1 / 35

OCHRANA PÔDY

OCHRANA PÔDY. Inžinierstvo ochrany vody a pôd 3.Bc. TOŽP. Vznik a vývoj pôdy. Materská hornina vznikla v priebehu geologických období a vystupuje v troch základných typoch:

vesta
Télécharger la présentation

OCHRANA PÔDY

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. OCHRANA PÔDY Inžinierstvo ochrany vody a pôd 3.Bc. TOŽP

  2. Vznik a vývoj pôdy Materská hornina vznikla v priebehu geologických období a vystupuje v troch základných typoch: • Vyvreliny- pokrývajú najväčšiu časť zemské-ho povrchu. Vznikli postupným chladnutím žeravej magmy vyvrhnutej na povrch zeme. • Usadené horniny - vznikajú nahromadením zvetraných častí primárnych hornín,zanesených vetrom či vodou na vzdialené miesta. • Premenené horniny - vznikajú premenou primárnych vyvrelín a sekundárnych usadenín.

  3. Profil pôdy je rozdelený do vrstiev (horizontov) so špecifickými fyzikálnymi, chemickými a biologickými vlastnosťami.

  4. Charakteristika a funkcie pôdy • Pôda je rozhodujúcou výrobnou a sociálnou základňou krajiny. Lokálne je často len jediným ekonomickým (existenčným) zdrojom pre život a sociálnu zabezpečenosť miestneho obyvateľstva. • Pôda predstavuje rozhodujúci prírodný zdroj a súčasne aj ekonomický a eko-sociálny potenciál krajiny. • Umožňuje produkovať potraviny a suroviny, recykluje odpady, tvorí leso-poľnohospodársku krajinu, • Filtruje a zadržiava vodu, umožňuje využívať a zhodnocovať slnečnú energiu, zabezpečuje kolobeh a ekologicky vyváženú bilanciu látok v prírode, udržiava diverzitu rastlinných a živočíšnych druhov na našom území • Primárne formuje kvalitu životného prostredia, je zdrojom surovín a kultúrnym dedičstvom obyvateľstva.

  5. Parametre pôdy Na základe variability v čase môžeme rozlíšiť: • stabilnéparametre pôdy (napr. hĺbka pôdy, zrnitosť pôdy), • relatívne stabilné (obsah solí, obsah organickej hmoty v pôde, kontaminácia ťažkými kovmi), • relatívne dynamické (pH, obsah živín), • dynamické(vlhkosť a teplota pôdy, mikrobiálna aktivita a pod.).

  6. Parametre pôdy K indikátorom kvality pôdy patria nasledujúce parametre: • Fyzikálne parametre (štruktúra, textúra, hĺbka, hydraulická vodivosť, maximálna a retenčná vodná kapacita, objemová hmotnosť a pórovitosť) • Chemické a fyzikálno–chemicképarametre (obsah a kvalita humusu, obsah dusíka, pH, celková katiónová výmenná kapacita, vodivosť, obsah živín (N, P, K,Ca, Mg) a obsah rizikových prvkov a organických kontaminantov) • Biologické parametre pôdy (C, N biomasy mikroorganizmov, potenciálne mineralizovateľný N, respirácia, aktivita pôdnych enzýmov) .

  7. Znečistenie pôd

  8. Monnitoring pôdy - Merané veličiny • územná identifikácia monitorovacích lokalít • klasifikácia pôdy a označenie horizontov • fyzikálne vlastnosti • pôdna reakcia pH a obsah uhličitanov • makroživiny (C, O, H - N, P, K, Ca, Mg) • mikroživiny (S, Fe, Mn, Zn, Cl, B) • humus • výmenné katióny a sorpčný komplex -schopnosť pôdy viazať z pôdneho roztoku chemické látky a udržiavať ich v pôde. • stopové prvky v rastlinách  • totálny obsah stopových prvkov • organické kontaminanty a indikátory rádioaktívneho znečistenia

  9. Kontaminácia pôd Ku kontaminácii môže dôjsť: • priamymi zásahmi (aplikáciou priemyselných odpadov, čistiarenských kalov, dnových sedimentov, pesticídov, hnojív, kontaminovanými závlahovými vodami a i.) • nepriamo - produkciou emisií dopadajúcich na pôdu (predovšetkých z priemyslu, energetiky a dopravy).

  10. Degradácia pôdy • Degradácia pôdy vyjadruje pokles až zánik pôdnej úrodnosti.  Všeobecne sa rozlišujú • chemická- napr. zmena mechanizmu pôd vplyvom priemyselných exhalátov, acidifikácia, alkalizácia a salinizácia pôd, • fyzikálna- napr. zhutňovanie pôdy vplyvom ťažkej mechanizácie a veľkoplošných závlah, zvýšená plošná erózia a akumulácia pôd ako dôsledok veľkoplošného hospodárenia bez primeraných protieróznych opatrení), • biologická - deficit organických a minerálnych hnojív, nesprávne striedanie plodín, zlé spracovanie pôdy a i.

  11. Znečistenie pôdy ropnými látkami • Ropné látky sa môžu vyskytovať v o forme:plynu,kvapaliny,emulzie vo vode,roztoku vo vode. • rozsah ohrozenie nie je daný vlastnosťamiZL (toxicitou, organoleptickými vlastnosťami a pod.), a množstvom. • úniky malého rozsahu – tzv. ropné poruchy vznikajúce prevažne pri poruchách zariadení s únikom len niekoľko litrov ropnej látky, • úniky väčšieho rozsahu – tzv. ropné nehody, pri ktorých môže uniknúť niekoľko desiatok litrov ropnej látky (do 200 litrov), • ropné havárie

  12. Únik ropných látok do horninového prostredia :1.Infiltrované množstvo ropnej látky do určitej doby neprekračuje pohlcovaciu kapacitu zeminy v danej oblasti, hladina podzemnej vody je hlboko.

  13. Únik ropných látok do horninového prostredia :2.Infiltrované množstvo ropnej látky dosiahne nepriepustné podložie alebo hladinu podzemnej vody.

  14. Spôsoby ochrany pôdy • Rekultivácia (obnova lesných a poľnohospodárskych pozemkov ) • Technická – realizácia protieróznych opatrení,agrotechnická (meliorácia), úprava terénu, odvodňovanie, drtenie, lámanie skál, stavebná úprava, rekonštrukcia a modernizáciasilážnych žľabov, močovkových kanalizácií, žúmp a zásobníkov,spevnených plôch, ai. • Biologická– zúrodňovanie, zalesnenie, zavezenie vrstvou zeminy (napr. skládky odpadu), sadovnícke úpravy apod. • Izolácie- proti priesakom sú íl a prírodný asfalt. Dnes sú íly nahradzované bentonitmi, prírodné asfalty asfaltom z ropy a stále vo väčšej miere sa používajú geotextílie a fólie z rôznych syntetických materiálov - PVC, PE, PP, kaučuky a pod. • Dekontaminácia a sanácia Dekontaminácia (odstránenie znečistenia) je súbor opatrení, princípov, metód, postupov a činností, ktorých cieľom je očistenie pôdy, resp. inej zložky životného prostredia od materiálu biologického pôvodu. Sanácia- odstránenie škôd úpravou územia a územných štruktúr.

  15. Metódy sanácie kontaminovaného prostredia • Podľa druhov polutantov, ktoré treba sanovaťropné látky,tekuté chlorované uhľovodíky, polychlorované bifenily,ťažké a toxické kovy, atd. ) • Podľa miesta použitia (sanačného zákroku): • „In situ“ (na mieste) – vykonáva sa priamo v horninovom prostredí, kde zmenou vstupných parametrov je možné dosiahnuť zmenu vlastností kontaminantu (rozpustnosti, mobility, a i.) a/alebo odstránenie kontaminantu. • „Ex situ“resp.„off site“– vykonáva sa mimo lokalitu sanačného zásahu po separácii kontaminovaného média (napr. odťaženie zeminy a sanácia na dekontaminačnej ploche alebo odčerpanie vody a zneškodnenie čistiarni odpadových vôd). • “On situ“– na povrchu znečisteného miesta (horninového prostredia, resp. pôdy).

  16. Podľa použitého mechanizmu čistenia - postupu : 1.Fyzikálno-chemické metódy 2.Biologické metódy 3.Termické 4.Iné. Podľa stupňa a metódy odstránenia znečistenia: 1. pasívne – konzervačné, 2. aktívne – odstránenie polutantovseparáciou, prevodom do inej zložky ekosféry, formou biodegradácie, spaľovaním, radiačným rozkladom a iné.

  17. Fyzikálno-chemické metódy • Pranie zemín • Vymývanie pôdy - Aplikácia povrchovo aktívnych látok • Mokrým osievaním, mletím a preplachovaním • Elektrokinetická dekontaminácia • Solidifikácia, stabilizáciacementáciu, bitumenizáciu, vitrifikáciu • Extrakcia • Chemická extrakcia rozpúšťadlom • Dvojfázová extrakcia • Chemická redukcia / oxidácia • Chemická oxidácia • Dehalogenácia

  18. Fyzikálne a chemické • Elektrokinetická dekontaminácia • Vymývanie pôdy • Solidifikácia a stabilizácia • Zakrytie, uzavretie, enkapsulácia • Vitrifikácia Elektrokinetická dekontaminácia Vymývanie pôdy Zakrytie, uzavretie, enkapsulácia

  19. Biologické metódy Biodegradačné technológie slúžia na odstraňovanie organických kontaminantov z kvapalných a pevných materiálov pomocou mikroorganizmov: • BIO- Air sparging • Bioslurping • Bioventing • Biopiles • Landfarming • Fytoremediácia • Podporovaná bioremediácia • Monitorovaná prirodzená atenuácia • Kompostovanie

  20. Biosparging v praxi

  21. Biodegradácia v lagúnach

  22. Vyššími hubami upravená drevná biomasa ako pôd aditívum do kontaminovaných pôd

  23. Biopiles v praxi • Biopiles v praxi

  24. Diagram zobrazujúci procesy fytoremediácie kovov

  25. Schéma dekontaminácie saturovanej zóny „in situ

  26. Dekontamináciazemín „ex situ“

  27. Termické metódy dekontaminácie zemín Termické metódyt.j. tepelného ošetrenia a tepelnej podpory je skupina metód využívajúcich tepelnú energiu na podporu degradácie kontaminantov v horninovom prostredí, napr. • odporové zahrievanie, • vstrekovanie vodnej pary, • termická desorpcia in situ, • zatláčanie horúceho vzduchu, • konduktívny ohrev a pod.

  28. Termické metódy „in situ“ • Extrakcia pary je extračná technológia, ktorá využíva teplotu pre zvýšenie kvapalnatosti polutantov v pôde. • Vitrifikácia využíva teplo ku taveniu pôd a rozkladu vybraných organických polutantov.

  29. Vitrifikácia Solidifikácia a stabilizácia

  30. Termické metódy „ex situ“ • Nízkoteplotná termická desorbcia - pri ohreve pôdy na teplotu 90o až 320° C. • Vysokoteplotná termická desorbcia - od 320o do 560° C, • Vitrifikácia „ex situ“- princípom metódy je „zaskeletovanie“ odpadu. • Spaľovanie

  31. Iné metódy • Capping –prekrytie, označované aj ako zakrytie, uzatvorenie či enkapsulácia • Skládkovanie

  32. Metódy sanácie podzemnej, povrchovej vody a priesakovej vody (výluhov) Podobne jako metódy sanácie pôd a zemín je možné aj sanačné metódy vôd rozdelit podľa použitého princípu nasledovne: • Postupy „in situ„ • Fyzikálno-chemické metódy • Biologické metódy • Termické metódy • Postupy „ex situ“ • Fyzikálno-chemické metódy • Biologické metódy

  33. F-CH postupy „in situ„ • Air sparging– vháňanie stlačeného vzduchu pod hladinu podzemnej vody sieťou air spargingových vrtov, pri prieniku telesom podzemnej vody vzduch viaže prchavé zložky kontaminantov obsiahnuté v hornine a rozpustené v podzemnej vode (kombinuje sa s ventingom). • Bioslurping– kombinácia (bio)ventingu a vákuového odsávania produktu z hladiny podzemnej vody („zosrkávanie“). • Chemická oxidácia – aplikácia oxidačného činidla (vo forme vodného roztoku – najčastejšie manganistan draselný, peroxid vodíka alebo Fentonovo činidlo, ...) do saturovanej zóny, aby tu došlo k deštrukcii kontaminujúcich látok rozpustených vo vode, nasorbovaných v horninovom prostredí alebo prítomných vo forme voľnej fázy. • Dvojfázová extrakcia – metóda podobná bioslurpingu niekde aj ako ekvivalent (dual phase extraction, vacuum enhanced extraction, ...). Rozdiel je v kombinácii zosrkávania produktu z hladiny podzemnej vody s bioventingom (bioslurping) alebo s ventingom. • Air strippingvo vrtoch alebo studniach – modifikácia metódy air stripping. Do saturovanej zóny sa dopravuje vzduch vháňaním do sanačného vrtu, pričom z toho istého vrtu sa vzduch po prechode podzemnou vodou aj odsáva. • Pasívna resp. reaktívna bariéra (drenážna stena, hydraulická clona)

  34. F-CH metódy „ex situ“ • Adsorpcia - dochádza k hromadeniu kontaminujúcich látok na povrchu adsorbentu (napr. polymérová živica, vyzrážané oxidy kovov, bentonit, koks, rašelina popolček a podobne), • Absorpcia(pohlcovanie) dochádza k prestupu hmoty medzi plynnou a kvapalnou fázou až do dosiahnutia absorpčnej rovnováhy (v kolónach, odlučovačoch alebo absorbéroch – rozprašovacích, prebublávacích či kaskádových); • Chemická oxidácia – premena organických polutantov na neškodné alebo menej toxické látky v silne oxidačnom prostredí dosiahnutom prídavkom oxidačného činidla ako je Fentonovo činidlo, manganistan draselný či sódny, peroxodvojsíran sódny, ozón a podobne, vykonáva sa v chemických reaktoroch;

  35. Biologické metódy • Kontaminovaná podzemná voda vyčerpaná na povrch sa privádza do bioreaktorov(aerobných, anaerobných, s prídavkom kometabolických zlúčenín a podobne), kde sú optimalizované podmienky pre biologické odbúranie polutantov. • V niektorých prípadoch je možné využiť umelú mokraď, resp.koreňovú čistiareň, ktorá je určená na čistenie podzemnej vody, pri čom sa využívajú prirodzené geochemické a biologické procesy v umelo pripravenom ekosystéme.

More Related