رفتار ژيوتكنيك زيست محيطي مونت موريلونيت اصلاح شده با كاتيون در جذب آلاينده سرب

Geo-Environmental Behaviour of Montmorillonite Treated with Cations in Retention of Pb

- از آنجا كه رفتار خاك هاي رسي و ميزان اندركنش آنها با آلاينده‌ها تابعي از ظرفيت تبادل كاتيوني (CEC) و سطح مخصوص فعال آنها است، نوع ساختار خاك و كاتيون هاي موجود در لايه دوگانه، نقش عمده‌اي را در فرايند اندركنش كاني هاي رسي با آلاينده هاي زيست‌محيطي ايفا مي‌كنند. بيشترين سهم كاني‌هاي رسي مورد استفاده در مراكز دفن مهندسي زباله را سديم- مونت موريلونيت و كلسيم- مونت موريلونيت تشكيل مي دهد. در اين مقاله تاثير نوع كاتيون لايه دوگانه بر جذب آلاينده سرب در كاني رسي مونت‌موريلونيت بررسي شده است. بدين منظور نمونه هاي مختلف رسي سديم-مونت‌موريلونيت و كلسيم-مونت موريلونيت با استفاده از غلظتهاي متفاوت نمك NaCl و CaCl2 تهيه شده و رفتار آنها در اندركنش با سرب مطالعه شده است. نتايج تحقيق نشان مي دهد كه اگرچه تغييرات ظرفيت بافر كردن نمونه مونت موريلونيت در غلظت‌هاي متفاوت نمك NaCl، نسبت به هم تغيير ناچيزي دارد، اما ميزان نگهداري سرب توسط نمونه‌هاي حاوي NaCl تا غلظتي معادل حداكثر پراكندگي خاك (نقطه حداكثر CEC و سطح مخصوص فعال) افزايش يافته و پس از آن كاهش مي‌يابد. به بياني ديگر، آزمايش تعيين ميزان آلودگي جذب شده توسط خاك، حد آشكارسازي قابل توجه‌تري نسبت به آزمايش تعيين بافر كردن خاك دارد. در حالت مونت‌موريلونيت هومويوني شده با Ca، علي رغم كاهش غير قابل ملاحظه ي ظرفيت بافر كردن نسبت به مونت‌موريلونيت خالص، ميزان كمتري از نگهداري سرب در آن نسبت به مونت‌موريلونيت خالص و سديم-مونت موريلونيت مشاهده شد. اين موضوع نيز علاوه بر نشان دادن محدوديت آزمايش بافر كردن، بيانگر تاثير نوع ساختار و كاتيون موجود بر قابليت نگهداري آلودگي در خاك است. نتايج فرايند اندركنش نمونه-هاي سديم مونت‌موريلونيت و كلسيم مونت‌موريلونيت با آلاينده فلز سنگين به كمك آزمايش هاي XRD نيز مقايسه شده است.

The behauiours of clay minerals and the extent of clay-heavy metals interactions are functions of CEC and the exposed SSA of the clay minerals. The type and the quantity of double layer cations have an essential impact on this process. This work aimed to investigate the behaviour of Na-montmorillonite and Ca-montmorillonite in interaction with Pb as a heavy metal ion. The results showed that although the buffering capacity pattern of montmorillonite and different concentrations of NaCl is relatively similar, the contaminant retention property of montmorillonite is a function of the quantity of sodium ions with which the soil is treated. In Ca-montmorillonite, in spite of very small change in its buffering capacity in comparison with that of montmorillonite, a noticeable change in contaminant retention was observed. This emphasizes the limitation of buffering capacity experiment to determine the extent of soil-contaminant interaction. On the other hand, retention experiment was able to differentiate between the behaviour of these two samples. Finally, the results of the interaction process of sodium- and calcium- montmorillonite with heavy metal contaminant were compared using the XRD experiments.