Map of the Toka valley Map of the Toka valley

(1)

Gruiz K.: Szennyezett területeken lejátszódó természetes folyamatok és a kör nyezeti kockázat

Map of the Toka valley

(2)

Meddőkőzet kupacok az Meddőkőzet kupacok az

erdőben

(3)

Integrált kockázati modell:

meddőkőzet kupacok meddőkőzet kupacok

Meddő kőzet

Talaj Felszíni víz

Fogyasztók

Ember Termelők Üledék

Jellemző folyamatok

•Savanyodás

•Kioldás

•Mállás, talajképződés

•Hozzáférhetőség növekedés

•Bioakkumuláció, biomagnifikáció Veszélyeztetett környezeti elem

•Felszíni víz és üledék Területhasználat

•Természetes ökoszisztéma Fő receptorok

•Természetes ökoszisztéma Expozíciós utak

•Növényi felvétel, bioakkumuláció

•Tápláléklánc

•Megjegyzés: északon van, embert a vízen keresztül most még nem érinti

Bontók

(4)

A Toka patak A Toka patak

fémszennyezettsége és pH fémszennyezettsége és pH értéke a kupacok közelében értéke a kupacok közelében

Zn (ug/kg)

Pb (ug/kg)

Cd (ug/kg)

pH

6 000 55 24 2.6

(5)

Toxic metal content and pH value Toxic metal content and pH value

of uncontrolled waters of uncontrolled waters

Uncontrolled water into Toka

Zn

(g/l) Pb

(g/l) Cd

(g/l) pH Rejecting treatment 2 800 14.0 16.5 4.9 Escaping from the

treatment plant

400 7.5 5.0 6.2

(6)

A savas bányavíz semlegesítésekor A savas bányavíz semlegesítésekor

keletkező csapadék

(7)

A Toka patak fémtartalma A Toka patak fémtartalma

és pH értéke és pH értéke

Toka patak Zn

(g/l)

Pb (g/l)

Cd (g/l)

pH

Ipari víztározó 500 8.1 <5 7.6

A faluban S1 520 16.0 <5 7.8

A faluban S2 460 13.6 <5 7.9

A falutól délre 110 7.3 <5 7.8

Mg. víztározó felett 90 4.2 <5 7.8 Mezőgazdasági víztározó 150 6.0 <5 8.1 Mg. víztározó alatt 250 6.0 <5 7.9

Gyöngyösi tó 180 7.0 <5 7.5

Magyar HÉ 200 10 5

(8)

A tavak vizének fémtartalma A tavak vizének fémtartalma

és pH értéke és pH értéke

Tározó Zn

(ug/l)

Pb (ug/l)

Cd (ug/l)

pH

Ipari 500 5.2 <5 6.8

Ipari 500 8.1 <5 7.6

Mezógazdasági 150 6.0 <5 8.1 Mezógazdasági 100 20.0 12.0 8.1 Gyöngyösi tó 180 7.0 <5 7.5 Gyöngyösi tó 10 <5 <5 8.1 Tó a meddőhányón 1 600 50.0 67 7.5 Tó a meddőhányón 2 3 500 160.0 39 4.3 Meszes csapadék tároló tó 200 16.3 <5 8.0 Meszes csapadék tároló tó 100 43.5 <5 8.0

HÉ (Hu) 200 10 5

(9)

Ipari viztározó

(10)

Integrált kockázati modell Integrált kockázati modell

Az ipari víztározó üledéke Az ipari víztározó üledéke

Üledék

Talaj Felszíni víz Leveő

Ember Termelők Bontók

Fogyasztók

• áradás, transzport az árral

• kioldás, mobolizálódás

• bioakkumuláció, biomagnifikáció Veszélyeztetett környezeti elem

• hobby kertek talaja

• Felszíni vízrendszer Területhasználat

• mezőgazdálkodás

• úszás, fürdés

• halászat Fő receptorok

• ember

Expozíciós utak

• bőrkontaktus

• tápláléklánc

(11)

A patak üledékének fémtartalma és pH értéke

Toka patak

Zn

(mg/kg)

Pb (mg/kg)

Cd (mg/kg)

Cu (mg/kg)

As (mg/kg)

pH

Kezelt víz

5 560 113 19.7 121.0 89.4 7.5

Esőviztároló felett

1 530 78 5.6 42.1 67.4 7.0

Esőviztároló alatt

1 880 81 5.3 39.9 65.3 7.2

Ipari tározó felett

1 710 138 8.3 50.4 177 7.0

Ipari tározó alatt

4 190 1 586 18.8 345 162 7.0

HÉ 250 100 1 100 15

(12)

A tározók üledékének toxikus A tározók üledékének toxikus

fémszennyezettsége fémszennyezettsége

Tározók Zn

(mg/kg)

Pb (mg/kg)

Cd (mg/kg)

Cu (mg/kg)

As (mg/kg)

pH

Ipari 14 700 406 521 487 1 125 7.2

Ipari 18 300 233 261 167 782 7.0

Mezőgazdasági 4 230 612 20.1 152 82.3 7.1

Mezőgazdasági 3 380 631 16.8 176 94.4 7.0

Gyöngyösi tó 470 40.4 1.5 86.1 14.1 7.2

(13)

A meddőhányó nyolc évvel ezelőtt

(14)

Integrált kockázati modell Integrált kockázati modell

Meddőhányó Meddőhányó

Meddőanyag

Talaj Felszíni víz Levegő Bontók

Fogyasztók

Ember Talajvíz

Üledék

• Növények megtelepülése

• kioldás, savanyodás

• mozgékonyság, hozzáférhetőség

• bioakkumuláció, biomagnifikáció

• erózió, defláció

Veszélyeztetett környezeti elem

• Talaj (fedőréteg, a hányótól délre) Területhasználat

• Lakossági

• gyűjtögetés, vadászat Fő receptorok

• Ember

• Természetes ökoszisztéma Expozíciós utak

• belégzés

• növényi felvétel, elemkörforgalom

Termelők

(15)

A meddőhányóról származó A meddőhányóról származó

minták fémtartalma minták fémtartalma

Flotációs meddőanyag

Zn (%)

Pb (mg/kg)

Cd (mg/kg)

Cu (mg/kg)

Cr (mg/kg)

Co (mg/kg) 3M 9.1 7 041 6 5 940 1 680 606 4M 11.3 21 120 1 6 140 1 450 0

8M 1.9 2 970 46 1 010 90 175

(16)

A meddőhányóról származó A meddőhányóról származó

minták toxicitása minták toxicitása

Azotobacter agile dehydrogenase enzyme activity

Sinapis alba seed germination and root elongation

Photobacterium phosphoreum

bioluminescence test

Upper layer of the

tailing material (mixed with soil) [M2]

Very toxic Toxic Very toxic

Inner layer of the tailing material (inert) [M6]

Non toxic Slightly toxic Non toxic

(17)

Vékony takaróréteg a Vékony takaróréteg a

meddőhányón

(18)

Teljes és oldható Zn, Pb és Cu Teljes és oldható Zn, Pb és Cu tartalom a meddőhányó rétegeiben tartalom a meddőhányó rétegeiben

Minta pH Total fémtartalom (mg/kg)

Mobilis fémtartalom (mg/kg)

Zn Pb Cu Zn Pb Cu

Szürke

meddőanyag

7.0 31 858 4 971 2 450 3.4 1.2 0.6 Pirosas

meddőanyag

7.1 2 248 481 114 4.3 0.1 0.0 Sárga

meddőanyag

7.3 7 571 2 766 984 3.9 1.7 0.6

Fedő talajréteg 4.7 603 186 72 42.2 1.9 0.5

(19)

A meddőhányón növő növények A meddőhányón növő növények

fémtartalma fémtartalma

Növény a

meddóhányóról

(Landegrott&Moline

Zn (ref)*

(mg/kg)

Cd (ref)*

(mg/kg)

Cu (ref)*

(mg/kg)

Achillea millefolium 255 (29) 2.4 (1.3) 17 (6.3) Silene vulgaris 505 (27) 4.6 (0.4) 21 (3.7)

Populus sp. 1 158 20 13

Carex sp. 354 3 55

Robibia pseudoacacia 160 (42) 0.9 (0.2) 13 (8.0)

*ref-azonos faj nem szennyezett területről

(20)

A talaj A talaj

Természetes talaj - tápláléklánc

Jellemző folyamat

• növények betelepülése

• kioldás, savanyodás

• növekvő mozgékonyság és biológiai hozzáférhetőség

• bioakkumuláció

• biomagnifikáció Területhasználat

• Lakossági: gyűjtögetés, vadászat, tüzifa gyűjtés

• Szabadidős: ásványgyűjtés, motocross, vadászat

• Expozíciós utak

• belégzés

• tápláléklánc

(21)

A talaj A talaj

A hobbikertek talaja - termények

Jellemző folyamatok

• áradás, üledék lerakódás

• mállás

• növekvő mozgékonyság és biológiai hozzáférhetőség

• bioakkumuláció Területhasználat

• zöldség- és gyümölcstermesztés

• bogyósok termelése

• parlag

Expozíciós utak

• tápláléklánc, megnövekedett ADI

• belégzés

• bőrkontaktus

(22)

Toka patak menti hobbikertek Toka patak menti hobbikertek

talajának fémtartalma talajának fémtartalma

Talaj Távolság Zn (mg/kg)

Pb (mg/kg)

Cd (mg/kg)

Cu (mg/kg)

As (mg/kg)

Patakparti kert

5 m 1685 462 7,5 210 110

Patakparti kert

15 m 998 248 1,0 127 63

Patakparti kert

30 m 520 120 0,6 200 31

Patakparti kert

50 m 208 63 0,6 131 41

(23)

Néhány termesztett növény Néhány termesztett növény

fémtartalma fémtartalma

Növény Zn

(mg/kg dry mass)

Pb

Cd

Cu

hagyma 1 260 107 23 1 010

torma 52 000 275 148 2 070

sóska 19 600 230 119 1 740

rebarbara 6 700 199 101 854

(24)

Average bioconcentration factors of Average bioconcentration factors of

toxic metals in plants

toxic metals in plants , , grown in the grown in the hobby-gardens of theToka valley hobby-gardens of theToka valley

Plant Zn Pb Cd Cu

Onion 1 1 5 5

Horseradish 10 1 25 15

Garden sorrel 15 1 50 10

Rhubarb 10 1 25 5

BCF = C

_plant

: C

_soil

(25)

Cadmium mobilizációja talajhoz Cadmium mobilizációja talajhoz

kevert bányászati hulladékból kevert bányászati hulladékból

Changing the bioavailable Cd content during the experiment

20 0 40 60 80 100 120

0 2 4 6 32

time [weeks]

Cd [mg/kg]