Nalaganje ...
Projekti / Programi vir: ARIS

Remediacija onesnaženih tal za trajnostno rabo urbanih zemljišč

Raziskovalna dejavnost

Koda Veda Področje Podpodročje
4.03.00  Biotehnika  Rastlinska produkcija in predelava   

Koda Veda Področje
B410  Biomedicinske vede  Veda o zemlji, poljedeljska hidrologija 

Koda Veda Področje
4.01  Kmetijske vede in veterina  Kmetijstvo, gozdarstvo in ribištvo 
Ključne besede
Urbano kmetijstvo, onesnažena vrtna tla, remediacija, revitalizacija tal
Vrednotenje (pravilnik)
vir: COBISS
Raziskovalci (10)
št. Evidenčna št. Ime in priimek Razisk. področje Vloga Obdobje Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  25506  dr. Neža Finžgar  Rastlinska produkcija in predelava  Raziskovalec  2014 - 2017  86 
2.  16073  dr. Helena Grčman  Rastlinska produkcija in predelava  Raziskovalec  2014 - 2017  454 
3.  35364  dr. Erika Jež  Varstvo okolja  Mladi raziskovalec  2014 - 2017  36 
4.  34338  dr. Anela Kaurin  Rastlinska produkcija in predelava  Raziskovalec  2014 - 2017  49 
5.  08259  dr. Domen Leštan  Rastlinska produkcija in predelava  Vodja  2014 - 2017  408 
6.  21581  dr. Irena Maček  Biologija  Raziskovalec  2014 - 2017  136 
7.  13073  dr. Rok Mihelič  Rastlinska produkcija in predelava  Raziskovalec  2014 - 2017  486 
8.  14056  dr. Marjetka Suhadolc  Rastlinska produkcija in predelava  Raziskovalec  2014 - 2017  253 
9.  17780  Viljem Šijanec    Tehnični sodelavec  2014 - 2017 
10.  14011  dr. Dominik Vodnik  Biologija  Raziskovalec  2014 - 2017  415 
Organizacije (2)
št. Evidenčna št. Razisk. organizacija Kraj Matična številka Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  0481  Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta  Ljubljana  1626914  66.775 
2.  3031  ENVIT okoljske tehnologije in inženiring d.o.o.  Komenda  3668541  182 
Povzetek
Onesnaženje tal, ki ga povzročamo z velikimi količinami antropogenih onesnažil in kemikalij, ki so vsidrana v kmetijska in urbana tla, postaja vedno večji svetovni problem. Tla so substrat za pridelavo več kot 90% vse svetovne hrane. Vse večja potreba po hrani ob hkrati vse večji degradaciji tal, ki jo še pospešujejo človeško pogojene klimatske spremembe, bo privedla tudi do nuje po uporabi onesnaženih in danes opustelih zemljišč in urbanih območij za pridelavo hrane. Že danes lokalne oblasti ponujajo urbane vrtičke in s tem vzpodbujajo upokojence in socialno šibke skupine k pridelavi domače hrane. V Veliki Britaniji 87% gospodinjstev vzdržuje domači vrtiček. Vendar stevilna mesta v Evropi so nastala iz industrijskih jeder in so tako podedovala dolgo zgodovino industrijalizacije in z njo povezano onesnaženje tal. Posebno strupene kovine (tako imenovane težke kovine) so pomemben razlog za zaskrbljenost saj so nerazgradljive in tako v tleh ostajajo.             Danes smo priča globalnemu razcvetu urbane hortikulture in vrtičkarstva, tudi na onesnaženih tleh. Nova praksa izpolnjuje več funkcij; od pridelave hrane do večje kohezivnosti lokalnih skupnosti in blaženja socialno-ekonomskih napetosti. Hkrati pa raziskave kažejo, da vsebnost strupenih kovin v zelenjavi in poljščinah pridelanih na urbanih zemljiščih pogosto presega evropske zakonsko dovoljene vrednosti. Prekoračene vsebnosti Pb so bile izmerjene pri več kot polovici zelenjave pridelane v Berlinu (Nemčija). Učinkoviti ukrepi remediacije onesnaženih zemljišč so torej nujno potrebni.   Nedavno smo dokazali tehnično in cenovno učinkovitost nove tehnologije pranja tal s kelatnim ligandom etilendiaminteraacetatom (EDTA) za tla onesnažena s strupenimi kovinami. Nova tehnologija omogoča recikliranje EDTA in procesnih vod s kombinacijo reakcij substitucij in izobarjenja v pH gradientu. Elektrokemijsko poliranje pa omogoča uporabo procesnih vod v zaprtem procesnem ciklu. Kot model smo uporabili s Pb, Zn in Cd onesnažena tla iz Mežiške doline. Preden bo nova tehnologija lahko uporabljena tudi širše jo bo potrebno preizkusiti na različnih vrstah urbanih tal in za različna onesnažila. Čeprav remediacija tal z EDTA uspešno zmanjšuje tveganja za zdravje ljudi, pa so v procesu kemijske ekstrakcije iz takih tal delno odstranjena tudi mikrohranila in uničena talna fauna. Ali taka tla sploh omogočajo rast rastlin in so primerna za kmetijsko rabo? Kateri ukrepi so potrebni za njihovo revitalizacijo in povrnitev remediiranih tal kot rodovitnega in varnega rastlinskega substrata? Lahko štejemo pranje tal z EDTA med zelene in trajnostne metode remediacije? Na ta vprašanja bomo odgovorili z multi-disciplinarnim raziskovalnim pristopom:   1.) Remediirali bomo (v laboratorijskem in pilotnem merilu) pedološko raznovrstna vrtna tla iz urbanih območij v Sloveniji z različno zgodovino onesnaževanja. Tehnologijo bomo razvili tudi za odstranjevanje As ter jo ocenili z metodo Analize življenskega cikla (LCA).    2.) Uporabili bomo učinkovite postopke revitalizacije za obnovo kakovosti tal in ohranitve z EDTA remediiranih tal kot rodovitnega in varnega rastlinskega substrata. 3.) Raziskali bomo dinamiko sproščanja po remediaciji preostalih emisij (kovin in EDTA) iz tal in razvili tehnike omejevanja tveganja. 4.) Raziskali bomo rast poljščin, zelenjave, trav in okrasnih rastlin na remediiranih tleh in kakovost ratlin ocenili glede na zakonodajna določila o varni in zdravi hrani. 5.) Novo tehnologijo remediacije bomo ovrednotili glede na določila koncepta zelene in trajnostne prakse remediacije ter jo ocenili s primerjalno analizo alernativnih remediacijskih ukrepov.   Rezulati projekta bodo zagotovlili celovito informacija o pogojih pod katerimi je uporaba nove tehnologije učinkovita. Pokazali bodo na pomen remedicije tal v širšem konceptu trajnostnega razvoja urbanih središč.
Pomen za razvoj znanosti
Rezultati projekta so potrdili primernost in učinkovitost nove tehnologije pranja tal s kelatnim ligandom EDTA. Nova tehnologija reciklira EDTA in vse procesne vode v zaprti procesni zanki, odpadnih voda in potencialno nevarnih emisij iz remediiranih tal ni. Majhno količino trdnih odpadkov je v krožnem gospodarstvu kot surovino možno koristno uporabiti, kar bo zahtevalo nadaljnje raziskave. Tehnologija omogoča odstranjevanje in trajno zmanjšanje strupenosti nevarnih kovin kot so Pb, Zn in Cd ter imobilizacijo elementov, ki tvorijo nevarne oksianione, npr. As. Remediacija močno zmanjša vnos nevarnih kovin v rastline. Remediacija je uspešna za tla z različnimi lastnostmi in z različnimi koncentracijami nevarnih elementov. Večjih posegov v lastnosti, kvaliteto in funkcioniranje tal ni. Julija 2011 je Evropska komisija (EC) izdala poročilo (Science for Environment Policy, EC, 2011), ki obravnava pomanjkanje ocen in vrednotenja tehnologij remediacije tal. Prav pomanjkanje ustreznih tehnologij remediacije tal je eden izmed ključnih razlogov zaradi katerih EC ni sprejela novo direktivo o varstvu tal (Soil Framework Directive, COM (2006) 232), deloma pa je to tudi posledica razpršenih informacij o aplikaciji in učinkovitosti novih tehnologij ter pomanjkanja ustreznega znanja in zaupanja pri odločevalcih. Z rezultati projekta je zagotovljena informacija o pogojih pod katerimi je uporaba nove tehnologije varna in učinkovita. Dokazana je prednost nove tehnologije pranja tal v primerjavi s konvencionalnimi postopki, predvsem glede na vidik trajnostne rabe tal. Rezultati bodo pomembni v v širšem konceptu trajnostnega razvoja urbanih središč.
Pomen za razvoj Slovenije
Pod pritiskom civilnih združenj in nevladnih organizacij je parlament R. Slovenije potrdil zakonodajo o uvrstitvi območja Celja med degradirana območja, predvsem zaradi onesnaženih tal. Mežiška dolina ter industrijski mesti Jesenice in Litija sta soočeni z zelo podobnimi problemi. Vroče točke onesnaženja s Pb najdemo tudi v urbanih okoljih s preteklim intenzivnim prometom kot so npr. Domžale, Ljubljana. Dostopnost učinkovitih metod remediacije tal in s tem regeneracije zemljišč bo pomembno orodje pri revitalizacij teh degradiranih, predvsem urbanih območij. Inovativne tehnologije remediacije se morajo dokazati tako v laboratorijskih, pilotnih kot tudi demonstracijskih nivojih. Projektni partner Envit doo je vodilni partner pri Life+ projektu ReSoil v okviru katerega je bila v Prevaljah postavljena demonstracijska remediacijska naprava kapacitete 6 ton tal na dan. Naprava deluje na osnovi patentirane tehnologije, ki je bila deloma razvita v tem projektu. Do sedaj je v EU le malo inovativnih, trajnostnih tehnologij doživelo priznanje in uveljavitev. V praksi še vedno prevladujejo običajne, ne-trajnostne metode “izkopa in deponiranja” onesnaženih tal. Glavne ovire za prevzem alternativnih tehnologij remediacij tal so stroški, pomanjkanje zaupanja in pomanjkanje znanja. Rezultati projekta bodo povečali zaupanje v novo tehnologijo pranja tal.
Najpomembnejši znanstveni rezultati Letno poročilo 2014, 2015, zaključno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati Letno poročilo 2014, 2015, zaključno poročilo
Zgodovina ogledov
Priljubljeno