Αποκατάσταση Ρυπασμένων Εδαφών

Σχετικά έγγραφα
ΑΝΟΡΓΑΝΟΙ ΡΥΠΟΙ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΔΕΣΜΕΥΣΗΣ ΚΥΡΙΟΙ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΔΕΣΜΕΥΣΗΣ ΣΤΟ ΕΔΑΦΟΣ

Αποκατάσταση Ρυπασμένων Εδαφών

ΥΔΡΟΧΗΜΕΙΑ. Ενότητα 11: Ιοανταλλαγή. Ζαγγανά Ελένη Σχολή : Θετικών Επιστημών Τμήμα : Γεωλογία

Πιο ενεργά συστατικά κολλοειδή κλασματα Διάμετρο μικρότερη από 0,001 mm ή 1μ ανήκουν στα κολλοειδή.

ΧΗΜΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΕΔΑΦΩΝ

Δασική Εδαφολογία. Χημικές ιδιότητες του εδάφους

ΜΑΓΔΑΛΗΝΗ ΕΠΙΚΟΥΡΟΣ ΚΑΘΗΓΗΤΡΙΑ ΤΜΗΜΑΤΟΣ ΧΗΜΕΙΑΣ

ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΕΛΕΓΧΟΥ ΤΗΣ ΔΙΑΛΥΤΟΤΗΤΑΣ ΑΝΟΡΓΑΝΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΚΑΙ ΙΟΝΤΩΝ ΣΕ ΥΔΑΤΙΝΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ. Ε. Κελεπερτζής

Περιβαλλοντική Γεωτεχνική Θεματική Ενότητα 6 Αλληλεπίδραση ρύπων με το έδαφος

ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ

ΜΑΓΔΑΛΗΝΗ ΕΠΙΚΟΥΡΟΣ ΚΑΘΗΓΗΤΡΙΑ ΤΜΗΜΑΤΟΣ ΧΗΜΕΙΑΣ

1η Διάλεξη ΚΟΛΛΟΕΙΔΕΣ ΣΥΜΠΛΟΚΟ ΕΔΑΦΟΥΣ ΙΚΑΝΟΤΗΤΑ ΑΝΤΑΛΛΑΓΗΣ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ ΤΕΙ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ

Εδαφοκλιματικό Σύστημα και Άμπελος

ΧΗΜΙΚΗ ΑΠΟΣΑΘΡΩΣΗ ΚΑΙ ΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ ΕΔΑΦΩΝ

Ρύπανση Υδάτων και Εδαφών

7. ΔΙΑΛΥΤΟΤΗΤΑ ΚΑΙ ΙΣΟΡΡΟΠΙΕΣ ΣΥΜΠΛΟΚΩΝ ΙΟΝΤΩΝ

Θρέψη Φυτών. Ενότητα 10 η Η φυσιολογία της συναρμογής (μέρος α)

Μεταφορά Πρότυπο διασποράς. Ευκίνητη φάση. Περιβάλλον κινητοποίησης στοιχείων. Περιβάλλον απόθεσης στοιχείων

ΔΙΑΘΕΣΗ ΣΤΕΡΕΩΝ ΚΑΙ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΣΤΟ ΓΕΩΛΟΓΙΚΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ

ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ

ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ ΕΔΑΦΟΛΟΓΙΑ ΛΙΠΑΣΜΑΤΟΛΟΓΙΑ ΤΟΥ 4 ΟΥ ΕΞΑΜΗΝΟΥ ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2012

Περιεχόμενα. Σύστημα υπόγειου νερού. Αντιδράσεις υδρόλυσης πυριτικών ορυκτών. Ρύθμιση ph

Εισαγωγή σε προχωρημένες μεθόδους υπολογισμού στην Επιστήμη των Υλικών

ΑΝΟΡΓΑΝΟΙ ΡΥΠΟΙ - ΓΕΩΧΗΜΙΚΗ ΜΟΝΤΕΛΟΠΟΙΗΣΗ

ΥΔΡΟΧΗΜΕΙΑ. Ενότητα 5 : Διάλυση ορυκτών. Ζαγγανά Ελένη Σχολή : Θετικών Επιστημών Τμήμα : Γεωλογίας

ΜΟΡΦΕΣ ΕΜΦΑΝΙΣΗΣ ΙΧΝΟΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΕ ΕΔΑΦΗ ΜΕΘΟΔΟΙ ΔΙΑΛΥΤΟΠΟΙΗΣΗΣ. Ε. Κελεπερτζής

ΧΗΜΙΚΕΣ ΑΝΤΙ ΡΑΣΕΙΣ - ΧΗΜΙΚΕΣ ΕΞΙΣΩΣΕΙΣ

ΟΡΥΚΤΟΛΟΓΙΑ ΤΟΜΕΑΣ ΓΕΩΛΟΓΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΜΕΤΑΛΛΕΙΩΝ - ΜΕΤΑΛΛΟΥΡΓΩΝ ΜΑΘΗΜΑ 2. ΟΡΥΚΤΑ - ΠΕΤΡΩΜΑΤΑ

ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ

Πολυτεχνείο Κρήτης Σχολή Μηχανικών Περιβάλλοντος. Υδατική Χηµεία. Σηµειώσεις

ΧΗΜΕΙΑ Ι Ενότητα 9: Μόρια και ενώσεις, Ονοματολογία Ανόργανων Ενώσεων

Soil Fertility & Plant Nutrition

ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ 1

Έδαφος Αποσάθρωση - τρεις φάσεις

ΥΔΡΟΧΗΜΕΙΑ. Ενότητα 9: Μετρήσεις και υπολογισμοί φυσικοχημικών- υδροχημικών παραμέτρων (Μέρος 2ο)

Θρέψη Φυτών. Ενότητα 14 η Τοξικά μέταλλα. Όνομα καθηγητή: Δ. Μπουράνης Όνομα καθηγητή: Σ. Χωριανοπούλου Τμήμα: Επιστήμης Φυτικής Παραγωγής

ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ Ενότητα:

ΒΟΗΘΗΤΙΚΕΣ ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ

Κεφάλαιο 2 Χημικοί Δεσμοί

Περιβαλλοντική Γεωτεχνική Θεματική Ενότητα 6 Αλληλεπίδραση ρύπων με το έδαφος

Επεξεργασία και διαχείριση στερεών αποβλήτων

Υδροχημεία. Ενότητα 10: Οξείδωση - Αναγωγή. Ζαγγανά Ελένη Σχολή : Θετικών Επιστημών Τμήμα : Γεωλογίας

ΜΕΤΑΛΛΟΥΡΓΙΑ ΣΙΔΗΡΟΥ Ι Μεταλλουργία Σιδήρου Χυτοσιδήρου Θεωρία και Τεχνολογία Τμήμα Μηχανικών Μεταλλείων - Μεταλλουργών

ΔΙΑΓΕΝΕΤΙΚΕΣ ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ. Αριάδνη Αργυράκη

Χημική Τεχνολογία. Ενότητα 4: Ογκομετρική Ανάλυση. Ευάγγελος Φουντουκίδης Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών Τ.Ε.

13. ΔΙΑΛΥΤΟΤΗΤΑ ΚΑΙ ΙΣΟΡΡΟΠΙΕΣ ΣΥΜΠΛΟΚΩΝ

Εργαστήριο Χημείας Ενώσεων Συναρμογής

Σύμπλοκα ιόντα ή σύμπλοκα

1. ΠΡΟΕΛΕΥΣΗ ΚΟΚΚΩΝ ΑΝΘΡΑΚΙΚΟΥ ΑΣΒΕΣΤΙΟΥ 2. ΓΕΩΧΗΜΕΙΑ ΘΑΛΑΣΣΙΟΥ ΝΕΡΟΥ 3. ΚΥΡΙΑ ΑΝΘΡΑΚΙΚΑ ΟΡΥΚΤΑ 4. ΠΡΩΤΟΓΕΝΗΣ ΚΑΘΙΖΗΣΗ 5.

Εργαστήριο Χημείας Ενώσεων Συναρμογής

Σύμπλοκα. Nobel prize 1913

Βουκλής Χ. Αλέξανδρος Αριθμός οξείδωσης, χημικοί τύποι, γραφή - ονοματολογία χημικών ενώσεων Παρουσίαση σε μορφή ερωτωαπαντήσεων

Έκτη Διάλεξη Ονοματολογία

Πολυτεχνείο Κρήτης Τµήµα Μηχανικών Περιβάλλοντος ΥΔΑΤΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ. Σηµειώσεις

Εδαφοκλιματικό Σύστημα και Άμπελος

ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ

ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΚΑ ΥΛΙΚΑ. Ενότητα 6: ΔΙΑΒΡΩΣΗ ΛΙΤΣΑΡΔΑΚΗΣ ΓΕΩΡΓΙΟΣ ΤΗΜΜΥ

ΦΥΣΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΣΤΗΝ ΑΝΟΡΓΑΝΗ ΧΗΜΕΙΑ

ΥΔΡΟΧΗΜΕΙΑ. Ενότητα 7: Χημική προσβολή των ασβεστόλιθων. Ζαγγανά Ελένη Σχόλη : Θετικών Επιστημών Τμήμα : Γεωλογίας

Εργαστήριο Υλικών ΙΙ (Κεραμικά & Σύνθετα Υλικά)

ΡΑΔΙΟΧΗΜΕΙΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5. ΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑ ΤΩΝ ΡΑΔΙΕΝΕΡΓΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ 1.1 ΔΙΑΤΡΟΦΙΚΟΣ ΚΥΚΛΟΣ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΡΑΔΙΕΝΕΡΓΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑ ΡΑΔΙΕΝΕΡΓΩΝ ΙΣΟΤΟΠΩΝ

Εργαστήριο Χημείας Ενώσεων Συναρμογής

Αποκατάσταση Ρυπασμένων Εδαφών

ΓΕΩΧΗΜΕΙΑ ΥΔΑΤΙΚΩΝ ΔΙΑΛΥΜΑΤΩΝ ΑΡΙΑ ΝΗ ΑΡΓΥΡΑΚΗ

Κεφάλαιο 1 Δομή της Γης

Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας. Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών. Χημεία. Ενότητα 15: Διαλύματα

Ανάλυση Τροφίμων. Ενότητα 9: Υδατική ισορροπία Οξέα και βάσεις Τ.Ε.Ι. ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ. Τμήμα Τεχνολογίας Τροφίμων. Ακαδημαϊκό Έτος

Ανόργανη Χημεία. Τμήμα Τεχνολογίας Τροφίμων. Ενότητα 12 η : Υδατική ισορροπία Οξέα & βάσεις. Δρ. Δημήτρης Π. Μακρής Αναπληρωτής Καθηγητής

Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας. Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών. Χημεία. Ενότητα 6: Ομοιοπολικός δεσμός. Τόλης Ευάγγελος

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου. Ενότητα Α: Γραμμικά Συστήματα

ΓΕΝΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΟΡΓΑΝΗ ΧΗΜΕΙΑ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΒΙΟΧΗΜΕΙΑΣ ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΟΓΚΟΜΕΤΡΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ

Τεχνική Έκθεση Υδροχημικών Αναλύσεων Περιοχής Ζυγού Άρτας

Βασικά σωματίδια της ύλης

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ Ηµεροµηνία: Τετάρτη 23 Απριλίου 2014 ιάρκεια Εξέτασης: 2 ώρες ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

Δασική Εδαφολογία. Ορυκτά και Πετρώματα

AΝΑΛΟΓΙΑ ΜΑΖΩΝ ΣΤΟΧΕΙΩΝ ΧΗΜΙΚΗΣ ΕΝΩΣΗΣ

3. Βασικές αρχές-b Σύμπλοκα Κινητική αντιδράσεων μεταλλικών συμπλόκων Σύμπλοκα μεταλλικών ιόντων στα φυσικά ύδατα

ΓΕΝΙΚΗ ΛΑΧΑΝΟΚΟΜΙΑ. Εργαστήριο. Ενότητα 10 η : Θρεπτικά Διαλύματα Για Καλλιέργειες Εκτός Εδάφους ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΦΥΤΙΚΗΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ Δ. ΣΑΒΒΑΣ, Χ.

Ε ΑΦΟΣ ΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ Ε ΑΦΩΝ, ΠΗΓΕΣ ΚΑΙ ΚΙΝΗΤΙΚΟΤΗΤΑ ΓΕΩΧΗΜΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΟ Ε ΑΦΟΣ

Περιβαλλοντικά Συστήματα Ενότητα 6: Το Φαινόμενο της Όξινης Βροχής

Αναπληρωτής Καθηγητής Τμήμα Συντήρησης Αρχαιοτήτων και Έργων Τέχνης Πανεπιστήμιο Δυτικής Αττικής - ΣΑΕΤ

ΥΔΡΟΧΗΜΕΙΑ. Ενότητα 3: Υπολογισμοί Υδροχημικών Παραμέτρων Μονάδες Συγκέντρωσης. Ζαγγανά Ελένη Σχολή : Θετικών Επιστημών Τμήμα : Γεωλογίας

Κροκίδωση Συσσωμάτωση Χημική κατακρήμνιση Πηγή: Μαρία Λοϊζίδου, ΕΜΠ, Αθήνα 2006

Περιεχόμενα. Παράδειγμα εφαρμογής αντιδράσεων εξουδετέρωσης στον προσδιορισμό παραγόντων ρύθμισης του ph φυσικών νερών

ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ. 2 η θεματική ενότητα: Χημικοί δεσμοί και μοριακές ιδιότητες

Ανάλυση Τροφίμων. Ενότητα 10: Εφαρμογές υδατική ισορροπίας Τ.Ε.Ι. ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ. Τμήμα Τεχνολογίας Τροφίμων. Ακαδημαϊκό Έτος

ΔΙΔΑΚΤΕΑ ΥΛΗ ΧΗΜΕΙΑΣ Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ

ΓΕΝΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΟΡΓΑΝΗ ΧΗΜΕΙΑ

ΜΟΡΙΑΚO ΚOΣΚΙΝΟ ΖΕOΛΙΘΟΣ NaX

Κανόνες διαλυτότητας για ιοντικές ενώσεις

Περιβαλλοντική Γεωτεχνική Θεματική Ενότητα 8 Τεχνολογίες αποκατάστασης υπεδάφους

Άσκηση. Ισχυρό οξύ: Η 2 SeO 4 Ασθενές οξύ: (CH 3 ) 2 CHCOOH Ισχυρή βάση: KOH Ασθενής βάση: (CH 3 ) 2 CHNH 2

2. Χημικές Αντιδράσεις: Εισαγωγή

ΜΑΘΗΜΑ: Τεχνολογία Μετρήσεων ΙΙ

Soil Fertility & Plant Nutrition

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2( ΟΙ ΒΑΣΕΙΣ ΤΗΣ ΥΔΑΤΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ(

Εργαστήριο Χημείας Ενώσεων Συναρμογής

ΓΕΝΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΟΡΓΑΝΗ ΧΗΜΕΙΑ

Εργαστήριο Χημείας Ενώσεων Συναρμογής

Transcript:

Αποκατάσταση Ρυπασμένων Εδαφών Διδάσκων: Παπασιώπη Νυμφοδώρα Αναπληρώτρια Καθηγήτρια Ε.Μ.Π. Ενότητα 2.3 Ανόργανοι ρύποι Μηχανισμοί Δέσμευσης

Άδεια Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άδεια χρήσης άλλου τύπου, αυτή πρέπει να αναφέρεται ρητώς.

Μηχανισμοί Δέσμευσης στο Έδαφος Μη ειδική προσρόφηση (ανταλλαγή ιόντων) Ειδική προσρόφηση Καταβύθιση-συγκαταβύθιση Συμπλοκοποίηση στην οργανική ουσία ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 1

Μη Ειδική Προσρόφηση Δέσμευση των ιόντων στην επιφάνεια των φορτισμένων σωματιδίων του εδάφους με δυνάμεις ηλεκτροστατικής φύσεως. Σύμπλοκα εξωτερικής σφαίρας μεταξύ των ιόντων του διαλύματος και των λειτουργικών ομάδων της επιφάνειας των εδαφικών σωματιδίων (τα ιόντα διατηρούν το νερό ενυδάτωσης): Fe 2+ + 6 H 2 O Fe(H 2 O) 6 2+ Η έλξη και δέσμευση των ιόντων οφείλεται στην ύπαρξη ηλεκτρικού φορτίου στην επιφάνεια των εδαφικών σωματιδίων. ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 2

Σύμπλοκα εσωτερικής και εξωτερικής σφαίρας Σχήμα 2.3.1. Αναπαράσταση συμπλόκων εσωτερικής και εξωτερικής σφαίρας. ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 3

Τα εδαφικά σωματίδια έχουν συνήθως αρνητικό φορτίο το οποίο μπορεί να είναι μόνιμο ή μη μόνιμο. Μόνιμο αρνητικό φορτίο: Δημιουργείται στα αργιλιοπυριτικά ορυκτά, τα οποία σχηματίζονται από δύο φύλλα τετραέδρων πυριτίου και ένα φύλλο οκταέδρων αργιλίου (ομάδα 2:1) π.χ. ιλλίτες, σμεκτίτες, βερμικουλίτες: Ισόμορφη υποκατάσταση Si και Al από κατιόντα χαμηλότερου σθένους: Al 3+ Si 4+ Mg 2+ Al 3+ ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 4

Αργιλιοπυριτικά ορυκτά με μόνιμο αρνητικό φορτίο Σχήμα 2.3.2. Αναπαράσταση της δομής των αργιλιοπυριτικών ορυκτών, που χαρακτηρίζονται από μόνιμο αρνητικό φορτίο. ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 5

Μη μόνιμο αρνητικό φορτίο: Απομάκρυνση πρωτονίων από ομάδες OH της επιφάνειας των εδαφικών σωματιδίων: XOH o XO - + H + Όταν ph > PZC PZC = Point of Zero Charge (Σημείο Μηδενικού Φορτίου) ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 6

Τιμές PZC για χαρακτηριστικά συστατικά του εδάφους: Αργιλιοπυριτικά ορυκτά 1:1, π.χ. καολινίτης 5.5 Υδροξείδια Fe 8.5 Υδροξείδια Al 8.3 Καρβοξυλικές ομάδες οργανικής ουσίας 3-5 Φαινολικά υδροξύλια οργανικής ουσίας 7 ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 7

Μη μόνιμο θετικό φορτίο: Πρόσληψη πρωτονίων από ομάδες OH της επιφάνειας των εδαφικών σωματιδίων: XOH o + H + XOH 2 + Όταν ph < PZC Το θετικό φορτίο σπάνια υπερισχύει του αρνητικού: όξινα ανόργανα εδάφη, στα οποία επικρατούν τα οξείδια και υδροξείδια Fe και Al και δεν υπάρχουν αργιλιοπυριτικά ορυκτά 2:1. ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 8

Στα περισσότερα εδάφη επικρατεί το αρνητικό φορτίο συγκρατούν και ανταλλάσσουν κατιόντα. Ικανότητα ανταλλαγής κατιόντων (CEC, Cation Exchange Capacity) Εξαρτάται από: Σύσταση, π.χ. είδος αργιλιοπυριτικών ορυκτών, Κατανομή μεγέθους σωματιδίων, ph. ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 9

Πίνακας 2.3.1. Ικανότητα ανταλλαγής κατιόντων (CEC) για διαφορετικούς τύπους αργιλοπυριτικών ορυκτών και εδαφών Υλικό CEC (meq/100g) Αργιλοπυριτικά ορυκτά Μοντμοριλλονίτες 60-100 Ιλλίτες 10-40 Καολινίτες 1 < 10 Χλωρίτες < 10 Τύποι εδαφών Αμμώδες 1 5 Αμμοπηλώδες 5 10 Πηλώδες και ιλυοπηλώδες 5 15 Αργιλοπηλώδες 15 30 Αργιλώδες 1 150 ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 10

Ειδική Προσρόφηση Δέσμευση των ιόντων στην επιφάνεια των σωματιδίων του εδάφους με δημιουργία χημικών ομοιοπολικών δεσμών. Σύμπλοκα εσωτερικής σφαίρας μεταξύ των ιόντων του διαλύματος και των λειτουργικών ομάδων, κυρίως -Ο, -ΟΗ, της επιφάνειας των εδαφικών σωματιδίων. Χαρακτηρίζει κυρίως τα οξείδια-υδροξείδια Fe, Al και Mn και μπορεί να είναι πολλαπλάσια της CEC. ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 11

Ειδική Προσρόφηση Κατιόντων Τυπική αντίδραση XOH o + M 2+ XOM + + H + Τάση κατιόντων για ειδική προσρόφηση (ακολουθεί την τάση για δημιουργία υδροξοσυμπλόκων) Cd (K=10-10.1 ) < Ni (K=10-9.9 ) < Co (K=10-9.0 ) << Cu (K=10-7.7 ) < Pb (K=10-7.7 ) < Hg (K=10-3.4 ) K : σταθερά ισορροπίας σχηματισμού πρώτου υδροξοσυμπλόκου: M 2+ + H 2 O MOH + + H + ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 12

Ειδική Προσρόφηση Ανιόντων Τυπική αντίδραση: XOH o + Α 3- + Η + = XΑ 2- + H 2 Ο Τάση ανιόντων για ειδική προσρόφηση: PO 4 3- > AsO 4 3- SeO 3 2- SiO 4 4- >> SO 4 2- SeO 4 2- > NO 3 - > Cl - ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 13

α) Κατιόντα XOH o + M 2+ XOM + + H + β) Ανιόντα XOH o + Α 3- + Η + = XΑ 2- + H 2 Ο Σχήμα 2.3.3. Τυπική μορφή της καμπύλης προσρόφηση συναρτήσει του ph (α) για καριόντα και (β) για ανιόντα. Τα τόξα δείχνουν την κατεύθυνση της μετατόπισης της καμπύλης όταν αυξάνεται η αναλογία προσροφούμενο ιόν/ στερεό προσρόφησης. ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 14

Καταβύθιση - Συγκαταβύθιση Στα επιφανειακά στρώματα των εδαφών: Εξάτμιση του νερού των πόρων στις ξηρές περιόδους Αύξηση συγκέντρωσης ιόντων στην υδατική φάση Υπέρβαση του γινομένου διαλυτότητας Καταβύθιση στερεών κυρίως υδροξείδια ή ανθρακικές ενώσεις. ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 15

Διαλυτότητα υδροξειδίων συναρτήσει του ph Σχήμα 2.3.4. Διαλυτότητα υδροξειδίων συναρτήσει του ph. ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 16

Διαλυτότητα ανθρακικών συναρτήσει του ph p CO2 =10-3.5 atm Σχήμα 2.3.5. Διαλυτότητα ανθρακικών συναρτήσει του ph σε ισορροπία με το CO 2 της ατμόσφαιρας, p CO2 =10-3.5 atm. ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 17

Καταβύθιση - Συγκαταβύθιση Στα κατώτερα ανοξικά στρώματα : Δράση αναερόβιων οργανισμών Εμπλουτισμός υδατικής φάσης, π.χ. σε CO -2 3 ή S -2 Υπέρβαση του γινομένου διαλυτότητας Καταβύθιση ανθρακικών ή θειούχων ενώσεων. ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 18

Καταβύθιση - Συγκαταβύθιση Οι ρύποι βρίσκονται συνήθως σε χαμηλές συγκεντρώσεις σε σύγκριση με ιόντα, όπως Fe, Mn, Ca, Mg, κλπ.. Πολύ συχνά συγκαταβυθίζονται μαζί με τα βασικά στοιχεία δημιουργώντας μικτές στερεές φάσεις στη μορφή «στερεών διαλυμάτων». Η συγκαταβύθιση λαμβάνει συνήθως χώρα στην επιφάνεια των στερεών σωματιδίων. Τυπική στην περίπτωση των οξειδίων Fe, Mn και του ασβεστίτη CaCO 3. ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 19

Πίνακας 2.3.2. Παράδειγμα μικροαναλύσεων λειμωνίτη (FeOOH)n.H 2 O σε εδάφη του Λαυρίου % Fe 2 O 3 72.25 MnO 0.73 SiO 2 2.48 As 2 O 5 1.96 PbO 3.92 ZnO 2.03 Σύνολο 83.43 ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 20

Συμπλοκοποίηση στην Οργανική Ουσία Η οργανική ουσία δεσμεύει τα μεταλλοκατιόντα με τη δημιουργία χηλικών συμπλόκων. Χηλικά σύμπλοκα δημιουργούν κυρίως οι καρβοξυλικές ομάδες της οργανικής ουσίας: COOH COO Χούμος + Pb 2+ Χούμος Pb + 2H + COOH COO ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 21

Απλά Μοντέλα Προσρόφησης Γραμμικό μοντέλο προσρόφησης C s = K d C w C s = συγκέντρωση στο έδαφος (μg/kg) C w = συγκέντρωση στο νερό (μg/l) K d = γραμμικός συντελεστής κατανομής (kg/l) Μοντέλο Freundlich C s = K f C w b K f και b : παράμετροι του μοντέλου ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 22

Πίνακας 2.3.3. Ενδεικτικές τιμές της παραμέτρου K d του γραμμικού μοντέλου για διάφορους ανόργανους ρύπους. Πειραματικές τιμές K f και b μοντέλου Freundlich για δύο τύπους εδαφών Στοιχείο Γραμμικό μοντέλο Μοντέλο Freundlich [8] [7] Έδαφος Α Έδαφος Β K d K f b K f b Co - 3.57 E+01 0.953 2.51 E+02 0.546 Ni 100 3.78 E+01 0.939 2.06 E+02 0.504 Cu 500 2.58 E+02 0.544 2.62 E+03 1.140 Zn 100 2.81 E+01 1.011 4.20 E+02 0.510 Cd 30 5.25 E+01 0.902 2.88 E+02 0.568 Hg 200 1.08 E+02 0.741 1.96 E+01 0.313 Pb 1000 1.81 E+03 0.853 - - V - 1.42 E+02 0.592 1.08 E+01 0.857 Cr 2000 3.41 E+00 0.504 - - Mo - 5.75 E+01 0.882 - - As 30 4.78 E+01 0.636 8.87 E+00 0.554 CN 1 - - - - ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 23

Για σχετικά ασφαλείς προβλέψεις της κατανομής των ανόργανων ρύπων μεταξύ εδάφους και υδατικής φάσης απατούνται: Δοκιμές στο συγκεκριμένο έδαφος, Δοκιμές προσρόφησης εάν αυτό είναι καθαρό ή Δοκιμές εκχυλισιμότητας εάν είναι ήδη ρυπασμένο. ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΡΥΠΑΣΜΕΝΩΝ ΕΔΑΦΩΝ 24

Κατάλογος Αναφορών Σχημάτων Σχήμα 2.3.1. Αναπαράσταση συμπλόκων εσωτερικής και εξωτερικής σφαίρας., Υλικό με μη προσδιορισμένη προέλευση. Σε περίπτωση που είστε ο κάτοχος του κύριου δικαιώματος επικοινωνήστε μαζί μας. Σχήμα 2.3.2. Αναπαράσταση της δομής των αργιλιοπυριτικών ορυκτών, που χαρακτηρίζονται από μόνιμο αρνητικό φορτίο., Ι.Κ. Μητσιός, (1999) «Εδαφολογία», Εκδόσεις Zymel, Αθήνα. Σχήμα 2.3.3. Τυπική μορφή της καμπύλης προσρόφηση συναρτήσει του ph (α) για καριόντα και (β) για ανιόντα. Τα τόξα δείχνουν την κατεύθυνση της μετατόπισης της καμπύλης όταν αυξάνεται η αναλογία προσροφούμενο ιόν/στερεό προσρόφησης., J.A. Pankow, (1991) Aquatic Chemistry Concepts, Lewis Publishers, USA. Σχήμα 2.3.4. Διαλυτότητα υδροξειδίων συναρτήσει του ph., LaGrega, M.D., Buckingham, P.L., Evans, J.C., (1994) Hazardous Waste Management, McGraw-Hill. Σχήμα 2.3.5. Διαλυτότητα ανθρακικών συναρτήσει του ph σε ισορροπία με το CO 2 της ατμόσφαιρας, p CO2 =10-3.5 atm., J.A. Pankow, (1991) Aquatic Chemistry Concepts, Lewis Publishers, USA.

Κατάλογος Αναφορών Πινάκων Πίνακας 2.3.1. Ικανότητα ανταλλαγής κατιόντων (CEC) για διαφορετικούς τύπους αργιλοπυριτικών ορυκτών και εδαφών, J.A. Pankow, (1991) Aquatic Chemistry Concepts, Lewis Publishers, USA. Πίνακας 2.3.2. Παράδειγμα μικροαναλύσεων λειμωνίτη (FeOOH)n.H 2 O σε εδάφη του Λαυρίου, Παπασιώπη Νυμφοδώρα (Προσωπικό αρχείο). Πίνακας 2.3.3. Ενδεικτικές τιμές της παραμέτρου K d του γραμμικού μοντέλου για διάφορους ανόργανους ρύπους. Πειραματικές τιμές K f και b μοντέλου Freundlich για δύο τύπους εδαφών, SFT (1999) Guidelines on risk assessment of contaminated sites. Norwegian Pollution Control Authority, SFT report 99:06., M. Selim and M. Amacher, (1997) Reactivity and Transport of Heavy Metals in Soils, Lewis Publishers, USA.

Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα Ε.Μ.Π.» έχει χρηματοδοτήσει μόνο τη αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους.