بررسی ریخت شناسی و ریزساختاری قابلیت نگهداری آلاینده فلز سنگین در خاک-های واگرا
نویسندگان
1 استاد گروه مهندسی عمران، دانشگاه بوعلی سینا و عضو هیئت علمی وابسته دانشکده عمران، پردیس دانشکدههای فنی، دانشگاه تهران، ایران
2 (مسوول مکاتبات): استادیار گروه مهندسی عمران، دانشگاه هرمزگان، دانشکده مهندسی، بندرعباس، ایران.
3 مربی گروه مهندسی عمران، مجتمع آموزش عالی فنی و مهندسی اسفراین، دپارتمان مهندسی عمران، اسفراین، ایران.
doi
10.22034/jest.2017.10706چکیده
زمینه و هدف: پژوهشگران، جاذب های مختلفی برای نگهداری آلاینده های فلز سنگین را مورد بررسی قرار داده اند؛ اما به خاک های واگرای طبیعی و ریخت شناسی این خاک ها توجه محدودی شده است. خاک واگرای طبیعی مورد نظر در این مقاله، یک نمونه خاک رسی است که ابعاد ذرات آن در مقیاس میکرو و نانو قرار دارد. بر این اساس هدف این پژوهش مطالعه نگهداشت آلاینده فلز سنگین و تغییرات ساختار و ریخت شناسی خاک های واگرا در اندرکنش با آلاینده های زیست محیطی است. روش بررسی: با انجام یکسری آزمایشهای ژئوتکنیک زیستمحیطی، فرایند اندرکنش خاک واگرای طبیعی، نمونه رسی بنتونیت و نمونه رسی کائولینیت با آلاینده های فلز سنگین سرب و روی مورد مطالعه و مقایسه قرار گرفته است. بررسی میزان نگهداری فلزات سنگین توسط خاک واگرا، نتایج پراش اشعه ایکس (XRD)، تصاویر میکروسکوپ الکترونی پویشی (SEM) و طیف سنجی پاشندگی انرژی (EDX) نشان میدهد که خاک واگرای طبیعی مورد مطالعه به دلیل ریخت شناسی، ساختار پراکنده و درصد زیاد کربنات در مقایسه با نمونه های رسی بنتونیت و کائولینیت دارای قابلیت نگهداری بیشتر آلاینده فلز سنگین است. بحث و نتیجهگیری: بر اساس نتایج پژوهش حاضر درحالیکه ظرفیت تبادل کاتیونی خاک واگرای طبیعی مورد مطالعه بیش از 50% کمتر از نمونه رسی بنتونیت است، اما قابلیت نگهداری آلاینده فلز سنگین در این نمونه نسبت به نمونه رسی بنتونیت در غلظت های زیاد آلاینده فلز سنگین بیش از 20% است. این در حالی است که قابلیت نگهداری آلاینده فلز سنگین توسط خاک واگرای طبیعی بیش از 3/2 برابر جاذب رسی کائولینیت است. بر اساس نتایج پژوهش حاضر نحوه قرارگیری ساختار و ابعاد صفحات رسی به شدت بر میزان نگهداری آلاینده تأثیرگذار است.
