اندركنش نانورس و آلاينده فلزي مس در پروژه هاي ژيوتكنيك زيست محيطي

Interaction of Nano-Clays and Cu Contaminant in Geo-Environmental Projects

هدف از بررسي مواد در مقياس نانو، يافتن طبقه جديدي از مصالح با عملكردهاي نوين است، كه آن ها را مي توان به عنوان مصالحي با عملكرد ويژه و چندمنظوره بيان نمود. با توجه به تحقيقات وسيعي كه در سال?هاي اخير در موضوع اندركنش خاك و آلودگي صورت گرفته است در زمينه فرايند اندركنش آلاينده?هاي فلز سنگين و نانورس?ها تحقيقات قابل‌توجهي انجام نشده است. آلاينده فلز سنگين مس، به عنوان يكي از آلاينده هاي فلز سنگين متداول در پروژه هاي ژيوتكنيك زيست محيطي شناخته شده است. بر اين اساس هدف اين پژوهش مطالعه رفتار ژيوتكنيك زيست محيطي نانورس ها و نانورس هاي اصلاح‌شده با كربنات از نظر قابليت جذب آلاينده فلز سنگين مس بوده است. براي دستيابي به اين هدف، با انجام يك سري آزمايش هاي ژيوتكنيك زيست‌محيطي، فرايند اندركنش نانورس و آلاينده فلز مس مطالعه شده است. بررسي ظرفيت بافرينگ و ميزان نگه داري فلز مس به وسيله نانورس هاي اصلاح‌شده در حضور كربنات نشان مي?دهد كه بخش قابل توجهي از ظرفيت بافرينگ و قابليت خاك در نگه داري آلاينده، ناشي از حضور كربنات است. نتايج تحقيق حاضر بيان گر آن است كه در نمونه هاي بنتونيت، كايولينيت و چهار نانورس? كلوزايت، ترتيب قابليت نگه داري آلودگي به صورت ذيل بوده است: Bentonite > Cloisite®Na+ > Kaolinite > Cloisite®30B > Cloisite®20A > Cloisite®15A ليكن با افزايش درصد كربنات ترتيب قابليت نگه داري آلاينده توسط نمونه هاي رسي فوق تغيير مي كند. هنگامي كه نمونه هاي نانورس با 8% كربنات اصلاح مي شوند، ترتيب قابليت نگه داري آلودگي فلز سنگين مس توسط نمونه ها به-صورت ذيل بوده است: Cloisite®Na+ > Cloisite®15A ? Cloisite®20A > Cloisite®30B > Bentonite

The main objective to study the materials in nano scale is establishing the new classification of materials and their new function which may introduce a noticeable application for them. Even though there have been several researches on the process of soil-contaminant interactions, the process of heavy metal contaminant and nano-clays have not been investigated yet. On the other hand, contamination of soils with Cu ions is very common in geo-environmental projects. The main objective of this research is to investigate the interaction process of Cu contaminant with nano-clays before and after treatment with carbonate. To achieve this objective, series of geo-environmental experiments were performed. These experiments included, batch equilibrium testing, buffering and pH measurements. The achieved results indicate that the main part of buffering capacity and contaminant retention of soil are due to the presence of carbonate in soils. According to the achieved results in betonies, kaolinite, and four nano-clay samples the contaminant retention of soils is as follows: Betonies > Cloisite®Na+ > Kaolinite > Cloisite®30B > Cloisite®20A > Cloisite®15A. Furthermore, with increasing of carbonate content there will be a change on the order of ability of samples for contaminant retention. For soil samples with 8% carbonate, the Cu retention of samples will be according to the following order: Cloisite®Na+ > Cloisite®15A ? Cloisite®20A > Cloisite®30B > Bentonite