Jávor A.1, Földeáki D.1, Könczöl A.1, Bata G. 1, Kovács J.2, Csányi V.3 1
REPÉT Környezetvédelmi Kft., 1118 Budapest, Brassó út 169-179. G. ép.
[email protected] 2 ELTE Alkalmazott és Környezetföldtani Tanszék, Budapest, Pázmány P. sétány 3 GEOSAN Kft. 1112 Budapest, Olt u. 11/2.
Térbeli talajgeokémiai heterogenitás vizsgálata finomréteg mintázással ss
A vizsgált terület elhelyezkedése
AM Metallochemia ll h i telephely l h l légifelvétele, 1955
A Metallochemia telephely légifelvétele, 1972
# #
#
#
#
# N168
#
N151
#
N171
N170 #
N141
N142
N169
N152
N143
N155
N140
#
N139
N145
N152 N153
N144
N154
N147
N117 N114
N156
N146 #
N115
# N158
N174 # N159#N175
N138 # 8 N148
N150
N40
#
N113N116
N160
#
N157
N42
#
N161
# #
N118 N162
N119 N121
#
N120
#
N124 N122 N163 N123 N92 # N173 N44 N149 N125 N88 N90 # N128 N45 N93 N127 N33 N94 N43 N26 N126 N51 # N130 N85 N86 N91 N34 N46 # N52 N102 N104 # N129 N21 # N27 N47 N87 N132 N131 N35 N53 N83 N105 N98 N28 N103 N134 # N54 N84 N99 N48 N107 N106 N95 N29 # N133 N49 N55 # N108 N21 # N57 N36 N18 N81 N96 # N109 N97 N62 N30 N37 N135 # N50 N56 N10 N4 N82 # N14 N21 N63 N110 # N60 #N74 N79 N22 N61 N111 N76 # # N112 N38N58 N19 N78 N70 N72 N75 N11 #N167 N23N31 N39 N59 N5 N68 N32 N25 N15 N66 N71 N73 N77 N24 # N12 N166 N64 N16 # N20 N65 N67 N8 N13 N17 #
Metallochemia
„Blokkos” talajszennyezés kimutatása (INTRON, 1992)
#
N41
#
N176 N89
N
232608
0,0-0,2
N137 N136
Pb-tartalom a talaj 0,0-0,2 0 0-0 2 m mélységközében
M -3 5 R
#
#
N1
N2 # # #
N3
0 - 100 mg/kg 100, 1 - 200 mg/kg 200, 1 - 300 mg/kg 300, 1 - 800 mg/kg 800, 1 - 1000 mg/kg 1000, 1 - 20000 mg/kg
N
N6 N7 N9
#
mintavételi pont
#
0
200
400 Meters
Budapest, p XXII. kerület A Metallochemia telephely környéki ingatlanok környezeti állapotfelmérése A Pb KONCENTRÁCIÓJA AZ EGYES INGATLANOK 0,0-0,2 m TALAJSZINTJÉBEN 0
300
600 Meters
N W
E S
METALLOCHEMIA telephely
Ingatlanonkénti talajszennyezés kimutatás (REPÉT, 2001) JELMAGYARÁZAT Pb < "A" (háttérérték) "A" < Pb < 100 mg/kg 100 mg/kg < Pb < 200 mg/kg 200 mg/kg < Pb < 300 mg/kg 300 mg/kg g g < Pb < 800 mg/kg g g Pb > 800 mg/kg külön kezelést igénylő, mélyen szennyezett terület egyéb terület a lehatárolt szennyezettség alatt tovább nem vizsgált szint
A jelenlegi vizsgálat helye
Egykori Metallochemia Telephely
utca ozó ang Har
llochemia yártelep
50
100
150
200
250 Meters
ca
0
út
ut ozó ang Har
g yalé Bán
Bp, XXII. ker. Harangozó u. 51/1., 233004 Hrsz.
tca th u u s s Ko
N W
E S
Metallochemia gyártelep
N W
E S
A jjelenlegi l l i vizsgálat i ál t szelvénye, l é mintavételi helyek, technika, talajtani adottságok
- A vizsgált „talajkocka” mérete: 15x15x20 cm. - 9 db 3x3 cm-es oszlopban - Oszlopon belül 1 cm-es mélységszintenként él é i t ké t - Összesen 180 db minta g 9 cm3 - Mintatérfogat:
Mérési eszköz
NITON XLt 700 mobil energiadiszperzív röntgen fluoreszcens készülék - Sugárforrás: alacsony energiájú ezüst anódos röntgencső (40 kV/50 kV/50mA) A) - Fe-Mo és Cu szűrők - termo-elektromosan hűtött szilárdtest detektor - erősítés és digitalizálás - 4096 csatornás MCA analizátor - regisztrálás i t álá
A talajtest elemeloszlás-vizsgálatához felhasznált koncentrációk leíró statisztikai mutatói Cd
Pb
Se
As
Hg
Zn
Cu
Ni
Co
Fe
Mn
Cr
V
Ti
Ca
K
min*
0.04
21.50
0.03
3.00
0.09
112.69
37.44
0.57
0.27
14 257.67
143.25
0.55
21.13
1 307.98
35 918.44
7 635.07
max*
91.73
20 862.32
25.15
966.23
20.50
8 345.36
6 762.72
231.91
453.56
22 685.07
673.54
625.79
307.43
3 072.37
91 192.84
18 005.18
tartomány*
91.70
20 840.82
25.12
963.23
20.41
8 232.67
6 725.28
231.35
453.29
8 427.40
530.29
625.24
286.30
1 764.39
55 274.40
10 370.11
átlag* g
10.70
1 116.92
5.24
94.18
5.11
1 075.06
709.75
62.31
122.98
18 445.04
372.97
87.04
65.86
2 045.62
52 047.86
12 832.02
szórás*
19.35
2 365.68
4.71
144.95
5.74
1 206.83
964.47
46.06
115.86
1 205.87
103.89
83.78
41.08
299.74
7 008.83
1 916.45
medián*
0.04
579.88
4.28
57.67
2.36
799.06
515.98
61.61
100.18
18 432.68
377.07
68.81
56.49
2 022.20
51 650.04
12 785.98
VT (%)
180.76
211.80
89.77
153.90
112.35
112.26
135.89
73.93
94.20
6.54
27.85
96.26
62.37
14.65
13.47
14.93
E**
4.29
33.64
1.42
18.40
-0.46
14.85
17.80
0.99
-0.04
1.18
-0.39
8.98
10.46
0.30
4.73
0.17
A**
2.13
5.28
1.07
4.12
0.88
3.59
3.94
0.77
0.90
0.22
0.04
2.03
2.92
0.52
1.08
0.12
darab
180
180
180
180
180
180
180
180
180
180
180
180
180
180
180
180
A ttalajtest l jt t elemeloszlás-vizsgálatához l l lá i ál táh ffelhasznált lh ált koncentrációk k t á iók leíró l í ó statisztikai t ti tik i mutatói t tói
(*mg/kg; (* /k **mértékegység ** é ték é nélküli élküli mutatószámok) t tó á k)
A vizsgált elemek korrelációs együtthatói a talajszelvényből származó minták elemzési adatai alapján Cd
Pb
S Se
A As
H Hg
Z Zn
C Cu
Ni
C Co
F Fe
M Mn
C Cr
V
Ti
C Ca
Cd
1.00
Pb
0.07
1.00
Se
0 08 0.08
0 37 0.37
1 00 1.00
As
0.13
0.86
0.35
1.00
Hg
0.01
0.03
0.15
0.10
1.00
Zn
0.12
0.91
0.33
0.87
0.03
1.00
Cu
0.09
0.94
0.34
0.88
0.05
0.98
1.00
Ni
0.10
0.15
0.12
0.17
0.15
0.20
0.17
1.00
Co
-0.01
0.23
0.11
0.19
-0.08
0.23
0.26
-0.23
1.00
Fe
0.28
0.49
0.28
0.44
0.12
0.56
0.56
0.23
0.06
1.00
Mn
-0.01
0.14
0.04
0.05
0.18
0.04
0.08
-0.02
0.05
0.13
1.00
Cr
-0.02
0.53
0.13
0.36
-0.03
0.43
0.45
0.00
0.19
0.26
0.05
1.00
V
0.08
0.79
0.26
0.77
-0.05
0.92
0.90
0.19
0.22
0.57
0.05
0.34
1.00
Ti
-0.09
0.46
0.14
0.46
-0.10
0.56
0.55
0.05
0.18
0.49
0.05
0.08
0.69
1.00
Ca
-0.22
-0.29
-0.15
-0.29
-0.08
-0.26
-0.27
-0.23
0.05
-0.22
-0.04
-0.26
-0.15
0.25
1.00
K
-0.21 0 21
-0.42 0 42
-0.11 0 11
-0.42 0 42
-0.15 0 15
-0.41 0 41
-0.42 0 42
-0.14 0 14
-0.01 0 01
-0.03 0 03
-0.02 0 02
-0.31 0 31
-0.24 0 24
0 37 0.37
0 66 0.66
K
1 00 1.00
A vizsgált talajtömb elemeloszlása I. (nem szennyező elemek) Kálium
Kálium (mg/kg) 0 - 11231 11231 - 12525 12525 - 13224 13224 - 14301 >14301
A vizsgált talajtömb elemeloszlása II. (nem szennyező elemek) Kalcium
Kalcium (mg/kg) 0 - 46549 46549 - 50348 50348 - 52904 52904 - 57006 >54006
A vizsgált talajtömb elemeloszlása III. (nem szennyező elemek) Vas
Vas (mg/kg) 0 - 17483 17483 - 18155 18155 - 18684 18684 - 19262 >19262
A vizsgált talajtömb elemeloszlása IV. (szennyező elemek) Ólom
Ólom (mg/kg) 0 - 11 11 - 22 22 - 44 44 - 88 88 - 176 176 - 352 352 - 704 704 - 1408 1408 - 2816 2816 - 5632 >5632
A vizsgált talajtömb elemeloszlása V. (szennyező elemek) Réz
Réz (mg/kg) 0 - 30 30 - 60 60 - 120 120 - 240 240 - 480 480 - 960 960 - 1920 1920 - 3840 3840 - 7000
A vizsgált talajtömb elemeloszlása VI. (szennyező elemek) Cink
Cink (mg/kg) 0 - 60 60 - 120 120 - 240 240 - 480 480 - 960 960 - 1920 1920 - 3840 3840 - 7680 >7680
A szennyező és nem szennyező elemek eloszlása elemenként és mélységszintenként, 1.oszlop
A vizsgált elem-koncentrációk normál értékeinek eloszlása az 1. oszlopban normalizált értékek 0 1 2 3 4
Cd-normált Pb Pb-norm ált Se-normált
5 6 7
As-normált Hg-normált Zn-normált C Cu-norm ált Ni-normált
mélység g (cm
8 9 10 11
Co-normált Fe-normált Mn-normált C Cr-norm ált ál V-normált Ti-normált
12 13 14 15 16
Ca-normált K-normált
17 18 19 20 0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
A szennyező és nem szennyező elemek eloszlása elemenként és mélységszintenként, 5.oszlop
A vizsgált elem-koncentrációk normál értékeinek eloszlása az 5. oszlopban normalizált értékek 0 1 2 3 4
Cd-normált Pb Pb-norm ált Se-normált
5 6 7
As-normált Hg-normált Zn-normált C Cu-norm ált Ni-normált
mélység g (cm
8 9 10 11
Co-normált Fe-normált Mn-normált C Cr-norm ált ál V-normált Ti-normált
12 13 14 15 16
Ca-normált K-normált
17 18 19 20 0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1 000
Elemzés cluster analízissel
1. csoport 2. csoport 3. csoport 4. csoport 5. csoport p 6. csoport
Wilks' Lambda eredmények Tests of Equality of Group Means Wilks' Lambda Cd
0.971526779
Pb
0 953483059 0.953483059
Se
0.962514254
As
0.905926493
Hg
0.89354061
Zn
0.900814278
Cu
0.917445236
Ni
0.945759051
Co
0 919583089 0.919583089
Fe
0.97376093
Mn
0.938478578
Cr
0.952411973
V
0.865130667
Ti
0.856445418
Ca
0.886412859
K
0 867505626 0.867505626
Főkomponens analízis
Variable Cd Pb Se As Hg g Zn Cu Ni Co Fe Mn Cr V Ti Ca K Expl.Var p Prp.Totl
Factor Loadings (Unrotated) (adatok_józsinak) p components p Extraction: Principal (Marked loadings are >,700000) Factor Factor Factor Factor 1 2 3 4 0.163529 -0.329243 -0.247541 0.246233 0.937593 -0.004559 0.122873 -0.052312 0.411945 -0.061862 -0.195161 -0.247847 0.894805 -0.025071 0.029809 0.011208 0.071552 -0.286128 -0.406584 -0.597932 0.967887 0.059339 0.035453 0.074734 0.974024 0.054677 0.067142 0.018550 0.232866 -0.267156 -0.612853 0.236137 0.253847 0.262030 0.524867 -0.257992 0.641861 0.106029 -0.410719 -0.006452 0.106676 -0.020326 -0.123193 -0.729988 0.504488 -0.155510 0.405655 -0.085439 0.902621 0.240430 -0.033683 0.121979 0.550994 0.724500 -0.209008 0.067004 -0.351517 0.747027 -0.054225 -0.086669 -0.426035 0.773511 -0.273396 -0.026677 5.986770 2.116203 1.408429 1.178509 0.374173 0.132263 0.088027 0.073657
Factor 5 0.787433 -0.087505 0.117910 -0.073732 -0.158490 -0.063098 -0.065431 -0.289930 0.363695 0.296556 0.132784 -0.105853 -0.043106 -0.018426 -0.039962 0.080002 1.023739 0.063984
Variogram vizsgálatok
8
9 6 3
7
5 2
4 1
Harmadik sík, ólom variogram i
Első sík, ólom variogram i
Ólom, hatástávolság g 5,2 cm
”Harmadik sík” ”Második sík” ”Első sík”
Ólom, hatástávolság g 5,1 cm
1000000 9000000
900000
8000000
800000
7000000
700000
6000000 Variiogram
Variiogram
600000
500000
5000000
400000
4000000
300000
3000000
200000
2000000
100000
1000000
0
0 0
0.01
0.02
0.03
0.04 Lépésköz
0.05
0.06
0.07
0
0.01
0.02
0.03
0.04 Lépésköz
0.05
0.06
0.07
Összefoglalás
A mintavételezés nagyságrendjének szűkítésével - az áttekintő átt ki tő mintavételezéstől i t ét l é től a részletes é l t mintázáson i tá á át a finomréteg-mintázásig fi ét i tá á i azt látjuk, hogy az elemeloszlás rendszere ismétli önmagát, azaz a mozaikosság (heterogenitás) minden szinten megmarad.
Az antropogén p g hatásra módosult elemeloszlású vagy gy természetes geokémiai g anomáliával jellemezhető talajszelvény mintázása során fokozott figyelmet kell fordítani a minta kiterjedésének meghatározására, valamint a minta előkészítésre, kiemelten a homogenizálásra, g mivel csak ez esetben biztosítható, hogy gy az elemek eloszlásából származó heterogenitás a mérési eredményekben minél kisebb mértékben legyen jelen.
