Oxidy železa a manganu a jejich využití v technikách remediace

Lucie Fulínová

Bachelor's thesis

Iron and manganese oxides and their use in remediation techniques

Abstract:

Jako remediační postup při kontaminaci půdy rizikovými prvky jsou dlouhodobě využívány techniky stabilizace. Jejch výhodou je to, že oproti jiným remediačním technologiím jsou využitelné pro plochy kontaminované více prvky zároveň, přičemž nejsou narušeny fyzikální vlastnosti půdy. Její výhodou je také, že umožňuje využití činidel při minimálních nákladech a relativně krátkém čase. Experimentální část práce byla zaměřena na testování efektivity amorfního oxidu manganu a povrchově upraveného amorfního oxidu manganu pro stabilizaci rizikových prvků v kontaminované půdě. Experiment byl proveden metodou statických vsádkových testů. Tyto testy měly za úkol ukázat vliv stabilizačních činidel AMO (amorfní oxid manganu) a Sm-AMO (povrchově upravený oxid manganu) na stabilizaci arsenu, olova, zinku a kadmia při 1, 2, 4 a 10 týdenní inkubaci v modelových kontaminovaných půdách. Pro srovnání byla použita též kontrolní varianta C (půda bez obsahu činidla). Hmotnostní úbytek obou oxidů během inkubace byl též předmětem výzkumu. Při přidání AMO se hodnota pH roztoku z půdy L zvýšila z pH 5,95 na 7,31, po přidání Sm-AMO pH vzrostlo na 7,16. AMO funguje dobře jako stabilizační činidlo především u As. Při stabilizaci Zn, Pb a Cd se ukázalo AMO účinné, stejně tak Sm-AMO, a to při vyšších hodnotách pH. Bylo zjištěno, že při stoupající rozpustnosti Mn stoupá i hmotnostní ztráty činidel AMO a Sm-AMO.

Abstract:

Stabilization techniques represent the long-term used method of remediation of soil contaminated with risk elements. Their advantage is that, compared to other remediation technologies, they are useful also for multi-metal contaminated areas while physical properties of soil remain unaffected. The another advantage is that it allows the use of reagents at a minimum cost and a relatively short time. The experimental part was focused on testing the efficiency of amorphous manganese oxide and surface-modified amorphous manganese oxide for stabilization of risk elements in contaminated soil. The experiment was performed using static batch tests. These tests were designed to show the effect of stabilizing agents of AMO (amorphous manganese oxide), and Sm-AMO (surface-modified manganese oxide) on stabilization of arsenic, lead, zinc and cadmium within 1, 2, 4 and 10 weeks of incubation in model contaminated soils. For comparison, control variant without oxide addition (C) was included too. The weight loss of both the oxides during incubation period was a subject of research too. After the application of AMO to soil L, the pH of soil solution increased from 5.95 to 7.31 while the addition of Sm-AMO promoted the increase to 7.16. The AMO works well as a stabilizing agent, especially for As. The AMO, as well as Sm-AMO, proved efficient in the stabilization of Zn, Pb and Cd, especially at higher pH values. It has been found that together with increasing solubility of Mn increases also the weight loss of AMO and Sm-AMO as well.

Keywords

amorfní oxid manganu, stabilizace, kontaminace, půda

Keywords

amorphous manganese oxide, stabilization, contamination, soil

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 12. 4. 2016

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Zuzana Michálková

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Environmental Sciences

Bachelor programme / field:
Landscaping / Landscape Technical and Administration Services