موثر بودن زمین در تصفیه فلزات سنگین فاضلابها

Abstract

روش تصفیه فاضلابهای شهری و صنعتی به وسیله زمین به منظور استفاده از مواد مغذی آنها در کشاورزی و جبران آب زیر زمینی در بعضی از نقاط دنیا ، مخصوصا نقاط کم آب ، رو به توسعه می باشد . برای جلوگیری از آلودگی آبهای سطحی و زیر زمینی تعیین بازدهی تصفیه انواع آلوده کننده ها مانند فلزات سنگین ، لازم است . در این مقاله برای ارزیابی موثر بودن زمین در توسعه فلزات سنگین فاضلابها ، از نتایج آزمایشات جذب و دفع سه فلز جیوه ، ارسنیک ، و کادمیم به توسط اجزای مختلف خاک ، ضریب K ، و خطوط متساوی الدمای جذب و دفع استفاده شده است . آزمایشات نشان داده اند که میل ترکیبی جیوه معدنی با خاک های حاوی سولفور ، خاک رس ها ، و ترکیبات مصنوعی از قبیل سیلیکون ، رزینهای مبادله کننده غیر یونی و کربن فعال زیاد بود . دفع جیوه معدنی از بیشتر خاک ها تقریبا قابل اغماض بوده و می توان درصد دفع را بدین ترتیب نوشت : شن ها 10 درصد > خاک رس ها 1 درصد > مواد آلی . جیوه آلی میل زیادی به ترکیب با مواد آلی حاوی سولفید ریل ، مواد معدنی مانند سولفید ، و خاک رس ها از قبیل مونت مورلونایت و ایلایت داشت . دفع جیوه آلی شبیه جیوه معدنی بود. میل ترکیبی کادمیم معدنی با اکسیدهای معدنی ، مواد آلی حاوی سولفیدریل ، و خاک رس ها از قبیل ایلایت و کلینوپتیلوتایت زیاد بود . بطور کلی اکسید ها با سرعت کمی کادمیم را دفع کردند و به استثنای مواقعی که غلظت کلسیم و کلرور زیاد و PH کمتر از 7 بود . هیومیک های آلی دارای ظرفیت جذب کمی برای کادمیم بوده و سرعت دفع کادمیم 80 درصد بود . ارسنیک معدنی ، مخصوصا اکسیدها ، میل زیادی به ترکیب با خاک ها نشان دادند . بطور کلی ، ارسنیک در مقایسه با ارسنات دارای میل ترکیبی بیشتری با خاکها بوده و هر دو خیلی خوب جذب اکسیدهای معدنی و خاک رس ها شدند . ارسنیت میل به ترکیب با گروه های سولفیدریل آلی را داشت و ارسنات میل به ترکیب با گروه های آمین آلی را . منوسدیم متان ارسونات کمترین میل ترکیب با خاکها را داشته ، اما در تمام حالات شبیه به ارسنات بود . سرعت دفع ترکیبات ارسنیک به ترتیب MSMA > ارسنات > ارسنیت ، بود . ضمنا در این بررسی مشاهده شد که مکانیسم نقل و انتقال آرسنیک ، کادمیم ، و جیوه در خاک و رسوبات تحت تاثیر پدیده های تشکیل کمپلکس ها ، تغییرات PH و اکسیژن محلول و پتانسیل اکسیداسیون و احیا و تغییر و تبدیل بیولوژیکی فلزات قرار می گیرد . درجه ترکیب کمپلکس به ترتیب ارجحیت زیر صورت گرفته است : جیوه > کادمیم > ارسنیک . تغییرات پتانسیل اکسیداسیون و احیا تاثیر زیادی بر دفع جیوه ، کادمیم ، وارسنیک می نماید. تغییر و تبدیل بیولوژیکی فلزات سنگین از قبیل جیوه ، ارسنیک و کادمیم می تواند ترکیبات سمی این فلزات را تولید کرده ، و خاصیت بیولوژیکی ، فیزیکی ، و شیمیایی فلزات فوق را تغییر دهد . این بررسی اولیه مرحله از پیشبینی موثر بودن زمین در جذب سه فلز انتخابی جیوه ، کادمیم و آرسنیک از پساب خروجی فاضلاب ها می باشد . نتایج حاصل از این بررسی لزوم تعیین صفات اختصاصی فاضلابها ، کیفیت پساب آنها ، و ترکیبات خاک را تاکید نموده و برای هر یک از کاربردهای پیشنهادی ، ضابطه های خاص و معینی را جهت انتخاب محل باید در نظر گرفت .