17141

17141

اثر فلزات سنگين و ماده آلي بر جذب/ واجذب فنانترن در خاك رس كائولين

كارشناسي ارشد

محيط زيست

بهمن‌ماه 1393

دكتر محسن سعيدي

دكتر افسانه ملاحسيني

عمران

چكيده عوامل متعددي بر جذب و واجذب هيدروكربن¬هاي آروماتيك چندحلقه¬اي در خاك تأثيرگذار هستند. فلزات سنگين و مواد آلي موجود در خاك را مي¬توان از مهم‌ترين عوامل موثر بر جذب و واجذب هيدروكربن¬هاي آروماتيك در خاك دانست. در اين پايان¬نامه اثر مواد آلي و فلزات سنگين بر جذب و واجذب هيدروكربن¬هاي آروماتيك چندحلقه¬اي مورد مطالعه قرار گرفته است. در اين پايان¬نامه، از طريق آزمايش‌هاي ناپيوسته مقدار جذب مواد آلي در خاك كائولين مورد بررسي قرار گرفت. سپس با استفاده از نتايج آزمايش‌هاي ناپيوسته، خاك با دو مقدار متفاوت ماده آلي آماده‌سازي شد و آزمايش‌هاي جذب سه فلز سنگين سرب، نيكل و روي در خاك اصلي و خاك¬هاي آماده‌سازي شده مورد آزمايش قرار گرفت. جهت بررسي اثر فلزات سنگين بر هيدروكربن¬هاي آروماتيك چندحلقه¬اي، با استفاده از نتايج جذب فلزات سنگين، از سه خاك با مواد آلي مختلف، سه خاك ديگر با فلزات سنگين آماده‌سازي شد. آزمايش‌هاي جذب و واجذب هيدروكربن¬هاي آروماتيك چندحلقه¬اي بر روي اين شش خاك صورت پذيرفت. نتايج حاكي از آن است كه افزايش 47/5 و 18/11 درصدي ماده آلي باعث افزايش جذب هر سه فلز سنگين سرب، نيكل و روي مي¬شود. دليل آن نيز ايجاد مكان¬هاي جديد جذب و همچنين افزايش ظرفيت تبادل كاتيوني خاك را مي¬توان نام برد. همچنين مشاهده شد كه فلزات سنگين و مواد آلي باعث افزايش جذب فنانترن مي¬شود. حضور مواد آلي در ساختار خاك به دليل وجود مكان¬هاي آب‌گريز بر روي سطوح اين مواد، مي¬تواند جذب فنانترن را در خاك افزايش دهد. حضور فلزات سنگين نيز به دليل آب‌گريز كردن سطوح رسي و همچنين ايجاد پل پيوندي بين كاني¬هاي رسي و مواد آلي و به دنبال آن افزايش مواد آلي خاك، مي¬توانند جذب فنانترن را در خاك افزايش دهند. در مورد واجذب نيز با افزايش مواد آلي خاك، واجذب فلزات سنگين كاهش مي¬يابد. از دلايل آن نيز سخت¬تر شكسته شدن پيوند فلزات با مواد آلي را مي-توان نام برد. همچنين مشاهده شد كه فلزات سنگين و همچنين مواد آلي باعث كاهش واجذب فنانترن مي¬شود. كلمات كليدي: هيدروكربن¬هاي آروماتيك چندحلقه¬اي، فلزات سنگين، مواد آلي، جذب، واجذب، خاك كائولين

1396/01/29

9/22/2017 12:00:00 AM

Abstract Several factors affect the sorption an​d desorption of PAHs in soil. Heavy metals an​d organic matters of soil are known to be the most affection parameters on sorption an​d desorption of PAHs. In this research the main objective is the effect of organic matter an​d heavy metals on sorption an​d desorption of PAHs. In this thesis research, sorption of organic matters to the kaolinite clay soil was tested by batch experiments. After that, , two soils with different amount of organic matter were prepared by using the result of the batch experiments, in order to determine sorption of Nickel, Zinc an​d Lead on the basic kaolinite soil an​d the soils with different organic matter. Based on the results from these experiments, three soils containing heavy metals an​d different amount of organic matters an​d three soils with only different amount of organic matters were made. Finally these six type of soils were used to determine sorption an​d desorption of PAHs. The results indicate that 5.47% an​d 11.18% increase organic matter will increase the sorption of Nickel, Lead an​d Zinc, The reasons are new places for the sorption an​d increasing the cation exchange capacity of soil. Moreover the presence of heavy metals an​d organic matters will boost the sorption of Phenanthrene. There are some hydrophobic areas on the surface of the organic matters in soil structures, which can increase the sorption of Phenanthrene. Heavy metals will change the clay surface into a hydrophobic surface an​d also interaction of the clayey minerals an​d followed by organic matters, can increase Phenanthrene sorption in soil. On the other hand, increasing the amount of organic matter in soil will decrease desorption of PAHs from soil media which is due to the harder fracture in bonding between heavy metals an​d organic matters. Also it is stated that heavy metals an​d organic matters will decrease desorption of phenanthrene. Keywords: Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), Heavy metals, Organic matters, Sorption, Desorption, Kaolin.