بررسي عملكرد مقاومتي جاذب‌هاي مختلف در خاك‌هاي آلوده با فلز سنگين سرب

Effect of different adsorbents in shear resistance of lead heavy metal contaminated soil

گسترش مناطق صنعتي در طي چند دهه گذشته و به دنبال آن افزايش پساب­‌هاي صنعتي، سبب افزايش آلودگي فلزات سنگين در خاك­‌ها و منابع آب زيرزميني گرديده است. يكي از مهم‌ترين فرآيندهاي مؤثر بر سرنوشت آلاينده‌­ها در خاك، جذب آن توسط جاذب‌هاي موجود در تركيب خاك است. از طرفي با توجه به اينكه ملاحظات اقتصادي همواره به ‌عنوان يكي از اصول اساسي در طرح­ها مطرح مي­‌گردد، استفاده از جاذب‌هاي طبيعي و ارزان‌ قيمت مانند زئوليت و رس‌­ها در خاك‌­هايي كه در معرض نشت آلاينده‌­هاي فلزات سنگين قرار دارند، به ‌عنوان يكي از راهكارهاي بهسازي معرفي ‌شده است. در اين تحقيق به كمك آزمايش‌هاي سه محوري تحكيم يافته زهكشي نشده، به بررسي رفتار خاك‌ ماسه حاوي 15% كائولينيت­ به عنوان خاك پايه به­ همراه 10% از جاذب­هاي طبيعي غيرخميري (كائولينيت و زئوليت) و خميري (بنتونيت) در دو حالت آلوده با فلز سنگين سرب و غيرآلوده پرداخته ‌شده است. نتايج نشان داد افزايش غلظت آلاينده در خاك‌­هايي كه جاذب آن داراي خاصيت خميري كم مي‌­باشد، تغييرات ساختاري ايجاد شده در جاذب، به طور متوسط باعث كاهش 20% و 14% درصدي در مقاومت نهايي و زاويه اصطكاك داخلي خاك مي­‌شود. با تغيير در نوع كاني جاذب، پارامترهاي مقاومتي خاك‌آلوده روند متفاوتي خواهند داشت، به­ طوري ­كه افزايش غلظت سرب در خاك حاوي جاذب بنتونيت، منجر به ايجاد ساختار فلوكوله‌اي و افزايش حدودا 18% درصدي در مقاومت برشي و زاويه اصطكاك داخلي مي­‌گردد. چسبندگي در تركيب خاك و جاذب با خاصيت خميري كم و زياد به ترتيب در حدود 30% و 19% افزايش و كاهش مي­‌يابد.

In the past few decades, the expansion of industrial areas and increasing the effluents has led to an increase in the contamination of heavy metals in soil and groundwater resources. Adsorption is one of the most important processes that affecting in the leakage of contamination. In this study, with triaxial tests, the behavior of mixed sandy clay (base composition) with 10% of different low plasticity (kaolinite and zeolite) and high plasticity (bentonite) adsorbents is studied in both contaminated and uncontaminated states. As the type of adsorbent mineral changed, the resistance parameters of contaminated soil show different trend. Increasing the concentration of lead in the soil with bentonite adsorbent, has led to form the flocculation structure and it causes shear strength and internal friction angle to increase about 18% than the uncontaminated state. Also, cohesion in compositions with low and high adsorbent increases and decreases by about 30% and 19%, respectively.