بررسی عملکرد مقاومتی جاذب‌های مختلف در خاک‌های آلوده با فلز سنگین سرب

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده فنی،دانشگاه بین المللی امام خمینی(ره)، قزوین، ایران

2 گروه عمران دانشکده فنی، دانشگاه بین المللی امام خمینی(ره)، قزوین، ایران

3 دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه ببن المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران

چکیده

گسترش مناطق صنعتی در طی چند دهه گذشته و به دنبال آن افزایش پساب‌های صنعتی، سبب افزایش آلودگی فلزات سنگین در خاک‌ها و منابع آب زیرزمینی گردیده است. یکی از مهم‌ترین فرآیندهای مؤثر بر سرنوشت آلاینده‌ها در خاک، جذب آن توسط جاذب‌های موجود در ترکیب خاک است. از طرفی با توجه به اینکه ملاحظات اقتصادی همواره به‌عنوان یکی از اصول اساسی در طرح‌ها مطرح می‌گردد، استفاده از جاذب‌های طبیعی و ارزان‌ قیمت مانند زئولیت و رس‌ها در خاک‌هایی که در معرض نشت آلاینده‌های فلزات سنگین قرار دارند، به‌عنوان یکی از راهکارهای بهسازی معرفی‌شده است. در این تحقیق به کمک آزمایش‌های سه محوری تحکیم یافته زهکشی نشده، به بررسی رفتار خاک‌ ماسه حاوی %15 کائولینیت‌ به عنوان خاک پایه به‌همراه %10 از جاذب‌های طبیعی غیر خمیری (کائولینیت و زئولیت) و خمیری (بنتونیت) در دو حالت آلوده با فلز سنگین سرب و غیرآلوده پرداخته‌شده است. نتایج نشان داد افزایش غلظت آلاینده در خاک‌هایی که جاذب آن دارای خاصیت خمیری کم می‌باشد، تغییرات ساختاری ایجاد شده در جاذب، به طور متوسط باعث کاهش %20 و 14% درصدی در مقاومت نهایی و زاویه اصطکاک داخلی خاک می‌شود. با تغییر در نوع کانی جاذب، پارامترهای مقاومتی خاک‌آلوده روند متفاوتی خواهند داشت، به‌طوری‌که افزایش غلظت سرب در خاک حاوی جاذب بنتونیت، منجر به ایجاد ساختار فلوکوله‌ای و افزایش حدودا 18% درصدی در مقاومت برشی و زاویه اصطکاک داخلی می‌گردد. چسبندگی در ترکیب خاک و جاذب با خاصیت خمیری کم و زیاد به ترتیب در حدود 30% و 19% افزایش و کاهش می‌یابد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Effect of different adsorbents in shear resistance of lead heavy metal contaminated soil

نویسندگان [English]

  • mohmmad hossein zade 1
  • Mahmuod Hassanlou Rad 2
  • Seyed abolhasan Naeini 3
1 Civil Engineering Department, Imam Khomeini International University, Iran.
2 Civil Engineering department, Imam Khomeini International University, Iran.
3 Department of geotechnical engineering, Engineering faculty, Imam khomeini international university, Qazvin, Iran
چکیده [English]

In past few decades, the expansion of industrial areas and increasing the effluents has led to increase the contamination of heavy metal in soil and groundwater resources. Adsorption is one of the most important processes that affecting in the leakage of contamination. Prevention the leakage of heavy metal contamination and economic considerations are always one of the basic principles in designs. Thus the use of natural and inexpensive adsorbents ,like clay and zeolite, is feasible procedure for the improvement of contaminated soil. In this study, with triaxial tests, the behavior of mixed sandy clay (base composition) with 10% of different low plasticity (kaolinite and zeolite) and high plasticity (bentonite) adsorbents is studied in both contaminated and uncontaminated states. The results show, as the concentration of lead heavy metal increase in soils with low plasticity adsorbent, the shear strength and internal friction angle decrease by about 20% and 14% respectively. As the type of adsorbent mineral changed, the resistance parameters of contaminated soil show different trend. Increasing the concentration of lead in the soil with bentonite adsorbent, has led to form the flocculation structure and it cause shear strength and internal friction angle increase a bout 18% than uncontaminated state. Also, cohesion in compositions with low and high adsorbent increases and decreases by about 30% and 19%, respectively.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Lead nitrate
  • Sandy clay
  • zeolite
  • Triaxial Test
  • Bentonite