چکیده

با توجه به مشکلات محیط زیستی که حضور فلزات سنگین در محیطهاي طبیعی به خصوص خاك بـه وجـود میآورند، روشهاي متعددي براي پاکسازي این خاكهاي آلوده و همچنین بازیافت این فلزات از محیط وجـود دارد. از جمله این روشها میتوان روش خاكشویی، فلاشینگ خاك، واجذبی حرارتی، تثبیت و جامـد سـازي، گیاهپالایی و الکتروکینتیک را نام برد. در این مقاله با معرفی هر یک از این روشها و پیشرفتهاي آنان ، مزایا و معایب هر یک نیز بیان شده است. مطابق با نتیجه، استفاده از این روشها مبتنی بر شناخت عوامـل تاثیرگـذار مانند نوع خاك، نوع فلزات، غلظت فلزات سنگین در محیط، عمق حضور آنان، تجهیزات لازم، انرژي مورد نیـاز، هزینه، pH خاك، دماي خاك و به طور کل مزایا و معایب هر یـک از ایـن روشهـا مـیباشـد و بسـته بـه هـر شرایطی روش بهینه میتواند متفاوت باشد.

کلمات کلیدي

فلزات سنگین، خاكشویی، فلاشینگ خاك، تثبیت، گیاهپالایی، الکتروکینتیک

دبیرخانه دائمی: تهران، خیابان ستارخان، روبروي برق آلستوم، خیابان فیاض،شماره -۵۱ کدپستی ۱۴۵۳۷۹۳۳۹۹

تلفن : ۰۲۱-۴۴۲۶۸۵۱۲-۳ نمابر: info@celco.ir 021-44268514

ستاد محیط زیست و توسعه پایدار سازمان حفاظت محیط زیست
وزارت صنعت،معدن و تجارت دانشکده محیط زیست
شهرداري تهران دفتر HSE

ششمین همایش ملی و نمایشگاه تخصصی مهندسی محیط زیست

The 6th National Conference & Exhibition on Environmental Engineering انجمن مهندسی محیط زیست ایران

تهران- ۱۳۹۱

.۱ مقدمه

آلودگی خاك باعث از بین رفتن پوشش گیاهی، کاهش رشد و نمو گیاهان و در نهایت منجر به فرسایش خاك و بیابان زایی میگردد. خاك منبع درآمد و تولید و اساس جمیع تمدن مادي بوده و حفظ آن همانند حفظ آب و هوا ضروري می باشد

. بر همین اساس در این مقاله برخی روشهاي حذف فلزات سنگین از خاك بیان شده است.
جدول ۱ استاندارد برخی از فلزات سنگین در محیطهاي خاکی را بیان میکند.

جدول:۱ استاندارد محیط زیستی فلزات سنگین در خاك[۲]
عنصر استاندارد محیط زیستی
کادمیم ۰/۰۱ میلی گرم بر لیتر در نمونه محلول و کمتر از ۱ میلیگرم در کیلوگرم خاك براي کشاورزي
سرب ۰/۰۱ میلی گرم بر لیتر یا کمتر در نمونه محلول
جیوه ۰/۰۰۵ میلی گرم بر لیتر یا کمتر در نمونه محلول
مس کمتر از ۱۲۵ میلی گرم در کیلو گرم خاك براي کشاورزي
در مورد جدول۱ باید این نکته را بیان داشت که این استانداردها براي موارد زیر داراي کاربرد نیست: -۱ خاك جاهایی که اجزا سمی طبیعی وجود داشته باشد. -۲ خاك جایی که به منظور انبار مواد سمی طراحی شده باشد مثل مراکز دفع.

.۲ خاك شویی۱

یکی از روشهاي تصفیه خاك، شستشوي خاك می باشد که براي آلایندههاي آلی شبه فرار تSVOCs2ف، پسماند هاي سوختی و نفتی، فلزات سنگین، PCBs3، PAHs4 و آفتکشها کاربرد دارد.[۶] این روش به دو رده زیر تقسیم میشود:
 جداسازي ذرات آلوده خاك از دیگر ذرات با استفاده از استخراج خاك آلوده از محیط و شستشوي آن؛
 انتقال آلاینده ها به فاز مایع با استفاده از عبور شوینده هاي مایع. در این صورت آلاینده ها از خاك جدا میشوند و مایع شست و شو را با فرآیندهاي تصفیه فاضلاب می توان تصفیه کرد.

آب آلوده باید تصفیه شود تا هم اجزا درشت و هم آلودگی حل شده در آن را از فاز آبی جدا کند.
در این روشها از حلالهاي مختلف از جمله اسید هاي غیرآلی مانند اسید سولفوریک و اسید هیدروکلریک با pH کمتر از ۲، اسید هاي آلی مثل اسید استیک و اسید سیتریک با pH بیشتر از ۴، عوامل کیلیت کننده۵ مانند اتیلن دي آمین تترااستیک اسید (EDTA6) و نیتریلو تري استات (NTA7) و ترکیبات گوناگون از این مواد استفاده میشود.[۵] حلالها بر مبناي قابلیت حل کردن آلایندههاي ویژه و تاثیر بر سلامتی و محیط زیست انتخاب میشوند.[۶] این روشها به دو صورت فیزیکی و شیمیایی (با افزودن شوینده هاي شیمیایی به روش فیزیکی) قابل اجراست. روش فیزیکی اغلب براي حذف آلاینده-

۱ Soil washing 2 Semi-volatile organic compounds 3 Polychloro biphenyls 4 Polycyclic aromatic hydrocarbons 5 Chelating 6 Ethylenediamine tetraacetic acid

۷ Nitrilotriacetate

دبیرخانه دائمی: تهران، خیابان ستارخان، روبروي برق آلستوم، خیابان فیاض،شماره -۵۱ کدپستی ۱۴۵۳۷۹۳۳۹۹

تلفن : ۰۲۱-۴۴۲۶۸۵۱۲-۳ نمابر: info@celco.ir 021-44268514

ستاد محیط زیست و توسعه پایدار سازمان حفاظت محیط زیست
وزارت صنعت،معدن و تجارت دانشکده محیط زیست
شهرداري تهران دفتر HSE

ششمین همایش ملی و نمایشگاه تخصصی مهندسی محیط زیست

The 6th National Conference & Exhibition on Environmental Engineering انجمن مهندسی محیط زیست ایران

تهران- ۱۳۹۱

هاي فلزي ذرهاي (ذرات آزاد) و روش شیمیایی براي یونهاي فلزي (یونهاي آزاد یا جذب شده روي خاك و نمکها) مناسب است. در روش شیمیایی میتوان از شستشوي اسیدي یا فرایندهاي هیدرومتالورژیکی استفاده کرد، در حالی که در روش فیزیکی فرایندهاي معدنی مانند جداسازي اندازه، غلظت گرانشی، شناورسازي کف، پاکسازي سایشی و جداسازي مغناطیسی کاربرد دارد.[۷] در روش فیزیکی معمولا از آب و گاهی به صورت ترکیب با دیگر حلالها استفاده میشود و طی فرایندهاي مکانیکی ذکر شده، خاكهاي ریز (رس و سیلت) از خاكهاي درشت (شن و ماسه) جدا میشود. حجم خاك درشتتر به صورت تمیز و غیر سمی در نظر گرفته شده و در خاکریزها کاربرد دارد. روش شستشوي خاك را میتوان با دیگر تکنیکهاي تصفیه ترکیب کرد.[۶] اخیرا امکان استفاده از فعال سازهاي سطحی زیستی براي حذف فلزات سنگین از خاكهاي آلوده نفتی

در مقیاس آزمایشگاهی اثبات شده است.[۵] در جدول ۲ مزایا و معایب این روش به طور کلی گردآوري شده است.
در کل این روش براي خاكهاي Sandy Loam، سیلتی، ماسه رسی و ماسه انجام میپذیرد. . مدت زمان لازم براي این

روش بین ۱ الی ۶ ماه است و این امر به توان اجرایی حفاري هم بستگی دارد.[۶]

طی تحقیقاتی که توسط Zou و همکارانش بر روي خاكشویی توسط سه نوع از EDTA صورت گرفته است و براي هرسه، زمان ۲۴ ساعت در نظر گرفتهاند و تمامی نمونهها را با غلظت ۰/۰۱ مولار این ترکیبات و نسبت ۲۰ میلی لیتر به گرم خاك شستشو دادهاند. در نهایت نتایج آین آزمایش به شرح شکل۱ میباشد.