Badanie właściwości odpadów przemysłowych jako wstępny etap w ocenie ich oddziaływania na środowisko

Transkrypt

1 Ogólnopolski konkurs dla studentów i młodych pracowników nauki na prace naukowo-badawcze dotyczące rewitalizacji terenów zdegradowanych Badanie właściwości odpadów przemysłowych jako wstępny etap w ocenie ich oddziaływania na środowisko Autor: Agnieszka Baran Kategoria: inŝynierio - techniczna SPONSORZY ORGANIZATOR

2 CEL BADAŃ ODPADY OCENA POŚREDNIA właściwości ekotoksykologiczne odpadów OCENA BEZPOŚREDNIA właściwości chemiczne odpadów Oddziaływanie odpadów na środowisko

3 Materiał badawczy MATERIAŁ I METODYKA ( Osady ściekowe (kod i ) Wapno pokarbidowe (kod ) Osady poflotacyjne (kod ) miejsko-przemysłowa oczyszczalnia ścieków z Empoś w Oświęcimiu składowisko odpadów Osadnik III Firma Chemiczna Dwory S.A w Oświęcimiu Składowisko: Gilów i śelazny Most KGHM Polska Miedź S.A. po 10 próbek kaŝdego odpadu Analizy laboratoryjne Właściwości ekotoksykologiczne Właściwości chemiczne

4 Test Phytotoxkit TM MATERIAŁ I METODYKA Zahamowanie procesu kiełkowania Zahamowanie wzrostu korzeni* * analogiczny do normy ISO Określenie efektów skaŝenia gleby. Cz. I. Metoda pomiaru zahamowania wzrostu korzeni 3 gatunki roślin: Sorghum saccharatum Lepidium sativum Sinapis alba

5 WARUNKI PROWADZENIA TESTU Płytka testowa z odpadem NawilŜanie Umieszczenie filtra Siew nasion Pomiar programem Image Tool Inkubacja płytek testowych 72 h, 25ºC % zahamowanie = A B 100 A

6 Właściwości chemiczne odpadów MATERIAŁ I METODYKA Właściwości odpadów ph KCl Formy ogólne Zn, Cu, Ni, Cr, Pb, Cd Formy wymienne Zn, Cu, Ni, Cr, Pb, Cd Formy rozpuszczalne Zn, Cu, Ni, Cr, Pb, Cd Metoda Potencjometryczna HNO 3 i HClO 3 3:2 ICP-AES 1 mol HCl dm -3 ICP-AES H 2 O destylowana ICP-AES Analizy chemiczne wykonano w 5 powtórzeniach Metody analizy statystycznej 1. Jednoczynnikowa analiza wariancji i test Tukeya, α = 0,05

7 Stopień zahamowania kiełkowania nasion roślin testowych WYNIKI

8 Stopień zahamowania wzrostu korzeni WYNIKI

9 Wapno pokarbidowe Osad śelazny Most Osad Gilów

10 Wapno pokarbidowe Osad śelazny Most Osad Gilów

11 Odczyn odpadów WYNIKI komunalny Osad poflotacyjny śelazny Most przemysłowy Osad poflotacyjny Gilów Wapno pokarbidowe

12 Zawartość ogólna metali cięŝkich (mg kg -1 ) w odpadach WYNIKI Odpad Cynk Miedz Nikiel Chrom Ołów Kadm komunalny 990,68 d 337,9 ab 28,99 c 305,26 d 119,37 a 4,94 c przemysłowy 197,86 b 79,21 a 30,84 c 38,33 b 52,06 a 0,76 b Wapno pokarbidowe 913,64 e 640,6 bc 43,72 d 276,26 c 123,37 a 4,71 c Osad poflotacyjny śelazny Most Osad poflotacyjny Gilów 261,75 c 2610 d 21,19 b 5,28 a 1132 b 1,00 b 42,27 a 989 c 3,48 a 2,55 a 169,1 a 0,12 a NIR 0,05 15,75 206,28 2,60 7,58 73,28 0,15

13 WYNIKI Zawartość form rozpuszczalnych w wodzie w odpadach Odpad Cynk Miedz Nikiel Chrom Ołów Kadm komunalny 3,55 b 3,92 a 3,16 b 0,21 b 0,30 a 0 przemysłowy 2,86 b 4,83 a 4,18 c 0,38 c 0,21 a 0,04 Wapno pokarbidowe 0,03 a 0,24 a 0,06 a 0,02 a 0,10 a 0,05 Osad poflotacyjny śelazny Most Osad poflotacyjny Gilów 0,04 a 0 0,009 a 0,006 a 0,30 a 0,02 0,38 a 12,45 b 0,04 a 0,07 a 1,88 b 0,04 NIR 0,05 0,44 3,40 0,14 0,06 0,37 ni

14 WYNIKI Zawartość form wymiennych metali cięŝkich (1 mol HCl dm -3 ) w odpadach Odpad Cynk Miedz Nikiel Chrom Ołów Kadm komunalny 241,0 d 210,0 b 12,40 b 286,0 d 91,40 b 1,23 c przemysłowy 187,0 c 279,0 c 13,60 b 192,0 c 111,0 b 0,54 b Wapno pokarbidowe 3,75 a 1,76 a 1,74 a 0,39 a 0,81 a 0,37 ab Osad poflotacyjny śelazny Most Osad poflotacyjny Gilów 33,86 b 948,8 e 1,63 a 1,09 b 291,2 d 0,17 ab 5,64 a 441,8 d 1,35 a 0,88 b 151,2 c 0,09 a NIR 0,05 5,45 19,56 0,62 0,50 11,26 0,27

15 WYNIKI Rozpuszczalność metali [%] w zaleŝności od zastosowanego rozpuszczalnika w odniesieniu do ich ogólnej zawartości Metal Wapno Osad poflotacyjny Miejski Przemysłowy pokarbidowe śelazny Most Gilów I* II** I II I II I II I II Zn 0,4 24 0,3 20 0,02 3 0, ,9 13 Cu 1,2 62 0,8 44 0, ,26 45 Ni 10,9 43 9,6 31 0,2 6 0,04 8 1,2 39 Cr 0,1 94 0,1 69 0,05 1 0,1 2 2,7 35 Pb 0,3 77 0,2 90 0,2 2 0, ,11 89 Cd ,8 11 6,6 49 2, ,3 75 I* - udział składnika rozpuszczalnego w wodzie do ogólnej jego ilości, II** - udział składnika wymiennego do ogólnej jego ilości

16 WNIOSKI 1. Rośliną najbardziej wraŝliwą na substancje chemiczne zawarte w odpadach była Sinapis alba, toteŝ moŝe ona znaleźć zastosowanie w bioindykacji rekultywowanych składowisk odpadów. 2. Spośród badanych odpadów, osady ściekowe w największym stopniu ograniczyły kiełkowanie i wzrost korzeni roślin testowych. 3. Największą zawartością ogólną Zn, Cr, Ni i Cd stwierdzono w osadach ściekowych, a Cu i Pb w osadach poflotacyjnych. 4. Rozpuszczalność metali zaleŝała przede wszystkim od ogólnej ich zawartości w odpadach, choć miała teŝ związek ze stęŝeniem jonów wodorowych (ph KCl ). 5. Wyniku stopniowego przemywania i zakwaszania się odpadów największe ilości Zn, Cr, Ni i Cd będą się uwalniać do środowiska z osadów ściekowych, Cu i Pb z osadów poflotacyjnych.