ارزيابي تاثير آلاينده‌هاي فلز سنگين سرب و روي بر نشست‌پذيري خاك رسي‌ماسه‌دار

Evaluate the effects of heavy metal contamination on settlement properties of sandy clay

جلوگيري از نشت و انتقال شيرابه‌هاي مراكز دفن زباله عموما حاوي فلزات سنگين مي‌باشد، يكي از مشكلات متداول زيست محيطي در سراسر جهان است. كاني‌هاي رسي به دليل تبادل كاتيوني بين لايه‌اي با ديگر كاتيون‌هاي فلزي به عنوان جذب كننده‌هاي طبيعي بسيار مناسب شناخته مي‌شوند. مطالعات پيشين نشان دهنده‌ي آن‌است كه اندركنش بين كاني‌هاي رسي با آلاينده‌هاي فلز سنگين مي‌تواند با تغيير خصوصيات سطحي و ريز ساختاري موجب تغيير در خصوصيات ژئوتكنيكي اين خاك‌ها شود. بنابراين هدف پژوهش حاضر، مطالعه تأثير حضور آلاينده‌هاي فلز سنگين بر فرايند نشست‌پذيري خاك‌هاي رسي ماسه‌دار است. براي اين منظور پس از آماده‌سازي نمونه‌ها، آزمايش‌ها‌ي پراش پرتو ايكس، رسوب، جذب، تحكيم يك‌بعدي و تعيين حد رواني بر روي نمونه‌هايي كه در معرض آلاينده‌هاي فلز سنگين سرب و روي قرارگرفته بودند، انجام شد. نتايج حاصل از آزمايش‌هاي پراش پرتو ايكس و رسوب بيان‌گر آن‌است كه حضور آلاينده‌هاي فلز سنگين سرب و روي موجب تغيير ساختار از حالت پراكنده به درهم تبديل‌شده و اين شدت درهم شدن ساختار نيز با افزايش غلظت آلاينده‌هاي فلز سنگين افزايش‌يافته است به‌گونه‌اي كه با اين تغيير ساختار خاك ميزان نسبت تخلخل اوليه و نشست‌پذيري نمونه‌ها كاهش يافته است. نتايج حاصل بيان‌گر آن‌است كه، با افزايش غلظت آلاينده‌ي فلز سنگين سرب از 0 تا 25 سانتي مول بر كيلوگرم-خاك، نسبت تخلخل اوليه نمونه‌هاي مخلوط كائولينيت-ماسه با نسبت‌هاي 10، 25 و 40 درصد ماسه به ترتيب 17/0، 20/0 و 25/0 كاهش يافته است. همچنين اين ميزان كاهش براي نمونه‌هاي مشابه در حضور آلاينده فلز سنگين روي برابر 13/0، 16/0 و 18/0بوده است.

Preventing the penetration of leachate of landfill which contains heavy metal into the soil and aquifer layer is one of the most critical issues in the world. High capacity of Clay minerals to exchange cations with other metal onions, made it natural absorbent material. Previous studies show that interaction of clay and metal contaminations leads to variation of surface and micro-structure properties of clay which will results in the changing of geotechnical properties of clay. The aim of this study is to evaluate the settlement properties of sandy-clay kaolinite in the presence of heavy metal. Therefore after preparing samples some laboratory tests such as XRD, settling, absorbent, one dimensional consolidation and liquid limit determination done on the samples in the presence of lead and zinc. The results of XRD and settling show that the presence of lead and zinc change the structure of soil from disperse to flocculation. This phenomenon would intensify with the increase in contamination concentration. The change in structure of clay lead to decrease in void ratio and settlement properties. In addition the result of experiments show that, by increasing the concentration of lead heavy metal from 0 to 25 cmol/kg.soil the initial void ratio of sand-kaolinite with the ratio of 10, 25 and 40 would reduced 0.17, 0.20 and 0.25 respectively. Also this reduction for similar samples in the presence of zinc is 0.13, 0.16 and 0.18 respectively.