قابلیت های ویژه نانورسها به منظور استفاده در پروژه های ژئوتکنیک زیست محیطی برای جذب آلاینده های فلز سنگین

علی رغم تحقیقات وسیعی که در سالهای اخیر در موضوع اندرکنش خاک و آلودگی صورت گرفته است در زمینه افزایش قابلیت نگهداری آلودگی توسط نانورسها تحقیقات قابل توجهی انجام نشده است. همچنین ارزیابی تحقیقات گذشته بیانگر آن است که در پژوهش های انجام شده تاکنون، به قابلیت های ویژه نانورس ها در جذب و نگهداری آلاینده های فلزی توجه کاملی معطوف نشده است. بر این اساس هدف این پژوهش اثبات ویژگی خاص نانورس ها در جذب و نگهداری آلاینده های فلز سنگین است. در این راستا با انجام یک سری آزمایش های ژئوتکنیک زیست محیطی، رفتار ژئوتکنیک زیست محیطی چند نمونه نانورس و نیز فرآیند اندرکنش نانورس- آلاینده فلز سنگین مورد مطالعه قرار گرفته است. به منظور مطالعه و مقایسه رفتار ژئوتکنیک زیست محیطی نانورس با بنتونیت و اثبات قابلیت خاص نانورس ها در جذب و نگهداری آلاینده های فلز سنگین، درصدهای مختلف کربنات به نمونه های نانورس مورد مطالعه اضافه شد. با انجام یک سری آزمایش های ژئوتکنیک زیست محیطی شامل آزمایش های قابلیت جذب و نگهداری آلودگی بر نمونه های نانورس، قبل و بعد از اضافه نمودن کربنات، نشان داده شده است که قابلیت جذب بیشتر در نمونه بنتونیت در مقایسه با نمونه های نانورس صرفا به واسطه درصد قابل توجه کربنات (8%) در این نمونه است. به طوری که نمونه های نانورس غنی شده با این میزان کربنات از قابلیت جذب بیشتری نسبت به نمونه بنتونیت برخوردارند. در این مقاله همچنین فرآیند اندرکنش آلاینده و نانورس به کمک آنجام آزمایش های اشعه ایکس مطالعه شده است. اگرچه نتایج آزمایش های ظرفیت بافرینگ و میزان نگهداری فلز سنگین سرب به وسیله نانو ذرات اصلاح شده در حضور کربنات نشان میدهد که در مقایسه تاثیر سطح مخصوص خاک و درصد کربنات نمونه، بخش قابل توجهی از ظرفیت بافرینگ و قابلیت خاک در نگهداری آلاینده، ناشی از حضور کربنات است، لیکن بیشتر بودن ظرفیت بافرینگ نانورس های غنی شده در مقایسه با بنتونیت، بیانگر کارائی نمونه های نانورس در جذب و نگهداری آلاینده های فلز سنگین است که این موضوع به سطح مخصوص بسیار بزرگ نمونه های نانورس نسبت داده شده است. نتایج تحقیق حاضر نشان میدهد که در نمونه های بنتونیت، کائولینیت و چهار نانورس کلوزایت، ترتیب قابلیت نگهداری آلودگی نمونه های بنتونیت، کائولینیت و نانورس های فاقد کربنات به صورت ذیل بوده است: Bentonite > Cloisite®Na+ > Kaolinite > Cloisite®30B > Cloisite®20A > Cloisite®15A این در حالی است که با افزایش درصد کربنات، ترتیب قابلیت نگهداری آلاینده توسط نمونه های رسی فوق تغییر می کند. به نحوی که هنگامی که نمونه های نانورس با 8% کربنات غنی می شوند ترتیب قابلیت نگهداری آلودگی توسط نمونه ها به صورت ذیل بوده است: Cloisite®Na+ > Cloisite®15A ≥ Cloisite®20A > Cloisite®30B > Bentonite