Tehnici de analiza spectrale ale levigatului

1. CADRUL GENERAL

Cunoașterea impactului asupra mediului datorită deșeurilor depozitate, care pot conține substanțe prioritare și prioritar periculoase care nu sunt stabile sau au tendință de bioacumulare este de cea mai mare importanță.

Deșeurile depozitate pot conține substanțe organice și metale prioritare/prioritar periculoase, care adesea sunt eliberate din deșeu, fie în fază gazoasă, fie în fază lichidă într-un levigat ca urmare a biodegradării deșeurilor. Cu alte cuvinte, procesele de degradare pe care le suferă deșeurile în depozite sunt factorii cheie în înțelegerea impactului deșeurilor asupra mediului. Pe lângă deșeurile industriale sunt generate cantități imense de deșeuri municipale, colectate selectiv sau neselectiv, stocate în depozite conforme sau neconforme, sau sunt fie reutilizate, fie reciclate.

La nivel mondial fiecare locuitor generează în medie 250 kg de deșeuri pe an, care se cuantifică la o cantitate de 2.3 Mtone de deșeuri [1]. Cele mai multe dintre aceste deșeuri municipale sunt la ora actuală depozitate și doar o mică fracțiune, de regulă sub 10% sunt reciclate sau reutilizate.

2. OBIECTIVE GENERALE ȘI SPECIFICE

Obictive generale:

1. Monitorizarea unor metale prioritare și prioritar periculoase prin tehnici spectrale moderne bazate pe spectroscopia de emisie atomică și spectrometria de masă în plasma cuplată inductiv (ICP-AES și ICP-MS) în procesul de management integrat al deșeurilor medicale incinerate și a impactului asupra factorilor de mediu (apă și sol) a deșeurilor depozitate în depozite municipale neconforme respectiv conforme. Ambele metode spectrale sunt standardizate pentru analize multielementale simultane din probe de apă.

2. Validarea unei metode moderne de determinare și monitorizare a unor metale prioritare și prioritar periculoase prin spectroscopia de absorbție atomică de înaltă rezoluție cu sursă continuă (HR-CS FAAS) din soluri contaminate industrial sau datorită depozitelor de deșeuri. Această metodă spectrală este doar de curând disponibilă comercial și toate metodele standardizate bazate pe absorbția atomică utilizează spectroscopia de absorbție atomică de joasă rezoluție cu surse de linii (LR-LS AAS) caracterizată prin viteză mică de analiză în regim secvențial.

Obictive specifice:

1. Stadiul actual privind managementul deșeurilor în Uniunea Europeană și România și stadiul implementării managementului integrat al deșeurilor în România cu focalizare pe Regiunea 6 NV.

2. Evaluarea compoziției materiale și chimice a deșeurilor și a stadiului dezvoltării de tehnologii care au la bază reutilizarea și reciclarea deșeurilor, ca surse de materii prime secundare și surse de energie.

3. Monitorizarea conținutului de metale prioritare (As, Co, Cr, Cu, Sb, Tl, V) și prioritar periculoase (Cd, Hg, Ni, Pb) prin ICP-MS din cenușa de incinerare a deșeurilor medicale periculoase de la instalația Hoval Multizon din Cluj Napoca.

4. Evaluarea riscului de contaminare a mediului (sol și aer) cu metale prioritare și prioritar periculoase în urma procesului de incinerare prin compararea valorilor experimentale cu cele de referință din legislația în domeniu.

5. Evaluarea riscului de contaminare a mediului (apă și sol) de către levigatul generat de deșeurile depozitate în depozitul neconform de deșeuri municipale solide (DMS) Pata Rât.

6. Evaluarea comparativă a riscului de contaminare a solului cu metale prioritare/prioritar periculoase (Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn) de către deșeurile DMS depozitate în depozite neconforme din Regiunea 6 N-V. Depozitele luate în considerare în acest studiu au fost: Pata Rât - Cluj-Napoca, Urbana - Bistrița, Câmpia-Turzii, Dej, Gherla, aflate în faza de monitorizare post închidere.

7. Evaluarea riscului de contaminare a solului de către deșeurile depozitate în câteva depozite industriale din Regiunea 6 NV (Cesom - Dej, Someș - Dej, HCH - Turda, Uzina Electrică - Zalău, Iaifo - Zalău, Silcotub - Zalău, Ario - Bistrița, Dan Steel - Beclean) cu metale prioritare și prioritar periculoase (Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn).

8. Compararea riscului de contaminare a solului de către deșeurile municipale solide și deșeurile din depozitele industriale considerate în studiu.

9. Evaluarea riscului de contaminare a apei de către levigatul generat de deșeuri de baterii uzate și levigatul generat de deșeuri de echipamente electrice și electronice (DEEE).

10. Interpretarea rezultatelor prin metode de statistică multivariată (Analiza Componenteleor Principale PCA și Analiza de Cluster CA).

11. Validarea unei noi metode de analiză a metalelor prioritare (Ag, Co, Cr, Cu, Zn) și prioritar periculoase (Cd, Ni și Pb) din sol prin spectroscopia de absorbție atomică de înaltă rezoluție cu sursă continuă (HR-CS FAAS) în regim secvențial rapid.

În România, sunt două căi importante de gestionare a deșeurilor:

1. Depozitarea - o metodă clasică, care necesită investiții mai mari în vederea realizării de depozite conforme care să corespundă legislației în vigoare. Date recente au arătat că depozitarea rămâne în continuare principala opțiune de gestionare a deșeurilor municipale și aproximativ 80% din depozitele municipale funcționale din România sunt neconforme și pot fi surse de poluare pentru mediu.

2. Incinerarea - o metodă modernă prin care se reduc cantitățile de deșeuri depozitate, dar rămâne problema cenușii, în care se pot concentra metalele prioritare și prioritar periculoase. Deși această tehonologie este utilizată în țările europene dezvoltate la toate categoriile de deșeuri, în țara noastră este aplicată doar deșeurilor industriale și medicale periculoase. Cenușa de incinerare se elimină în principal în depozite de deșeuri municipale neconforme sau conforme, și poate constitui un risc de contaminare prin levigarea în apă a metalelor prioritare și prioritar periculoase.