Efektivita chemické stabilizace kontaminované půdy pomocí amorfního oxidu manganu

Abstract

Riziko spojené s kontaminací půd toxickými (polo)kovy je aktuálním tématem životního prostředí. Jednou z in situ sanačních technologií je chemická stabilizace kontaminovaných půd, např. pomocí přídavku oxidů železa, manganu nebo hliníku. Oxidy manganu se přirozeně vyskytují v půdách a díky svým příznivým vlastnostem, jako např. nízkému bodu nulového náboje, vysokému specifickému povrchu a struktuře umožňující snadné přijetí iontů, mohou být dobrými sorbenty toxických kovů a polokovů. Předmětem této diplomové práce je zjištění efektivity chemické stabilizace kontaminované půdy pomocí amorfního oxidu manganu (AOM) v různých pH podmínkách. V zemědělské půdě z oblasti Příbrami kontaminované imisemi z olověné hutě, s koncentracemi Pb 1 100 mg/kg, Zn 294 mg/kg, Cd 4,98 mg/kg, As 118 mg/kg a Sb 48,9 mg/kg, byl uložen AOM po dobu 2 a 6 měsíců. Na takto ošetřené půdě byl následně proveden pH-statický loužící test v rozsahu pH 3-8. Přítomnost oxidu v půdě vedla k zvýšení jejího přirozeného pH (z 5,77 původní půdy na 6,59 při 2 měsících inkubace a 6,23 po 6 měsících). Zatímco u Cd a Zn nebyl pozorován výrazný vliv AOM na vyluhovatelnost, v případě Pb, Cu, As a Sb se sorbent jevil jako efektivní stabilizační činidlo. K snížení dostupnosti Pb došlo pouze v kyselých podmínkách (např. při pH 3 na 22 % u vzorku s...

Soil contamination by toxic metals and metalloids is currently one of the most discussed topics in the environmental sciences. Chemical stabilization of contaminated soils using amendments such as Fe, Mn and Al oxides belongs to one of the in situ remediation methods. Manganese oxides are naturally present in soils and they exhibit a number of properties for being efficient sorbents of toxic metal(loid)s, such as a low point of zero charge, a large specific surface and a structure that allows ion acceptance. The focus of this thesis is to determine efficiency of chemical stabilization of a smelter-contaminated soil using the amorphous manganese oxide (AMO) under various pH conditions. The agricultural soil polluted by emission from a Pb smelter (located in Příbram, Czech Republic; Pb 1 100 mg/kg, Zn 294 mg/kg, Cd 4.98 mg/kg, As 118 mg/kg and Sb 48.9 mg/kg) was amended with the AMO and incubated for 2 and 6 months. The soil was subsequently subjected to a pH-static leaching procedure in the pH range of 3-8. The presence of AMO in soil increased the soil natural pH from 5.77 to 6.59 and 6.23 after 2 and 6 months, respectively. The pH-static experiments indicated that no effect of the AMO treatment was observed for Cd and Zn, whereas the leaching of other contaminants (As, Cu, Pb, Sb) decreased...