A vörösiszap-szennyezés hatásai


Vissza

1. Mi a vörösiszap? Milyen összetevői vannak?

A vörösiszap az alumínium előállítás során használt eljárás (timföld köztitermék gyártása) mellékterméke. Amikor a nyersanyagból, a bauxitból lúggal kivonják az alumíniumtartalmú anyagokat, az ekkor visszamaradó maradék a nátronlúg oldattal alkotja az úgynevezett vörösiszapot. A nevét az iszapszerű állagáról és a színéről kapta, amit a bauxitban jelenlevő vas-oxid okoz. A vas-oxidot számos célra, például vörös festékek színezőanyagaként használják. Főbb ásványos összetevői: vas-oxidok és -hidroxidok, alumínium-hidroxidok, nátrium-szilikátok, kalcium-karbonát, kvarc, gipsz.

A vörösiszap kémiai összetétele:

fő komponensek
Fe2O333-40 %
Al2O315-19 %
SiO210-15 %
Na2O7-11 %
TiO24-6 %
CaO3-9 %
V2O50,2-0,4 %
P2O50,5-1,0 %
CO22-3 %
SO30,8-1,5 %
MgO0,3-1,0 %
F0,1-0,15 %
C0,15-0,20 %

A vörösiszap néhány anyagjellemzője:

anyagsűrűség3,1-3,8 t/m3
hézagtérfogat1,16
térfogatsűrűség1,87-2,0 t/m3
belső súrlódási szög5-10˚
egyirányú nyomószilárdság40-112 N/cm2
szivárgási tényező10-7 -5 x 10-8 m/s

2. Mérgező-e a vörösiszap?

A vörösiszap nem mérgező, de a benne levő maradék nátronlúgtartalom miatt veszélyes anyag. A veszélyes jelleget a feldolgozás során belekerülő nátrium-hidroxid (nátronlúg) okozza. Az Ajkán tárolt vörösiszapok jellemzően 5-8% nátronlúgot tartalmaznak. A nátrium-hidroxid erősen lúgos anyag, amit a papír-és textiliparban, a szappan- és mosószer-gyártásban, valamint a vegyiparban, így a bauxit-feldolgozásban is széles körben és nagy mennyiségben használnak fel. Tény, hogy a megszáradt vörösiszap - mivel nagyon finom por - a légutakba kerülve mint por irritálja a légutakat, illetve a lúgos kémhatása miatt ez a hatás még erősebb mint a közönséges porok esetében.

3. Miért veszélyes a nátronlúg?

A nátronlúg (nátrium hidroxid) erősen lúgos anyag. A szilárd, vagy tömény nátronlúg égési sérüléseket, szembe kerülve szemkárosodást okozhat. Az égési sérülések oka, hogy ha a nátronlúg vízzel (például a bőrben levő vízzel) érintkezik, hő fejlődik. A fejlődő hő által kiváltott helyi felmelegedés az égési sérüléseket okozhat. A hőhatás (és az ebből eredő égési sérülés) mértéke függ az érintkezés idejétől és a nátronlúg töménységétől. Az érintkező bőrfelület, vagy szem gyors, bő vizes le- illetve kimosásával az égési sérülés, illetve a szem sérülése elkerülhető. A vörösiszappal, ezáltal a nátronlúggal való hosszabb idejű érintkezés esetén orvosi ellátásra van szükség.

A nátronlúg a legerősebb bázikus anyagok egyike. Vizes oldata töménységtől függően eléri a maximálisan elérhető 14 pH értéket is. Szintén töménységtől függő az élő szervezetekre gyakorolt hatása is. Híg oldatokban gyakorlatilag ártalmatlan. (pl. a kézmosó szappanos víz, mosó szóda is gyakorlatilag NaOH oldat.) Töményebb koncentrációkban már egészségre ártalmas.0,1 mol/l-es oldata (pH13) már irritáló hatású, elsősorban a szem nyálka hártyájára, de az egyéb bőr felületre is. (Az ide vonatkozó veszélyességi, kockázati jelző szám: R36/38.) 1 mol/l-es oldata (pH14) már erősen károsítja a bőrfelületet, égési sérülést okoz. (Az ide vonatkozó veszélyességi, kockázati jelző szám: R34.) Még töményebb (8mol/l) koncentrációban a bőr felületén súlyos, 3 fokú égési sérülést okoz. (Veszélyességi, kockázati jelző szám: R35.)

4. Milyen káros hatásai lehetnek, ha a vörösiszap szembe vagy bőrre kerül?

Bőrrel érintkezve, vagy szembe kerülve a nátronlúg égési sérüléseket okozhat. Az ok: ha a nátronlúg vízzel (például a bőrben levő vízzel) érintkezik, hő fejlődik. Ez a hő a bőrt helyileg felmelegíti, ami égési sérüléseket eredményezhet. A sérülés mértéke függ az érintkezés idejétől és a lúg töménységétől. Rövid idejű, vagy hígított oldatokkal (ilyen például az épületek vizes lemosásakor képződő mosóvízzel) való érintkezés esetén az égési sérülés nem valószínű. A vörösiszappal, és így a benne levő nátronlúggal történő érintkezés esetén a gyors, bő vizes lemosással a sérülések elkerülhetők.

5. Veszélyesebb-e a nátronlúg a hyponál?

Mindkét anyagot hosszabb idő óta használjuk a mindennapi életben is. A veszélyesség mértéke mindkét esetben alapvetően az anyagok töménységétől függ. A töménység csökkenésével a veszélyes jelleg is csökken.

Kémiai értelemben a koncentrációktól függ, hogy melyik a veszélyesebb anyag. A háztartási Hypo gyártási technológiától függően 0,5-2,0 g/v % NaOH-t tartalmaz, amely megfelel 0,125-0,5 mól/l -es koncentrációnak. (kockázati jelző szám: R34.) Ebből következtethető, hogy a háztartásban használt készítmény szem, bőr irritációt mindenképpen okozhat, sőt kisebb fokú égési sérülést is, de a súlyos fokozatot már elvileg nem érheti el. Megjegyzendő az is, hogy mindkét vegyszer maró hatása erősen függ attól is, hogy mennyi ideig van kitéve a sérült felület a káros hatásnak, mennyi idő telik el a közömbösítéséig.

6. Mit kell tenni, ha a vörösiszap bőrrel, érintkezik, ha szembe kerül?

Azonnali bő vizes lemosással a károsodás az esetek döntő többségében elkerülhető. Ha a bőr égési sérülésére, vagy szemsérülésre utaló jelek vannak, gyors orvosi segítségre van szükség. Mindkét esetben azonnal és bő vízzel le kell mosni. A szembekerülést lehetőleg el kell kerülni (védőszemüveg használata), mert az nagyobb veszéllyel jár. A bőrre került vörösiszaptól nem kell megijedni, alapos és gyors lemosás elégséges a következmények elkerülésére.

7. Hogyan lehet megakadályozni a vörösiszap továbbterjedését?

A vörösiszap magától „nem mozog", csak a víz viszi, sodorja magával, illetve száraz állapotban a szél felkapja a porát.

Szakemberek fogják összegyűjteni, ahol lehet, illetve semlegesítő szerrel a lúgot megkötve (ez az egy veszélyes komponens van benne) és gipsszel egy kérget létrehozva a felületén megakadályozzák a lúg beszivárgását a talajba illetve azt, hogy a szél elhordja a porát.

A folyadékfázis eltávozásával a vörösiszap terjedése jelentősen lelassul. Ideális megoldás a tározóból kikerült vörösiszap és a szennyezett talaj összegyűjtése és biztonságos tárolóba történő elhelyezése.

8. Hogyan lehet semlegesíteni? Nem ártalmasak-e a semlegesítésre használt anyagok?

Úgynevezett savas kémhatású anyagokkal lehet a veszélyes lúgtartalmat semlegesíteni. Természetesen nem fognak erős savakat szétlocsolni, az MTA kutatói olyan anyagokat javasoltak alkalmazni, amelyeket egyébként is használunk (keserűsó, vasgálic), amelyek a vörösiszappal olyan anyagokká alakulnak át - miközben megkötik a lúgtartalmát - amelyek a talajban illetve a természetben egyébként is jelen vannak.

9. Miért veszélyes az iszap kiszáradása?

A kiömlött iszap kiszáradása azért veszélyforrás, mert az anyag nagyon finom szemcsékből áll, melyeket a légáramlat könnyen felkap és levegőből a légutakba kerülhet. Itt mint por - különösen még a semlegesítés előtt mint lúgos kémhatású anyagokat tartalmazó por - irritálja a légutakat és a tüdőt. A porszemcsék mérete és alakja is nagyon fontos tényezők az esetleges egészségre káros hatások szempontjából. Amennyiben nem csökkentették előzőleg az iszap lúgosságát, úgy az is kifejthet káros hatást a tüdőre.

10. Milyen káros hatásai lehetnek, ha a kiszáradt iszapból felszálló port belélegezzük?

Ugyanaz a káros hatás jelentkezik, mint ha bármilyen közönséges finom port belélegzünk, irritáció. Ez a semlegesítés előtt fokozottan jelentkezik, a lúgos anyag tartalom miatt. Ezért javasolták a kutatók a katasztrófavédelem szakembereinek, hogy a mielőbbi semlegesítésre törekedjenek és a porzás kivédése céljából a felszínen levő iszap megszilárdítására.

11. Tartalmaz-e nehézfémeket a vörösiszap?

A vörösiszap fő alkotója a vas, amely szintén nehézfém, de ez az egészségre nem káros. Egyéb, különösen veszélyes nehézfémeket (kadmium, higany) nem tartalmaz. Tartalmaz ugyanakkor ún. ritkafémeket, de ezek összkoncentrációja a vörösiszapban nem nagyobb, mint 0,3%. Tartalmaz továbbá vanádiumot (0,1%) és titánt (2,7%). Ezen alkotók egy része olyan kémiai kötésben van, amely megakadályozza, hogy közönséges körülmények között kioldódjanak. Összefoglalva az mondható, hogy a vörösiszap nem tartalmaz az egészségügyi határértéket meghaladó mennyiségű kioldható nehézfémet.

12. Van-e benne ólom?

Jelentéktelen mennyiségben tartalmaz a vörösiszap ólmot, amit csak a legmodernebb elemzési technikákkal lehet kimutatni, de egészségkárosító mennyiségben nincs jelen.

13. Van-e sugárzásveszély a szennyezett területeken?

A szennyezett területeken egyáltalán nincs sugárzásveszély, ezt több független laboratórium mérése is alátámasztja. A vörösiszap az egészségügyi határértéknél jóval kisebb mennyiségben tartalmaz radioaktív elemeket.

14. Lehet-e bármire hasznosítani a vörösiszapot?

A vörösiszap, a benne levő fémek miatt értékes másodlagos nyersanyagnak tekinthető. A hazánkban tárolt mintegy 50 millió tonna vörösiszap vastartalom például 15-18 millió tonnára becsülhető. Ugyancsak nagy értéket képviselnek a benne levő ritkafémek. A vörösiszapot lehet hasznosítani, de előtte különféle kezeléseknek kell alávetni. A közeljövő fontos feladata, hogy ne csak gazdasági szempontok vezéreljék azt, hogy feldolgozzák-e vagy tárolják a vörösiszapot, hanem környezetvédelmi szempontok is. Nem kétséges, hogy a biztonság érdekében pénzt kell szánni a feldolgozási technológiák kifejlesztésére és a beruházásokra.

A bauxitban és a vörösiszapban nemcsak veszélyesnek tűnő elemek, hanem az ipar számára fontos, de egyébként a Földön igen kis mennyiségben előforduló elemek is dúsulnak (pl. gallium, germánium, ritkaföldfémek). Ezek kinyerésére a vörösiszapból részben megoldott, illetve széleskörű kutatások tárgya.

15. Hogyan távolítható el a vörösiszap-szennyeződés a lakóházak külső és belső falairól, a padlóról?

Nagy nyomású, bő vizes lemosással a szennyeződés nagy részben eltávolítható. Megjegyzendő, hogy az épületek vakolata és belső festése is legtöbb esetben lúgos anyagokat tartalmaz, ezeket a vörödiszap nem károsítja. Túlságosan átnedvesedett vakolatot, illetve festést esetenként el kell távolítani; ennek megítéléséhez szakértői véleményt kell kérni. Savas anyagokkal nem szabad lemosni, mert kárt tesznek a falakban és a vakolatokban. A piros színt a vas-oxid okozza, ennek az eltávolítása maradéktalanul elég nehéz (a rozsdához hasonlóan „megfog mindent"), így a festés valószínűleg nem kerülhető el. Azonban ez a maradék rozsdás elszíneződés nem jelent semmilyen veszélyt.

16. Hová lehet összegyűjteni az iszapot?

Javasoljuk hordókba vagy műanyag fóliákra összegyűjteni, hogy a szakemberek elszállíthassák. Az összegyűjtésnél szemüveget és maszkot kell használni, hogy a lemosásnál felverődő víz ne hordja a szembe illetve a légutakba az iszapot. Gumicsizma és a normál ruházatot megóvó védőöltözet szintén ajánlott.

17. Biztonságos-e visszaköltözni a megtisztított házakba, miután kitakarították?

Kitakarítás után a visszaköltözés biztonságos.

18. Igaz-e, hogy le kell verni a vakolatot a házakról, hogy valóban biztonságos legyen a tisztítás?

Az esetek többségében nem. A vörösiszap sem és a nátronlúg sem károsítja a vakolatot, és semmilyen olyan mérgező anyagot nem tartalmaz, ami a lemosás után indokolná, hogy ne lehessen visszaköltözni. Leverés csak akkor kerülhet szóba, ha a lemosás után a vakolat állaga leromlott. Ennek eldöntéséhez kérjük, vegyék igénybe szakember segítségét.

19. Milyen védőfelszerelést kell viselniük a katasztrófavédelem szakembereinek?

Mivel nagynyomású vízzel dolgoznak, amely fröcsköl, és az iszapot is magával ragadhatja, a védőruhán és csizmán kívül szemüveget, légzésvédő maszkot és sapkát is viselniük kell.

20. Miért nem kell védőfelszerelés a lakosságnak, ha a katasztrófavédelem munkatársainak viselniük kell?

Amennyiben nem az iszap eltakarításával foglalkoznak, a gumicsizma elegendő védekezésül. Az eltakarítást végző szakembereknél ugyanakkor fennáll a veszély, hogy szemükbe, és légútjaikba vörösiszap por kerülhet. A védőfelszerelést tehát balesetvédelmi okból kell viselniük. A lakosságnak erre csak akkor van szüksége, ha éppen iszaptakarítással foglakozik, vagy ha a száraz port hordja szél. Az iszap kiszáradásának megakadályozása a kármentesítésen dolgozó szakemberek feladata.

21. Mivel kell tisztítani a védőfelszereléseket, védőruházatokat?

Bő langyos, mosószeres vízzel.

22. Miért fontos, hogy minél gyorsabban tisztítsuk meg a károsodott területeket?

Két ok miatt. Az egyik, hogy ne szivárogjon le a vörösiszapban levő nátronlúg a talajba és ne károsítsa azt. A másik, hogy a kiszáradó vörösiszap pora ne kerülhessen a levegőbe.

23. Kell-e talajcserét végezni? Ha igen, hogyan?

A legtöbb helyen valószínű nem, elegendő lesz a semlegesítés, az iszap feltakarítása, és maradék beszántása (a porzás elkerülésére). Ahol nagyon átitatódott a talaj felső rétege, ott bizonyos mélységekben biztos, hogy szükséges lesz a talajcsere is. Ezt a szakemberek fogják felmérni, hol és milyen mélységben szükséges.

24. Milyen káros hatások érhetik az állatokat?

Ugyanaz, mint az embereket. Lúgmarás, illetve a por általi irritáció. Sok háziállat az ár miatt pusztult el, elsősorban megfulladt. Az erős lúggal való érintkezés rájuk is ugyanolyan hatással lehet, mint az emberre, bőrük és szemük károsodhat.

25. Hogyan lehet helyreállítani a talaj élővilágát?

Erre vonatkozóan további vizsgálatokat kell végezni. A talaj sokszínű élővilága (baktériumok, gombák, állatok) biztosítja a talaj funkcióit, amelyek nélkül nem tudjuk a talajt élelmiszertermelésre használni. Az élővilág távolabbi területekről vissza tud települni, amint a talaj kémhatása és szerkezete normalizálódik (például talajcserével).

26. Milyen hatással van a vízi élővilágra a vörösiszap szennyezés?

A tározóból elfolyt vörösiszap tartalmú víz nagy nátronlúg tartalma miatt (pH 13 körüli) erősen maró hatású és szinte minden élőlény azonnali pusztulását okozta. Ezek között növényi és állati szervezetek egyaránt vannak, a gerinctelen szervezetektől a halakig. A Torna patak és folyómederben az alsóbb szakaszokon bekövetkező hígulás fokozatosan csökkenti ezt a hatást.

Ebben a vízfolyásban az MTA Balatoni Limnológiai Kutatóintézet munkatársai - a szennyezéshez közeli szakaszon - 2009-ben 9 halfaj jelenlétét mutatták ki. A szennyezéshullám levonulása után a pH érték minden bizonnyal fokozatosan visszaáll a természetes 8,5 körüli értékre, és amennyiben utánpótlása megszűnik az élővilág lassan és fokozatosan regenerálódik a felsőbb szakaszról és a mellékvízfolyásokból kiindulva. Ezek az oldalágak menekülési vagy menedék területekként szolgálnak, ahol egyes fajok önfenntartó állományai átvészelhetik a katasztrófát. A mérgezés a közönséges és széles körben elterjedt fajok mellett a ritka és védett fajokat is érintett, így növelte a károsodás mértékét.

A mederben kiülepedett vörös színű anyag (a nátronlúg színtelen!) megjelenése természetidegen és a körülmények következtében riasztó hatású, de a vízi élővilágra nem jelent veszélyt, anyagai vízben nem oldódnak.

A fentiek értelmében a katasztrófának hosszan elhúzódó rejtett hatása várhatóan nem lesz a vízi élővilágra nézve. A vörös színű iszap-szennyezés anyagai nem fognak az élőlények testében felhalmozódni és amennyiben a jövőben ismét megjelennek a halak az érintett folyószakaszokon, azok emberi fogyasztásra már alkalmasak lesznek.

31. Mi történhetett a Torna-patak élővilágával és mi várható a jövőben?

A vízi élővilágra a kiömlő vörösiszap nátronlúg (nátrium-hidroxid) tartalma volt közvetlen, igen súlyosan károsító hatással. A beömlési ponttól lefelé az erősen lúgossá vált patak vizében bizonyosan minden élet elpusztult. Ebből a szempontból az életfeltételeket jól megvilágítja a víz kémhatásának kifejezésére használt pH érték. A katasztrófa színhelyén ez kb. 13-14 volt. ami legalább három nagyságrenddel meghaladja a tolerálható szintet (vagyis ezerszer lúgosabb volt a víz, mint amit a vízi szervezetek egyáltalán elviselnek). Ha a Marcal folyóba 10-es pH-jú víz érkezik, az még mindig igen veszélyes az élővilágra.

Különös módon a katasztrófa sokkal szembeötlőbb jele, a vizeket ijesztően vörösre festő iszap károsító hatása kisebb a nátronlúgénál. Az iszap szárazanyagának jelentős részét vízben oldhatatlan fém-oxidok teszik ki, melyek közül is legnagyobb arányban a vörös színért felelős vas-oxid van jelen. Ez nem tekinthető mérgezőnek, bár a tömény iszappal terhelt vizek nyilvánvalóan felborítják a biológiai egyensúlyt, hiszen a sötét vízben leállnak a fotoszintézis folyamatai. Az igen apró részecskékből álló iszap az állatvilágra is veszélyes, mert életfontosságú szerveket tömhet el. Amikor a szennyezés teljes mértékben levonul a folyókon, és a vörösiszap utánpótlása is megszűnik, a folyók regenerációja lassan megkezdődhet.

Az érintetlen felső szakaszon megmaradt élővilág lehet a kiindulópontja a visszatelepedésnek, de a legoptimálisabb esetben is legalább egy évet kell várnunk, hogy a Torna-patak vízi életközössége legalább hasonlítson a katasztrófa előtti állapotra. Biztosat tehát nem lehet mondani, majd a hidrobiológiai monitoring (azaz a változásokat felmérő) vizsgálatokból derül ki a jövő év során, hogy milyen a regeneráció sebessége.

A Torna élővilágáról és vízkémiájáról vannak korábbi adatok, tehát megvan az összehasonlítási alap is.

32. Milyen következményekkel járhat a szárazföldi életközösségek károsítása?

A szárazföldek növénytársulásai és állat-együttesei lassabban változnak, mint a vizekéi, amit úgy is fogalmazhatunk, hogy nagyobb a tehetetlenségük. A vörös áradat kártétele óriási, hiszen szemmel láthatóan minden tönkrement, ami a sodrás útjába esett. Sok múlik azon, hogy milyen mérvűek a talajban és annak élővilágában végbement változások. Ahol a szennyező anyagok vastag rétegben borítják a földet, ott nagyobb az esélye annak, hogy a károsodás több tíz cm mélyen is jelentkezik. A legfelső talajszintben valószínűleg olyan súlyosak a károk, mint a vizekben, de van remény arra, hogy ennek eltávolításával a talaj élővilága is előbb-utóbb regenerálódik. Kevésbé súlyos a változás azokon a részeken, ahol az áradat gyorsan lezúdult, s csak pár cm mély iszapréteget vagy még azt sem hagyott maga után.

Itt várhatóan a kiszáradás során a nátrium-hidroxid a levegő szén-dioxidjával reagálva jóval kevésbé veszélyes karbonát-vegyületekké alakul. Ez akár a talaj szikesedésére vezethet, amit az eddig ott élt növények jelentős része nem vagy csak kis mértékben képes elviselni. Nem várható tehát, hogy a növényvilág, illetve a ráutalt állatvilág teljes mértékben helyreálljon a közeljövőben.

Az iszaptó melletti mezőgazdasági területeket feltehetősen olyan súlyos károsodás érte, hogy a talajcsere sem nagyon segíthet, ezért jó időre ki kell vonni azokat a művelés alól.

33. Vannak-e természetvédelmi területek a katasztrófa színhelyén?

A devecseri Széki-erdő természetvédelmi terület a 8-as út északi oldalán húzódik, kb. négy kilométerre az iszaptótól, a kártétel tehát elkerülte. A Somló-hegy vulkáni kúpja szerencsére jóval magasabban fekszik annál, hogy a káros hatások elérhették volna. Így a Somló Tájvédelmi Körzetet sem érte károsodás. A Devecser város északi részén fekvő Esterházy kastélyparkot viszont sajnos a lezúduló áradat közvetlenül érte. A szennyeződés legalább fél méter magasan áll a park egyes részein, ami - nagy valószínűséggel - az ott található fák jelentős részének pusztulását okozza. Amikor a legsürgősebb feladatokat megoldották, azaz a lakott területeket már mentesítették a szennyeződéstől, akkor érdemes lenne a parkban felhalmozódott iszapot is mielőbb eltávolítani, megkönnyítve a későbbi kert-felújítást.


Forrás: Magyar Tudományos Akadémia