عنوان

اصلاح الکتروسینتیکی یک خاک آلوده به‮‭Pb‬ ، ‮‭Cd‬ و ‮‭Zn‬ و راهکارهای افزایش کارایی آن

Number

‭۳۴۷۲پ‬

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

اصلاح الکتروسینتیکی یک خاک آلوده به‮‭Pb‬ ، ‮‭Cd‬ و ‮‭Zn‬ و راهکارهای افزایش کارایی آن

First Statement of Responsibility

/حسین بیرامی

Name of Publisher, Distributor, etc.

تبریز: دانشگاه تبریز ، دانشکده کشاورزی ، گروه خاکشناسی

Date of Publication, Distribution, etc.

، ‮‭۱۳۸۸‬

Specific Material Designation and Extent of Item

‮‭۱۰۵‬ ص‬

Text of Note

چاپی

Dissertation or thesis details and type of degree

کارشناسی ارشد

Discipline of degree

خاکشناسی - فیزیک و حفاظت خاک

Date of degree

‮‭۱۳۸۶/۰۶/۱۸‬

Body granting the degree

تبریز: دانشگاه تبریز ، دانشکده کشاورزی ، گروه خاکشناسی

Text of Note

الکتروسینتیک یک شیوة ابتکاری برای اصلاح خاکهای آلوده به فلزات سنگین بوده و کارایی بالایی به ویژه از نظر کاهش زمان برای حذف فلزات سنگین از خاکهایی با ضریب آبگذری کم نسبت به روشهای متداول دارد .با این حال، روش مذکور در خاکهای آهکی و دارای ظرفیت جذب بالا برای فلزات سنگین، نیاز به مطالعه بیشتر دارد .در این پژوهش اصلاح یک خاک آهکی ‮‭(۲۳‬ درصد آهک (آلوده به‮‭Zn‬ ، ‮‭Cd‬ و ‮‭Pb‬ که از مزرعه‌صای در مجاورت کارخانه سرب و روی شهرستان زنجان نمونه برداری شده بود، به روش الکتروسینتیک در ستونهای خاک دستخورده بررسی شد .خاک مورد نظر دارای غلظت بالایی از فلزات سنگین= ‮‭(mg kg۱ ۱۴۰۰ Zn‬ ، = ‮‭mg kg۱ ۱۵Cd‬ و (= ‮‭mg kg۱ ۲۵۰ Pb‬ بود .در این تحقیق، علاوه بر تأثیر مدت زمان اعمال جریان الکتریکی ‮‭(۵‬ ، ‮‭۱۰‬ و ‮‭۱۵‬ روز(، تأثیر متغییرهایی نظیر محتوای رطوبتی اولیه خاک) اشباع، ‮‭FC‬ و‮‭FC۷/۰)‬ ، نوع محلولهای الکترولیت) آب مقطر، اسید استیک ‮‭۰۱/۰‬ مولار و ‮‭EDTA ۰۱/۰‬ مولار(، تعدیل ‮‭pH‬ الکترولیت از طریق سامانه گردش الکترولیت و سامانه آندهای نزدیک شونده) جابجائی آند (و تأثیر شیب ولتاژ ‮‭(۳۳/۱‬ و‮‭۶۶/۲) - V cm‬ ‮‭۱‬بر حذف سه فلز‮‭Zn‬ ، ‮‭Cd‬ و ‮‭Pb‬ از خاک مذکور، بررسی شدند .نتایج این پژوهش نشان داد که کارایی حذف فلزات مذکور بطور چشمگیری تحت تأثیر مدت زمان اعمال جریان الکتریکی، مقدار رطوبت خاک، نوع محلول الکترولیت، ‮‭pH‬ الکترولیت و جابجایی آند قرار دارد .در بین سطوح رطوبتی مختلف، حذف سه فلز در حالت اشباع با آب مقطر بالاترین مقدار را داشت، بطوریکه ‮‭۳۳/۳۱‬ درصد‮‭Zn‬ ، ‮‭۶۲/۳۳‬ درصد ‮‭Cd‬ و ‮‭۸۲/۱۸‬ درصد ‮‭Pb‬ بعد از اعمال جریان الکتریکی به مدت ‮‭۱۰‬ روز از خاک حذف شدند .با کاهش رطوبت از حالت اشباع به ‮‭FC۷/۰‬ ، میانگین درصد حذف برای سه فلز مذکور بترتیب به‮‭۴۴/۱۸‬، ‮‭۹۷/۲۰‬ و ‮‭۲۵/۱۲‬ درصد رسید .حداکثر مقدار حذف‮‭Zn‬ ، ‮‭Cd‬ و ‮‭Pb‬ از خاک با محلولهای آب مقطر، اسید استیک و ‮‭EDTA‬ بترتیب‮‭۲۲/۲۶‬ ،‮‭۲۸/۲۹‬ ، ‮‭۸۹/۱۳‬ درصد،‮‭۸۸/۲۷‬ ، ‮‭۵۱/۳۰‬ و‮‭۰۵/۱۳‬ درصد و‮‭۲۵/۴۳‬ ، ‮‭۳۶/۴۰‬ و ‮‭۲۶/۲۶‬ درصد بود .ظاهرا محلول ‮‭۰۱/۰‬ مولار ‮‭EDTA‬ به علت ایجاد کمپلکسهای پایدار با فلزات سنگین، بالاترین درصد حذف‮‭Zn‬ ، ‮‭Pb‬ و ‮‭Cd‬ را داشت .بکارگیری محلول اسید استیک به علت مقدار بالای آهک خاک ‮‭( ۲۳)‬ در افزایش کارایی روش مؤثر واقع نشد .در سامانه جابجایی آند، درصد حذف برای سه فلز مذکور، بترتیب به‮‭۸۷/۴۴‬ ، ‮‭۸۳/۴۵‬ و ‮‭۳۹/۲۶‬ درصد افزایش یافت .جابجائی آند مانع تجمع فلزات مذکور در میانه ستون گردید و مهاجرت یونی را تسریع کرد .جریان گردشی با بکارگیری آب مقطر موجب افزایش جزئی در کارایی حذف شد که دلیل آن پایین بودن دبی جریان) حدود ‮‭۳/۰‬ میلی‌صلیتر در دقیقه (به علت هدایت هیدرولیکی پایین خاک بود .در تمام تیمارها و به ویژه در سامانه جابجایی آند، میانگین درصد حذف با شیب ولتاژ ثابت ‮‭۶۶/۲‬ ولت بر سانتی متر ستون خاک افزایش قابل توجهی نسبت به شیب ولتاژ ‮‭V/cm ۳۳/۱‬ داشت .علت آن افزایش شدت جریان الکتریکی) عامل انتقال(، با افزایش ولتاژ بود .در بین سه فلز سنگین مورد نظر، در تیمارهای مختلف ‮‭Cd‬بیشترین مقدار حذف از خاک را داشت و ‮‭Zn‬ و ‮‭Pb‬ از نظر میانگین درصد حذف در مراتب بعدی قرار داشتند

Text of Note

Electrokinetic removal of heavy metals from contaminated soils seems an innovative approach for their remediation. This technique may require much less time for the removal particularly in soil with lower permeability comparing to the conventional leaching methods. However, Employing that method in calcareous soils and soils with great adsorption capacity for heavy metals, needs to be studied thoroughly. In the current research electrokinetic remediation of a contaminated calcareous soil (23 Lime) from a field around Zanjan city's mining industry, north west of Iran, was investigated in disturbed soil columns. The soil contained large amount of Zn (1400 mg kg?1), Cd (15 mg kg?1) and Pb (250 mg kg?1). Treatments imposed during the experiment were three moisture contents (saturated, FC and 0.7FC), three electrolytes (distilled water, Acetic acid, EDTA) and two voltage gradient (1.33 and 2.66 V cm-1). Effect of electrolyte pH adjustment (electrolyte circulation) and anodes displacement (approaching anodes system) on the removal efficiency were also studied. The results suggested that removal efficiencies for Zn, Pb and Cd were significantly influenced by time duration, type of electrolyte solution, electrolyte pH conditioning and anodes displacement. Among three soil moisture content, with distilled water as electrolyte, 31.3 of Zn, 32.62 of Cd and 18.82 of Pb were removed from saturated soil columns. Reducing water content to 0.7 FC reduced the corresponding figures to 18.44 , 20.97 and 12.25 , respectively. Maximum metal removal efficiency of Zn, Cd and Pb for distilled water, acetic acid and EDTA were 25.2-26-13.9 , 27.2-29.9-13 , 43.9-37.7-23.7 respectively. Among the three electrolyte (at saturated condition) 0.01 M EDTA produced the gratest removal for Zn, Cd and Pb probably due to formation of EDTA complexes with these metals leading to their rapid release and removal. High lime content (23 ) of the examined soil appears hindered the removal efficiency. Approaching anodes system with distilled water considerable raised removal efficiency of Zn to 44.87 , Cd to 45.83 and Pb to 26.39 , because of electrical charge and proton generation site relocation to the column central where heavy metals were concentrated. Anode displacement prevented that accumulation and enhanced metal ions migration. Circulation flow with distilled water led to little increase in removal efficiency because of low flow volume (0.3 ml min-1) due to the smaller soil hydraulic permeability. Zn, Cd and Pb removal percent in circulation flow system with distilled water achieved to 30.23 , 31.96 and 17.78 , respectively. In all treatment removal percent considerably increased with increasing voltage gradient from 2.66 to 1.33 (V cm-1) because of increasing electrical current (transfer agent), particularly in approaching anodes system. Among the three examined metals, the largest removal belonged to Cd; with Zn and Pb being the second and third in this respect

Electrokinetic

Decontamination

Cadmium

Soil Remediation

Zinc

Lead

بیرامی، حسین

نیشابوری، محمدرضا، استاد راهنما

اوستان، شاهین، استاد مشاور:

Public note

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی