyú, mosóvíztisztítás)
megkötés és stabilizálás: oldékonyság csökkentés
(elektrolízis, üvegesítés)
© Dr. Barkács Katalin
50
KÁRELHÁRÍTÁS
előbbiek mellett további ex situ fizikai-kémiai
módszer:
oldószeres extrakció
termikus deszorpció
dehalogénezés
kémiai oxidáció/redukció
égetés
pirolízis
In situ biológiai módszerek: biokémai lebontás,
átalakítás, hasznosítás
biodegradáció
bioventilláció (talajművelés)
talajoltás (mikrobák, enzimek adagolása)
az ex situ biológiai módszerek az in situ változatokkal
megegyezőek, az oltási módszerek alkalmazása
azonban ex situ esetben gyakoribb
(bioreaktorok, prizmák, stb.)
© Dr. Barkács Katalin
51
A KÁRELHÁRÍTÁSI ELJÁRÁSOK
ÖSSZEFOGLALÓ FOLYAMATÁBRÁJA
© Dr. Barkács Katalin
52
TALAJTISZTÍTÁSI ELJÁRÁSOK A TALAJ
KIEMELÉSE NÉLKÜL
Az eljárások feltételei:
- jó áteresztőképesség
- a szennyezőanyag homogén eloszlása
Az in situ talajtisztítási eljárások leggyakrabban az
- átlevegőztetés
- talajmosási (extrakciós)
- biológiai lebontási
- rögzítési, lekötési módszereket
alkalmazzák
© Dr. Barkács Katalin
53
TALAJTISZTÍTÁSI ELJÁRÁSOK A TALAJ
KIEMELÉSE NÉLKÜL
Átlevegőztetés: a könnyen illó szennyező anyagok, pl.
oldószerek eltávolítására használható előnyösen
A szennyezett talajba injektálócsövekkel meleg levegőt
vezetnek, amely a talajon jól elosztva átáramlik. A
szennyezett levegőt elszívócsövekkel távolítják el, s a
felszínen aktív szenes adszorpcióval tisztítják.
A bevezető- és szívócsöveket mélyebb talajvízszintnél
függőlegesen, magasabb talajvízszintnél vízszintesen
telepítik.
Klórozott szénhidrogénekkel szennyezett talajból az
oldószer 99%-át tudják pl. ezzel a módszerrel
eltávolítani.
© Dr. Barkács Katalin
54
© Dr. Barkács Katalin
55
TALAJTISZTÍTÁSI ELJÁRÁSOK A TALAJ
KIEMELÉSE NÉLKÜL
Talajmosási eljárásoknál a szennyezett talajt pl.
felületaktív anyagot tartalmazó vízzel átmossák, majd a
mosóoldatot kezelik.
Az eljárás lépései:
- a víz és felületaktív anyag keverékét a talajba
injektálják
- az oldatot a talajvíz kiszivattyúzásával gyűjtik vissza
és a felszínen tisztítják
- a megtisztított talajvizet a talajba visszavezetik
A rögzítési, lekötési eljárások egyik változatánál a
talaj pórusaiba polimerizálódó vagy kocsonyásodó
anyagot injektálnak, amely a szennyezőket a talajhoz
köti, így kioldódásukat megakadályozza.
A kezelt talaj 10-20%-át kitevő vegyszerrel a talaj
megszilárdul.
© Dr. Barkács Katalin
56
© Dr. Barkács Katalin
57
TALAJTISZTÍTÁSI ELJÁRÁSOK A TALAJ
KIEMELÉSE NÉLKÜL
A szennyezett talajok biológiai tisztításánál injektáló-
és kiemelő kutakkal a talajvizet cirkuláltatják, a
leszívatott vízhez mikroorganizmusokat és
tápanyagokat (N,P, nyomelemek) adnak, miközben a
talajvízbe levegőztető kutakkal oxigént juttatnak. Ilyen
lebontó eljárás enzimkészítménnyel is megvalósítható.
© Dr. Barkács Katalin
58
© Dr. Barkács Katalin
59
Talajtisztítás fizikai kémiai módszerrel: elektrolízis
© Dr. Barkács Katalin
60
TALAJTISZTÍTÁSI ELJÁRÁSOK A TALAJ
KIEMELÉSÉVEL
Előny: - az eljárásmód kiválasztása
rugalmasabb
- kevésbé érzékeny a talaj
áteresztőképességére,
homogenitására
- a szennyezők talajbani eloszlásának
egyenletességére
Az ex situ talajtisztítási eljárások is leggyakrabban a
- termikus
- talajmosási
- biológiai lebontási
- szilárdítási módszereket alkalmazzák.
© Dr. Barkács Katalin
61
TALAJTISZTÍTÁSI ELJÁRÁSOK A TALAJ
KIEMELÉSÉVEL
A talajmosási eljárásokban mosófolyadékként vizet,
víz és vegyszer keverékét, szerves oldószereket
használnak az olajjal, oldószerrel, esetleg cianidokkal,
nehézfémekkel szennyezett talajok extrahálására.
A mosófolyadékot a szennyezőktől való megtisztítás
után recirkuláltatják.
A kezelt talajban mosófolyadék maradhat, egyes
talajalkotók is kimosódhatnak, így a talaj tulajdonságai
megváltozhatnak.
A szilárdítási eljárásoknál rögzítő anyagokat (pl. cement,
mész, szerves polimerek) kevernek a talajba, amely
ezután régi helyére visszatehető.
Hátránya, hogy a rögzítéssel a talajmennyiség növekszik.
© Dr. Barkács Katalin
62
TALAJTISZTÍTÁSI ELJÁRÁSOK A TALAJ
KIEMELÉSÉVEL
A termikus eljárások égetéssel (600 -1200oC) és
hőbontással egyaránt üzemeltethetők. Az égető
berendezések zöme forgódobos tűztérből és utóégető
térből áll. A kiégetés hőigényét gáz vagy olaj
támasztóégők fedezik. A berendezéseket hőcserélővel,
füstgáz- és szükség esetén szennyvíztisztítóval látják el.
Többségük mobil vagy áttelepíthető kivitelben készül. Az
eljárással aromás és klórozott szénhidrogénekkel,
poliklórozott bifenilekkel, dioxinokkal és nehézfémekkel
szennyezett talajok tisztíthatók. Az eljárás költséges és
komoly hátránya, hogy a teljesen kiégett talaj biológiailag
halott.
A biológiai lebontási eljárások olajszennyezések,
aromás szénhidrogének és fenolok eltávolítására
használatosak. Előnyük a kis energiaszükséglet és
kezelési költség, de csak kisebb szennyezőanyag-
koncentrációnál alkalmazhatók. Hátrányos, hogy a
lebontás lassú és nem tökéletes.
További fejlesztésre van szükség nagy hatékonyságú
olajlebontó törzsek kitenyésztéséhez, illetve géntechnikai
módszerekkel történő kialakításához.
Recommended