تاثیر مواد هومیک بر پالایش فلزات سنگین خاک های آلوده در فرآیند الکتروکینتیک و گیاه پالایی

افزایش فعالیت¬های صنعتی طی سال¬های اخیر و به دنبال آن ورود انواع آلاینده¬ها به ویژه فلزات سنگین به محیط زیست، آلودگی خاک، آب و هوا را به دنبال داشته است. منابع خاک بخش حیاتی زندگی بشر هستند که ارزش بالای آن ایجاب می¬کند برنامه مدیریتی در راستای حفظ و پاکسازی این منابع در نظر گرفته شود. روش¬های مختلفی برای پاکسازی آلاینده¬های فلزی در خاک وجود دارد که هر یک دارای مزایا و معایب خاص خود هستند. یکی از روش¬های پاکسازی فلزات سنگین در خاک، الکتروکینتیک است که قادر به پاکسازی محیط خاک در زمان کم و با کارایی زیاد است. با این وجود برای افزایش کارایی این روش، استفاده از کلات¬های سنتزی شیمایی مانند edta ضروری است. با توجه به مشکلات زیست محیطی این کلات¬ها، محققان به دنبال جایگزین مناسب برای آنها و کاهش مشکلات زیست محیطی روش¬های پاکسازی هستند. لذا این پژوهش به منظور به منظور بررسی استفاده از اسید¬هیومیک و ویناس حاصل از کارخانجات الکل¬سازی بر کارایی روش الکتروکینتیک و گیاه¬پالایی برای پاکسازی یک خاک آلوده به فلزات سنگین سرب، روی و کادمیوم انجام شد. نمونه برداری از خاک آلوده معدن سرب و روی باما در جنوب غرب اصفهان و از عمق 0 تا 20 سانتی¬متری صورت گرفت. در مرحله اول، تاثیر عوامل نوع ماده کلات کننده (edta، اسیدهیومیک، ویناس) و آب مقطر، غلظت کلات کننده (50، 100 و 200 میلی¬مولار کربن )، پ¬هاش محیط (6، 8 و 10) و نسبت خاک به محلول کلات کننده (ا به 20، 1به 40 و 1 به 80) در آزمایش¬های پیمانه¬ای و با استفاده از آزمون تاگوچی بررسی شد. سپس مناسب¬ترین کلات و غلظت در آزمایش¬های الکتروکینتیک و گیاه¬پالایی مورد استفاده قرار گرفت. در آزمایش¬های الکتروکینتیک از یک محفظه شیشه¬ای به طول 50، عرض 10 و ارتفاع 20 سانتی¬متر استفاده شد که در دو طرف محفظه¬ای به طول 10 سانتی¬متر برای قرار¬گیری الکترود¬های گرافیتی آند (قطب مثبت) و کاتد (قطب منفی) تعبیه شده بود. درون محفظه اصلی به طول 30 سانتی¬متر خاک آلوده ریخته شد و با محلول¬های کلات کننده اشباع گردید. جریان الکتریکی به صورت مستقیم به مقدار 60 ولت (2 ولت بر سانتی¬متر) به مدت 60 ساعت در محفظه ایجاد شد، سپس از 3 قسمت کاتد، میانی وآند نمونه برداری خاک انجام گرفت. آزمایش¬های گیاه¬پالایی نیز با استفاده از گیاه خرفه ( portulaca orelacea) و با مد نظر گرفتن شرایط بدست آمده از آزمون تاگوچی به مدت 60 روز در انجام شد. در پایان غلظت فلزات سنگین در نمونه خاک و گیاه پس از عصاره¬گیری با استفاده از دستگاه جذب اتمی شعله¬ای (َپرکین المر aanalyst 700) اندازه¬گیری شد. نتایج نشان داد که به ترتیب کلات¬های edta، اسید¬هیومیک، ویناس و آب مقطر بیشترین کارایی را در جداسازی فلزات از خاک داشتند ولی کارایی ویناس و آب مقطر ناچیز بود. شرایط بهینه جداسازی فلزات شامل غلظت کلات کننده برابر با 200 میلی¬مولار کربن، پ¬هاش 8 و نسبت خاک به محلول کلات کننده ا به 80 بود. کارایی کلات edta در جداسازی فلزات روی، کادمیوم و سرب از خاک به ترتیب 67، 48 و 19، برای اسید¬هیومیک به ترتیب 22، 26 و 5 درصد بود. در آزمایشات الکتروکینتیک، کلات edta برای پاکسازی خاک از کادمیوم، کارایی 35 درصد و بیشترین مقدار را نشان داد. در حالی که کارایی اسید¬هیومیک در این مورد حدود 9 درصد بود. استفاده از اسید¬هیومیک منجر به افزایش جذب فلزات به وسیله گیاه خرفه و افزایش کارایی گیاه¬پالایی گردید، در حالی که استفاده از edta منجر به ایجاد سمیت برای گیاه گردید. با توجه به اینکه کارایی اسید¬هیومیک بر فرایند پاکسازی خاک مورد آزمون قابل توجه بود، استفاده از آن به علت عدم دارا بودن مشکلات زیست محیطی کلات edta توصیه می¬شود. بااین وجود باید توجه داشت که استفاده از اسیدهیومیک برای پاکسازی فلزاتی مانند سرب که با پیوند محکمی به ذرات خاک متصل شده¬اند ممکن است سودمد نباشد.