بررسی بازدهی روش الکتروکینتیک در حذف جیوه از خاک رس آلوده

محورهای موضوعی : مدیریت محیط زیست

آرش کیایی ¹ , محمد رضا توکلی محمدی ² , احمد خدادادی ³

1 - دانش‌آموخته کارشناسی ارشد مهندسی عمران، دانشگاه تربیت مدرس.
2 - عضو هیات علمی جهاد دانشگاهی تربیت مدرس، پژوهشکده فرآوری مواد معدنی، تهران، *(مسوول مکاتبات)
3 - دانشیار مهندسی محیط زیست، دانشگاه تربیت مدرس.

تاریخ دریافت : 1390/04/22 تاریخ پذیرش : 1390/08/22 تاریخ انتشار : 1394/07/01

کلید واژه: پالایش الکتروکینتیک, خاک آلوده, جیوه, KI, Na-EDTA,

چکیده مقاله :

زمینه و هدف: به روش احیای خاک های آلوده با استفاده از میدان الکتریکی، الکتروکینتیک گفته می شود که بیشتر برای آلاینده زدایی فلزات سنگین، آنیون ها و ترکیبات آلی قطبی از خاک استفاده می شود. در این مطالعه به بررسی بازدهی حذف جیوه از خاک رس (با نسبت وزنی کائولن به ماسه 2 به 1) با اعمال این روش و تعیین شرایط حذف بهینه پرداخته شده است. کائولن به علت جذب شدید آلاینده و شبیه سازی مناسب سایت آلوده، شرایط مناسبی برای ارزیابی بازدهی روش الکتروکینتیک فراهم می کند. روش بررسی: در این تحقیق، غلظت جیوه کل خاک 800 mg/kg و مدت زمان آزمایش ها 32 روز در نظر گرفته شدند. آزمایش ها در دو گرادیان ولتاژ 1 و 5/1 VDC/cm و به ازای به کارگیری محلول های 1/0 مول Na-EDTA، 1/0 و 4/0 مول KI و آب مقطر به عنوان کاتولیت انجام شدند. بحث و نتیجه گیری: نتایج نشان دادند که بهترین بازدهی (03/99%) زمانی به دست آمد که محلول 4/0 مول KI با گرادیان ولتاژ 1 VDC/cm به کار گرفته شد. در ادامه پروفیل های جریان الکتریکی، pH مخازن کاتد و آند و pH، رطوبت و هدایت الکتریکی خاک ترسیم شدند و مورد بحث قرار گرفتند.

منابع و مأخذ:

1. Fenglian, Fu., Wang, Qi., 2011. “Removal of heavy metal ions from wastewater: a review”, Journal of Environmental Management, Vol. 92, pp. 407-418


2. Clarkson, T.W., 1993. “Mercury: major issues in environmental health”, Environmental Health Perspectives, Vol. 100, pp. 31–38


3. Lindqvist, O., 1991. “Special issue of first international on mercury as a global pollutant”, Water, Air, and Soil Pollution, Vol. 56, pp. 1


4. “Unep report 2008”


5. “Unep report 2002”


6. Hempel, M., Thoeming, J., 1999. “Remediation techniques for Hg-contaminated sites”, In: Mercury Contaminated Sites, Characterization, Risk Assessment and Remediation. R. Ebinghaus, R.R. Turner, L.D. de Lacerda, O. Vasiliev and W. Salomons (Eds.), Springer Publishing, New York, NY., pp. 113-130


7. Biester, H., Schuhmacher, P., Muller, G., 2000. “Effectiveness of mossy tin filters to remove mercury from aqueous solutions by Hg(II) reduction and Hg° amalgamation”, Wat. Res., Vol. 34, No. 7, pp. 2031-2036


8. Hinton, J., Veiga, M., 2001. “Mercury contaminated sites: a review of remedial solutions”, Proc. NIMD (National Institute for Minamata Disease) Forum 2001. Mar. 19-20, Minamata, Japan


9. Larry, R., Jose, L., 1990. “Final Best Demonstrated Available Technology (BDAT) background document for mercury containing wastes”, D009, K106, P065, P092, and U151. U.S. Environmental Protection Agency, Washington, pp. 1-5


10. Matsuyama, A., Iwasaki, H., Kigaki, K., Yabuta, H., Sano, T., Akagi, H., 1999. “Study on the remediation technology of mercury-compound contaminated soil by low temperature thermal treatment”, In: Mercury Contaminated Sites, Characterization, Risk Assessment and Remediation. R. Ebinghaus, R.R. Turner, L.D. de Lacerda, O. Vasiliev and W. Salomons (Eds.), Springer Publishing, New York, NY, pp. 421-440


11. Thoming, J., Sobral, L., Wilken, R.D., 1999. “Electroleaching: a mobile clean-up process for mercury contaminated materials”, In: Mercury Contaminated Sites, Characterization, Risk Assessment and Remediation. R. Ebinghaus, R.R. Turner, L.D. de Lacerda, O. Vasiliev and W. Salomons (Eds.), Springer Publishing, New York, NY, pp. 441-456


12. Unger, A.J.A., Sudicky, E.A., Forsyth, P.A., 1995. “Mechanisms controlling vacuum extraction coupled with air sparging for remediation of heterogeneous formations contaminated by dense non-aqueous phase liquids”, Water Resources Research, Vol. 31, No. 8, pp. 1913-1925


13. Johnson, P.C., Kemblowski, M.W., Colthart, J.D., 1990. “Quantitative analysis for the cleanup of hydrocarbon contaminated soils by in-situ soil venting”, Groundwater Monitoring Review, Spring v., pp. 413-428


14. Domenico, P.A., Schwartz, F.W., 1998. “Physical and chemical hydrogeology”, John Wiley & Sons, Inc., New York, NY, 506p


15. Waybrandt, K.R., Blowes, D.W., Ptacek, C.J., 1998. “Selection of reactive mixtures for use in permeable reactive walls for treatment of mine drainage”, Environ. Sci. Technol., Vol. 32, pp. 1972-1979


16. U.S. Army Engineering Corp., 2000. “In-situ electrokinetic remediation for metal contaminated soils”, USEAC Environmental Technology, Website: http://aec-www. apgea.army.mil: 8080/prod/usaec/et/restor/insitu. htm


17. Sobolev, I.A., Barinov, A.S., Prozorov, L.B., Kuptsov, V.M., 1996. “Remediation of Hg Contaminated Soil”, Environmental Geotechnics, Kamon (ed.), Ballerna, Rotterdam, pp. 1083-1087


18. Reinout Lageman, Robert L. Clarke Wiebe Pool, 2005. “Electro-reclamation, a versatile soil remediation solution”, Engineering Geology, Vol. 77, No. 3-4, pp. 191-201


19. Anonymous, 2000. “Constructing a solution to a mercurial problem”, Environ. Sci. Technol., Technology Solutions, 251A


20. Palermo, M.R., 1998. “Design considerations for in-situ capping of contaminated sediments”, Wat. Sci. Tech., Vol. 37, No. 6-7, pp. 315-321


21. Van, C.I., 1997. “Electrokinetic”, Ground Water Remediation Technologies Analysis Center, Technology Overview Report, To-97-03


22. Lindgren, E.D., 1991. “Electrokinetic remediation of contaminated soil”, Presented at the Environmental Restoration ’91 Conference Pasco, Washington. September 8 through 10


23. Reddy, K.R., Chaparro, C., Saichek, R.E., (2003). “Iodide-enhanced electrokinetic remediation of mercury-contaminated soils”, Journal of Environmental Engineering, Vol. 129, pp. 12


24. Hunter, R.J., 1981. “Zeta potential in colloid science”, Academic Press, London


25. Mattson, E.D., Lindgren, R.E., 1993. “Electrokinetic extraction of chromate from unsaturated soils”, Presented at Emerging Technologies in Hazardous Waste Management V. September 27 through 29


26. Cox, C.D., Shoesmith, M.A., Ghosh, M.M., 1996. “Electrokinetic remediation of mercury-contaminated soils using iodine/iodide lixiviant”, Environ Sci Tech., Vol. 30, No. 6, pp. 1933-1938


27. Dellavalle, N.B., 1992. “Determination of specific conductance in supernatant 1:2 soil: water solution”, Handbook on Reference Methods for Soil Analysis, 44-50, Soil and Plant Analysis Council, Inc. Athens, GA