Környezettechnika

1. Környezettechnika Talajvédelem Musa Ildikó BME VKKT

2. A talaj funkciói A talaj a földkéreg legkülső mállott, szilárd burka. Funkciói: • Tápanyagot és életteret biztosít a természetes és termesztett növények számára • Élőhelyül szolgál talajlakó állatok és apró szervezetek számára • A tápanyag és hulladék anyagok körforgalmának színtere, a természet hatalmas szűrő és detoxikáló rendszere • Szűri és szolgáltatja a vizet • Közeg és nyersanyag az építmények és a közlekedés számára • Megőrzi a földtörténeti, geológiai és történeti emlékeket

3. A talaj funkcióit veszélyeztető tényezők • tömörödés • szikesedés • szervesanyag tartalom csökkenés • biodiverzitás csökkenés • lefedés beépítés • árvizek, földcsuszamlások • Erózió • defláció • szennyezés

4. A talajszennyezések eredete

5. Talaj mennyiségét és minőségét befolyásoló folyamatok Erózió – víz által előidézett talajpusztulás. Eróziót kiváltó okok: Csapadék • cseppnagysága • hevessége • tartalma • hó mennyisége • olvadás ideje Lejtő • meredeksége • hosszúsága • alakja • kitettsége

6. Erózió Eróziót befolyásoló tényezők: • talaj nedvesség állapota • talaj vízgazdálkodása • talaj szerkezete • talajfelszín érdessége • növényborítottság

7. Erózió elleni védekezés • sáncolás • teraszolás • agronómiai talajvédelem • művelési ág megváltoztatása • táblásítás • talajvédő fasorok, erdősávok • talajművelés (szintvonalas művelés)

8. Defláció Szél által okozott talajpusztulás. Kiváltó tényezők: • szél erőssége • szél örvénylése Befolyásoló tényezők: • növényborítottság • a talaj érdessége • a talaj nedvessége • a talaj szerkezetessége • a talaj szemcseösszetétele • a talaj szervesanyag tartalma • a terület hossza

9. Talaj szennyezés Toxikus anyagok: • Szervetlen szennyezők (nehézfémek, félfémek) • Szerves mikroszennyezők (peszticidek, PAH, PCB) • Ásványolaj és ásványolaj termékek

10. A mikroszennyezők biológiai bonthatósága • Szervetlen szennyezők (nehézfémek, félfémek) • Szerves mikroszennyezők (peszticidek, PAH, PCB) • Ásványolaj és ásványolaj termékek

11. A kőolaj és származékainak beszivárgása a talajba A talajfelszínre kiömlött olaj szétterül, majd függőleges irányba beszivárog a talajba. • A talajra jutó olajmennyiség ≤ az érintett talajtest olajvisszatartó képessége Ha a talajvízszint nem emelkedik a szennyezett talajréteg határáig, a szennyezés nem mobilizálódik • A talajra jutó olajmennyiség > az érintett talajtest olajvisszatartó képessége, vagy a szennyezés folyamatos, eléri a felszín alatti vizet. (mobilizálódik)

12. A kőolaj és kőolajszármazékok által okozott környezetszennyezések előfordulása • folyékony, szabad fázis a talajban • oldott fázis a felszín alatti vizekben • kötött fázis a talajszemcsék felszínén • gáz fázis a talaj szabad pórusaiban

13. Az olajszennyezések mozgásának és megkötődésének folyamata

14. A kőolaj és kőolajszármazékok ártalmatlanításának kiválasztása Függ: • a szennyező fizikai és kémiai tulajdonságaitól • a szennyezett terület hidrogeológiai adottságaitól • a környezeti kockázat nagyságától (közelben vízkivételi mű) • a környezetvédelmi követelményrendszertől (elérendő határérték) • rendelkezésre álló anyagoktól, forrásoktól • a tervezett területhasználattól (iparterület) • a jelenlegi területhasználat fenntarthatóságától (olajfinomító) • a hatósági és lakossági véleménytől.

15. A mentesítési technológia elérendő célja • a szennyezés továbbterjedésének megakadályozása , lokalizáció • részleges mentesítés, olajfázis olajlencse kitermelése • a terület szükséges mértékű, vagy teljes ártalmatlanítása. Talajtisztítása technológiák: • insitu • on site • off site

16. Talajtisztítása technológiák

17. In situ biológiai technológiák Biológiai lebontás

18. In situ biológiai technológiák Biológiai lebontás • Szükséges: • megfelelő nedvességtartalom 55-65% • tápanyag ellátás C/N 30:1, C/P 150:1 • pH • mikroorganizmus + szennyező anyag + elektron akceptor = CO2 + H2O + biomassza

19. In situ biológiai technológiák • Enzimes biológiai lebontás A biológiailag lebontható szerves szennyezőket növényi vagy bakteriális sejtekből kinyert enzimpreparátummal bontják le. • Landfarming eljárás Talajlazítás – oxigén bejuttatás (tápanyag bejuttatás, víztartalom szabályozás)

20. In situ fizikai technológiák Szennyezett talajlevegő kiszivattyúzása Az illékony szénhidrogének nem a talajhoz kötődnek, hanem a talaj szabad pórustérfogatát töltik ki. Vákuumkutak segítségével történik a szennyezett póruslevegő kiszívása, majd aktív szén felületén a szerves szennyezőt megkötik.

21. In situ fizikai technológiák Forró vizes/gőzős mosás A felszín alá bejuttatott forró víz vagy gőz - szerves szennyezők mobilizálása. Illékonyak gőzfázisba-kiszivattyúzás. Magas hőmérséklet hatására erősen viszkózus szennyezőknek csökken a viszkozitása- mobilizálódik. A talajvíz visszanyerő rendszerek a mobilizálódott szennyezőket befogják.

22. In situ fizikai technológiák • Biológiai levegőztetés A talajba fellevegőztetett vizet juttatnak be, nyelető kutakon keresztül. • Vízszintes felszíni takarás A felszíni szennyeződések bejutásának megakadályozására. • betonréteg • agyag- és bentonit réteg • bitumen alapú takaróanyagok

23. In situ fizikai technológiák • Függőleges árnyékolás A szennyeződések oldalirányú mozgásának megakadályozására. A műtárgyak mesterséges falak – szádfal, résfal – melynek talpát a legalacsonyabb talajvízszint alá helyezik le merülő falként, vagy a talajvíz feküjébe mélyítik le. Speciális fajtája a függőleges árnyékolásnak a hidraulikus gát.

24. In situ fizikai technológiák Hidraulikus gát Általában olyan kútsor melynek a depressziós görbéi összeérnek, és ez akadályozza meg a szennyezés tovább vándorlását.

25. Ex situ (on-site) biológiai technológiák Biológiai lebontás bioágyban

26. Ex situ on site fizikai technológiák • Talajmosás • Termikus lebontás • alacsony hőmérsékletű termikus lebontás (93-315 oC) • magas hőmérsékletű termikus lebontás (315-538) • égetés (871-1204) • Pirolízis (oxigénmentes hevítés)

27. Ex situ technológiák • Kitermelés és deponálás szennyezett talaj lerakókban • Talajban lévő szennyezések beágyazása (cementes fixálás)