Projekti / Programi
Dinamika in snovni tok potencialno strupenih elementov (PSE) v urbanem okolju
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 1.06.08 |
Naravoslovje |
Geologija |
Geologija okolja |
| Koda |
Veda |
Področje |
| P420 |
Naravoslovno-matematične vede |
Petrologija, mineralogija, geokemija |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 1.05 |
Naravoslovne vede |
Zemlja in okolje |
potencialno strupeni elementi (PSE), lastnosti delcev s PSE, fizikalno-kemične spremembe,
geogeni/antropogeni procesi, celostni pristop
Raziskovalci (9)
Organizacije (1)
| št. |
Evidenčna št. |
Razisk. organizacija |
Kraj |
Matična številka |
Štev. publikacijŠtev. publikacij |
| 1. |
0215 |
Geološki zavod Slovenije |
Ljubljana |
5051410000 |
11.310 |
Povzetek
Mesta so dandanes postala prevladujoča oblika naselitve saj v njih živi že več kot polovica človeštva. V mestih je tudi velika koncentracija antropogenih dejavnosti, ki povzročajo izpuste potencialno strupenih elementov (PSE) v okolje, med drugim tudi v trdnih oblikah, in tako močno prispevajo k obremenitvi urbanega okolja z njimi. PSE v urbanih okoljih so posledica sočasnega delovanja različnih naravnih procesov in antropogenih dejavnosti in njihove kombinacije. Posledično se urbana okolja po geokemičnih značilnostih bistveno razlikujejo od naravnih. PSE v okolju lahko v določenih koncentracijah in oblikah predstavljajo tveganje za zdravje ljudi zato je pomembno poznavanje njihovih kemičnih oblik, stabilnost trdnih oblik in biodostopnost ter razumevanje njihovega obnašanja v različnih urbanih medijih.
PSE in njihove trdne oblike so v urbanem okolju prisotni praktično v vseh okoljskih medijih, kot so tla, cestni prah, stanovanjski in podstrešni prah, prah z dvignjenih in ravnih površin, rečni sedimenti, vode in tudi trdni delci v zraku, ki so v stalni medsebojni interakciji. Pri tem onesnaževala nenehno prehajajo med njimi, zaradi česar prihaja do kemičnih in fizikalnih sprememb tako onesnaževal kot tudi okoljskih medijev. Posledično so združbe onesnaževal v različnih medijih zelo raznolike in kompleksne, lahko pa se spremeni tudi stabilnost in biodostopnost njihovih sestavnih elementov. Nekateri okoljski mediji predstavljajo ponor in zbiralnik anorganskih onesnaževal iz ozračja in prahov ter s tem različnih PSE, po drugi strani pa lahko delci prehajajo nazaj v ozračje. Tovrstna dinamičnost in stalnost interakcij med različnimi okoljskimi mediji zahteva celosten pristop h geokemijskim raziskavam urbanih okolij. To pomeni, da je za ustrezno opredelitev kakovost urbanega okolja oz. stopnje onesnaženja, razlikovanje med viri onesnaženja in oceno morebitnih negativnih
vplivov na zdravje ljudi potrebno hkratno (celostno) proučevanje več različnih materialov.
Kljub temu, da je v svetovni znanstveni literaturi moč zasledi veliko študij, ki se nanašajo na urbano geokemijo, so te študije večinoma parcialne; bodisi obravnavajo omejen nabor onesnaževal ali okoljskih medijev, bodisi obravnavajo stanje okolja v točno določenem času ali kraju. Malo raziskav pa obravnava tema ko »celostno«, kar pomeni obravnavo več medijev naenkrat, njihovih interakcij ter trendov v prostoru in času.
V predlaganem projektu bodo obravnavana urbana območja in območja s preteklo in
sedanjo industrijsko dejavnostjo ter podeželska območja brez znanih večjih virov
onesnaženja. Na teh območjih bodo celovito raziskani geokemični procesi v urbanem okolju s poudarkom na geokemiji PSE in njihovih trdnih pojavnih oblik. Proučevani bodo okoljski mediji, kot so tla, sedimenti, različni prahovi ter delci v zraku in padavinah. Uporabljene bodo različne kemijske metode, s katerimi bodo določene celotne vsebnosti PSE v njih, delež PSE dostopen živim organizmom in ocenjena mobilnost PSE v okolju. Kemijske analize bodo nadgrajene s SEM/EDS in DIPA analizo, s katerima bodo pridobljeni podatki o lastnostih trdnih pojavnih oblik PSE in njihovi stabilnosti v okolju.
Cilji projekta so definirati geokemične združbe PSE v raziskanem urbanem okolju, opredeliti trdne nosilce geokemične informacije in njihove lastnosti kot markerje virov PSE, oceniti stabilnost PSE in njihovih trdnih oblik ter spremembe v različnih medijih urbanega okolja ter zasnovati konceptualni model snovnega toka PSE in njihovih trdnih pojavnih oblik od virov, preko transportnih poti do ponorov v urbanem okolju.
Ker se tovrstne celostne raziskave urbanega okolja v Sloveniji še niso izvajale, predvidevamo, da bodo rezultati raziskav pripomogli k razumevanju usode PSE in njihovih trdnih oblik v urbanem okolju od izvora do ponora ter potencialne škodljivosti živim organizmom. Tako bo projekt prispeval k razvoju področij urbane geokemije in okoljske mineralogije.
Pomen za razvoj znanosti
Glede na to, da se celostne raziskave urbanega okolja v Sloveniji še niso izvajale in so
redke tudi drugje po svetu, bodo podatki in ugotovitve, pridobljeni tekom predlaganega
projekta, prispevali k razumevanju dinamike in snovnega toka PSE in njihovih trdnih oblik v
urbanem okolju, od njihovih virov preko transportnih poti od virov do prejemnikov ter
procesov, ki vplivajo na spremembe njihovih fizikalno-kemičih lastnosti v času od
njihovega nastanka do odložitve v okolju ter potencialne škodljivosti živim organizmom.
Poznavanje procesov v urbanem okolju in vrste ter stopnje sprememb fizikalno-kemičnih
lastnosti trdnih oblik PSE bo pomagalo pri določanju in interpretaciji virov trdnih
onesnaževal ter oceni prispevkov posameznih virov, ki temelji na opredelitvi lastnosti
posameznih delcev. Projekt bo s celovitim pristopom k obravnavi PSE in njihovih trdnih
oblik v različnih okoljskih medijih prispeval k razvoju področij urbane geokemije in
okoljske mineralogije in vpeljavi novega pristopa in metodologije, temelječ na
kombinaciji različnih analitskih metod, kot so klasična večelementna kemična analiza,
izotopske analize, SEM/EDS, DIPA, izluževalni testi, testi biodostopnosti.
Rezultati projekta bodo prispevali tudi k reševanju geoloških problemov in izboljšanju
interpretacij na drugih geoloških področjih, saj bo možno zanesljivejše ločevanje med
geogeno in antropogeno pogojenimi materiali in procesi, ki vplivajo na njihovo stabilnost
v okolju. Opredeljene bodo tudi morebitne razlike v snovnem toku PSE in njihovih trdnih
oblik in procesih med urbanim in podeželskim okoljem. Skupni nabor podatkov bo služil
tudi za določitev vrednosti geokemičnega ozadja v različnih medijih in bo v pomoč drugim
raziskovalcem pri njihovem delu. V praksi bodo rezultati projekta uporabni za razumevanje
okolja v katerem živimo ter za načrtovanje ukrepov za izboljšanje stanja v urbanem okolju,
ki bo tako bolj primerno za bivanje.
Projekt bo prispeval tudi k razvoju novega znanstveno-raziskovalnega kadra, saj sta v
program projekta vključena tudi dva mlada raziskovalca na Geološkem zavodu Slovenije,
katerih temi doktorskih disertacij se dopolnjujeta z vsebino projekta.
Pomen za razvoj Slovenije
Since holistic approach has not yet been used in studies of urban environment in Slovenia and is also the exception rather than the rule elsewhere in the world, the data and findings obtained during the proposed project will contribute to understanding the
dynamics and flow of the PTEs and their solid forms in the urban environment, from their sources through transport routes to recipients and processes that affect their physicochemical properties from the time of their formation to deposition in the environment and also the potential harmfulness to living organisms. Knowledge of processes in the urban environment and the types and degrees of changes in physico-chemical properties of solid forms of PTEs will help in identification and interpretation of sources of solid pollutants and assessment of the contribution of individual sources based on characterisation of properties of individual particles. Based on its comprehensive approach to the study of PTEs and their solid forms in various environmental media, the project will contribute to the development of urban geochemistry and environmental mineralogy and the introduction of a new approach and methodology, based on a combination of different analytical methods, such as conventional multi-element chemical analysis, isotopic analysis, SEM/EDS, DIPA, leaching and bioaccessibility tests.
The results of the project will also contribute to solving geological problems and to
improvement of interpretations in other geological fields, since distinction between
geogenic and anthropogenic materials and processes that affect their stability in the
environment will be more reliable. Possible differences in flow of PTEs and their solid
forms and processes between the urban and rural environment will also be characterised. The common data set will serve for determination of geochemical background in various media and will assist other researchers in their work. In practice, the results of the project will be useful for understanding the environment in which we live and for planning measures to improve the state of urban environment, which will become more appropriate for living.
The project will also contribute to the development of new research personnel, as two
young researchers at the Geological Survey of Slovenia are involved in the project, whose topics of doctoral dissertations are complementary with the content of the project.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Vmesno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Vmesno poročilo
