Search Results
You are looking at 1 - 10 of 12 items for :
- Author or Editor: László Simon x
- Materials and Applied Sciences x
- Refine by Access: All Content x
A nehézfémekkel szennyezett (Cd: 15,0, Cu: 336, Mn: 568, Pb: 1919, Zn: 3306 mg·kg-1), erősen savanyú kémhatású (pH(KCl) 3,73), Gyöngyösorosziból származó bányameddőt adalékok (1% CaCO3, 5% szennyvíziszap komposzt, és 7,5% m/m zeolit) kijuttatásával stabilizáltuk. A mésszel, illetve mész, szennyvíziszap komposzt és zeolit kombinációjával kezelt bányameddőn tenyész-edényes kísérletben vörös csenkeszt neveltünk. A kultúrák egy részét Zn-toleráns arbuszkuláris mikorrhiza gombákkal is kezeltük. Megállapítottuk, hogy kombinált kezelés esetén kevésbé csökken le a közeg pH-ja a 12 hetes növénynevelés során, mint a csak meszezésben részesült kultúrákban. A kombinált kezelés előnyösen hatott a tesztnövények Ca-, K- és P-felvételére, és lecsökkent a növények Mn- és Zn-felvétele a csak meszezésben részesült kultúrákhoz képest. A vörös csenkesz gyökerének erős mikorrhizáltságát csak mész, szennyvíziszap komposzt és zeolit együttes kijuttatása esetén tapasztaltuk. A mikorrhizált kultúrákban - tendenciaként - a hajtások nehézfém-akkumuláció-jának csökkenését (Cd: 35-55, Cu: 10-34, Mn: 14-55, Zn: 22-44%-kal) figyeltük meg. A mikorrhiza kolonizáció nem befolyásolta szignifikánsan a kultúrák szárazanyaghozamát. Eredményeinkből arra következtethetünk, hogy a gyöngyösoroszi bányameddőben lévő fémeket többféle adalék kombinált kijuttatásával lehet eredményesen stabilizálni, és ezen a közegen arbuszkulált mikorrhiza gombákkal szimbiózisban élő vörös csenkesz telepíthető meg. Az eredményes fitoremediációhoz tehát komplex megközelítés szükséges, melyben a különféle adalékoknak, a magasabb rendű növényeknek és az arbuszkuláris mikorrhiza gombáknak egyaránt fontos szerepe van.
Simon László (szerk.): Talajszennyezodés, talajtisztítás (Környezetügyi Muszaki Gazdasági Tájékoztató 5. kötet) (Környezetgazdálkodási Intézet, Budapest, 1999) Tamás János: Precíziós mezőgazdaság elmélete és gyakorlata (Mezőgazdasági Szaktudás Kiadó, Budapest, 2001)
A Cr(III)-pikolinát hatását vizsgáltuk a takarmányretek (Raphanus sativus L. convar. oleiformis Pers., cv. Leveles olajretek) krómfelvételére tenyészedényes kísérletekben. Az első kísérletben öt (0-0,1-1-10-100 mg·kg -1 koncentráció), a második kísérletben két kezelést (1´, ill. 4´10 mg·kg -1 koncentráció) állítottunk be három ismétlésben, összesen 21 edényt használva a kísérletekhez. A humuszos homoktalajban [pH(KCl): 7,48; leiszapolható rész: 13,2 m/m%; humusz: 0,97 m/ m%; szénsavas mész: 2,2 m/m%; T-érték: 6,2 cmol c ·kg -1 ; „összes” króm: 10,6 mg·kg -1 ] nevelt növények kis mennyiségű krómot akkumuláltak gyökerükben (5,98 mg·kg -1 ) és hajtásukban (1,38 mg·kg -1 ). A talajba közvetlenül kijuttatott Cr(III)-pikolinát hatására jelentősen megnőtt a takarmányretek hajtásának, illetve gyökerének krómtartalma. A kisdózisú kezelés hatására (10 mg·kg -1 ) a gyökérben tízszer, a hajtásban kétszer több króm jelent meg; a nagydózisú kezelés (100 mg·kg -1 ) egy nagyságrenddel nagyobb mértékű növekedést mutatott, a gyökérben százötvenszer, a hajtásban ötvenszer több krómot mértünk. A nagy dózisban (100 mg·kg -1 ) és a többször kis koncentrációban (4×10 mg·kg -1 ) kijuttatott Cr(III)-pikolinát közel azonos mértékben növelte meg a króm transzlokációját a takarmányretek növényben, mindkét kezelésnél a hajtás krómtartalma a teljes növény krómtartalmához viszonyítva azonos értékűnek adódott (TI = 7). A többször kijuttatott Cr(III)-pikolinát hatására az egyes növényi szervek krómtartalma a többszörösére növekedett; a gyökérben háromszor, a hajtásban hatszor nagyobb krómkoncentráció jelent meg az azonos koncentrációjú, egyszeri kezeléshez képest. A Cr(III)-pikolinát jelentős mértékben megnövelte a króm felvételét a talaj-növény rendszerben. Ennek a jelenségnek gyakorlati jelentősége lehet a krómmal szennyezett talajok növényekkel történő tisztítása (fitoremediációja), illetve a krómmal dúsított növények előállítása során.
Seismic resilience assessment of critical infrastructures – Case study of M1 highway bridges
Kritikus infrastruktúrák szeizmikus ellenálló képesség vizsgálata – Az M1 autópálya hidak esettanulmánya
Summary. Safety and security of critical infrastructure networks is one of today’s top priorities, as they are getting increasingly complex and interdependent. Thus, their potential failure due to unforeseen and extreme events may result in excessive direct and indirect losses. Recently, focus has shifted from protection to resilience, i.e. the ability of a system exposed to a hazard not only to resist, but accommodate to and recover from the hazard effects.
This paper – by the implementation of the IMPROVER technological resilience analysis – demonstrates the seismic technological resilience assessment of a section of M1 Highway in Hungary. Resilience against the community’s tolerances as well as risk-based resilience indicators are evaluated. The results suggest that technological resilience could be improved, thus certain resilience treatment options are highlighted.
Összefoglalás. A kritikus infrastruktúra-hálózatok biztonsága napjaink egyik legfontosabb prioritása, mivel ezek egyre összetettebbek és kölcsönösen függnek egymástól. Így az előre nem látható és szélsőséges események miatti esetleges meghibásodásuk túlzott mértékű közvetlen és közvetett veszteséget eredményezhet. A közelmúltban a hangsúly a védelemről a rezilienciára, rugalmasságra helyeződött át, vagyis a veszélynek kitett rendszer azon képességére, hogy nemcsak ellenálljon, hanem alkalmazkodjon is a veszélyhatásokhoz, és helyreálljon azokból.
Jelen cikk – az IMPROVER technológiai ellenállóképesség-elemzés felhasználásával – az M1-es autópálya egy szakaszának szeizmikus technológiai ellenálló képességének vizsgálatát mutatja be. Az értékelés az IMPROVER keretein belül kifejlesztett, az ISO 31000 kockázatkezelési folyamatába integrálódó ICI-REF keretrendszert (IMPROVER Critical Infrastructure Framework) követi. A keretrendszer különféle módszereket ajánl a kritikus infrastruktúra ellenálló képességének felmérésére.
Elsőként meghatározzuk és számszerűsítjük a vizsgált szakasz szeizmikus veszélyeztetettségét a valószínűségi szeizmikus veszélyeztetettségi analízis segítségével, melynek eredményeképpen a helyszíneknek a spektrális gyorsulás – túllépési valószínűség kapcsolatát mutató veszélyeztetettségi görbéit kapjuk meg. Ezt követően különböző károsodási szintekhez meghatározzuk az érintett hídszerkezetek sérülékenységi görbéit, mely a spektrális gyorsuláshoz tartozó tönkremeneteli valószínűséget mutatja. Az esemény és a károsodás bekövetkezte esetén megváltozó útpálya kapacitás és forgalmi helyzet alapján az áteresztő képesség csökkenése mellett a menetidőtöbblet is számítható, így a közvetlen károk költségei mellett az indirekt költségek is számszerűsíthetőek, és így a bekövetkezési valószínűségekből és a költségekből a kockázatot számítjuk.
Értékeljük a közösség toleranciáival szembeni rezilienciát, valamint a kockázatalapú reziliencia mutatókat. Részletes leírást adunk a forgalomszimulációkat is magában foglaló katasztrófaelhárítási és helyreállítási modellek alkalmazásáról. A cél az, hogy kiszámítsuk a várható felhasználói késések időbeli alakulását a különböző elemzett forgatókönyveknél, és összegezzük az ebből eredő várható költségeket a végső helyreállításig. A reziliencia értékelése két megközelítésen alapul: 1) összehasonlítás a felhasználói toleranciával, és 2) a reziliensség kockázatalapú értékelése. Az eredmények alapján a technológiai reziliensség javítható, melyre több kezelési lehetőséget is felvázolunk. Az autópálya komplex reziliencia-kezelési stratégiáinak kidolgozásakor azonban az IMPROVER-en belül kifejlesztett egyéb módszerek, például a szervezetelemzés (IORA) és a holisztikus önértékelési (CIRI) eszközök eredményeire is támaszkodni szükséges.
Szelén fitoextrakciója és mikrobacsoportok előfordulása szennyezett talajokban
Phytoextraction of selenium and occurrence of microbial groups in contaminated soils
Tenyészedényes kísérletben tanulmányoztuk, hogy a Ramann-féle rozsdabarna erdőtalajba kijuttatott nátrium-szelenitből (2,5 mg•kg-1 Se), illetve nátriumszelenátból (2,5 mg•kg-1 Se) mennyi szelént akkumulál hajtásában a szareptai mustár és a takarmányretek. Megállapítottuk, hogy szelenit-kijuttatás esetén a hajtásba egy nagyságrenddel kevesebb szelén kerül be, mint a talaj szelenátkezelése esetén. Utóbbi esetben a szareptai mustár hajtásában 585, a takarmányretekében 684 µg•g-1 szelént mértünk. Mindez a hajtások szárazanyag-hozamának 53–85%-os visszaesését eredményezte. A transzport indexek kiszámításával megállapítottuk, hogy a növények által felvett szelén 40–50%-a szállítódott át a fitoextrakció során könnyen betakarítható hajtásba. A rizoszférából vett talajmintákban a domináns faj a Corynebacterium volt. A rizoszférában szintén jelen lévő Bacillus és Pseudomonas fajokról feltételezhetjük azonban – melyek a növénynövekedést serkentő ún. PGPR baktériumok közé tartoznak –, hogy a talajba mesterségesen kijuttatva stimulálják a növények szelénfelvételét (fitoextrakcióját), illetve fitovolatizációját.
A nagyhörcsöki mikroelem-terheléses szabadföldi tartamkísérletben a mészlepedékes csernozjom talajba 1991-ben 30–810 kg•ha-1 nátrium-szelenitet juttattak ki. A kijuttatott szelén nagy része időközben a mélyebb rétegekbe mosódott le, és szelenáttá oxidálódott. Annak ellenére azonban, hogy a szelénkezelt parcellák 0–20 cm-es rétegében mindössze 2,3–8,0 mg•kg-1 volt az „összes” (cc. HNO3+cc. H2O2-oldható) szeléntartalom, a lucerna hajtásában 2005 őszén 85,3–727 µg•g-1 szelént mértünk. A koncentrációhányadosok kiszámolásával megállapítottuk, hogy a talaj szeléntartalmának növekedésével lineárisan nőtt a lucerna hajtásába került szelénmennyiség. A feltalajból kitenyészthető mikrobák (heterotrófok, spóraképzők, sugárgombák és mikroszkopikus gombák) átlagos sejtszáma még a legnagyobb (270 vagy 810 kg•ha-1) szelénkezelésben részesült parcellák talajában sem csökkent szignifikáns mértékben. Ezekben a talajmintákban Staphylococcus, Streptococcus, Actinomyces, Corynebacterium és Bacillus fajokat azonosítottuk.
A pot experiment was set up to study the selenium (Se) accumulation of Indian mustard (Brassica juncea L. Czern., cv. Negro Caballo) and fodder radish (Raphanus sativus L. convar. oleiformis Pers., cv. Leveles olajretek) grown in a Ramann-type rusty brown forest soil (loamy sand, clay+silt content 15.8%; pH(KCl) 6.6; humus content 1.3%; CEC 18.1 cmolc•kg-1) artificially contaminated with 2.5 mg•kg-1 Se as sodium selenite or sodium selenate. Plant shoots accumulated one order of magnitude less selenium from selenite than from selenate-treated soil. In shoots of selenate-treated Indian mustard and fodder radish cultures 657 and 745 g•g-1 Se was measured respectively, while the dry matter yield of the plants was reduced by 53–85%. Based on transport indexes it was calculated that 40–50% of the total Se was accumulated in the plant shoots. This could be advantageous, as the shoots of plants are easier to harvest than the roots during soil remediation with plants, known as phytoextraction. The dominant microbe species was Corynebacterium in the rhizosphere soil, and Bacillus and Pseudomonas species were also present. It is supposed that these “plant-growth promoting rhizobacteria” (PGPR) may stimulate the phytoextraction and phytovolatization of Se in the rhizosphere of the plants.
In spring 1991 a field experiment was set up in Nagyhörcsök (Hungary) to study the long-term effects of 13 heavy metals. The calcareous chernozem formed on loess (pHKCl 7.1–7.4, loamy texture, clay+silt content 75-85%; humus 3-3.5%; CaCO3 equivalent 3-5%; CEC 30–32 cmolc•kg-1) was contaminated with 0, 30, 90, 270 or 810 kg Se•ha-1 as sodium selenite. Over the course of time the selenite migrated downward (leached) and oxidized to selenate. In autumn 2005 2.3–8.0 mg•kg-1 “total” (extracted with cc. HNO3+cc. H2O2) selenium was found in the upper (0–20 cm) layer of soil. Based on concentration ratios it was found that with increasing soil Se content the Se content in the shoots of alfalfa (Medicago sativa L., cv. Anna) increased linearly (85.3–727 g•g-1). This could be attributed to the deep rooting of alfalfa. All the microbe groups (heterothrophs, spore forming microbes, actinomyceta and microscopic fungi) investigated tolerated the Se concentrations present in the contaminated soils, as their number was similar to that in the uncontamined control soil. In Se-contaminated soils the dominant microbe species were Staphylococcus, Streptococcus, Actinomyces, Corynebacterium and Bacillus.
Magyarországon a robbanóanyaggal és lőszerszármazékokkal szennyezett területek kármentesítése környezetvédelmi és nemzetgazdasági érdek. Egy hazai lőtérről, illetve lőszer-megsemmisítő telepről vett talajban 900 mg·kg−1 ólom- és 133 mg·kg−1 rézszennyeződést mértünk. A fitoextrakció célja, hogy a növényi szervekbe helyezzük át a nehézfémeket, lecsökkentve ezzel a mobilis, toxikus elemkészletet a szennyezett talajokban. Megvizsgáltuk, hogy egy lőszerszármazékokkal szennyezett talajba, illetve ólommal mesterségesen elszennyezett talajba kijuttatott kelátképzőszerekkel (EDTA, EGTA, citromsav) indukálható-e, megnövelhető-e a növényi szervek Pb- és Cu-akkumulációja?Tenyészedény-kísérletünkben kukoricát neveltünk a fenti ólommal és rézzel elszennyezett lőtéri talajon, illetve a közelben gyűjtött szennyezetlen talajt mesterségesen szennyeztük el 100 mg·kg-1 ólommal. Míg a kontroll (kelátképzővel nem kezelt) szennyezett talajon fejlődő kukorica gyökerében 554 μg·g−1 ólom volt mérhető, addig az EDTA hatására a gyökerekben 4611 μg·g−1-ra (több mint nyolcszorosára), a hajtásokban pedig 158-ról 302 μg·g−1-ra (91%-kal) nőtt az ólomkoncentráció. Mindkét változás statisztikailag szignifikánsnak bizonyult. Az EGTA a Cufelvételt serkentette; a kontrollkultúrák gyökerében 516 μg·g−1, a kezelt kultúrákban viszont 1063 μg·g−1 értéket mértünk (ez kétszeres szignifikáns növekmény). A hajtásokban 69%-kal, 29,9-ról 50,7 μg·g−1-ra emelkedett a réztartalom, ez azonban nem bizonyult statisztikailag szignifikánsnak. A citromsav az ólom hajtásokba történő áthelyeződését nem indukálta, rézfelvétel-serkentő hatása csak a gyökerekben volt szignifikáns.Tenyészedény-kísérleteink alapján kijelenthető, hogy elsősorban az EDTA, illetve részben az EGTA a talajba kijuttatva mobilisabbá, könnyebben felvehetővé teszi az ólmot és a rezet, elősegítve ezzel e két toxikus elem növényekben történő akkumulációját. Szabadföldi körülmények között is feltételezhető, hogy a növények betakarításával a toxikus elemek egy része eltávolítható a szennyezett talajból.
A nyíregyházi búzaszalmával komposztált szennyvíziszap, a debreceni anaerob módon rothasztott szennyvíziszap és a miskolci riolittufával és karbidmésszel érlelt, granulált szennyvíziszap talajmikrobiológiai hatásait tanulmányoztuk tenyészedé-nyes kísérletben. Kezeletlen barna erdőtalajon (kontroll 0%), valamint a szennyvíziszapokat kezelésenként 10, illetve 15%-ban tartalmazó talajkultúrákban takarmányborsó jelzőnövényeket neveltünk. Megállapítottuk, hogy a talaj szennyvíziszapokkal való kezelése és a talaj-mikroorganizmusok száma és tevékenysége között szoros összefüggés van. Mindhárom iszap esetében valamennyi mintavételi időpontban a kontrollhoz képest megemelkedtek, vagy szignifikánsan nem csökkentek az összes baktériumszám és a mikroszkopikus gombaszám értékei. Az iszapok fokozták az ureáz, a dehidrogenáz és a celluláz enzim aktivitását, míg a foszfatázaktivitás lényeges változást nem mutatott. Ezeket a kedvező hatásokat feltételezésünk szerint a szennyvíziszapokkal bekerült, a mikrobák szaporodását és enzimtevékenységét stimuláló anyagoknak lehet tulajdonítani. A kísérletben alkalmazott különbözőképpen előkezelt települési szennyvízisza-pok mikrobaszámra és enzimaktivitásra gyakorolt hatását összehasonlítva, mindhárom esetben egyértelműen pozitív, de egymástól kissé eltérő eredményeket kaptunk. A vizsgált iszapok közül a debreceni rothasztott és víztelenített iszap hatása kifejezetten kedvező volt. A nyíregyházi rothasztás után komposztált iszap, valamint a miskolci granulált, illetve ásványi anyagokkal kevert és érlelt iszap jótékony hatása kisebb mértékű volt és közöttük lényeges különbséget nem találtunk. Az anaerob rothasztás, mint iszapstabilizációs eljárás hatásos előkezelésnek bizonyult, de mind-három iszapkezelés hozzájárulhat az eredményesebb végső elhelyezéshez. A vizsgált települési szennyvíziszapok szakszerű mezőgazdasági alkalmazásuk esetén pozitív hatást gyakorolhatnak a talajbiológiai életre, amely lényeges a talaj anyagforgalmi dinamikájának javításában, a talaj termékenységének fokozásában.
Willow was cultivated as an energy crop in a field experiment. The brown forest soil was treated with an inorganic fertilizer (ammonium nitrate−AN: 100 kg ha -1) or with various organic or mineral soil amendments (municipal biocompost–MBC: 20 t ha −1; municipal sewage sludge compost–MSSC: 15 t ha −1; rhyolite tuff–RT: 30 t ha −1; willow ash−WA: 600 kg ha −1), or their combinations (AN+MBC; AN+RT; AN+WA, MSSC+WA) in four replications. Nineteen months after the soil treatments the macroelement-rich amendments (MBC, MSSC) enhanced the harvested fresh shoot yield most significantly (up to 41% as compared to the untreated control), and also the shoot diameter and shoot height of the willow plants. Most of the treatments enhanced the uptake of N (9.8-23.5%) and K in willow leaves, but the concentrations of P, Mg, Ca, Fe and Zn in the leaves were reduced. The toxic element (As, Cd, Pb) accumulation of willow shoots was negligible.
In a 4-year field experiment the effects of the mineral fertilizers AN and AN+calcium-magnesium carbonate (CMC) were studied on the mineral nutrition of the leaves and wood yield of black locust trees cultivated as an energy crop. The brown forest soil was treated with 300 kg ha −1 annual doses of these fertilizers as top-dressing in June 2009, May 2010 and May 2011. Both fertilizers caused a three to four times increase in the nitrate content of the upper soil soon after their application in June. By the end of the vegetation period (in December) the nitrate concentration in the soil was similar to that in the control plots. The nitrogen content of the leaf stalks (petioles) and leaves, however, was only slightly higher in the treated plots. As a trend, fertilization increased the phosphorus and reduced the calcium uptake in the leaf stalks and leaves, while the magnesium content was not influenced. In March 2012, when the whole trees were harvested, 22% or 28% higher aboveground fresh shoot weight was detected in the AN or AN+CMC treatments than in the control.