اصلاح الكتروسينتيكي خاك آلوده به فلزات سنگين و تاثير آن بر كربن زيست توده و ضريب ميكروبي

Electrokinetic Remediation of a Heavy Metal-Contaminated Soil and its Effect on Microbial Biomass-C and on Microbial Coefficient

در طي سال هاي اخير، استفاده از روش الكتروسينتيك براي اصلاح خاك هاي آلوده بسيار مورد توجه قرار گرفته است، اما هنوز نگراني هايي در مورد اثر اين فرآيند بر فعاليت ميكروبي خاك وجود دارد. در اين تحقيق تغييرات غلظت فلزات سنگين قابل استخراج با اسيد نيتريك چهار نرمال، كربن زيست توده ميكروبي و ضريب ميكروبي بعد از اصلاح الكتروسينتيكي يك خاك طبيعي آلوده به فلزات سنگين روي، سرب، نيكل و كادميوم در مقياس آزمايشگاهي مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج نشان داد بعد از 20 روز اعمال اختلاف پتانسيل 30 ولت (83/0 ولت در هر سانتيمتر ستون خاك)، بيش از 30 درصد فلزات سنگين در نزديكي آند خارج شد، در حالي كه درصد خروج در 24 سانتيمتري كاتد در مورد برخي از فلزات (كادميوم و سرب) منفي بود. بعلاوه، ميزان كربن زيست توده ميكروبي و ضريب ميكروبي كاهش معني داري (p < 0.01) را نشان داد، بيشترين كاهش در نزديكي كاتد كه فلزات سنگين تجمع يافته بود مشاهده شد. عدم كنترل pH و روند افزايشي آن از آند به كاتد، بيشترين تاثير منفي را در اين زمينه داشت.

Use of electrokinetic technique for remediation of contaminated soils has recently been highly attended to, but there are still concerns regarding the effect of this process on soil microbial activity. In this study, changes in concentration of heavy metals extractable through 4N nitric acid, microbial biomass-C, and microbial coefficient, following electrokinetic remediation of a native soil contaminated with heavy metals (zinc, lead, nickel and cadmium) in and at a pilot-scale were evaluated. After 20 days of soil being imposed to a constant voltage gradient of 0.83 Vcm-1 of soil column, the results revealed that over 30 percent of heavy metals close to the anode were removed. However, removal of metals from a distance of 24 cm from cathode about some of the metals (cadmium and lead) is negative. The effect of electrokinetic remediation on biological parameters showed that the level of microbial biomass-C as well as microbial coefficient (following the electrokinetic process) decreased significantly (p < 0.01) with the highest reduction being observed near the cathode where heavy metals had been accumulated. A lack of pH control and its rising trend from anode towards the cathode has most negatively affected the process.