تاثير محتواي رطوبتي خاك و شيب ولتاژ بر حذف الكتروسينتيكي سرب، روي و كادميوم از يك خاك آهكي آلوده

Effects of Moisture Content and Voltage Gradient on the Removal of Cd, Pb and Zn From a Calcareous Contaminated Soil

حذف الكتروسينتيكي فلزات سنگين از خاك هاي آلوده يك روش ابتكاري جهت اصلاح آنها مي باشد. اين شيوه كارايي بالايي به ويژه از نظر كاهش زمان لازم براي حذف فلزات سنگين از خاك هايي با گذرپذيري كم در مقايسه با روشهاي آبشويي متداول دارد. در اين پژوهش اصلاح الكتروسينتيكي يك خاك آهكي آلوده به سه فلز سنگين (mg kg?11400Zn =، mg kg?1 15 Cd = و mg kg?1 250 Pb =) ناشي از رهاسازي فاضلاب صنايع معدني اطراف شهرستان زنجان در شمال غرب ايران با استفاده از ستونهاي خاك دست خورده بررسي شد. تيمارهاي آزمايش شامل سه سطح رطوبتي (اشباع، FC و FC7/0) و دو شيب ولتاژ (33/1 و 66/2 ولت بر سانتي متر ستون خاك) بودند. تاثير سه الكتروليت (آب مقطر، اسيد استيك و EDTA)، گردش الكتروليت و جابجايي آند بر كارايي حذف فلزات سنگين نيز مورد بررسي قرار گرفت. نتايج آزمايشات نشان داد كه كارايي حذف فلزات سنگين از خاك آلوده با افزايش رطوبت خاك و شيب ولتاژ اعمال شده، بطور چشمگيري افزايش مي يابد. افزايش شيب ولتاژ و محتواي رطوبتي موجب افزايش مهاجرت يوني و در نتيجه افزايش حذف فلزات گرديد. حذف فلزات سنگين در سطح رطوبتي اشباع بالاترين مقدار را داشت، بطوريكه 6/32 درصد Cd، 3/31 درصد Zn و 8/18 درصد Pb بعد از 10 روز اعمال جريان الكتريكي حذف شدند. با كاهش رطوبت به FC7/0، ميانگين درصد حذف براي سه فلز سنگين بترتيب به 21، 4/18 و 3/12 درصد رسيد. در بين سه فلز سنگين مورد نظر،Cd بيشترين مقدار حذف از خاك را داشت و Zn و Pb از نظر ميانگين درصد حذف در مراتب بعدي قرار داشتند.

Electrokinetic removal of heavy metals from the contaminated soils seems an innovative approach for their remediation. This technique may require much less time for the removal particularly in the soil with lower permeability comparing to the conventional leaching methods. In the current study electrokinetic remediation of a calcareous soil contaminated by three heavy metals (Zn=1400 mg kg-1, Cd=15 mg kg-1 and Pb=250 mg kg-1) due to the release of sludgeʹs from mining industry around Zanjan city north west of Iran, was investigated in disturbed soil columns. Treatments imposed during the experiment were three moisture contents (saturated, FC and 0.7 FC), and two voltage gradients (1.3 and 2.66 volts per cm of the column length). Effects of three electrolytes (distilled water, Acetic acid, EDTA), electrolyte circulation and anodes displacement on the removal efficiency were also studied. Experimental data showed that raising voltage gradient and water content both enhanced ion migration through the column and thus led to considerably grater removal. After 10 days imposing the above voltage gradient under saturation condition, the removal of Cd, Zn and Pb achieved to 32.6%, 31.3% and 18.9%, respectively. Reducing water content to 0.7 FC reduced the removal percents to 21%, 18.4% and 12.3%, respectively. The largest removal belonged to Cd; with Zn and Pb being the second and third in this respect.