Z1-7187

Naslov Prepoznavanje virov trdnih onesnaževal v okolju na osnovi mineraloških, morfoloških in geokemičnih lastnosti delcev
Vodja projekta 29608 Dr. Miler Miloš
Financiranje Projekt je v celoti financiran s strani Javne agencije za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije (ARRS)
Ključne besede trdna onesnaževala, kovine, fizikalno-kemijske lastnosti, viri trdnih onesnaževal, prispevki virov, tla, sedimenti, delci v zraku, padavine, SEM/EDS

VSEBINSKI OPIS PROJEKTA:

Okolje, v katerem danes živimo, je obremenjeno z različnimi potencialno škodljivimi trdnimi onesnaževali, katerih prisotnost v okolju zmanjšuje kakovost človekovega življenja. Prisotnost trdnih anorganskih onesnaževal v okolju je posledica delovanja različnih naravnih dejavnikov, kot so preperevanje kamninske in pedološke podlage, resuspenzija in transport puščavskega prahu, vulkanske emisije, naravni požari itd., ter nekdanje zgodovinske in sedanje človekove dejavnosti, kot so rudarjenje, procesi taljenja in reciklaže mineralnih in drugih surovin v industriji, izgorevanje trdnih in tekočih goriv v industrijskih in drobnih kuriščih ter prevoznih sredstvih, prašenje zaradi prometa in soljenja cest itd. Večinoma gre za sočasno delovanje naravnih in antropogenih virov oziroma njihovo kombinacijo. Posledično so združbe anorganskih trdnih onesnaževal v okoljskih medijih lahko zelo raznolike in kompleksne, saj predstavljajo mešanico naravnih in antropogenih trdnih onesnaževal. Tako je poleg poznavanja splošne, povprečne kemične sestave onesnaženih medijev, ki je dovolj za prepoznavanje prisotnosti in razsežnosti onesnaženja, nujno tudi podrobnejše poznavanje kemijskih, mineraloških in morfoloških lastnosti posameznih trdnih onesnaževal, ki so odvisne od procesov pri katerih so nastali in kemične sestave izvornega materiala ter predstavljajo »prstne odtise« oziroma indikatorje za prepoznavanje njihovih virov in transportnih poti. Poznavanje posameznih virov, njihovih prispevkov in transportnih poti je nujno za učinkovit nadzor nad emisijami trdnih onesnaževal. Ker trdna onesnaževala antropogenega izvora predstavljajo variabilni del vseh onesnaževal v okolju, je njihovo količino možno učinkovito nadzorovati in tudi zmanjšati s ciljnim omejevanjem emisij na posameznih virih, ki najbolj prispevajo k obremenjenosti okolja.

V predlaganem projektu bodo raziskana urbano-industrijska območja z različnimi viri trdnih onesnaževal, kjer so dosedanje raziskave različnih medijev okolja pokazale veliko obremenjenost okolja z antropogenimi trdnimi onesnaževali in težkimi kovinami, vendar pa natančnejša določitev prispevkov posameznih virov k onesnaženju doslej ni bila možna. Obravnavani bodo različni okoljski mediji, kot so tla, rečni in cestni sedimenti, zrak in padavine. ki so posredno ali neposredno povezani z ekosistemi in človekom. Za primerjavo bodo obravnavani tudi vzorci izvornih materialov iz posameznih potencialnih virov.

Pri raziskavi bo uporabljen vrstični elektronski mikroskop z energijsko disperzijskim spektrometrom (SEM/EDS). Glavni prispevek metode so informacije o kemični in mineralni sestavi ter morfologiji trdnih delcev, na katerih temelji razdelitev potencialno nevarnih trdnih onesnaževal v okolju glede na njihov izvor, in katerih ni možno pridobiti z uporabo običajnih geokemičnih analitičnih metod, saj se informacije o morfologiji in mineralogiji posameznih trdnih delcev pri teh metodah izgubijo. Poleg opredelitve trdnih delcev s SEM/EDS bodo izvedene tudi klasična večelementna kemijska analiza, analiza mineralne sestave s praškovno rentgensko difrakcijo in meritve koncentracij delcev v zraku s prenosnim merilcem delcev v zraku.

Cilji predlaganega projekta so v različnih medijih okolja identificirati združbe anorganskih trdnih onesnaževal, predvsem delcev s kovinami, opredeliti njihove kemične, mineraloške in morfološke lastnosti, oceniti vire in prispevke virov k vsebnostim trdnih onesnaževal v okolju ter tako pokazati uporabnost lastnosti trdnih onesnažil kot indikatorjev virov.

Dognanja predlaganega projekta bodo prispevala k razvoju novih metodologij, ki temeljijo na opredelitvi lastnosti posameznih delcev, za natančnejše določanje virov trdnih onesnaževal v okolju in oceno prispevkov posameznih virov. To bo omogočilo sprejemanje učinkovitih ukrepov za zmanjšanje emisij trdnih onesnaževal ter prispevalo k boljšemu stanju v okolju.


FAZE PROJEKTA:

 

1. leto

2. leto

 

1. polovica

2. polovica

1. polovica

2. polovica

Izbor območij za raziskavo

x

 

 

 

Zbiranje podatkov, definiranje potencialnih virov

xx

 

 

 

Ogled območij, opredelitev lokacij za vzorčenje, načrt vzorčenja

xx

 

 

 

Vzorčenje okoljskih medijev, terenske meritve

 

 

 

 

-       tla

xxx

 

 

 

-          rečni in cestni sediment

xxx

 

 

 

-          zrak

xxx

 

 

 

-          padavine

xxx

x

 

 

-          meritve na terenu

xxx

 

 

 

Laboratorijska priprava vzorcev

 

 

 

 

-          sušenje in sejanje

xxx

xx

 

 

-          priprava težke frakcije

 

xxx

 

 

-          izdelava poliranih obrusov

 

xxx

 

 

Analize vzorcev

 

 

 

 

-          ICP-MS

 

xxx

 

 

-          XRD

 

xxx

 

 

-          SEM/EDS

 

xxxx

xxx

 

-          DIPA

 

 

xxxxx

x

Obdelava in interpretacija podatkov

 

 

xxxxx

xx

Izdelava končnega poročila in javna predstavitev rezultatov

 

 

 

xxxxxx


BIBLIOGRAFSKE REFERENCE PROJEKTA:

1.01 Izvirni znanstveni članki

  1. MILER, M., BAVEC, Š., GOSAR, M. The environmental impact of historical Pb-Zn mining waste deposits in Slovenia. Journal of environmental management 308, 2022, 114580, DOI: 10.1016/j.jenvman.2022.114580. [COBISS.SI-ID 99235331]
  2. MILER, M. Airborne particles in city bus: concentrations, sources and simulated pulmonary solubility. Environmental geochemistry and health 43/7, 2021, 2757-2780, DOI: 10.1007/s10653-020-00770-5. [COBISS.SI-ID 38478851]
  3. ZUPANČIČ, N., MILER, M., AŠLER, A., POMPE, N., JARC, S. Contamination of children's sandboxes with potentially toxic elements in historically polluted industrial city. Journal of hazardous materials 412, 2021, 125275, DOI: 10.1016/j.jhazmat.2021.125275. [COBISS.SI-ID 49439235]
  4. WANG, L., STANIČ, S., BERGANT, K., EICHINGER, W., MOČNIK, G., DRINOVEC, L., VAUPOTIČ, J., MILER, M., GOSAR, M., GREGORIČ, A. Retrieval of vertical mass concentration distributions: Vipava valley case study. Remote sensing 11/2, 2019, 1-20, doi: 10.3390/rs11020106. [COBISS.SI-ID 5310715]
  5. MILER, M., GOSAR, M. Assessment of contribution of metal pollution sources to attic and household dust in Pb-polluted area. Indoor air 29/3, 2019, 487-498, doi: 10.1111/ina.12548. [COBISS.SI-ID 2897749]
  6. ŠORŠA, A., MILER, M., GOSAR, M., HALAMIĆ, J. Follow‐up geochemical studies and mineralogical investigations by scanning electron microscopy/energy dispersive spectroscopy (SEM/EDS) of soil samples from the industrial zone of Sisak, Croatia. Journal of geochemical exploration 187, 2018, 168‐183, doi: 10.1016/j.gexplo.2017.07.015. [COBISS.SI‐ID 2637653]
  7. JARC, S., MILER, M., ŠEBELA, S., ZUPANČIČ, N. Sources of sulphate minerals in limestone cave‐a possible evidence of anthropogenic activity: a case study in Črna Jama Cave (Slovenia). Environmental science and pollution research international 24/34, 2017, 26865‐26873, doi: 10.1007/s11356-017-0486-0. [COBISS.SI‐ID 1368670]
  8. ŠEBELA, S., ZUPANČIČ, N., MILER, M., GRČMAN, H., JARC, S. Evidence of Holocene surface and near‐surface palaeofires in karst caves and soils. Palaeogeography, palaeoclimatology, palaeoecology 485, 2017, 224‐235, doi: 10.1016/j.palaeo.2017.06.015. [COBISS.SI‐ID 1345886]
  9. MILER, M. Characterisation of secondary metal-bearing phases in used dental amalgam and assessment of gastric solubility. Environmental geochemistry and health, 39/6, 2017, 1607-1619, doi: 10.1007/s10653-017-9972-z. [COBISS.SI‐ID 2619221]

1.02 Pregledni znanstveni članki

  1. ŽIBRET, G., GOSAR, M., MILER, M., ALIJAGIĆ, J. Impacts of mining and smelting activities on environment and landscape degradation - Slovenian case-studies. Land degradation & development, 29/12, 2018, 4457-4470, doi: 10.1002/ldr.3198. [COBISS.SI‐ID 2850645]

1.12 Objavljeni povzetki znanstvenih prispevkov na konferencah

  1. MILER, M., GOSAR, M. Source assessment of airborne pollutants in indoor dust from Pb-polluted area based on stable sulphur and lead isotopes V: Dust 2018, 3rd International Conference on Atmospheric Dust, 29-31 May 2018, Bari, Italy. Bari: Digilabs. 2018, str. 105. [COBISS.SI‐ID 2816597]
  2. MILER, M. Prepoznavanje virov trdnih onesnaževal v okolju na osnovi mineraloških, morfoloških in geokemičnih lastnosti delcev = Source identification of solid pollutants in the environment on the basis of mineralogical, morphological and geochemical properties of particles. V: NOVAK, M., RMAN, N. (ur.). Zbornik povzetkov = Book of abstracts, 5. slovenski geološki kongres, Velenje, 3.-5. 10. 2018. Ljubljana: Geološki zavod Slovenije. 2018, str. 65-66. [COBISS.SI-ID 2843477]
  3. MILER, M., GOSAR, M. Metal‐bearing particles in attic and household dust from Pb mining and smelting area as indicators of contribution of past and present sources. V: Book of abstracts, SEH 2016, ISEG 2016 & Geoinformatics 2016, Galway, Ireland. Galway: National University of Ireland. 2016, str. 174. [COBISS.SI‐ID 2557269]
  4. MILER, M. Assessment of metal bioaccessibility from metal‐bearing phases in indoor dust by SEM/EDS differential individual particle analysis. V: Book of abstracts, SEH 2016, ISEG 2016 & Geoinformatics 2016, Galway, Ireland. Galway: National University of Ireland. 2016, str. 103. [COBISS.SI‐ID 2557013]
  5. BAVEC, Š., GOSAR, M., MILER, M., BIESTER, H. Geochemical investigations of potentially harmful elements (phes) in household dust of Idrija town. V: Book of abstracts, SEH 2016, ISEG 2016 & Geoinformatics 2016, Galway, Ireland. Galway: National University of Ireland. 2016, str. 55. [COBISS.SI‐ID 2556757]