مقایسه XRF و ICP-OES در ارزیابی پایدارسازی فلزات سنگین در خاکستر زباله‌سوزهای پسماند پزشکی: آزمون تثبیت‌سازی مبتنی بر سیمان

نویسندگان

1 . گروه فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه مستنصریه، بغداد، عراق

2 کمیسیون پژوهش‌های علمی، بغداد، عراق

3 گروه فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه مستنصریه، بغداد، عراق

4 گروه فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه مستنصریه، بغداد، عراق

doi
10.47176/ijpr.25.3.72144
چکیده

دفع نامناسب پسماندهای خطرناک پزشکی به‌دلیل آزادسازی فلزات سنگین سمی در فرآیند احتراق، خطر جدی برای سلامت انسان و محیط‌زیست به‌شمار می‌آید. این پژوهش به بررسی کارایی دو روش تحلیلی طیف‌سنجی فلورسانس پرتو ایکس (XRF) و طیف‌سنجی گسیل نوری پلاسمای جفت‌شده القایی (ICP-OES) در شناسایی و تعیین مقدار فلزات سنگین موجود در باقی‌مانده‌های خاکستر حاصل از سه زباله‌سوز محلی پسماند پزشکی می‌پردازد. نتایج نشان داد که غلظت فلزات سنگین از جمله Fe، Nd، Ce، Sn، Sb، Ir، Th و Au در خاکسترها افزایش یافته و از حدود مجاز تعیین‌شده در مقررات فراتر رفته است. برای کاهش این مخاطرات، از فرآیند تثبیت/جامدسازی (S/S) با استفاده از سیمان پرتلند معمولی بهره گرفته شد که نسبت‌های مصرفی سیمان به‌ترتیب ۷% و ۲۵% وزنی بودند. تحلیل‌های پس از عملیات نشان داد که روش XRF در تمامی نمونه‌ها شناسایی یکنواخت‌تر و قابل‌اعتمادتری ارائه می‌دهد، به‌طوری‌که بازده فرآیند تثبیت در این روش بین ۸۹% تا ۱۰۰% متغیر بود. در مقابل، نتایج ICP-OES نوسانات قابل‌توجهی داشت و بازده حذف فلزات در بازه‌ای بین ۵% تا ۱۰۰% قرار گرفت. برای چند عنصر پرخطر، روش S/S  منجر به غیرفعال‌سازی کامل فلزات شد. یافته‌ها نشان می‌دهد که روش XRF به‌دلیل حساسیت و دقت بالا، عملکرد برتری در پایش فرآیند تثبیت دارد. همچنین، روش تثبیت/جامدسازی مبتنی بر سیمان، کارایی بالایی در کاهش تحرک فلزات سنگین نشان داده و خاکستر تیمارشده را برای دفع ایمن و حتی استفاده مجدد بالقوه در کاربردهای عمرانی مانند راه‌سازی و زیرساخت‌های شهری مناسب می‌سازد. این نتایج بر اهمیت انتخاب ابزارهای تحلیلی مناسب در ارزیابی پسماند تأکید کرده و ظرفیت بالای روش S/S را به‌عنوان راهکاری پایدار برای مدیریت پسماندهای خطرناک پزشکی برجسته می‌کند.