مقایسه عملکرد سیمان و اسمکتیت در قابلیت پالایش آلاینده فلز سنگین سرب از خاک

زمینه و هدف: انباشتگی تدریجی مواد سمّی در خاک می­تواند مخاطرات بهداشتی گسترده­ای را ایجاد نماید. لذا، هدف از مطالعه حاضر ارزیابی توانایی سیمان در رفع آلودگی فلزات سنگین از خاک و مقایسه نتایج آن با روش جذب فیزیکی است. روش بررسی: در شرایط کنترل شده آزمایشگاهی، ابتدا خاک کائولینیت با محلول­های حاوی غلظت صفر تا 1 مولار نیترات سرب در نسبت 1به 10، آلوده شد. در ادامه با اضافه کردن درصدهای مختلف سیمان و اسمکتیت به هر نمونه و با انجام مجموعه­ای از آزمایش­های مختلف، تأثیر نوع ماده جاذب در فرآیند حذف و یا کاهش دسترسی زیستی فلزات سنگین از خاک، تحلیل گردید. یافته‌ها: در غلظت­های کم آلودگی، تأثیر سیمان و اسمکتیتدر فرآیند پالایش خاک تقریباً یکسان می­باشد. با افزایش غلظت آلاینده، قابلیت نگه‌داشت آلودگی در حضور جاذب فیزیکی مختل می­شود. برخلاف محدودیت کاربرد اسمکتیت، مشخص شد سیمان از توانایی زیادی در جذب سرب برخوردار است؛ به­طوری­که در مقادیر یکسان ماده جاذب و با افزایش غلظت آلاینده، میزان کاهش دسترسی زیستی آلودگی در حضور سیمان به­طور متوسط تا 15 برابر اسمکتیت افزایش می­یابد. همچنین جامدشدگی و اتصال ذرات در نمونه­های حاوی سیمان، ضمن بهبود خصوصیات مهندسی مصالح باعث کاهش شدید قابلیت آب‌شویی نسبت به روش جذب فیزیکی می­گردد. نتیجه‌گیری: استفاده از روش جذب فیزیکی برای پالایش خاک (خصوصاً در غلظت­های زیاد آلاینده) به­هیچ­وجه توصیه نمی­شود. در مقایسه با عملکرد ضعیف جاذب فیزیکی اسمکتیت، استفاده از سیمان به دلیل ترکیب توأم سازوکار تثبیت و جامدسازی روشی بسیار موثر برای رفع آلودگی از خاک است؛ به­گونه­ای­که در شرایط نگه‌داری مناسب و با رعایت حداقل ضوابط EPA، افزودن حدود 1/0 درصد سیمان به ازای هر سانتی مول بر کیلوگرم غلظت آلودگی، سبب پاک‌سازی امن خاک خواهد شد.