Térbeli talajgeokémiai heterogenitás vizsgálata finomréteg mintázással

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. repet@t-online.hu 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

A vizsgált terület elhelyezkedése

AM Metallochemia ll h i telephely l h l légifelvétele, 1955 A Metallochemia telephely légifelvétele, 1972

RM-35 N168 N171 N151 N170 N143 N152 N169 N141 N142 N155 N139 N140 N152 N145 N153 N144 N154 N113 N116 N160 N147 N161 N117 N156 N114 N146 N118 N115 N158 N162 N119 N138 N174 N159 N157 N121 N150 N148 N120 N42 N40 N41 N176 N122 N124 N Metallochemia N89 N163 N123 N92 N149 N44 N173 N88 N125 N90 N128 N45 232608 N33 N93 N43 N94 N127 0,0-0,2 N26 N51 N126 N34 N85 N86 N130 N46 N52 N91 N102 N137 N21 N104 N129 N27 N35 N47 N53 N83 N87 N131 N132 N136 N105 N28 N98 N84 N103 N48 N54 N134 N99 N107 N29 N106 N49 N95 N21 N55 N108 N133 N18 N36 N57 N81 N96 N62 N97 N30 N109 N10 N37N50 N56 N135 N4 N14 N21 N82 N60 N63 N110 N1 N22 N79 N74 N38N58 N61 N111 N19 N78 N72 N76 N70 N112 N11 N23 N31 N75 N39 N59 N167 N5 N68 N25 N15 N32 N66 N71 N73 N12 N24 N77 N2 N64 N166 N16 N20 N65 N8 N67 N13 N17 N N6 N7 N9 N3 Blokkos talajszennyezés kimutatása (INTRON, 1992) Pb-tartalom a talaj 0,0-0,2 0-0 m mélységközében 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 mintavételi pont 0 200 400 Meters

Budapest, 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 < Pb < 800mg/kg 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 llochemia yártelep Egykori Metallochemia Telephely Harango ozó utca Kossuth utca Bp, XXII. ker. Harangozó u. 51/1., 233004 Hrsz. Bányalég út Haran N 0 50 100 150 200 250 Meters ngozó utca W S E Metallochemia gyártelep N W E S

Aj jelenlegi l vizsgálat szelvénye, mintavételi helyek, technika, talajtani adottságok - A vizsgált talajkocka mérete: 15x15x20 cm. - 9 db 3x3 cm-es oszlopban - Oszlopon belül 1 cm-es mélységszintenként é t - Összesen 180 db minta - Mintatérfogat: 9 cm 3

Mérési eszköz NITON XLt 700 mobil energiadiszperzív röntgen fluoreszcens készülék - Sugárforrás: alacsony energiájú ezüst anódos röntgencső (40 kv/50ma) - Fe-Mo és Cu szűrők - termo-elektromosan hűtött szilárdtest detektor -erősítés és digitalizálás - 4096 csatornás MCA analizátor -regisztrálás

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* 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 Atljt talajtest telemeloszlás-vizsgálatához l lá ál felhasznált koncentrációk leíró statisztikai ti tik i mutatói tói (*mg/kg; **mértékegység é nélküli mutatószámok) ttó

A vizsgált elemek korrelációs együtthatói a talajszelvényből származó minták elemzési adatai alapján Cd 1.00 Cd Pb Se As Hg Zn Cu Ni Co Fe Mn Cr V Ti Ca K Pb 0.07 1.00 Se 008 0.08 037 0.37 100 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 -0.21 021-0.42 042-0.11 011-0.42 042-0.15 015-0.41 041-0.42 042-0.14 014-0.01 001-0.03 003-0.02 002-0.31 031-0.24 024 037 0.37 066 0.66 100 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 mélység (cm 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Cd-normált Pb-normált Se-normált As-normált Hg-normált Zn-normált Cu-normált Ni-normált Co-normált Fe-normált Mn-normált Cr-normált V-normált Ti-normált Ca-normált K-normált

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 mélység (cm 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1 000 Cd-normált Pb-normált Se-normált As-normált Hg-normált Zn-normált Cu-normált Ni-normált Co-normált Fe-normált Mn-normált Cr-normált V-normált Ti-normált Ca-normált K-normált

Elemzés cluster analízissel 1. csoport 2. csoport 3. csoport 4. csoport 5. csoport 6. csoport

Wilks' Lambda eredmények Tests of Equality of Group Means Wilks' Lambda Cd 0.971526779 Pb 0.953483059 Se 0.962514254 As 0.905926493 Hg 0.89354061 Zn 0.900814278 Cu 0.917445236 Ni 0.945759051 Co 0.919583089 Fe 0.97376093 Mn 0.938478578 Cr 0.952411973 V 0.865130667 Ti 0.856445418 Ca 0.886412859 K 0.867505626

Főkomponens analízis Factor Loadings (Unrotated) (adatok_józsinak) Extraction: Principal components (Marked loadings are >,700000) Variable Factor 1 Factor 2 Factor 3 Factor 4 Factor 5 Cd 0.163529-0.329243-0.247541 0.246233 0.787433 Pb 0.937593-0.004559 0.122873-0.052312-0.087505 Se 0.411945-0.061862-0.195161-0.247847 0.117910 As 0.894805-0.025071 0.029809 0.011208-0.073732 Hg 0.071552-0.286128-0.406584-0.597932-0.158490 Zn Cu Ni Co Fe Mn Cr V Ti Ca K Expl.Var 0.967887 0.059339 0.035453 0.074734-0.063098 0.974024 0.054677 0.067142 0.018550-0.065431 0.232866-0.267156-0.612853 0.236137-0.289930 0.253847 0.262030 0.524867-0.257992 0.363695 0.641861 0.106029-0.410719-0.006452 0.296556 0.106676-0.020326-0.123193-0.729988 0.132784 0.504488-0.155510 0.405655-0.085439-0.105853 0.902621 0.240430-0.033683 0.121979-0.043106 0.550994 0.724500-0.209008 0.067004-0.018426-0.351517 0.747027-0.054225-0.086669-0.039962-0.426035 0.773511-0.273396-0.026677 0.080002 5.986770 2.116203 1.408429 1.178509 1.023739 Prp.Totl 0.374173 0.132263 0.088027 0.073657 0.063984

Variogram vizsgálatok 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Első sík, ólom variogram Harmadik sík, ólom variogram Harmadik sík Második sík Első sík 1000000 Ólom, hatástávolság 5,2 cm Ólom, hatástávolság 5,1 cm 900000 9000000 800000 8000000 700000 7000000 600000 6000000 iogram Vari 500000 iogram Vari 5000000 400000 4000000 300000 3000000 200000 2000000 100000 1000000 0 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 Lépésköz 0 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 Lépésköz

Összefoglalás A mintavételezés nagyságrendjének szűkítésével - az áttekintő tő mintavételezéstől it étl étől a részletes mintázáson á át a finomréteg-mintázásig itáái - azt látjuk, hogy az elemeloszlás rendszere ismétli önmagát, azaz a mozaikosság (heterogenitás) minden szinten megmarad. Az antropogén hatásra módosult elemeloszlású vagy természetes geokémiai anomáliával jellemezhető talajszelvény mintázása során fokozott figyelmet kell fordítani a minta kiterjedésének meghatározására, valamint a minta előkészítésre, kiemelten a homogenizálásra, mivel csak ez esetben biztosítható, hogy az elemek eloszlásából származó heterogenitás a mérési eredményekben minél kisebb mértékben legyen jelen.