Dirvožemio užterštumas ir valymas

GARgždų “Vaivorykštės” gimnazijos 2bg klase Dirvožemio Užterštumas IR VALYMAS Referatas Darba atliko 10 klases kurso Mindaugas Paulauskas 2006 05 09. Gargždai 2006 Nafta - šis žodis kiekvieną dieną linksniuojamas viso pasaulio masinės informacijos priemonėse. Šis „juodasis žemės auksas" ne tik teikia daug naudos, bet ir sukelia nemažai problemų, ypač aplinkosauginių. Tai ir klimato kaita, žemės apsauginio ozono sluoksnio ardymas, jūrų ir vandenynų dirvožemio, grunto, pa­viršinių gruntinių ir požeminių vandenų tarša, bioįvairovės naikinimas ar skurdinimas.Naftą jos produktai ir jų priedai (komponentai)yra pavojingi, toksiški, o daugeliu atvejų net kance­rogeniški. Patekę į aplinką jie naikina visą kas gyva joje. Neigiamai veikia ir žmogų ir jo gyvenamąją aplinką. Pauosčio geležinkelio stoties valymas Mūsų šalis nuo seno buvusi tradicinė agrarinė-praėjusio amžiaus antroje pusėje tapo industrine. Išaugo energijos poreikis, jos gamyba ir sunaudojimas. Pagrindimu elektros ir šilumos energijos šaltiniu tapo atvežtinis mazutas, kurio sieringumas siekė net 3 o/o. Išaugo kitų naftos produktų sunaudojimas. Pastačius Klaipėdos naftos eksporto terminalą, Mažeikių naftos perdirbimo gamyklą, nutiesus naftotiekį į ją ir pradėjus naftos gavybą pajūrio lygumoje ir Žemaičių aukštumų aukštumų vakarų atšlaitėse,Lietuva tapo naftos tranzito, gavybos, perdirbimo ir eksporto šalimi. To meto ūkio sankloda, žemos energetinių išteklių kainos, visuomenės ekologinis neraštingumas, nee­fektyvios gamybos technologijos, bloga transporto sistemų būklė, nekontroliuojama buvusios sovietinės kariuomenės veikla - tai priežastys, kurios privedė prie tokio didelio aplinkos teršimo, kūno pasekmės vis Tanklaivio „Globė Assimi" 1981 m. dar ryškiai matomos. Darėsi nesaugu avarijos padariniai jaučiami ir po ne tik gamtai, bet ir žmogui. Tas pavojus ir po 20 metų jaučiamas ir šiandien. Galingas naftos ir jos produktų srautas kiek­vieną dieną teka šalia mūsų sausu­moje, o dar didesnis srautas - Baltijos jūra pietų ir vakarų kryptimis. Mes tapome suspausti matomų ir nemato­mų naftos srautų gniaužtų o garsioji D-6 platforma lyg vinis tai sutvirtina. Šalies, ypač pajūrio, gyventojams 1981 m. lapkričio 21-oji ilgam įstri­go atmintyje. Tanklaiviui „Globė "sporto mazgai permirkę naftos Assimi" įsirėžus į šiaurinį Klaipėdos produktais uosto molą, daugiau kaip 16000 tonų mazuto pasklido uoste ir jūros pa­krantėje net iki Liepojos. Tik daugelio žmonių pasiaukojamo darbo dėka, sunkiomis hidrometeorologinėmis sąlygomis, paprasčiausiomis priemonėmis, kastuvais ir kibirais pagrindinė išsiliejusio mazuto masė buvo surinkta. Šiuolaikiniai valymo darbai yra daug pažangesni. Grunto valymo technologija, sukurta ir įdiegta Klaipėdos eksperimentinėje bazėje, yra realizuojama, paskleidžiant 0,35-0,45 cm storio sluoksniu, purenant specialiu purintuvu 2 kartus per savaitę, įterpiant biopreparatą 4 kartus per metus gegužės 5-10, birželio 5-l0, liepos 5-10, rugpjūčio 5-10 dienomis ir tręšiant azoto trąšomis 2 kartus per mėnesį, o fosforo ir kalio trąšomis 1 kartą per mėnesį. Užteršto grunto valymo kryptis – kaupuose, jį sukraunant tam tikra tvarka ant laidaus drenuojančio pagrindo, įterpiant aeracinę sistemą, ir laistant paruoštu tirpalu, įnešant biogeninius elementus. Ši valymo technologija taikoma Kauno ir Vilniaus grunto valyklose ir Panevėžio aikštelėje. Žvilgtelėkime, kaip vyksta valymo darbai. Po užterštu gruntu išvedžiojami vamzdžiai. Vienais teka suspaustas oras, kitais – ploviklis. Dugne reaktorius. Visą valomojo grunto teritoriją semia vanduo. Iš valomojo grunto išeina du vamzdžiai, viename – nafta, kitame – ploviklis. Kadangi, kaip jau minėta, plovikliai brangūs, tai ir kilo mintis juos panaudoti dar kartą. Tiesa, toks ploviklis yra šiek tiek silpnesnis, todėl jį reikia sustiprinti papildomomis medžiagomis. Kiek jų reikia, galėjo nurodyti tik eksperimentai. Eksperimentuojant paaiškėjo, jog ploviklį galima panaudoti net 4 kartus, tik į jį kiekvieną kartą reikia įdėti vis daugiau papildomų medžiagų. Tačiau tai atpigina užteršto grunto valymą. Gerinant jau sukurtą technologija, teko išspręsti du uždavinius – už atliekamus darbus imti mažesnį atlygį arba sparčiau, išlaikant puikią kokybę, atlikti visus valymo darbus. Tik pigiau arba sparčiau atlikti darbai padeda konkuruoti su kitais šių paslaugų teikėjais. Užterštą gruntą galima labai greitai išplauti, bet tuomet reikia kelti temperatūrą, o kai keliama temperatūra, smarkiai pabrangsta valymas. Todėl ploviklį reikia šildyti. Čia ir prasideda optimizavimas, kai imama žiūrėti į temperatūros ir laiko parametrus siekiant vieno tikslo: kaip kokybiškai, mažiausiomis sąnaudomis išvalyti kubinį metrą užteršto grunto 1 – užteršto grunto kaupimas, 2 – užteršto grunto plovimas su biologinio ploviklio tirpalu, 3 – biologinio ploviklio paruošimas, 4 – mechaninis ploviklio atskyrimas nuo naftos teršalų ir grunto dalelių, 5 – ploviklio atskyrimas nuo naftos teršalų, jį leidžiant per naftos produktų sorbentą, 6 – naftos surinkimas, 7 – mechaninis naftos teršalų bei dumblo atskyrimas nuo vandens, 8 – biologinis nafta užteršto vandens valymas, 9 – naftą ir jos produktus sorbuojantis filtras, 10 – maistinių medžiagų ir naftą oksiduojančių mikroorganizmų paruošimas Užterštumas sunkiaisiais metalais Tirta galimybė valyti sunkiaisiais metalais – kadmiu, chromu, variu, nikeliu, švinu ir cinku – užterštą durpingą dirvožemį ekstrahuojant juos etilendiamintetraacto rūgšties natrio druskos (Na-EDTA) tirpalais. Nustatyta, kad metalų ekstrakcija šiuo reagentu tam tikromis sąlygomis vyksta lengviau negu apdorojant tą patį dirvožemį koncentruotomis rūgštimis. Daugiausia Na-EDTA tirpalu pašalinama kadmio ir švino, nežymiai – chromo. Kitų metalų padėtis tarpinė. Optimalios ekstrakcijos sąlygos – 0,1 M Na-EDTA tirpalas, esant pH 4 ir 20 oC temperatūrai. Naudojant pratekamą anglinio audinio katodą, elektrolizės būdu galvanostatinėmis sąlygomis iš gautų Me-EDTA tirpalų galima visai išskirti varį, iš dalies – kitus metalus. 1. Įžanga Sunkiaisiais metalais užterštų dirvožemių Lietuvoje yra nemažai, taigi jų nukenksminimas aktualus. Tai gali būti atliekama imobilizuojant sunkiuosius metalus dirvožemyje arba juos įvairiais būdais pašalinant, pvz., elektrokinetiniu būdu ar ekstrahuojant įvairiais cheminiais reagentais. Vienas iš pastaruoju metu siūlomų valymo būdų yra metalų ekstrakcija etilendiamintetraacto rūgštimi arba jos natrio druska (Na-EDTA). Tai stiprus kompleksadaris, sudarantis stabilius kompleksinius junginius su daugeliu metalų. Chelatinių kompleksintojų, tarp jų ir EDTA, panaudojimas sunkiesiems metalams pašalinti iš dirvožemio aprašytas daugelyje darbų . EDTA laikoma nenuodinga medžiaga, tačiau nepageidautina dėl metalų soliubilizavimo, be to, yra gana brangi, todėl po ekstrakcijos tikslinga ją regeneruoti ir naudoti pakartotinai. Metalai iš EDTA kompleksų gali būti išskirti elektrolitiškai. Siekiant kartu regeneruoti EDTA, tai galima atlikti celėje su katijonitine membrana atskirta anodine sritimi – tokiu būdu išvengiama anodinės EDTA oksidacijos. Metalų ekstrakcijos efektyvumas labai priklauso nuo dirvožemio sudėties, nulemiančios savo ruožtu metalų junginių formas ir jų stabilumą. Analizuoti pagrindiniai teršiantys metalai: Cu, Cd, Cr, Ni, Pb ir Zn. Ekstrakcija kiekvienu atveju buvo atliekama lygiagrečiai iš 3–4 bandinių, o rezultatu laikytas analizės aritmetinis vidurkis. Kraštinių verčių skirtumai nuo vidurkio neviršijo 20%. Bendras metalų kiekis dirvožemyje paprastai nustatomas naudojama ekstrakcija “karališkąją degtine” – HCl ir HNO3 rūgščių mišiniu (3:1). Tessier yra klasifikavęs metalų ekstrakcijos iš dirvožemio metodus pagal cheminį jų ryšį su dirvožemio komponentais ir pasiūlęs bendrą metalų kiekį nustatyti ekstrakcija HF ir HClO4 rūgščių mišiniu. Šiame darbe naudotas ir pastarasis, ir “karališkosios degtinės” metodas. Judriosios metalų formos nustatytos ekstrahuojant natrio acetato tirpalu, esant pH 4,8 2. Metodika Dirvožemis tyrimams imtas iš Alytaus mieste esančio išdžiūvusio Dailidės ežero, kuriame daug metų iš pramoninių nuotėkų kaupėsi sunkieji metalai. Dirvožemio bandiniai imti iš 0,3–0,7 m gylio įvairiose vietose ir sąlyginai pavadinti 1D, 3D, 4 D ir 5D. Pagrindinę dirvožemio dalį sudarė durpės. Bandiniai džiovinti iki pastovaus svorio 105oC temperatūroje ir susmulkinti keraminėje grūstuvėje. Dirvožemio pH nustatyta maišant 2 g bandinio su 20 cm3 distiliuoto vandens (1 h), po to matuojant filtrato pH. Ekstrakcija atlikta įvairios koncentracijos Na-EDTA tirpalais distiliuotame vandenyje. pH koreguota naudojant praskiestus HNO3 arba NaOH tirpalus. Dirvožemio suspensija tirpale maišyta 24 h mechaniniu kratytuvu. Po ekstrakcijos tirpalas buvo atskiriamas centrifuguojant, o metalai tirpale nustatyti atominės adsorbcijos spektrometrijos metodu (AAS), naudojant Perkin-Elmer 603 spektrofotometrą (JAV). Organinės anglies kiekis dirvožemyje nustatytas Grindelio metodu, oksidinant anglį šešiavalenčiu chromu, vėliau titruojant nesureagavusį chromą(IV) Moro druska. Azoto kiekis nustatytas Kjeldalio būdu. Visais atvejais tirti 3 lygiagretūs bandiniai. Analizuojant anglį, kraštinių verčių skirtumas neviršijo 4%, o azotą – 0,5%. Sunkieji metalai iš EDTA ekstraktų buvo išskiriami elektrolitiškai celėje (1 pav.), kurioje katolitas cirkuliavo pro anglies pluošto katodą, o anodinė sritis buvo atskirta katijonitine membrana MK-40. Katodinė poliarizacija Me-EDTA kompleksų tirpaluose matuota potencijostatu PS-305 (Elchema, JAV). 1 pav. Elektrolizinio metalų išskyrimo celė: 1–katolitas, 2–anolitas, 3–katijonitinė membrana, 4–gumos tarpinė, 5– tefloninė katodo sekcija, 6–tefloninė anodo sekcija, 7–titano žiedas, 8–anglies audinio katodas, 9–nerūdijančio plieno anodas, 10–peristaltinis siurblys, 11–pH-metras Ištirta sunkiųjų metalų ekstrakcijos efektyvumo priklausomybė nuo Na-EDTA koncentracijos, pH ir temperatūros. Bendras metalų kiekis ir judrioji jų dalis bandiniuose parodyta 1 lentelėje. Kaip matyti is lenteles duomenų judriosios formos dažniausiai sudaro nedidele bendro metalu kiekio dali. Kadangi dirvožemyje daugiausia yra durpių, tai metalai, matyt yra susijungę su jose esančiomis humininėmis ir fulvo rūgštimis i patvarius kompleksinius junginius. Antroje lentelėje parodyti metalu ekstrakcijos įvairiomis sąlygomis rezultatai. 1 lentelė. Bendras metalų kiekis ir judrioji jų dalis (mg/kg) dirvožemio bandiniuose* Metalai Bandymai 1D 3D 5D Bendras Judrioji dalis Bendras Judrioji dalis Bendras Judrioji dalis Cd 8 0 3 1 1 0 Cr 200 0.4 17 2 39 1 Cu 350 0 14 2 44

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!