Thesis supervisor: Zoltán Szalai
Location of studies (in Hungarian): TTK Földrajz- és Földtudományi Intézet Abbreviation of location of studies: FFI
Description of the research topic:
Annak ellenére, hogy a potenciálisan toxikus elemek (PTE) és az oldott szervesanyag (DOM) közötti komplexképződés jól ismert jelenség, valamint az is tudottnak vélt, hogy a PTE-DOM komplexek jelentős mértékben megváltoztatják az adott fémion adszorpciós, mobilitási és felvehetőségi tulajdonságait, még a XXI. század elején sem tudjuk pontosan, hogy a PTE-DOM komplexek fiziko-kémiai paraméterei milyen kapcsolatban állnak a talajok alaptulajdonságaival. Ennek legfőbb oka az, hogy a talaj egy multi-ligandum rendszer, ahol az adott szervesanyag-frakció eltérő szerkezetű molekulákból áll. A talajban lévő szerves molekulák szerkezetét külső tényezők határozzák meg, a komplex erősségét jellemző stabilitási állandó a környezeti paraméterektől, valamint az alkalmazott analitikai módszertől jelentősen módosulhat. Ezért a PTE-DOM komplexek kondicionális stabilitási állandóit egyazon analitikai módszerrel, a talaj természetes fiziko-kémiai állapotán határozzuk meg.
A talajok kondicionális stabilitási állandóinak meghatározása természetes viszonyok között a toxikus elemek mobilitásának, felvehetőségének és ezeken keresztül toxikusságának helyspecifikus értékelését segítené. Adatainkat felhasználhatják többek között olyan modellek megalkotásában, amelyek figyelembe veszik a talaj meghatározó, in-situ mért paramétereit, ezzel meghaladva az eddig használt modellek korlátait. Az eddigi modellekben ugyanis, nem veszik figyelembe a környezeti tényezők hatását a komplexképződésre. Mindezeken túl, kutatásunk hozzájárulhat egy, a potenciálisan toxikus elemek ionformáinak (specieseinek) relatív mennyiségén alapuló határértékrendszer megalkotásában, kiküszöbölve az eddigi, a total elemtartalmakon alapuló, határértékrendszer hiányosságait. A total elemtartalmon alapuló rendszer nem veszi figyelembe az adott elem geokémiai sajátságait, valamint azt, hogy mely elemfrakciók indikálják legjobban a növényi felvételt.
Célkitűzések:
1. Kutatásunkban a potenciálisan toxikus elemek (PTE) és az oldott szervesanyag (DOM) közötti komplexképződést vizsgáljuk a talaj természetes kondíciói között. Eltérő alaptulajdonságokkal (pH, ionerősség, fémion/DOM arány) bíró talajokból izolált DOM frakció és toxikus fémionok (Hg2+, Cd2+, Cr3+) komplexeinek stabilitási állandóját határozzuk meg laboratóriumban az adott talaj fiziko-kémiai paramétereivel (pH, ionerősség és Men+/DOM arány).
2. Továbbá olyan kvantitatív összefüggéseket keresünk, amelyek a talajparaméterek és a komplex stabilitási állandó összefüggését írják le. ≈30 talaj esetén mérjük a PTE-DOM komplexek stabilitási állandóit, kompetitív ligandumcsere-szilárd fázisú extrakció (CLE-SPE) módszerrel, amely lehetőséget teremt arra, hogy a stabilitási állandókat a talajok természetes kondíciói között határozzák meg.
3. A laboratóriumi méréseken kívül a PTE-DOM komplexek kémiai/geokémiai viselkedését modellezni is kívánjuk a PHREEQC geokémiai program segítségével. A laboratóriumban meghatározott stabilitási állandókkal modellezzük a komplexek viselkedését a talajban, beleértve az ionformák relatív és abszolút mennyiségeinek kiszámítását és a határfelületi reakciók közelítését modellszámításokkal.
Number of students who can be accepted: 1
Deadline for application: 2014-11-27
2024. IV. 17. ODT ülés Az ODT következő ülésére 2024. június 14-én, pénteken 10.00 órakor kerül sor a Semmelweis Egyetem Szenátusi termében (Bp. Üllői út 26. I. emelet).
Login
