Ugrás a tartalomhoz

Environmental management

Prof. Tamás János, Prof. Blaskó Lajos (2008)

Debreceni Egyetem a TÁMOP 4.1.2 pályázat keretein belül

11.8. Iszap eredetű nehézfémek mobilitását meghatározó főbb tényezők

11.8. Iszap eredetű nehézfémek mobilitását meghatározó főbb tényezők

A nehézfém mobilitását számos talajtani tényező együttesen befolyásolja. A humusz anyagok mennyisége mellett a humusz minősége meghatározó szereppel bír. A jó minőségű nagy stabilitási koefficiensű humusz anyagok kelátképző tulajdonságaik alapján kötik meg a nehézfémeket (Hargitai, 1983). A karboxil gyökök száma megközelítőleg egyensúlyban van a megköthető fém mennyiségével (Chen és Stevenson, 1986). Az agyagásványok mennyisége és összetétele (főleg a 2:1 típusú agyagásványoké) meghatározó tényező az adszorpciós folyamatok során (Stefanovits, 1988). A talaj agyag, szerves anyag tartalma és a talaj oxidjai együttesen határozzák meg a kation kicserélődési kapacitást (CEC), amely a talaj szennyvíziszap eredetű nehézfém terhelhetőségi határait jól jellemzi (Torrey, 1979). A talajban a kation kicserélődés egyensúlyi folyamatai a Gapon egyenlettel jól jellemezhetőek (Filep, 1988). Az adszorpciós izotermákat egyensúlyi folyamatokra, a Langmuir, illetve Freudlich egyenlet alapján írják fel legáltalánosabban (Van der Zee et al., 1988), illetve a fejlesztések is ezek alapján történnek pl.: egyes kinetikus modelleket is magukba foglaló megoldások (Amachar, 1988) , vagy az adszorpció és a precipitáció együttes előfordulásakor (Schmitt és Sticher, 1991) .

Az egyik legtöbbet tárgyalt összefüggés a pH és a nehézfém mobilitás kapcsolata. Általában a talajoldatban nő a felvehető formák mennyisége a pH csökkenésével. A legtöbb országban a 6,5 pH alatti értékeket tekintik kockázat növelő küszöb értéknek.

Ezek mellett az oxidációs-redukciós viszonyok az aktuális formák, arányát elsősorban a változó vegyértékű fémeknél befolyásolják, amelyet a kritikus pE értékkel(a szabad elektron aktivitás negatív logaritmusa) jellemeznek. A talajoldatok várható változására több számítógépes szimulációs modellt készítettek pl. GEOCHEM, SOILCHEM, ADSORP (Sposito és Mattigod, 1980).

Újabban a talajkémiai-fizikai modelleket térinformatikai modellekkel is összekapcsolják, mivel a modellezés jelentősen csökkentheti a mintavételezés hatékonyságát és költségeit. A szennyvíziszapok ismételt elhelyezésénél a fémakkumuláció, azaz a hosszú távú hatások (long term effects) mértékének megismerése érdekében fontosak az iszap elhelyezéssel kapcsolatos tartam kísérletek végzése. Ezekből mivel a vizsgálati módszerek és eszközök is rövid múlttal rendelkeznek, viszonylag kevés van (Chang et al., 1987). Rothamstad (Anglia) tartamkísérletei alapján végzett iszap elhelyezési kísérletei alapján, az elhelyezés megszűnésével az akkumuláció megszűnik, illetve a nehézfémtartalom lassan süllyed (McGrath, 1987).