Stabilita a efektivita nového sorbentu na bázi Mn oxidu v kontrastních půdách

Abstract

Kontaminace půd kovy je v současné době ve světě jedním z nejdůležitějších environmentálních problémů. Jednou z možných metod remediace kontaminovaných půd je tzv. chemická stabilizace pomocí půdních přídavků. Oxidy a hydroxidy Fe, Mn a Al představují díky své stavbě a sorpčním schopnostem (pHZPC, specifický povrch, CEC) skupinu vhodnou pro stabilizační metody. Tato diplomová práce se zabývá zkoumáním stability a efektivity nového syntetického amorfního oxidu Mn (AOM) v kontrastních půdních vzorcích N (pH 4,2), H (pH 5,4), S (pH 7,3). Během 90ti denního laboratorního nádobového experimentu bylo zjištěno, že stabilita AOM je silně závislá na pH, kdy nejvíce se AOM rozpouštěl v kyselé půdě N (ztráta hmotnosti až 18%) a nejméně v zásadité půdě (ztráta hmotnosti 10%). Rozpouštění AOM bylo u kyselejších půd N a H spojeno s uvolňováním Mn do půdního roztoku. Nižší ztráta hmotnosti u půd H a S je navíc spojena s precipitací sekundárních karbonátů (rodochrozit - MnCO3, kutnahorit - (Ca,Mn)CO3), které byly detekovány u inkubovaného AOM pomocí rentgenové difrakce (XRD), transmisní elektronové mikroskopie (TEM) a skenovací elektronové mikroskopie (SEM). Granulometrická měření ukazují, že částice AOM mají při expozici v půdě tendenci se shlukovat do větších agregátů ( ˃ 10 µm). Vzhledem k nižší rozpustnosti se...

Metal contamination of soils is one of the most important environmental problems throughout the world. One of the possible remediation technique of contaminated soils is based on chemical stabilization using various amendments. Due to their structure and sorption properties (pHZPC, specific surface, CEC etc.), Fe, Mn and Al oxides are suitable for this remediation technique. The focus of this diploma thesis is to evaluate the stability and the effectivity of the new synthetic amorphous Mn oxide (AOM) in soil samples with contrasting physicochemical parameters, mainly pH: soil N (pH 4,2), soil H (pH 5,4), soil S (pH 7,3). In a 90-day laboratory pot experiment with incubation of AMO in these soils we found that stability of AOM is strictly pH-dependent. Higher dissolution was observed in the most acidic soil N (mass loss up to 18%), whereas in alkaline soil S themass loss attained only 10%. The dissolution of AOM in acidic soils (N, H) was connected with a significant release of Mn into the soil pore water. For soils H and S the massive formation of secondary carbonate phases (rodochrozite - MnCO3, kutnahorite - (Ca,Mn)CO3) was detected on the AOM surfaces by X-ray diffraction analysis (XRD), transmission electron microscopy (TEM) and scanning electron microscopy (SEM). Granulometric measurements...