تثبیت و جامدسازی فلزات سنگین در خاک با استفاده از لیگنوسولفانات

آلودگی خاک به فلزات سنگین یکی از مهم ترین چالش های زیست محیطی ناشی از فعالیت های صنعتی، معدنی و شهری به شمار می رود که می تواند مخاطرات جدی برای سلامت انسان و اکوسیستم ها ایجاد کند. در این میان، روش تثبیت و جامدسازی به عنوان یکی از متداول ترین و کارآمدترین فناوری های مدیریت خاک های آلوده مورداستفاده قرار می گیرد. در اغلب پروژه ها، سیمان پرتلند به عنوان ماده تثبیت کننده اصلی به کار می رود؛ بااین حال، مصرف بالای سیمان با پیامدهای زیست محیطی قابل توجهی از جمله انتشار گازهای گلخانه ای، مصرف انرژی بالا و هزینه های اقتصادی همراه است. ازاین رو، شناسایی و ارزیابی مواد جایگزین پایدار و دوستدار محیط زیست به منظور کاهش وابستگی به سیمان اهمیت ویژه ای دارد.  در این پژوهش، کارایی لیگنوسولفانات به عنوان یک ماده پلیمری آلی و محصول جانبی صنایع خمیر و کاغذ، به عنوان جایگزین جزئی یا کامل سیمان در عملیات تثبیت و جامدسازی خاک آلوده به فلزات سنگین موردبررسی قرار گرفته است. لیگنوسولفانات به دلیل ساختار شیمیایی خاص، قابلیت ایجاد پیوند با یون های فلزی و بهبود خواص فیزیکی و مکانیکی خاک را داراست. در این مطالعه، نمونه های خاک آلوده حاوی فلزات سنگین منتخب تحت تیمار با مقادیر مختلف لیگنوسولفانات قرار گرفت. ارزیابی عملکرد بر اساس شاخص هایی نظیر کاهش قابلیت تحرک و آبشویی فلزات سنگین، افزایش مقاومت فشاری تک محوری و بهبود پایداری ساختاری انجام پذیرفته است. نتایج حاصل نشان داد که استفاده از لیگنوسولفانات منجر به کاهش قابل توجه آزادسازی فلزات سنگین و بهبود مشخصات مکانیکی خاک می شود. در برخی ترکیب ها، عملکرد لیگنوسولفانات قابل مقایسه و حتی برتر از سیمان گزارش گردید. افزون بر این، استفاده از لیگنوسولفانات مزایایی نظیر کاهش اثرات زیست محیطی، استفاده از پسماند صنعتی و کاهش هزینه های اجرایی را به همراه دارد. بر اساس یافته های این تحقیق، لیگنوسولفانات می تواند به عنوان یک جایگزین موثر، پایدار و اقتصادی برای سیمان در عملیات تثبیت و جامدسازی خاک های آلوده به فلزات سنگین مورداستفاده قرار گیرد.

Keywords:

خاک آلوده , فرآیند S/S , محیط مهاجم , همبندکننده ژئوپلیمری , افزایش پایایی