Μελέτη κινητικότητας βαρέων μετάλλων σε εδάφη με προσθήκη βιοεξανθρακωμάτων (biochars) με πειράματα στηλών

Abstract

Στην παρούσα εργασία πραγματοποιήθηκαν πειράματα στηλών με σκοπό τη μελέτη της κινητικότητας βαρέων μετάλλων σε εδάφη με προσθήκη βιοεξανθρακωμάτων (biochars).Οι πρώτες ύλες που χρησιμοποιήθηκαν για την παρασκευή των biochars προήλθαν από λυματολάσπη που συλλέχθηκε από τις ταινιοφιλτρόπρεσσες του βιολογικού καθαρισμού Χανίων, από το οργανικό κλάσμα απορριμμάτων που παρελήφθη από την ΔΕΔΙΣΑ, καθώς και από φλοιούς ρυζιού από ριζόμυλο της περιοχής Θεσσαλονίκης. Πιο συγκεκριμένα στον πρώτο κύκλο πραγματοποιήθηκαν πειράματα εκρόφησης με τέσσερα πληρωτικά μέσα (έδαφος χωρίς προσθήκες, έδαφος με biochar απο λυματολάσπη, έδαφος με biochar από το οργανικό κλάσμα των απορριμμάτων, έδαφος με biochar από φλοιούς ρυζιού). Τα μέταλλα που εξετάστηκαν σε αυτή την φάση ήταν το Cr(III), το Cr(VI)και το Аs(V). Η διαβροχή των στηλών επιλέχτηκε έτσι ώστε να ανταποκρίνεται σε μια ρεαλιστική βροχόπτωση για την περιοχή των Χανίων και εν συνεχεία ελήφθησαν δείγματα που μετρήθηκαν στην ατομική απορρόφηση για να προσδιοριστούν οι συγκεντρώσεις των προς μελέτη βαρέων μετάλλων. Από τα αποτελέσματα συμπεραίνουμε ότι το έδαφος έδειξε μια αρκετά καλή συμπεριφορά στη συγκράτηση των βαρέων μετάλλων και ότι η προσθήκη των biochars άλλοτε βελτίωσε και άλλοτε όχι την προσροφητική ικανότητα του εδάφους. Έτσι για παράδειγμα, στην περίπτωση του Cr(III),ενώ το έδαφος χωρίς προσθήκες εκρόφησε 1,5% της συνολικής ποσότητας του Cr (III), στη στήλη με χώμα και biochar από φλοιούς ρυζιού εκροφήθηκε συνολικά 2,7%. Για τις στήλες με biochar από το οργανικό κλάσμα των απορριμμάτων και τη λάσπη τα αντίστοιχα ποσοστά ήταν 1% και 0,5%. Στον δεύτερο κύκλο πειραμάτων επιλέχτηκαν τρία πληρωτικά μέσα: χώμα χωρίς προσθήκες, χώμα και biochar από φλοιούς ρυζιού, χώμα και biochar από λυματολάσπη. Ετοιμάστηκαν διαλύματα Cr(VI)με συγκεντρώσεις 1mg/L, 3mg/Lκαι 10mg/L, τα οποία χρησιμοποιήθηκαν για τη διαβροχή των στηλών σε κάθε σετ πειραμάτων. Το άλας που χρησιμοποιήθηκε ήταν το K2CrO4. Από τα διαγράμματα που προέκυψαν διαπιστώνουμε ότι η επίτευξη συνθηκών πλήρους διαρροής στο δεδομένο χρόνο διαβροχής συμβαίνει μόνο για την περίπτωση των υψηλών συγκεντρώσεων (10mg/l, 3mg/l).