ارزيابي تاثير استفاده از نانوذرات آهن بر پارامترهاي ژئوتكنيكي خاك‏هاي آلوده به فلز كادميوم

امروزه آلودگي خاك‏ ها و آب‏ هاي زيرزميني توسط آلاينده‏ هاي سمي و خطرناك، به عنوان يك معضل زيست‏ محيطي در گستره وسيعي مطرح شده است. آلوده‌شدن خاك‌ها به فلزات سنگين به‌ويژه كادميوم علاوه بر آثار زيان‏بار بر سلامت انسان ‏ها و اكولوژي زمين، باعث ايجاد تغيير در خصوصيات ژئوتكنيكي خاك‌ها مي‌شود. روش‏ هاي مختلفي براي احياء خاك ‏هاي آلوده به كادميم وجود دارند كه يكي از اين روش ‏ها، تثبيت اين فلز سمي‏ در خاك توسط نانوذرات آهن صفر ظرفيتي است. هدف از اين پژوهش، بررسي تاثير فلز سنگين كادميوم بر برخي ويژگي‏ هاي ژئوتكنيكي خاك با استفاده از آزمايش‏ هاي حدود اتربرگ، مقاومت فشاري و تراكم و تثبيت اين آلودگي در خاك و بررسي ويژگي‏هاي مذكور خاك تثبيت‌شده با استفاده از نانوذرات آهن است. به‌همين منظور، ابتدا نمونه‌هاي خاك پايه متشكل از 60، 65 و 70% رس كائولينيت و به ترتيب 40، 35 و 30% ماسه براي بررسي تاثير كائولينيت در آزمايشگاه ساخته شد. براي تاثير بررسي غلظت كادميوم، نمونه‌هاي خاك پايه با غلظت‌هاي 10، 20، 40 و ppm60 كادميوم نيترات آلوده شدند. در انتها براي تثبيت نمونه‌هاي خاك آلوده، نانوذرات آهن صفرظرفيتي به نمونه‌هاي مذكور اضافه گرديد. نتايج نشان‌دهنده تأثير بسيار بالاي تغيير در مقدار كائولينيت و كادميوم و وجود نانوذرات آهن صفرظرفيتي بر پارامترهاي ژئوتكنيكي خاك است. با افزايش غلظت كادميوم، ميزان كادميوم جذب‌شده توسط نانوذرات آهن به‌مقدار چشمگيري كاهش يافت. هم‌چنين، نتايج آزمايش‌هاي تك‌محوري انجام‌شده نشان داد كه تنش تك‌محوري نمونه‌هاي با نانوذرات آهن به‌ترتيب 45/6، 63، 67/1 و 67/7 % در مقايسه با نمونه‌هاي مشابه آلوده به كادميوم بدون نانوذرات آهن افزايش يافته است.