نام پژوهشگر: بهجت رضایی
بهجت رضایی حسن قاسمزاده
از مهم ترین آلاینده های خاک، مواد مرتبط با صنایع نفتی است. از دیدگاه زیست محیطی فرآورده های ناشی از استخراج و پالایش نفت خام، محصولات فرعی، مواد زاید و پساب های حاصل از این فعالیت ها از آلاینده های بسیار خطرناک محسوب شده که به مقدار زیادی در منابع مختلف پراکنده شده اند. پیشگیری از ورود این مواد به محیط، همچنین کنترل و برطرف نمودن آلاینده های موجود در کشورهایی که از این صنعت بهره می برند همواره مساله ای جدی بوده است. پاکسازی خاک های آلوده به این مواد از سالیان گذشته مورد توجه قرا گرفته و روش های متعددی نیز در این راستا ابداع و بکارگرفته شده است. با توجه به آنکه ایران،کشوری نفت خیزی می باشد، به میزان زیادی در معرض آلوده شدن محیط زیست به هیدروکربن های نفتی قرار دارد. بنابراین توجه به مسأله ی آلودگی های زیست محیطی هیدروکربن های نفتی و ارائه ی راه حل مناسب جهت حل این معضل، امری بسیار ضروری است. در این تحقیق اجرای روش استخراج بخارات از خاک بعنوان پر کاربرد ترین روش درجای پاکسازی خاک مورد بررسی قرار گرفته و کارایی این تکنولوژی بر روی سه نوع خاک و دو نوع آلاینده ارزیابی شد. پس از ساخت پایلوت مورد نظر آزمایشات بر روی خاک های ماسه بادی، ماسه سیلیسی و سیلت (لای) آلوده به نفت سفید و گازوئیل، که از فراوان ترین آلاینده های نفتی محسوب می شوند، انجام گردید. در هر مرحله از انجام آزمایش ها نمونه هایی از خاک گرفته شد. فاکتورهای ژئوتکنیکی نمونه ها از طریق آزمایش های مشخصات فیزیکی خاک های مورد استفاده بدست آمد. به منظور تعیین میزان ترکیبات آلیفاتیک موجود در نمونه ها در مجموع 80 آزمایش کروماتوگرافی گازی انجام شده و نتایج مورد مقایسه و بررسی قرار گرفتند. بررسی نتایج حاصله نشان می دهد که در میان خاک های مورد استفاده، راندمان نهایی پاکسازی در ماسه بادی بیش از سایرین و در خاک سیلتی کمتر از همه بوده است. نتایج آزمایش های دانه بندی نشان دهنده دانه بندی غیر یکنواخت ماسه بادی است که خود سبب می شود که حرکت آلاینده ها از منافذ خاک بهتر انجام شود. همچنین با توجه به اینکه ذرات سیلت ریزدانه تر از دو خاک قبل میباشد، سطح مخصوص بیشتری داشته و آلاینده بیشتری را به خود جذب میکند به همین دلیل هیدروکربن های آزاد کمتری در خاک وجود خواهد داشت که سبب می گردد که راندمان حذف پایین تری داشته باشد. همچنین مقایسه راندمان نهایی پاکسازی خاکها از نفت سفید و گازوئیل نشان میدهد که در ماسه بادی و ماسه سیلیسی اگرچه راندمان نهایی نفت سفید بیشتر است، ولی اختلافشان قابل ملاحظه نمیباشد (2% در ماسه بادی و 5% در ماسه سیلیسی). در حالت سیلت این اختلاف بارزتر بوده و به حدود 7% رسیده است. در مجموع میتوان گفت که اثر جنس خاک بر روی بازدهی روش، بیش از اثر نوع آلاینده بوده است. از آنجا اختلاف متوسط راندمان حاصل شده پس از 10 ساعت برای ماسه بادی و سیلت 17%، برای ماسه بادی و ماسه سیلیسی 5/8% و برای ماسه سیلیسی و سیلت 5/8% و بوده است. در حالی که این مقدار برای نفت و گازوئیل کمتر از 5% بدست آمده است.
امین جعفرقلی محمد رضا صبور
در سالهای اخیر، با رشد سریع اقتصادی در کشورهای در حال توسعه مانند ایران، آلودگی محیط زیست در اثر پسماندها به صورت مکرر اتفاق می افتد. مواد آلی فرار (vocs) مهمترین آلاینده هایی هستند که سلامتی محیط زیست را بخطر انداخته اند. استخراج درجای بخارات خاک(in situ soil vapor extraction) که ممکن است با روش تزریق هوا (air sparging) همراه شود به عنوان ابزاری موثر در پاکسازی خاکهای غیراشباعِ آلوده شده با vocs شناخته میشود. این روش شامل عملکرد ایجاد خلا در شبکه خاک است که با ایجاد جریان هوا موجب تبخیر، جدایی ذرات از خاک و تغییر فاز آلاینده از حالت محلول به گاز شده و در نهایت آلاینده به سمت چاه های استخراج حرکت میکند. مزیت sve نسبت به سایر روش های پاکسازی به علت هزینه کم، آسان بودن نصب و راه اندازی و نیاز به تجهیزات مختصر برای آن می باشد. در تمامی پروژه های انجام شده در امریکا در خلال سالهای 1980 تا 1990، sve سهم عمده ی 26 درصدی را به خود اختصاص داده بود. روشهای کنونی طراحی sve اکثرا برپایه اطلاعات تجربی بوده و شناخته ها در مورد مکانیزم حرکت جرم در خلال sve بسیار محدود است. همچنین دانسته های کنونی در زمینه کنترل متغیرهای این روش مانند نرخ جریان، نفوذپذیری خاک، میزان رطوبت و مواد آلی خاک ناچیز می باشد. در این پژوهش پارامتر جنس خاک و تاثیر آن بر راندمان روش sve مورد بررسی قرار گرفته است. بدین صورت که تاثیر درصد رس های مختلف (0، 10 و20درصد) موجود در خاک ماسه بادی آلوده به گازوئیل در پایلوت ساخته شده آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفته است. با افزایش میزان رس در خاک ماسه بادی راندمان پاکسازی به شدت کاهش می یابد بطوریکه در حالت عدم وجود رس، راندمان پاکسازی بعد از 24 ساعت تا 78/4 % پیشرفت داشته است. هنگامی که خاک دارای 20% رس باشد راندمان حذف به میزان 53/16 % کاهش می یابد و به 25/24 % می رسد. اگر درصد رس تا 40% افزایش یابد راندمان حذف به میزان 1/49 % کاهش یافته و به 23/75 % می رسد.