Metódy sanácie vôd in situ
Metódy čistenia vôd in situ sú veľmi rozšírený prístup založený na chemických, fyzikálnych a biologických princípoch alebo ich kombináciách. Väčšina aplikácií sa realizuje na lokalitách, kde je znečistený veľký objem vody, alebo tam, kde z priestorových alebo iných dôvodov nie je možné čistenie ex situ (US EPA, 2007).
Pomerne rozšíreným prístupom čistenia kontaminovanej vody in situ je využitie monitorovanej prirodzenej atenuácie a podporovanej atenuácie (AFCEE, 1999a; AFCEE, 1999b; Krupka a Martin, 2001). Prirodzená atenuácia je veľmi komplexný postup založený na fyzikálnych, chemických a biologických princípoch, pričom najvýznamnejšou mierou sa na odstraňovaní znečisťujúcich látok podieľajú biologické procesy. Použitie monitorovanej prirodzenej atenuácie bez podporných zásahov je výrazne limitované vhodnými podmienkami in situ. Napriek prirodzeným podmienkam odbúravania znečistenia náklady spojené s metódou monitorovanej prirodzenej atenuácie sú zvyčajne vysoké v dôsledku vyžadovaného náročného monitoringu. Z tohto pohľadu je výhodou podporovanej remediácie (atenuácie) často nenáročná podpora atenuačných procesov v kontaminovanom prostredí, ktorá nemusí byť ekonomicky nákladná.
Na rôznych chemických reakciách, biologických postupoch, zmene oxidačno-redukčných podmienok, prípadne iných princípoch sú založené metódy tzv. reaktívnych bariér. V súčasnosti sú typické dve základné konštrukčné riešenia bariér. Jedno spočíva vo vybudovaní priepustnej bariéry v tvare steny situovanej kolmo na smer prúdenia podzemnej vody. Druhým klasickým riešením je vybudovanie dvoch zbiehavých nepriepustných stien, ktoré usmerňujú kontaminovanú vodu na kolmo stojacu reaktívnu bariéru – tzv. usporiadanie lievik a brána (napr. Veselá et al., 2003; US EPA, 1998a).
Účinnosť mnohých sanačných metód môže so znižujúcou sa koncentráciou znečisťujúcich látok vo vode významne klesať. Tento nedostatok sa zvyčajne rieši kombináciou rôznych, správne zvolených sanačných postupov. Napríklad pri sanácii pásma nasýtenia kontaminovanej chlórovanými etylénmi je možné na začiatku sanácie pri vysokom obsahu znečisťujúcich látok použiť sanačné čerpanie v kombinácii so stripingom. Pri poklese koncentrácie pod určitú hranicu však účinnosť týchto postupov poklesne tak, že dosiahnutie sanačných limitov môže byť otázkou desaťročí. Problémom môže byť aj zvyšovanie koncentrácie znečisťujúcich látok po zastavení aktívneho sanačného zákroku – zastavení čerpania (angl. rebounding). Takéto situácie je možné prekonať aplikáciou podporných technológií (charakter podporného zákroku môžu mať napr. fyzikálne metódy, prípadne v kombinácii s inými sanačnými postupmi) (Motsch et al., 2002).
Postupy a technológie in situ sa využívajú na elimináciu veľmi širokej škály znečisťujúcich látok. V praxi sa tieto metódy aplikovali napríklad pri odstraňovaní všetkých druhov ropných uhľovodíkov (alkány, benzén, toluén, etylbenzén, xylény, izoalkány, cyklické alkány), ich derivátov (halogénderiváty, hydroxyl-, karboxyl-, karbonylderiváty), polycyklických aromatických uhľovodíkov (PAU), chlórovaných etylénov, ale aj anorganických znečisťujúcich látok – dusičnanov, síranov, rozličných kovov atď. (napr. Marks et al., 1994; Motsch et al., 2002).
O populárnosti využitia metód čistenia in situ, resp. aplikovania prirodzenej alebo podporovanej atenuácie svedčí napríklad prehľad využitia sanačných technológií, pravidelne uverejňovaných US Environmental Protection Agency. Informácie týkajúce sa podzemných vôd zohľadňujú obdobie 1982 až 2005. Prehľad využitia metód ex situ (čerpanie a úprava), in situ, resp. monitorovanej prirodzenej atenuácie (MPA) aplikovaných pre podzemné vody je uvedený na obr. 4.2.1. Z prehľadu je zrejmé, že metódy in situ, resp. procesy prirodzenej atenuácie sa vo väčšine prípadov nevyužívajú samostatne, ale v kombinácii s iným postupom (postupmi). Metódy in situ samostatne alebo v kombinácii boli aplikované v 228 prípadoch (26 %). Procesy prirodzenej atenuácie samostatne alebo v kombinácii sa využili v 239 prípadoch (27 %). Až na 56 % lokalít sa aplikovali takmer výlučne metódy ex situ. Popularita aplikovania metód in situ sa však v zásade zvyšuje. Zatiaľ čo do roku 1995 sa metódy in situ aplikovali maximálne v 10 % prípadov, v roku 2005 to bolo až 31 % prípadov (US EPA, 2007).
Prehľad sanačných metód in situ použitých pre podzemné vody v USA v rokoch 1982 – 2005 je prezentovaný na obr. 4.2.2 (US EPA, 2007). Najpoužívanejšími metódami in situ v uvedenom období boli jednoznačne biosanácia a aerácia (air sparging), pričom v posledných rokoch narastá význam chemickej oxidácie.
V ďalšej časti je prezentovaná charakteristika základných metód a postupov in situ aplikovateľných vo vodnom prostredí. Zvlášť sa rozoberajú biologické, resp. fyzikálno-chemické metódy čistenia vôd a samostatná časť je venovaná (monitorovanej) prirodzenej atenuácii, resp. podporovanej atenuácii.
© Atlas sanačných metód environmentálnych záťaží
Autori: Jana Frankovská, Jozef Kordík, Igor Slaninka, Ľubomír Jurkovič, Vladimír Greif,
Peter Šottník, Ivan Dananaj, Slavomír Mikita, Katarína Dercová a Vlasta Jánová
Štátny geologický ústav Dionýza Štúra, Bratislava 2010, 360 s,
ISBN 978-80-89343-39-3
Prirodzená a podporovaná atenuácia