Badanie wymywalności

Badanie wymywalności z odpadów papierowych
W XXI wieku, pomimo ciągłego rozwoju nowych technologii i komputeryzacji świata, w wielu
sytuacjach nadal spotykamy papier: czy to w postaci prasy codziennej, gazet reklamowych,
czy opakowań. Wiąże się to z powstawaniem znacznej ilości odpadów. Opakowania
i makulaturę można w prosty sposób poddać recyklingowi. Szukając kierunku wykorzystania
jakiegoś odpadu, należy ocenić go pod względem technologicznym, ekonomicznym, jak
i ekologicznym. Częścią oceny wpływu danego odpadu na środowisko są badania
wymywalności z wyciągów wodnych. Członkowie Koła podjęli się projektu badawczego
o temacie „Badanie wymywalności z odpadów papierowych” i sprawdzili, co znajduje się
w przygotowanych eluatach.
Zebrane odpady zostały podzielone według koloru oraz rodzaju papieru (papier kredowy,
tektura, papier rysunkowy), a następnie pocięte na mniejsze kawałki. Tak przygotowane
próbki zalano wodą w stosunku 1:2 (jedna część odpadu do dwóch części wody) i poddano
rozwłóknianiu. Po dwóch tygodniach przechowywania przygotowano wyciągi wodne, które
pozostawiono na kolejny tydzień sezonowania.
Badania wymywalności wykonano za pomocą fotometru, ponadto określono pH
wykorzystując pehametr. Metale, których stężenia określano to chrom, kadm, cynk oraz
nikiel. Szczególną uwagę podczas badań zwrócono na chrom i kadm, ponieważ są to
pierwiastki toksyczne oraz kancerogenne. Wyniki badań zestawiono w tabeli (Tab. 1. Wyniki
pomiarów – pierwsza seria badań). Kolorem czerwonym zaznaczono przekroczenie
najwyższych dopuszczalnych wartości podanych w Rozporządzeniu Ministra Środowiska
z dnia 18 listopada 2014 r. w sprawie warunków, jakie należy spełnić przy wprowadzaniu
ścieków do wód lub do ziemi, oraz w sprawie substancji szczególnie szkodliwych dla
środowiska wodnego (Dz. U. 2014 poz. 1800).
Grupa odpadów
(kolor/rodzaj)
Zielony
Czerwony
Czarny
Fioletowy
Niebieski
Żółty
Kredowy
Makulaturowy
Tektura
Wartość dopuszczalna
Dz.U. 2014 poz. 1800
Chrom
0,051
0,050
0,059
0,172
0,214
0,016
0,027
0,018
0,059
0,1
Rodzaj zanieczyszczenia [mg/l]
Kadm
Cynk
0,459
>0,300
0,237
0,265
0,464
0,039
0,553
>0,300
0,359
0,014
0,489
0,132
0,322
0,025
0,297
<0,010
0,579
<0,010
0,4
2
pH
Nikiel
<0,020
<0,020
<0,020
0,029
0,835
<0,020
1,318
<0,020
0,132
6,016
<6,0
6,025
6,397
6,136
6,319
<6,0
<6,0
6,045
0,5
6,5-9
Tab. 1. Wyniki pomiarów – pierwsza seria badań
Wyniki badań ukazują, że we wszystkich próbkach wartości pH są za niskie. Wartość
dopuszczalna dla kadmu jest przekroczona dla pięciu próbek. Wyciągi wodne z papieru
fioletowego i niebieskiego wykazały przekroczenia dla trzech rodzajów zanieczyszczeń
(chrom, kadm i nikiel). Wartość stężenia niklu dla papieru kredowego jest najbardziej
przekroczona – prawie trzykrotne przekroczenie wartości dopuszczalnej.
1
Po kolejnym tygodniu badanie wymywalności powtórzono dla najbardziej wyróżniających się
wartości. Wyniki przedstawiono w tabeli (Tab. 2. Wyniki pomiarów – druga seria badań).
Symbol „ – „ oznacza brak pomiaru. Kolorem czerwonym oznaczono wartości przekroczone,
kolorem zielonym wartości, które spadły w stosunku do poprzedniego badania.
Grupa odpadów
(kolor/rodzaj)
Zielony
Czerwony
Czarny
Fioletowy
Niebieski
Żółty
Kredowy
Makulaturowy
Tektura
Wartość dopuszczalna
Dz.U. 2014 poz. 1800
Chrom
0,039
0,262
0,1
Rodzaj zanieczyszczenia [mg/l]
Kadm
Cynk
0,301
<0,010
0,397
0,752
0,160
<0,010
0,375
0,554
0,541
0,023
0,141
0,4
2
pH
Nikiel
1,777
0,985
-
-
0,5
6,5-9
Tab. 2. Wyniki pomiarów – druga seria badań
Można zauważyć, że papier koloru niebieskiego jest najbardziej szkodliwy, ponieważ ciągle
zawartości chromu i niklu ciągle przekraczają stężenia normowe. Co więcej wartości te
wzrosły od ostatniego badania. Sytuację przeciwną mamy dla odpadów fioletowych. Dla nich
wartości każdego z pierwiastków spadają i to znacznie poniżej poziomów dopuszczalnych.
Należy zwrócić uwagę, że wartości cynku, które w pierwszym badaniu były powyżej
najwyższej wartości, jaką można zmierzyć urządzeniem, teraz znajdują się poniżej dolnego
zakresu. Stężenia kadmu spadły dla czterech z dziewięciu próbek. Dla trzech z nich nadal
znajdują się one powyżej wartości jakie dopuszcza rozporządzenie.
Biorąc pod uwagę rozrzut wyników uzyskanych w dwóch seriach badań trudno jest
przedstawić jedną tendencję. Widać, że niektóre wartości spadły, kiedy inne nadal pozostały
przekroczone. Największe kontrowersje budzi wynik pomiaru niklu dla odpadów koloru
niebieskiego, który w drugiej próbie był dwukrotnie wyższy. Na podstawie wyników, które
spadły (osiem z piętnastu) można wysnuć wniosek, że zawartość metali w wyciągu zmalała
ze względu na rozcieńczenie. Jednak dla pięciu z piętnastu próbek wartości wzrosły, co
równie dobrze można odczytać jako wzmocnienie zawartych w wyciągu metali (zwłaszcza,
że próbki przez kolejny tydzień przechowywane były w szczelnym naczyniu - brak wpływu
środowiska zewnętrznego, jedynie światło).
Rozrzut wyników może mieć swoje źródło także z bardzo trywialnego powodu, jakim jest
fakt, że badania były przeprowadzane przez dwa różne zespoły. W przypadku tego typu
badań, w których ważna jest dokładność, przede wszystkim przy dodawaniu odczynników,
zbyt duża rotacja wśród badających może przyczynić się do serii błędów (czynnik
antropogeniczny).
Należy zwrócić także uwagę na sprzęt i pomoce, z których korzystano. Fotometr użyty
w badaniu może nie być bardzo dokładny, zwłaszcza w kwestii zwracanych wyników. Jest on
używany również przez studentów na innych zajęciach, co wpływa na jego rozkalibrowanie.
Podsumowując, badanie ukazało, że zawartość metali różni się w zależności od rodzaju
papieru, a nawet jego koloru. Wartości te nie są szkodliwe dla zdrowia, jednak należy
pamiętać, że w większym zbiorowisku, np. na dzikich wysypiskach odpadów, negatywnie
wpłyną na środowisko.
2