DETOKSYKACJA ŚRODOWISKA

GRUNTOWO-WODNEGO

© Andrzej GREINERT

INŻYNIERIA ŚRODOWISKA – ZOiRG, IIŚ, UZ

REKULTYWACJA TERENÓW MIEJSKICH I PRZEMYSŁOWYCH

ZANIECZYSZCZENIA GRUNTÓW I WÓD GRUNTOWYCH

Substancje zanieczyszczające:
•

metale ciężkie – As, Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, Zn

•

pochodne ropy naftowej – węglowodory alifatyczne – C

6

-C

12

(suma benzyn), C

12

-C

35

(oleje mineralne),

wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA), polichlorowane bifenyle (PCB)

•

cyjanki wolne i związane kompleksowo

•

chlorki i fluorki

•

środki ochrony roślin – pestycydy chloroorganiczne, związki nie chlorowe;

•

gruz budowlany o różnym składzie

•

odpady komunalne i przemysłowe o różnym składzie

•

azbest

•

starte elementy o różnym składzie

•

tworzywa sztuczne

•

NO

2

-

, NO

3

-

, NH

4

+

, H

2

PO

4

-

, HPO

4

2-

, PO

4

3-

© Andrzej GREINERT

INŻYNIERIA ŚRODOWISKA – ZOiRG, IIŚ, UZ

REKULTYWACJA TERENÓW MIEJSKICH I PRZEMYSŁOWYCH

Zanieczyszczenia w glebach mogą

występować w różnej postaci:

• cząstek stałych, wymieszanych

z glebą, przy czym mogą one być
zróżnicowane pod względem
średnicy i kształtu oraz innych cech
fizycznych,

• błony otaczającej ziarna glebowe

(częste w przypadku pochodnych
ropy naftowej),

• zaadsorbowanej na powierzchni

cząstek glebowych, dzięki siłom
ładunków elektrycznych,

• zaabsorbowanej w cząstkach gleby,
• zanieczyszczeń stałych lub płynnych,

występujących w porach glebowych,

• zanieczyszczeń rozpuszczonych

w wodzie glebowej, w porach
glebowych.

cząstki zanieczyszczeń

błonka przylegająca
do części stałych gleby

zanieczyszczenie zaadsorbowane

zanieczyszczenie zaabsorbowane

zanieczyszczenie w porach glebowych
rozpuszczone w fazie ciekłej

zanieczyszczenia stałe lub ciekłe
w porach glebowych

ZANIECZYSZCZENIA GRUNTÓW I WÓD GRUNTOWYCH

© Andrzej GREINERT

INŻYNIERIA ŚRODOWISKA – ZOiRG, IIŚ, UZ

REKULTYWACJA TERENÓW MIEJSKICH I PRZEMYSŁOWYCH

Przy oczyszczaniu gleb z tych zanieczyszczeń wykorzystuje się różnice we właściwościach między
cząstkami gleby, a substancjami ją zanieczyszczającymi, w tym głównie w:

• lotności substancji,

• rozpuszczalności w wodzie i roztworach wodnych,

• rozpuszczalności w rozpuszczalnikach organicznych,

• odporności na rozkład chemiczny,

• odporności na działanie wyższych temperatur,

• biodegradacji,

• właściwościach sorpcyjnych,

• właściwościach magnetycznych i elektrycznych,

• rozmiarze, kształcie i gęstości cząstek.

ZANIECZYSZCZENIA GRUNTÓW I WÓD GRUNTOWYCH

© Andrzej GREINERT

INŻYNIERIA ŚRODOWISKA – ZOiRG, IIŚ, UZ

REKULTYWACJA TERENÓW MIEJSKICH I PRZEMYSŁOWYCH

Usuwanie zanieczyszczeń z gleb może się odbywać

dzięki różnorodnym procesom, np.:

• separacji molekularnej,

• rozdziału faz,

• rozkładu chemicznego,

• biodegradacji.

Zazwyczaj przy oczyszczaniu gleby stosuje się metody oparte na więcej niż jednym procesie. W każdym

przypadku przed podjęciem oczyszczania należy poznać historię danego terenu, w tym: sposób

zanieczyszczenia gruntu, jego użytkowanie po wystąpieniu skażenia oraz wpływu czasu od chwili

zanieczyszczenia do momentu przeprowadzenia zabiegu oczyszczania.

ZANIECZYSZCZENIA GRUNTÓW I WÓD GRUNTOWYCH

© Andrzej GREINERT

INŻYNIERIA ŚRODOWISKA – ZOiRG, IIŚ, UZ

REKULTYWACJA TERENÓW MIEJSKICH I PRZEMYSŁOWYCH

Oczyszczanie (dekontaminacja) gleb i gruntów jest procesem, którego efektywność zależy od wielu

czynników, w tym głównie od:

• rodzaju zanieczyszczenia i jego koncentracji,

• fizycznego stanu zanieczyszczenia w glebie,

• właściwości chemicznych, fizycznych i biologicznych

substancji skażających,

• składu granulometrycznego gleby i zawartości w niej

substancji organicznej,

• wielkości obszaru zanieczyszczonego i jego historii.

ZANIECZYSZCZENIA GRUNTÓW I WÓD GRUNTOWYCH

© Andrzej GREINERT

INŻYNIERIA ŚRODOWISKA – ZOiRG, IIŚ, UZ

REKULTYWACJA TERENÓW MIEJSKICH I PRZEMYSŁOWYCH

Techniki in situ:

• przemywanie

• napowietrzanie

• bioremediacja

• fitoekstrakcja

• izolacja warstw zanieczyszczonych

Techniki ex situ:

• „pranie gleby”

• oczyszczanie termiczne

• oczyszczanie destylacyjne, elektrolityczne i inne

• biodegradacja

• zdjęcie warstw zanieczyszczonych

TECHNIKI OCZYSZCZANIA GRUNTÓW I WÓD GRUNTOWYCH

© Andrzej GREINERT

INŻYNIERIA ŚRODOWISKA – ZOiRG, IIŚ, UZ

REKULTYWACJA TERENÓW MIEJSKICH I PRZEMYSŁOWYCH

ZESTAWIENIE KOSZTÓW TECHNIK OCZYSZCZANIA

© Andrzej GREINERT

INŻYNIERIA ŚRODOWISKA – ZOiRG, IIŚ, UZ

REKULTYWACJA TERENÓW MIEJSKICH I PRZEMYSŁOWYCH

Koszty fitoremediacji (bioremediacja poprzez ryzosferę) gleb z użyciem dobrze korzeniących się
traw, w porównaniu do innych technik [Drake, Exxon, Anandale 1997]

Koszty fitoremediacji w porównaniu do kosztów innych technik w oczyszczaniu
wód gruntowych z perchloroetylenu [Quinton i in. 1997]

ZESTAWIENIE KOSZTÓW TECHNIK OCZYSZCZANIA

© Andrzej GREINERT

INŻYNIERIA ŚRODOWISKA – ZOiRG, IIŚ, UZ

REKULTYWACJA TERENÓW MIEJSKICH I PRZEMYSŁOWYCH

Porównanie kosztów remediacji metali ciężkich z wód i wód gruntowych [Glass 1999]

Porównanie kosztów remediacji metali ciężkich z gleb [Glass 1999]

ZESTAWIENIE KOSZTÓW FITOREMEDIACJI

© Andrzej GREINERT

INŻYNIERIA ŚRODOWISKA – ZOiRG, IIŚ, UZ

REKULTYWACJA TERENÓW MIEJSKICH I PRZEMYSŁOWYCH

Porównanie kosztów 5-letniej fitoremediacji z użyciem topoli oraz kosztów innych technik
[Gatliff 1996]

RYNEK FITOREMEDIACYJNY

© Andrzej GREINERT

INŻYNIERIA ŚRODOWISKA – ZOiRG, IIŚ, UZ

REKULTYWACJA TERENÓW MIEJSKICH I PRZEMYSŁOWYCH

[Glass 1999]