مقایسه تغییر رفتار خمیری و نفوذپذیری بنتونیت در حضور آلاینده های آلی و فلز سنگین

نفوذپذیری کم و قابلیت جذب آلایندههای گوناگون، بنتونیت را به عنوان مصالحی مناسب در مراکز دفن مهندسی زباله مطرح کردهاست. حضورآلاینده در سیال منفذی و اندرکنش آلاینده با پولکهای رسی، خصوصیات فیزیکی و رفتاری خاک را تغییر میدهد. آلایندههای آلی و فلزات سنگین دو دسته عمده از آلایندههای زیستمحیطی در خاک به شمار میآیند. با وجود توجه ویژهی محققین و تحقیقات مختلفی که در خصوص فرایند اندرکنش آلایندههای آلی و فلز سنگین با کانیهای رسی انجام شدهاست، در زمینه مقایسه تغییر مشخصات مهندسی بنتونیت در اندرکنش با آلایندههای فوق تحقیقات محدودی انجام گرفتهاست. هدف این مقاله مقایسه تغییر رفتار خمیری و نفوذپذیری بنتونیت آلوده شده با آلایندههای آلی )متانول، اتانول، استیک اسید و دایوکسان( و فلز سنگین )روی و سرب( میباشد. به این منظور، آزمایشات حدود اتربرگ و تحکیم بر نمونه های آلوده شده با غلظتهای مختلف آلاینده آلی و فلز سنگین فوق انجام شد. نتایج حاصل با مدل تئوریک لایه دو گانه گوی چپمن مقایسه شده و تأثیر پارامترهای مختلف مدل شامل ثابت دیالکتریک، ظرفیت کاتیون، شعاع هیدراته و غلظت فلز سنگین و تأثیر آنها بر خصوصیات خمیری و نفوذپذیری بنتونیت مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتهاست. نتایج نشان میدهد که افزایش غلظت در هر دو نوع آلاینده سبب کاهش خصوصیات خمیری و افزایش ضریب هدایت هیدرولیکی بنتونیت میشود. غلظت، ظرفیت و شعاع هیدراته کاتیون و pH محیط، پارامترهای تأثیرگذار در اندرکنش رس و فلز سنگین بوده درحالی که ثابت دی الکتریک، لزجت سینماتیکی و اندازه ی مولکولی تغییر رفتار بنتونیت را در حضور سیال آلی کنترل می کند. تفاوت حد روانی بنتونیت در ثابت دی الکتریک یکسان به ازای سیالات آلی متفاوت با لحاظ کردن اثر تفاوت در لزجت نسبی سیال قابل توجیه بوده که عدم تطابق نتایج آزمایشگاهی با نظریه لایه دوگانه از این منظر قابل تجزیه و تحلیل است.

Keywords:

بنتونیت , آلاینده آلی , فلز سنگین , نفوذپذیری , خواص خمیری