رفتار تناوبی نانوذرات رسی- نفت سفید در ستونهای خاک شنی

انتقال آلاینده های آلی به خصوص در خاک های سبک بافت به علت ترابری بالا و ایجاد منابع ثانویه آلودگی اهمیت ویژه ای دارد. هدف از انجام این پژوهش، بررسی ترابری نفت سفید در محیط متخلخل خاک شنی حاوی نانوذرات رس مونت موریلونایت و چگونگی رفتار تناوبی سیستم بود. بدین منظور 48 ستون پلی اتیلنی با مخلوط همگنی از خاک لوم شنی و نانورس (0،2،4،6% وزنی) پر شد، سپس تیمارهای آلاینده با نسبت های آب و نفت سفید 0-100، 30-70، 50-50، 70-30 در سه دوره با فاصله 24 ساعت با شرایط ضربه و هر بار به میزان یک حجم منفذی، از بالا به ستون های خاک افزوده و زهاب خروجی جمع آوری شد. سپس کل نفت باقیمانده در خاک، حجم نفت سفید و آب خروجی اندازه گیری شد. این مراحل دوبار دیگر با فاصله زمانی دو هفته تکرار شد. نتایج نشان داد که در دوره اول با افزایش میزان نانورس در خاک، نسبت نفت سفید خروجی به ورودی کاهش و میزان هیدروکربن باقیمانده در خاک افزایش یافت. نسبت آب خروجی به ورودی (در تیمارهای حاوی آب) نیز با افزایش درصد نانورس در خاک، کاهش و همین نسبت در مورد نفت، از نسبت آب خروجی به ورودی در همه تیمارها بیشتر بود. لیکن نتایج دوره دوم و سوم در تیمارهای مختلف، با افزایش نانورس مقدار نسبت نفت سفید خروجی به ورودی، افزایش اما در هیدروکربن نفتی باقیمانده در خاک و نسبت آب خروجی به ورودی کاهش نشان داد. نتایج مقایسه میانگین دانکن نیز در تیمارهای سه دوره اختلاف معنی دار نشان داد. برای صحت سنجی ترجیح عبور نفت به آب، در بخش دوم این پژوهش، ترابری آنها از قیفهای حاوی خاک شنی- نانورس(0، 2، 4 و 6 درصد) تحت عبور نفت سفید و آب با 4 حجم منفذی متناوب بررسی شد. نتایج نشان داد که نرخ خروج نفت سفید در خاک بیشتر و در مدت کوتاهی حجم بیشتری از خود عبور داده در حالیکه عبور آب در زمان طولانی تر با حجم نهایی خروجی کمتر اتفاق افتاد. با خروج حجم های منفذی بیشتر سیالات از خاک، این اختلاف بیشتر بود. نتایج حاصل از پراش اشعه ایکس، نگهداشت بیشتر آب بین لایه های نانورس را تایید کرد. عبور سریعتر در زمان کمتر در محیط متخلخل برای نفت سفید با هیدروکربورهایی با مولکول هایی دارای 11 تا 15 اتم کربن و دانسیته 780/0 دارای واکنشگری کمتر با خاک به خصوص نانوذرات بوده و عبور بیشتری را از محیط متخلخل خاک داشته اند. عبور آهسته تر آب و نگهداشت بیشتر آن مدلول تخلخل و ماهیت ذره ای سیستم واجد نانورس، کوچک بودن مولکول های آب و جای گیری لابه لای ذرات خاک به خصوص نانورس، دگردوستی و همدوستی شدید با پیوندهای هیدروژنی و چگالی بالاتر آن بوده است. واژه های کلیدی: نانورس، خاک شنی، آب، نفت سفید، منحنی رخنه، ستون خاک