Hidrológiai Közlöny 2002 (82. évfolyam)

2. szám - Karádi Gábor: Szennyezett területek feltárása és hasznosítása

65 Szennyezett területek feltárása és helyreállítása Karádi Gábor Wisconsin-i Egyetem, Milwaukee, 2552. Wending Drive, Glendale, WI. 53209, USA Kivonat A tanulmány - szerzője 2001. október 18-án a Magyar Tudományos Akadémián, Budapesten megtartott akadémiai székfoglalójának kibővített szövegét tartalmazza. A közölt anyag a szennyezett területek leitárásának és helyreállításának kérdéseit foglalja össze a USA-ban alkalmazott újabb módszerek, valamint a szerző kutatásainak és a gyakorlatban szerzett tapasztalatainak igénybe vételével. A tanulmány kitér a konvencionális és a kockázaton alapuló REBECCA feltárási módszer tárgyalására és rámutat a két folyamat hasonlóságára. A leggyakrabban alkalmazott helyreállítási technológia (.szivattyúzás és tisztítás) hiányosságait kiemelve a tanulmány röviden tárgyalja az utóbbi időben népszerűséget nyert természetes lebontás előnyeit. A lebontás gazdaságos és sikeres megvalósítása a szennyező anyagok koncentrációjának ellenőrzésére kidolgozott terv helyességétől függ. A helyreállítás időtartamának előzetes becslése nem megbízható, de a helyreállítás során a helyszínen szerzett adatok segítségével a tisztítás várható időtartama a gyakorlati igényeknek megfelelően pontosítható. A szerző tapasztalatai szerint az általánosított Domenico egyenlettel kapott megoldás elfogadható eredményeket szolgáltat Kulcsszavak: környezetvédelem, terület-rehabilitáció. Bevezetés A talaj és talajvíz szennyezettségét elsősorban szerves és szervetlen veszélyes (mérgező) anyagok okozzák. Az USA Nemzeti Kutatási Tanácsa (National Research Council) a talajban és talajvízben leggyakrabban található veszélyes vegyi anyagokat felmérte és 1994-ben közzé tette. Az 1. táblázat a 25 veszélyes anyagot gyakoriságuk sorrendjében tünteti fel /. táblázat Veszélyes anyagok és gyakoriságok A fenti listán szereplő vegyületek közül 9 szervetlen a többi szerves vegyület. Ólom, arzén és kadmium nemcsak gyakran található a talajban és talajvízben, hanem toxikus hatásuk miatt a legveszélyesebb anyagok közé tartoznak (Karádi és V. Nagy, 1997). NAPL-ek, (non-aqueous phase liquids), azaz nem-vizes fázisú folyadékok. A fenti listán szereplő szerves anyagok jelentős része nehezen oldódik a vízben, ezért az NAPL-ek közé tartoznak. Az NAPL-ek a vízhez viszonyított fajsúlyuktól függően két csoportra oszthatók - LNAPL-ek - könnyű nem-vizes fázisú folyadékok amelyek sűrűsége kevesebb, mint a vizé (üzemanyag szénhidrogének, nyersolaj, benzin és benzol), - DNAPL-ek - nehéz nem-vizes fázisú folyadékok amelyek sűrűsége nagyobb, mint a vízé [klóros oldóanyagok, poliklórozott bifenilek (PCB), műtrágyák és policiklikus aromás szénhidrogének (PAH)] 2. táblázat Fontosabb nem-vizes fázisú folyadékok Szenny ező anyag Fajsúly Oldhatóság vízben <kg/1) (mg/l) LNAPL-ek benzol 0,873 1,75 x 10

3 etilbenzol 0,867 1,61 x 10

2 toluol 0,862 5,35 x 10

2 p-xilol 0,861 1,98 x 10

2 DNAPL-ek széntetraklond 1,58 7,57 x 10

2 triklóretilén 1,47 1,10 xlO

3 tetraklóretilén 1,63 1,50 x 10

2 fenol 1,24 9,30 x 10

4 Meg kell jegyezni, hogy a vízben ténylegesen feloldott anyag menynyisége lényegesen kevesebb, mint az oldhatósági érték. Általában ez az érték az. oldhatóság 10-15 %-ára becsülhető. A nehezen oldható tulajdonságuk miatt az oldott NAPL-ek teljes eltávolítása a talajvízből rendkívül nehéz és gyakran lehetetlen Mint az I. ábra mutatja, az - LNAPL-ek szétterjednek a talajban és a talajviz felső rétegeiben, míg a - DNAPL-ek a talaj hézagaiban kis csomópontok formájában fennakadnak, vagy a vízzáró rétegig lesüllyednek. Feloldódással történő eltávolításuk évszázadokat vehet igénybe Földalatti és földfeletti tartályok okozta szennyeződés Minthogy több millió petróleumot és egyéb veszélyes anyagot tartalmazó földalatti és földfeletti tartály van az USA-ban, ezek a telepek okozzák a leggyakrabban előforduló talaj és talajvíz szennyezést. Mindmáig kb. 500.000 telep jelentett veszélyes anyagok véletlen kiszivárgását és az ezzel kapcsolatos szennyeződést. A benzin kb. 50-150 különböző összetevőből áll. Ezeket az oktánszám, illékonyság és a kibocsátott gázok kontrollálása szerint választják meg. A benzin leggyakoribb szénhidrátjai a paraffin és az aromás csoportba taroznak A Diesel olajok nagy százaléka a természetes lebontásnak ellenálló PAH-okat (policiklikus aromás szénhidrogéneket) tartalmaznak. Szénhidrogének. Az utóbbi 15 évben egészségtani kutatások kétségkívül bizonyították, hogy a szerves szennyeződés az emberi egészséget rendkívül károsan befolyásolja. Az oxigén, nitrogén, kén, hidrogén és a klór atomok a szénatomokkal (C) négy hely bármelyikén képesek molekulát alkotni. Ennek megfelelő szerkezeti alapon a szénhidrogének aromás és alifás csoportra oszthatók Rang Vegyület Emelet 1 triklóretilén Vegytisztítás;fémek zsírtalanitása 2 ólom Benzin, bányászat; építőanyag (cső) 3 tetraklóretilén Vegytisztítás; fémek zsírtalanitása 4 benzol Benzin; gyánpar 5 toluol Benzin; gyáripar 6 króm Galvanizálás 7 metilén klorid Zsírtalanítás 8 cink Gyánpar. bányászat 9 1,1,1 -tnklóretan Fém és plasztik tisztítás 10 arzén Bánvászat; gyáripar lt kloroform Oldóanvagok 12 1,1 -diklóretán Zsírtalanítás; oldóanvagok 13 1,2- trans-diklóretén Átalakított tnklóretén 14 kadmium Bánvászat; galvanizálás 15 mangán Gyáripar, bánvászat 16 réz Gyáripar; bánvászat 17 1,1-diklóretén Gyáripar 18 vinil klorid Plasztik és hanglemez gyártás 19 bárium Gyánpar; energiatermelés 20 1,2-diklóretán Fémek zsírtalanitása; festékipar 21 etilbenzol Benzin; aszfalt gyártás 22 nikkel Gyánpar; bányászat 23 di-(2-etilhexy)-flalát Plasztik gyártás 24 xilolok Benzin; oldóanyag 25 fenol Faanyag kezelése; orvosság