Nemecz Erno Pósfai Mihály Raucsik Béla Szakácsné dr. Földényi Rita
projekt kezdete
2008-04-01
projekt vége
2011-12-31
aktuális összeg (MFt)
8.946
FTE (kutatóév egyenérték)
2.27
állapot
lezárult projekt
magyar összefoglaló
Talajok mállási, illetve környezet-geokémiai folyamataival kapcsolatban a Pannon (Veszprémi) Egyetemen hosszabb idő óta az OTKA támogatásával folynak kutatások. Nemecz Ernő akadémikus vezetésével kezdeményeztük a talajok szemcseméret és mélység szerinti tanulmányozását. A talajok ásványainak formálódásával, átalakulásával foglalkoztunk, új megvilágításba helyezve a talaj-kutatás korábbi eredményeit. Az elért eredményeket számos hazai és nemzetközi konferencián ismertettük. A nemzetközi trendnek megfelelően nem csupán talajtani genetikus szintek, hanem mélység szerint lineárisan megmintázott talajszelvények mintáit különböző szemcsefrakciókra bontva vizsgáltuk azok ásványos és kémiai összetételét. E módszer teszi lehetővé, hogy a talajjal összefüggő jelenségeket kapcsolatba hozzuk a talaj méret szerinti frakcióinak ásványos összetételével, az ásványok kémiai, felületi és méretbeli adottságaival. E tekintetben különösen fontos az adszorpciós (környezeti szennyezési anyagok megkötése) és extrakciós jelenségek (a talajból kivonható, esetleg toxikus komponensek) vizsgálata. Központba kerül annak alapkutatás szintű kutatása, hogy a talaj, amely a humán szférával legközvetlenebb kapcsolatban áll, milyen mechanizmusok révén képes természeti egyensúlyát fenntartani és mik ennek a határai. Kidolgoztunk egy ún. dinamikus talajvizsgálati módszert, amelynek alkalmazásával a talajt érintő környezeti károsodásokra, a talaj degradálódását befolyásoló tényezőkre kerestük a választ. Általános következtetések levonása, valamennyi talajtípusra érvényes törvényszerűségek megállapítása azonban csak akkor lehetséges, ha a csernozjom valamint barna erdei talajokra vonatkozó kutatásokat számos egyéb hazai talajtípusra is kiterjesztjük. Munkánk során röntgendiffrakciós (XRD), röntgenspektrometriai (XRD) összes szerves szén (TOC), valamint derivatográfiás módszerek alkalmazását illetve módszerfejlesztését tervezzük. Az eddigi kutatás a talaj ásványainak viselkedését illetően több fontos megállapításhoz vezetett és körvonalazta a már meghatározott alapokon való további munka irányát. Ezek szorosan kapcsolódnak az ásványtan és geokémia fő kérdéseihez, ezenkívül jelentós kihatással lehetnek földtudományi, környezettudományi és környezet-geokémiai problémák értelmezéséhez is.
angol összefoglaló
In the Department of Environmental Sciences of Pannon (Veszprém) University in different OTKA projects we initiated the investigation of soils regarding the weathering processes, mineralogical and chemical composition. Particle size distribution of different soil samples taken from different depth are inwestigated continuosly. Independing on the type of soil correlation was found in the particle size distribution and the depth of the samples. We want to continue the research studying different types of soils developed on different parent material. Specical attention is going to be paid to the so called ''forbidden particle size range''
We are also going to focus on the trace- and microelemental composition of the particle size ranges of the soils. These researches are going to be carried out mainly by X-ray analytical methods, such as x-ray diffractometry (XRD), x-ray fluorescence spectrometry (XRF)and special methods such as TOC, Electronmicroscopy and, thermal analysis. Developing the trace analytical XRF method is also our goal. These researches has been going on for some time and we are going to continue these with the purpose of establishing general rules of geochemical and weathering processes in soils.
Zárójelentés
kutatási eredmények (magyarul)
Újabb jellegzetes hazai talajokat vizsgáltunk ún. dinamikus talajvizsgáló módszerrel. A talajszelvényeket 10 cm-es mélységenként mintáztuk meg. Egy mintát 8 szemcseméret frakcióra bontva, szelvényenként átlagosan 90 szemcsefrakció ásványos és kémiai összetételét határoztuk meg az általunk kidolgozott és akkreditált XRD valamint XRFS módszerekkel. Vizsgált főkomponensek: Na,Mg,Al,Si,K,Ca,Ti,Fe; a nyomelemek: S,Mn,Cr, Mn,Co,Ni, Cu,Zn,Rb,Sr,Y,Ba,Zr,Mo,V,Cs,Ba, Pb,Y,La,Ce,Pr,Nd ,Th. Megállapítottuk, hogy talajtípustól függetlenül létezik az ún "tiltott" 5-10 um közötti szemcse frakció, amely a mintáknak csak néhány %-át tartalmazza, ezért a kis mennyiségű minták nyomelemeinek analízisére új XRFS módszert fejlesztettünk ki. Információs mélység számítása alapján határoztuk meg a vizsgálatokhoz minimálisan szükséges mintamennyiséget. A dinamikus talajvizsgáló módszerrel azonosíthatók a mállás során keletkező és lebomló ásványok. A vizsgált talajszelvényben pl. a goethit a lebomló és helyben képződő ásvány is. E módszerrel a speciációs analízisnek egy egyedi lehetőségét igazoltuk. Bizonyítottuk, hogy ez az eljárás alkalmas arra, hogy összefüggést állapítsunk meg az egyes frakciókban dúsuló ásványi komponensek és a nyomelemek viselkedése között. Ismerve az ásványok szerkezetét és a nyomelemek (kationok) tulajdonságait a nyomelemek mobilizálhatóságára következtethetünk. Ennek az eredménynek környezetvédelmi szempontból is jelentősége van.
kutatási eredmények (angolul)
Typical hungarian soils formed on various types of rocks were investigated applying a dynamic method based on the analysis of distinct particle size fractions. Sampling were done at 10 cm depth intervals. Mineralogical and chemical compositions (Na,Mg,Al,Si,K,Ca,Ti,Fe and trace elements S,Mn,Cr,Mn,Co,Ni,Cu,Zn,Rb,Sr,Y,Ba,Zr,Mo,V,Cs,Ba, Pb,Y,La,Ce,Pr,Nd,Th) were determined in 8 size fraction applying accreditated XRD and XRFS methods. Because of the so called “forbidden” 5-10 um particle size fraction, XRFS method for small amount of sample were elaborated. Applying our method during weathering process degradation and formation of the minerals were identified. In the studied soil profile. goethite is decomposing and locally forming mineral as well. Investigating each particle size fractions, information were obtained not only on the mineral and chemical compositions but also on binding of trace elements to different mineral groups and mineral phases. A unique opportunity for speciation analysis of dynamic soil testing method was demonstrated. It was proved that our method is suitable for determining the relationship between the abundant minerals enriched in the individual fractions and trace elements behavior. Knowing the structure of the minerals and the trace elements (cations) the mobilization of trace elements can be concluded. This result is also important in environmental point of view.
