Nalaganje ...
Projekti / Programi vir: ARRS

In situ imobilizacija onesnaženih zemljin z uporabo naprednih nanotehnologij in njihova predelava v urbana tla

Raziskovalna dejavnost

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 
Ključne besede
Onesnažena zemljina, strupene kovine, remediacija, remediacijski aditivi, nanodelci, testno polje, lizimeter.
Vrednotenje (pravilnik)
vir: COBISS
Raziskovalci (11)
št. Evidenčna št. Ime in priimek Razisk. področje Vloga Obdobje Štev. publikacij
1.  30040  dr. Matej Maček  Gradbeništvo  Raziskovalec  2016 - 2018  401 
2.  08314  dr. Radmila Milačič  Varstvo okolja  Raziskovalec  2016 - 2018  776 
3.  05930  dr. Ana Mladenović  Geologija  Vodja projekta  2016 - 2018  802 
4.  35471  dr. Petra Novak  Varstvo okolja  Raziskovalec  2016 - 2017  15 
5.  36451  dr. Primož Oprčkal  Geologija  Mladi raziskovalec  2016 - 2018  112 
6.  09146  dr. Ana Petkovšek  Gradbeništvo  Raziskovalec  2016 - 2018  960 
7.  33748  dr. Jasna Smolar  Gradbeništvo  Raziskovalec  2016 - 2018  277 
8.  18359  dr. Janez Ščančar  Varstvo okolja  Raziskovalec  2016 - 2018  657 
9.  36350  dr. Janja Vidmar  Varstvo okolja  Raziskovalec  2016 - 2018  128 
10.  32263  dr. Vesna Zalar Serjun  Geologija  Raziskovalec  2016 - 2018  109 
11.  25667  dr. Tea Zuliani  Varstvo okolja  Raziskovalec  2016 - 2018  279 
Organizacije (3)
št. Evidenčna št. Razisk. organizacija Kraj Matična številka Štev. publikacij
1.  0106  Institut "Jožef Stefan"  Ljubljana  5051606000  85.052 
2.  0792  Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo  Ljubljana  1626981  25.810 
3.  1502  Zavod za gradbeništvo Slovenije  Ljubljana  5866324000  9.562 
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
Zgodovina ogledov
Priljubljeno