Projekti / Programi
In situ imobilizacija onesnaženih zemljin z uporabo naprednih nanotehnologij in njihova predelava v urbana tla
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 1.06.01 |
Naravoslovje |
Geologija |
Mineralogija in petrologija |
| Koda |
Veda |
Področje |
| P420 |
Naravoslovno-matematične vede |
Petrologija, mineralogija, geokemija |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 1.05 |
Naravoslovne vede |
Zemlja in okolje |
Onesnažena zemljina, strupene kovine, remediacija, remediacijski aditivi, nanodelci, testno polje, lizimeter.
Raziskovalci (11)
Organizacije (3)
Povzetek
V Sloveniji so evidentirane številne lokacije, kjer so tla onesnažena in predstavljajo potencialen vir emisij strupenih snovi v okolje in s tem ogrožanja zdravja ljudi in drugih živih bitij. Vrsta onesnaženja in koncentracija sta neposredno povezana z dejavnostmi, ki so se na mestu onesnaženja izvajale, pri čemer so največja onesnaženja posledica industrijskih aktivnosti in rudarjenja. Ocenjeno je, da je v Sloveniji s strupenimi kovinami, ki so v koncentracijah nad dovoljeno mejo, onesnaženo okoli 80 km2 ozemlja. Največje takšno območje je področje stare cinkarne v Celju, kjer je po ocenah približno 3 milijone ton zemljine, onesnažene s strupenimi kovinami, zlasti cinkom, kadmijem, svincem, prisoten je tudi katran. S strupenimi kovinami so dokazano onesnažena tudi tla in podzemna voda na območju sedanje proizvodne dejavnosti Cinkarne ter tla na območju nekdanjih proizvodnih obratov EMO, saj so se odpadki iz stare Cinkarne uporabljali za nasipanje in utrjevanje poplavnih zemljišč.
Med okoljsko in ekonomsko najboljše rešitve za sanacijo takšnih področij sodijo in-situ remediacije zemljine in sicer na tak način, da se s primernimi aditivi onesnaženo zemljino zmeša v gradbeni kompozit, ki se nato vgradi nazaj na mestu samem kot geotehnični zasip, ki predstavlja nova urbana tla, primerna za nadaljnjo urbanizacijo ali druge aktivnosti.
Namen projekta je razviti in-situ okoljsko, tehnično in ekonomsko sprejemljivo metodo remediacije zemljin, onesnaženih s težkimi kovinami, ki bo validirana tako na laboratorijskem nivoju kot tudi v praksi, na terenskem polju. Pri tem bo poudarek na učinkovitosti, stabilnosti in obstojnosti kompozitov, kjer bodo kot imobilizacijski aditivi uporabljeni železovi nanodelci (ničvalentno železo in Fe3O4), ki so zaradi visoke reaktivnosti in velike sposobnosti hitre oksidacije železa učinkovito remediacijsko sredstvo. Njihova uporaba predstavlja nadgradnjo obstoječe tehnologije in postopkov in je izjemno učinkovita zlasti za močno onesnažene dele zemljine.
Pomen za razvoj znanosti
Železovi nanodelci se dokaj rutinsko že uporabljajo za čiščenje onesnažene vode, zlasti tiste v podzemnih akviferjih. Raziskave uporabe tega materiala za remediacijo onesnaženih zemljin pa so še vedno na laboratorijskem nivoju. Ker je cena nanodelcev ta trenutek še razmeroma visoka, ekonomsko tudi ni upravičeno, da bi remediacijo izvajali samo z nanodelci. Zato bodo v sestavi vedno tudi aditivi iz recikliranih industrijskih odpadkov. Te nove, po meri ukrojene recepture, ki bodo na laboratorijskem nivoju razvite in optimizirane ter nato testirane in validirane v realnem okolju, predstavljajo največji pomen za razvoj znanosti in stroke na tem področju. Pri tem bodo poleg stopnje onesnaženosti upoštevane tudi geomehanske in hidrološke lastnosti zemljine in matične podlage. Te raziskave bodo tudi osnova oz. smernica za strokoven in realističen pristop k sanaciji področij, ki so onesnažena s strupenimi kovinami in sicer na takšen način, da se remediirana zemljina na isti lokaciji uporabi kot kakovosten inženirski nasip, ki bo kemijsko dolgoročno inerten. Pri tem je bistveno, da so postopki sanacije takšni, da jih je možno izvesti s standardno gradbeno mehanizacijo. Tudi ta zahteva bo v raziskavah upoštevana, s tem da bodo empirično preverjene različne tehnike priprave in vgrajevanja remediirane zemljine v tla. V raziskavi bo obdelano eno izbrano področje, vendar bo možna ekstrapolacija rezultatov raziskav, protokolov in metodologije tudi na druga področja (tudi izven države), ki so onesnažena s težkimi kovinami. Vse naštete aktivnosti so pomembne za razvoj znanosti na področju remediacije onesnaženih zemljin tako na nacionalnem kot tudi na internacionalnem nivoju.
Pomen za razvoj Slovenije
Rezultati projekta bodo javno dostopni, kar pomeni, da bodo lahko imeli od njih korist vsi gospodarski subjekti, ki se z in-situ remediacijo onesnaženih zemljin že ukvarjajo in tudi tisti, ki morda kot o novi dejavnosti o tem šele razmišljajo. Ciljni subjekti so tudi imetniki oz. proizvajalci tistih industrijskih odpadkov, ki imajo potencial, da jih je možno uporabiti kot remediacijske aditive (predvsem različni pepeli). Takšno zapiranje krožnih snovnih zank na regionalnem nivoju in vzpostavljanje industrijske simbioze prinaša gospodarstvu neposredne in takojšnje finančne učinke, na dolgi rok pa projekt prispeva k vzpostavitvi nove industrijske gospodarske panoge – obdelave odpadkov, ki lahko postane nova samostojna gospodarska veja z možnostjo pridobitve novih delovnih mest.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Zaključno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Zaključno poročilo
