قابلیت‌های ویژه نانورسها به منظور استفاده در پروژههای ژئوتکنیک زیست محیطی برای جذب آلاینده‌های فلز سنگین

علی‌رغم تحقیقات وسیعی که در سال?های اخیر در موضوع اندرکنش خاک و آلودگی صورت گرفته‌است در زمینه افزایش قابلیت نگهداری آلودگی توسط نانورس?ها تحقیقات قابل توجهی انجام نشده‌است. همچنین ارزیابی تحقیقات گذشته بیانگر آن است که در پژوهش‌های انجام شده تاکنون، به قابلیت‌های ویژه نانورس‌ها در جذب و نگهداری آلاینده‌های فلزی توجه کاملی معطوف نشده‌است. بر این اساس هدف این پژوهش اثبات ویژگی خاص نانورس‌ها در جذب و نگهداری آلاینده‌های فلز سنگین است. در این راستا با انجام یک سری آزمایش‌های ژئوتکنیک زیست محیطی، رفتار ژئوتکنیک زیست محیطی چند نمونه نانورس و نیز فرآیند اندرکنش نانورس- آلاینده فلز سنگین مورد مطالعه قرار گرفته‌است. به منظور مطالعه و مقایسه رفتار ژئوتکنیک زیست‌محیطی نانورس با بنتونیت و اثبات قابلیت خاص نانورس‌ها در جذب و نگهداری آلاینده‌های فلز سنگین، درصدهای مختلف کربنات به نمونه‌های نانورس مورد مطالعه اضافه شد. با انجام یک سری آزمایش‌های ژئوتکنیک زیست محیطی شامل آزمایش‌های قابلیت جذب و نگهداری آلودگی بر نمونه‌های نانورس، قبل و بعد از اضافه نمودن کربنات، نشان داده شده‌است که قابلیت جذب بیشتر در نمونه بنتونیت در مقایسه با نمونه‌های نانورس صرفاً به‌ واسطه درصد قابل توجه کربنات (8%) در این نمونه است. به طوری که نمونه‌های نانورس غنی شده با این میزان کربنات از قابلیت جذب بیشتری نسبت به نمونه بنتونیت برخوردارند. در این مقاله همچنین فرآیند اندرکنش آلاینده و نانورس به کمک آنجام آزمایش‌های اشعه ایکس مطالعه شده‌است. اگرچه نتایج آزمایش‌های ظرفیت بافرینگ و میزان نگهداری فلز سنگین سرب به وسیله نانو ذرات اصلاح شده در حضور کربنات نشان می?دهد که در مقایسه تأثیر سطح مخصوص خاک و درصد کربنات نمونه، بخش قابل توجهی از ظرفیت بافرینگ و قابلیت خاک در نگهداری آلاینده، ناشی از حضور کربنات است، لیکن بیشتر بودن ظرفیت بافرینگ نانورس‌های غنی شده در مقایسه با بنتونیت، بیانگر کارائی نمونه‌های نانورس در جذب و نگهداری آلاینده‌های فلز سنگین است که این موضوع به سطح مخصوص بسیار بزرگ نمونه‌های نانورس نسبت داده شده‌است. نتایج تحقیق حاضر نشان می?دهد که در نمونه‌های بنتونیت، کائولینیت و چهار نانورس? کلوزایت، ترتیب قابلیت نگهداری آلودگی نمونه?های بنتونیت، کائولینیت و نانورس‌های فاقد کربنات به صورت ذیل بوده است: Bentonite > Cloisite®Na+ > Kaolinite > Cloisite®30B > Cloisite®20A > Cloisite®15A این در حالی است که با افزایش درصد کربنات، ترتیب قابلیت نگهداری آلاینده توسط نمونه‌های رسی فوق تغییر می‌کند. به نحوی که هنگامی که نمونه‌های نانورس با 8% کربنات غنی می‌شوند ترتیب قابلیت نگهداری آلودگی توسط نمونه‌ها به صورت ذیل بوده‌است: Cloisite®Na+ > Cloisite®15A ? Cloisite®20A > Cloisite®30B > Bentonite