بررسی پتانسیل خاک لندفیل ارومیه به‌منزلۀ لاینر جاذب کادمیوم در ساخت لندفیل مهندسی- بهداشتی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد زمین‌شناسی زیست‌محیطی، دانشگاه ارومیه

2 استادیار گروه علوم خاک، دانشکدۀ کشاورزی، دانشگاه ارومیه

3 دانشیار گروه زمین‌شناسی، دانشکدۀ علوم، دانشگاه ارومیه

4 استاد گروه عمران، دانشکدۀ فنی، دانشگاه ارومیه

5 استاد گروه شیمی، دانشکدۀ علوم، دانشگاه ارومیه،

چکیده

یکی از مشکلات زیست‌محیطی دفن زباله‌ها، غلبه بر حجم بالای شیرابۀ زباله‌هاست که به طور همزمان یا پس از دفن در اثر رطوبت اولیۀ زباله و نفوذ بارندگی در محل دفن به وجود می‌آید. به این منظور برای تثبیت و نگهداری Cd در پی لاینرهای رسی، از خاک‌های رسی استفاده شد. در این تحقیق خاک‌های مورد مطالعه از سه منطقۀ نزدیک و فاقد آلودگی تهیه و آنالیزهای فیزیکوشیمیایی و مکانیکی خاک‌ها انجام شدند. همچنین به منظور ارزیابی پتانسیل جذبی خاک‌ها، مطالعات جذب و واجذب Cd، بر اساس تکنیک Batch بررسی شد. نتایج نشان داد که داده‌های جذبی نسبت به مدل لانگمویر و فروندلیچ برازش داده شدند. بر اساس ضرایب تبیین (R2) و خطای استاندارد (SE)، داده‌های جذبی نسبت به مدل لانگمویر برازش بهتری را نشان دادند. بیشترین مقدار جذب Cd در خاک شمارۀ 1 و کمترین مقدار آن در خاک شمارۀ 2 مشاهده شد. لذا بیشتربودن مقادیر پارامترهای جذبی خاک 1 نسبت به سایر خاک‌ها حاکی از پتانسیل جذبی بالای آن است. همچنین، همبستگی پارامترهای جذبی با ویژگی‌های مهندسی نشان داد که خاک 1 برای لاینر مهندسی- بهداشتی مناسب‌تر است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


اوستان، ش. 1383. شیمی‌‌ خاک با نگرش زیست‌‌‌محیطی، انتشارات دانشگاه تبریز.
دولتی، ب. 1393. تأثیر لئوناردیت بر تغییر شکل‌های شیمیایی کادمیوم و سرب در خاک‌های حاصله از مواد مادری متفاوت، مجلۀ دانش آب و خاک، (زیر چاپ).
فیروزبخت، ب. 1388. بررسی جذب سطحی بر روی مخلوط جاذب‌‌ها، پایان‌نامۀ کارشناسی ارشد مهندسی شیمی گرایش فرایند‌‌های جداسازی و پدیده‌‌های انتقال، دانشگاه صنعتی شریف.
طاحونی، ش. 1371. اصول مهندسی ژئوتکنیک، جلد اول- مکانیک خاک، انتشارات مترجم.
ASTM., D4646-87. 2001. Standard Test Method for 24-h Batch-Type Measurement of Contaminant Sorption by Soils and Sediments. American Society For Testing and Materials, West Conshohocken, Pennsylvania.
Blakemore, L. C., Searle, P. L. & Daly, B. K. 1981. Methods of Chemical Analysis of Soils. New Zealand Soil Bureau Scientific Report 10A (Revised), Wellington.
Bouyoucos, G. J. 1962. Hydrometer method improved for making particle size analysis of soil. Agro Journal. 54: pp. 464-465.
Benjamin, M. M., & Leckie, J, O. 1982. Effects of complexation by Cl, SO4, and S2O3 on adsorption behavior of Cd on oxide surfaces. Envinmental Science Technology. 16: pp.162-170.
Brummer, G., Gerth, J., & Tiller, K. G. 1988. Reaction kinetics of the adsorption and desorption of Ni, Zn and Cd by goethite I. Adsorption and diffusion of metals. Journal of Soil Science. 39: pp. 35-52
Chapman, H. D. 1965. Cation Exchange Capability. In C. A. B. lack et al. (eds) Methods of Soil Analysis. Soil Science Society of American. Pp. 891-901.
Czurda, K. A., Wagner, J.-F. 1990. Cation transport and retardation processes in view of the toxic waste deposition problem in clay rocks and clay liner encapsulation. Engineering Geology. 30: pp. 103–113
Environmental Agency. 1990. Earthworks in Landfill Engineering. Bristol, BS32 4UD. Part 2: Methods 9.2, 9.5 pp, 16.
Freundlich H., Hatfield . Colloid and Capillary Chemistry. 1928. 3th German edition New York, N. Y.: E. P. Dutton Co. 883p.
Hendrickson, L. L. & Corey, R. B. 1981. "Effect of equilibrium metal concentration on apparent selectivity coefficients of soil complexes," Soil Science Society of America, vol. 131, pp. 163-171.
Jackson. M. L. 1964. Chemical Composition of Soils. In F. E. Bear (ed.) Chemistry of the soil. 2d Ed. Van Nostrand Rainhold Co. New York, pp. 71-141.
Jones, R. M. & Murray, E. J., Rix, D. W. & Humphrey, R. D. 2006. Selection of Clays for Use as Landfill Liners. Waste Disposal by Landfill. Vol. 93, pp. 433-438
Katsuhiko, I. & Yanai, J. 2006. Sorption and desorption properties of Cadmium and Copper on soil clays in relation to charge characteristics. Soil Science and Plant Nutrition. 52: No 1, pp. 5–12.
Lehmann, R. G. & Harter, R. D. 1984. Assessment of copper-soil bond strength by desorption kinetics, Soil Science Society of America, Vol. 48, pp. 769-772.
McLean, J. E. & Bledsoe, B. E. 1992. Behavior of Metals in Soils. Ground Water, No: 29, pp. 851-856.
Namasivayam C, & Yamuna, R. T. 1995. Adsorption of direct red by biogas residual slurry, Environ of Pollut. 89, 1.
Negro J. R., A., Karlsrud, K., Srithar, S., Ervin, M. C. & Voster, E. 2009. Prediction, monitoring and evaluation of performanceof geotechnical structures. By Proceedings of the 17th international conference on soil mechanics and geotechnical engineering, alexandria, egypt, October 5-9. Vol 4, pp. 2930-3005
Oconnor, G. A. Oconnor, C., & Cline G. R. 1984. Sorption of cadmium by calcareous soils: influence of solution composition, Soil Scince Socity of American journal. 48: pp.1244-1247.
Pavel, J., Jana V., Lucie, H., & Vera, P. 2010. Effects of inorganic and organic amendments on the mobility (leachability) of heavy metals in contaminated soil, a sequential extraction study. Science direct, Geoderma 159: pp. 335–341.
Prashant, S., Gräfe1, M., Singh, B. & Balasubramanian, M. 2004. Cadmium and Lead desorption from kaolinite. Volume 7. Pp. 205-233.
Roehle, K. E., & Czurda, K. 1998. Diffusion and solid speciation of Cd and Pb in clay liners, Applied Clay Science, Vol 12, (5), pp. 387–402.
Tandon, H. L. S. 1998. Methods of Analysis of Soil, Plant, Waters and Fertilizer Development and Consultation Organization, New Delhi, India, pp. 144.
Zalidis, G., & Barbauiarinis, M. T. 1999. Forms and distribution of heavy metals in soils of the Axios Delta of Northern Greece. Communication in Soil Science and Plant Analysis 30: pp. 817–827.
Zhou, D., Zhang L., Zhou, J., & Guo, S. 2004. Cellulose/chitin beads for adsorption of heavy metals in aqueous solution. Water Research. 38: pp. 2643-2650.