تثبیت و جامدسازی فلزات سنگین در خاک با استفاده از لیگنوسولفانات
کد مقاله : 1020-CONF
نویسندگان
سید رامتین هاشمی *1، امیر رضا گودرزی2، سهیل سبحان اردکانی3، مهرداد چراغی4، بهاره لرستانی3
1گروه مهندسی محیط زیست، واحد همدان، دانشگاه آزاد اسلامی، همدان، ایران
2گروه مهندسی عمران، واحد همدان، دانشگاه آزاد اسلامی، همدان، ایران
3گروه علوم و مهندسی محیط‌زیست، واحد همدان، دانشگاه آزاد اسلامی، همدان، ایران،
4گروه علوم و مهندسی محیط‌زیست، واحد همدان، دانشگاه آزاد اسلامی، همدان، ایران
چکیده مقاله
آلودگی خاک به فلزات سنگین یکی از مهم‌ترین چالش‌های زیست‌محیطی ناشی از فعالیت‌های صنعتی، معدنی و شهری به شمار می‌رود که می‌تواند مخاطرات جدی برای سلامت انسان و اکوسیستم‌ها ایجاد کند. در این میان، روش تثبیت و جامدسازی به‌عنوان یکی از متداول‌ترین و کارآمدترین فناوری‌های مدیریت خاک‌های آلوده مورداستفاده قرار می‌گیرد. در اغلب پروژه‌ها، سیمان پرتلند به‌عنوان ماده تثبیت‌کننده اصلی به کار می‌رود؛ بااین‌حال، مصرف بالای سیمان با پیامدهای زیست‌محیطی قابل‌توجهی از جمله انتشار گازهای گلخانه‌ای، مصرف انرژی بالا و هزینه‌های اقتصادی همراه است. ازاین‌رو، شناسایی و ارزیابی مواد جایگزین پایدار و دوستدار محیط‌زیست به‌منظور کاهش وابستگی به سیمان اهمیت ویژه‌ای دارد.
در این پژوهش، کارایی لیگنوسولفانات به‌عنوان یک ماده پلیمری آلی و محصول جانبی صنایع خمیر و کاغذ، به‌عنوان جایگزین جزئی یا کامل سیمان در عملیات تثبیت و جامدسازی خاک آلوده به فلزات سنگین موردبررسی قرار گرفته است. لیگنوسولفانات به دلیل ساختار شیمیایی خاص، قابلیت ایجاد پیوند با یون‌های فلزی و بهبود خواص فیزیکی و مکانیکی خاک را داراست. در این مطالعه، نمونه‌های خاک آلوده حاوی فلزات سنگین منتخب تحت تیمار با مقادیر مختلف لیگنوسولفانات قرار گرفت. ارزیابی عملکرد بر اساس شاخص‌هایی نظیر کاهش قابلیت تحرک و آبشویی فلزات سنگین، افزایش مقاومت فشاری تک‌محوری و بهبود پایداری ساختاری انجام پذیرفته است. نتایج حاصل نشان داد که استفاده از لیگنوسولفانات منجر به کاهش قابل‌توجه آزادسازی فلزات سنگین و بهبود مشخصات مکانیکی خاک می‌شود. در برخی ترکیب‌ها، عملکرد لیگنوسولفانات قابل‌مقایسه و حتی برتر از سیمان گزارش گردید. افزون بر این، استفاده از لیگنوسولفانات مزایایی نظیر کاهش اثرات زیست‌محیطی، استفاده از پسماند صنعتی و کاهش هزینه‌های اجرایی را به همراه دارد. بر اساس یافته‌های این تحقیق، لیگنوسولفانات می‌تواند به‌عنوان یک جایگزین مؤثر، پایدار و اقتصادی برای سیمان در عملیات تثبیت و جامدسازی خاک‌های آلوده به فلزات سنگین مورداستفاده قرار گیرد.
کلیدواژه ها
خاک آلوده، فرآیند S/S، محیط مهاجم، همبندکننده ژئوپلیمری، افزایش پایایی
وضعیت: پذیرفته شده برای ارائه شفاهی