مقایسه قابلیت نانورس ها و رس های استخراج شده از خاک های مختلف در تثبیت برخی عناصر سنگین

سابقه و هدف: نانو رس ها و رس ها مهمترین اجزای سازنده زیست بوم های خاکی هستند که خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک به نوع و مقدار آنها وابسته می باشد. از این رو نقش مهمی را در کیفیت خاک ایفا می کنند. بسیاری از رس های موجود در خاک حداقل در یک بعد خود دارای ابعاد نانو می باشند. این مسئله موجب ایجاد قابلیت هایی در خاک می شود که از جمله آنها می توان به امکان تثبیت و نگهداری عناصر سنگین در آنها اشاره نمود. در بخش رس خاک های حاصل از خاکستر آتشفشانی از قبیل اندیسول ها، ساختار های متفاوتی از نانوذرات مانند آلومینوسیلیکات های دارای ساختار نانوگویچه (آلوفان) و نانولوله (ایموگولایت) وجود دارد. این ذرات نقش مهمی در خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک های آتشفشانی، ذخیره مواد آلی، تثبیت فسفر، نگهداشت فلزات سنگین، نگهداری آب و فرایندهای بیوژئوشیمیایی ایفا می کنند. رهاشدن فلزات سنگین درون آب و خاک در نتیجه فعالیت های صنعتی و کشاورزی تهدید جدی برای محیط زیست می باشد. در این مطالعه جذب سرب و کادمیوم به منظور مقایسه قابلیت نگهداری این عناصر در رس و نانورس مورد بررسی قرار گرفت.مواد و روشها: 12 نمونه از 5 پروفیل واقع در 3 منطقه با کانی شناسی رس مختلف مورد مطالعه قرار گرفتند. پس ازحذف مواد آلی، املاح محلول، آهک و اکسیدهای آهن از خاک، رس خالص پس از اعمال تیمارهای لازم توسط دستگاه پراش پرتو ایکس مورد مطالعه قرارگرفته و پراش نگاشت های به دست آمده تفسیر شد. بخش رس و نانورس با روش های استاندارد خالص سازی و مقادیر نگهداشت عناصر کادمیوم و سرب در غلظت های صفر، 6/1، 3/8، 6/16 و 3/33 میلی گرم بر لیتر، و ph ثابت اندازه گیری شد. این تحقیق به بررسی نفش نانورس ها و رس ها بر جذب عناصر سنگین در ph ثابت می پردازد. برای رسیدن به این هدف میزان جذب سرب و کادمیوم توسط رس و نانورس طبیعی موجود در خاک پس از حذف عوامل سیمان کننده و جداسازی هر بخش با روش های استاندارد در ph برابر 6 مورد مطالعه قرار گرفت.یافته ها: خاک های مورد مطالعه در دو رده اریدی سول و اندی سول طبقه بندی شدند. کانی شناسی خاک های مورد مطالعه نشان می دهد ترکیبی از کانی های اسمکتایتی، کلرایتی، ایلایتی و هیدروکسی بین لایه ای بخش عمده کانی های رسی این خاک ها را تشکیل می دهد. نتایج به دست آمده نشان داد که میزان نگهداشت عناصر سنگین مورد مطالعه بسته به نوع عنصر در خاک های مختلف متفاوت می باشد. در همه نمونه های اندیک و غیراندیک، با افزایش غلظت عناصر سنگین در محلول، مقدار نگهداشت افزایش یافت، ولی روند افزایش نگهداشت در نانورس شیب تندتری نسبت به رس نشان داد. نتیجه گیری: میزان جذب کادمیوم در رس ها و نانورس های مورد بررسی پس از رسیدن به غلظت 3/8 میلی گرم بر لیتر ، ثابت شد ولی میزان جذب سرب در غلظت های مورد مطالعه کماکان روند افزایشی نشان دادند. در بیشتر نمونه های مربوط به خاک های غیر اندیک میزان جذب به صورت (سرب> کادمیوم) و در خاک های اندیک نیز میزان جذب عمدتا به صورت (سرب >کادمیوم) مشاهده شد.