Sinkin stabiloiminen pilaantuneesta maa-aineksesta: 28 vuorokauden stabilointiajan riittävyys liukoisuustesteissä eri sinkkiyhdisteillä
Ihalainen, Henna (2015)
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe201505198508
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe201505198508
Tiivistelmä
Tässä kandidaatintyössä selvitettiin, onko 28 vuorokautta riittävä aika sinkillä pilaantuneen maaperän massastabilointiin, ja kuinka sinkin esiintymismuoto vaikuttaa sen stabilointiaikaan. Kokeellisessa osassa jäljiteltiin malmijätteessä, orgaanisessa aineksessa sekä liuenneena maaperässä esiintyvän sinkin stabiloitumista lisäämällä maanäytteeseen sinkkiä eri yhdisteinä; sinkkirakeina, -kloridina ja -asetaattina. Näytteet stabiloitiin sementti-lentotuhkaseoksella 1–28 vuorokauden pituisia ajanjaksoja, minkä jälkeen ne kuvattiin pyyhkäisyelektronimikroskoopilla (SEM) ja niille tehtiin liukoisuustestit.
Liukoisuustestien tuloksista voidaan huomata sinkkikloridin stabiloituvan jo ensimmäisen vuorokauden aikana ja pysyvän samalla tasolla koko tarkasteluajan. Sinkkirakeiden ja -asetaatin stabiloituminen ei ole yhtä tasaista; alun sitoutumisen jälkeen niiden liukoisuuksissa on havaittavissa selkeät piikit 21 vuorokauden kohdalla. Tämän jälkeen ne alkavat sitoutua uudelleen.
Tulosten perusteella sinkin esiintymismuoto vaikuttaa sen stabilointiaikaan, eikä 28:aa vuorokautta voida pitää riittävänä aikana sinkillä pilaantuneen maa-aineksen stabilointiin. Vaikka liukoinen sinkki stabiloituu jo yhdessä vuorokaudessa, ei malmijätteessä tai orgaanisessa aineksessa esiintyvä sinkki ehdi stabiloitua vakaalle tasolle vielä 28 vuorokaudenkaan aikana. Tämä tulisi ottaa huomioon suunniteltaessa ja toteutettaessa sinkkiä sisältävien maiden kunnostushankkeita. In this bachelor’s thesis it was researched whether 28 days is an adequate amount of time for stabilizing zinc-contaminated soil by a solidification/stabilization method, and how the form of occurrence of zinc affects it. In the experimental part the stabilization of zinc occurring in ore waste, organic matter and in a soluble form in soil was mimicked by adding zinc granules, zinc chloride and zinc acetate to soil samples. The samples were stabilized with cement and fly ash for time periods of 1 to 28 days, after which scanning electron microscope (SEM) analyses and leaching tests were done.
The results of the leaching tests show that zinc chloride stabilizes during the first day and stays at the same level throughout the entire examination period. The stabilization of zinc granules and acetate is not as stable; after their immobilization during the first two weeks, clear increasing peaks can be seen in their leaching curves at 21 days. After that they start to bind back to the cement matrix.
According to the results, the form of occurrence of zinc affects the stabilization time, and 28 days cannot be considered as an adequate time for the stabilization of zinc-contaminated soil. Although zinc occurring in a soluble form in soil stabilizes in one day, zinc occurring in an ore waste or organic matter is not stabilized to a stable level in 28 days. This should be taken into account in the planning and execution of remediation projects of zinc-contaminated soils.
Liukoisuustestien tuloksista voidaan huomata sinkkikloridin stabiloituvan jo ensimmäisen vuorokauden aikana ja pysyvän samalla tasolla koko tarkasteluajan. Sinkkirakeiden ja -asetaatin stabiloituminen ei ole yhtä tasaista; alun sitoutumisen jälkeen niiden liukoisuuksissa on havaittavissa selkeät piikit 21 vuorokauden kohdalla. Tämän jälkeen ne alkavat sitoutua uudelleen.
Tulosten perusteella sinkin esiintymismuoto vaikuttaa sen stabilointiaikaan, eikä 28:aa vuorokautta voida pitää riittävänä aikana sinkillä pilaantuneen maa-aineksen stabilointiin. Vaikka liukoinen sinkki stabiloituu jo yhdessä vuorokaudessa, ei malmijätteessä tai orgaanisessa aineksessa esiintyvä sinkki ehdi stabiloitua vakaalle tasolle vielä 28 vuorokaudenkaan aikana. Tämä tulisi ottaa huomioon suunniteltaessa ja toteutettaessa sinkkiä sisältävien maiden kunnostushankkeita.
The results of the leaching tests show that zinc chloride stabilizes during the first day and stays at the same level throughout the entire examination period. The stabilization of zinc granules and acetate is not as stable; after their immobilization during the first two weeks, clear increasing peaks can be seen in their leaching curves at 21 days. After that they start to bind back to the cement matrix.
According to the results, the form of occurrence of zinc affects the stabilization time, and 28 days cannot be considered as an adequate time for the stabilization of zinc-contaminated soil. Although zinc occurring in a soluble form in soil stabilizes in one day, zinc occurring in an ore waste or organic matter is not stabilized to a stable level in 28 days. This should be taken into account in the planning and execution of remediation projects of zinc-contaminated soils.