رها‌سازي Zn، Pb و Cd از چند خاك آلوده با استفاده از EDTA به روش پيمانه‌اي

Release of Zn, Pb and Cd from Some Contaminated Soils by EDTA Using Batch Method

پي آمدهاي انباشتگي فلزات سنگين در خاك نگران كننده است. يكي از روش‎هاي آلودگي‌زدايي اين فلزات از خاك استفاده از كي‌ليت كننده‌ها و به ويژه EDTA است. در اين تحقيق سه خاك آلوده به Zn، Pb و Cd با مقدار كل اين سه فلز معادل 5/10، 8/55 و 6/80 ميلي مول بر كيلوگرم خاك از افق سطحي (cm20-0) خاك‌هاي اطراف كارخانه سرب و روي زنجان جمع آوري گرديد. رهاسازي اين فلزات با Na2H2EDTA به روش هاي پيمانه‌اي تك مرحله‌اي طي 180 دقيقه و نيز اثر غلظت EDTA و نسبت محلول به خاك، تغييرات زماني رها‌سازي فلزات و نيز تغييرات pH و غلظت Ca و Fe در عصاره مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه افزايش غلظت EDTA رها‌سازيZn و Pb را خيلي بيشتر ازCd افزايش داد. به‌علاوه، ترتيب درصدهاي رهاسازي سه فلز با محلول 01/0 مولار EDTA در سه خاك كاملاً متفاوت بود. pH عصاره‌ها در طي فرايند عصاره‌گيري از 2/7 افزايش يافته و در1/8 ثابت گرديد. همچنين، غلظت Ca در عصاره‌ها به‌طور متوسط بيش از 1000 برابر غلظتFe بود. به‌طور متوسط 96 درصد از Cd رها‌سازي شده حتي در زمان هاي كوتاه تر از 30 دقيقه رهاسازي گرديد. اين رقم در مورد Zn وPb به‌طور متوسط 76 درصد بود و مدت زمان رهاسازي نيز در مواردي بيشتر از 30 دقيقه به طول كشيد. معادلات الوويچ ساده شده، تابع تواني و پخشيدگي پارابوليك در مقايسه با ساير معادلات برازش بهتري را به داده‌هاي سينتيكي رها‌سازي سه فلز نشان دادند. همچنين، نتايج نشان داد كه در نسبت‌هاي كوچك (5:1) و بزرگ(50:1) محلول به خاك به‌ترتيبCd و Pbبيشتري از خاك‌هاي آلوده رها‌سازي شدند.

Consequences of heavy metals accumulation in soils are of concern. One way of decontaminating heavy metals from soils is the use of chelating agents, particularly EDTA. In this research, three soils contaminated by Zn, Pb and Cd with total amounts (of these metals) of 10.5, 55.8 and 80.6 mmol kg-1 were collected from the surface layer (0-20 cm) of the lands surrounding a zinc-lead smelting plant in Zanjan province. The release of Zn, Pb and Cd by Na2H2EDTA using a one-step batch method for 180 minutes as well as the effects of EDTA concentration, solution/soil ratio, kinetics of release of metals, changes in pH and concentration of Ca and Fe in extracts were investigated. Results showed that increasing concentration of EDTA raised Zn and Pb release much greater than that of Cd. Furthermore, the orders of the release percentages for the three metals were quite different in the three soils. During the release process, pH of the extracts exceeded 7.2 and then fixed at about 8.1. Meanwhile, the average concentration of Ca in extracts became more than 1000 times greater than that of Fe. On average, 96 percent of the extracted Cd was released at less than 30 minutes. This figure was 76 percent for Zn and Pb and the release time were sometimes greater than 30 minutes. Compared to other kinetic models, the kinetic data was best described by simplified Elovich, power function and parabolic diffusion equations. According to the results, release of Cd and Pb from the soils was enhanced by low (5:1) and high (50:1) solution/soil ratios, respectively