Εξυγίανση ρυπασμένου εδάφους με χρήση φυσικού ζεόλιθου = Remediation of contaminated soils using natural zeolite.

Περίληψη

Εδαφικά δείγματα από την περιοχή του ΑΗΣ Αγίου Δημητρίου Κοζάνης,  συλλέχθηκαν από τρείς ορίζοντες, τον ορίζοντα Α (0-10 cm βάθος), τον ορίζοντα Β (45-75 cm βάθος) και τον ορίζοντα Γ (90-120 cm βάθος). Παρασκευάστηκαν μίγματα του εδαφικών δειγμάτων με 5 %κ.β., 10 %κ.β. και 25% κ.β. ζεολιθικό τόφφο τύπου-HEU (κλινοπτιλόλιθο-ευλανδίτη). Ο ζεολιθικός τόφφος περιέχει 83%κ.β. κλινοπτιλόλιθο, 3%κ.β. αργιλικά ορυκτά + μοσχοβίτη, 3%κ.β. χαλαζία, 3%κ.β. πλαγιόκλαστο και 8%κ.β. άμορφα υλικά. Τα εδαφικά δείγματα/μίγματα, περιέχουν ασβεστίτη (25-46%κ.β.), άμορφα υλικά (8-25 %κ.β.), χαλαζία (9-17 %κ.β.), κλινιπτιλόλιθο (0-21 %κ.β.), αργιλικά ορυκτά (3-10 %κ.β.) και σε χαμηλότερα ποσοστά σερπεντίνη, πλαγιόκλαστο, αμφίβολο, τάλκη, εττρινγκίτη, μοσχοβίτη και δολομίτη. Η συγκέντρωση του Na και K στα εκπλύματα, παρουσιάζει θετική συσχέτιση με το ποσοστό συμμετοχής του κλινοπτιλολιθικού ζεολιθικού τόφφου στα εδαφικά μίγματα, αυτή του Ca εμφανίζει αρνητική συσχέτιση, ενώ αυτή του Mg παρουσιάζει ελαφρώς αρνητική συσχέτιση. Η συγκέντρωση του Sr στα εκπλύματα όλων των δειγμάτων είναι πολύ χαμηλή, ενώ του Fe και του Mn είναι κάτω από το όριο ανιχνευσιμότητας. Η συγκέντρωση του Mo στα εκπλύματα των εδαφικών δειγμάτων/μιγμάτων είναι κάτω του ορίου ανιχνευσιμότητας έως 33 μg/L και οφείλεται στην συμμετοχή του κλινοπτιλολιθικού ζεολιθικού τόφφου. Η εκπλυσιμότητα του Cr στον κλινοπτιλολιθικό ζεολιθικό τόφφο είναι κάτω από το όριο ανιχνευσιμότητας. Το ποσοστό εκπλυσιμότητας του Cr στα εδαφικά δείγματα αυξάνει με το βάθος και είναι 0,003% για τον ορίζοντα Α, 0,006% για τον ορίζοντα Β και 0,020% τον ορίζοντα Γ. Οι συγκεντρώσεις του Cr στα εκπλύματα των εδαφικών δειγμάτων/μιγμάτων του ορίζοντα Α είναι 22-31 μg/L. Η συμμετοχή του κλινοπτιλολιθικού ζεολιθικού τόφφου σε ποσοστό 25 %κ.β. στο εδαφικό μίγμα του ορίζοντα Γ, μειώνει την συγκέντρωση του Cr στο έκπλυμα από 107 μg/L σε 83 μg/L δηλαδή, μειώνει την έκπλυση (αποδέσμευση) του Cr κατά 22,4%, ενώ στο εδαφικό μίγμα του ορίζοντα Β, μειώνει την συγκέντρωση του Cr στο έκπλυμα από 55 μg/L σε 41 μg/L δηλαδή, μειώνει την έκπλυση (αποδέσμευση) του Cr κατά 25,5%.

Soil samples from the area of Agios Dimitrios power plant in Kozani, were collected from three horizons, horizon A (0-10 cm depth), horizon B (45-75 cm depth) and horizon C (90-120 cm depth). Mixtures of soil samples were prepared with 5 wt%, 10 wt% and 25 wt% zeolitic tuff of HEU-type (clinoptilolite-heulandite). The Zeolitic tuff contains 83 wt% clinoptilolite, 3 wt% clay minerals + muscovite, 3 wt% quartz, 3 wt% plagioclase and 8 wt% amorphous materials. Soil samples/mixtures contain calcite (25-46 wt%), amorphous materials (8-25 wt%), quartz (9-17 wt%), clinoptilolite (0-21 wt%), clay minerals (3-10 wt%) and in lower percentages serpentine, plagioclase, amphibole, talc, ettringite, muscovite and dolomite. The concentration of Na and K in the leachates, shows a positive correlation with the percentage of participation of the clinoptilolitic zeolitic tuff in the soil mixtures, that of Ca shows a negative correlation, while that of Mg shows a slightly negative correlation. The concentration of Sr in the leachates of all samples is very low, while that of Fe and Mn are below the detection limit. The Mo concentration in the leachates of the soil samples/mixtures is below the detection limit up to 33 μg/L and is due to the participation of the clinoptilolitic zeolitic tuff. The Leachability of Cr in the clinoptilolitic zeolitic tuff is below the detection limit. The leachability rate of Cr in the soil samples increases with depth and is 0.003% for horizon A, 0.006% for horizon B and 0.020% for horizon C. The concentrations of Cr in the leachates of soil samples/mixtures of horizon A are 22-31 μg/L. The participation of clinoptilolitic zeolitic tuff at a rate of 25 wt% in the soil mixture of horizon C, reduces the concentration of Cr in the leachate from 107 μg/L to 83 μg/L namely, reduces the leaching (release) of Cr by 22.4%, while in the soil mixture of horizon B, reduces the concentration of Cr in the leachate from 55 μg/L to 41 μg/L namely, reduces the leaching (release) of Cr by 25.5%.