تاثير كنترل شرايط pH بر بهبود فرايند الكتروكينتيك در حضور ديواره نانوآهن، جهت حذف كروم(VI) از خاك رس آلوده

Effects of pH controlling to enhance the electrokinetic coupled with nZVI barrier, for remediation of Cr (VI) contaminated kaolinite

زمينه و هدف: آلودگي خاك و منابع زيرزميني به فلزات سمي، از مهم ترين مشكلات زيست محيطي است و تهديدي براي سلامت موجودات زنده به شمار مي رود. كروم از جمله فلزات سنگين موجود در سايت هاي صنعتي است كه به دو صورت كروم شش ظرفيتيCr(VI) به‌صورت سمي و با تحرك بالا و كروم سه ظرفيتيCr(III) با خاصيت جذب سطحي بالا به خاك مشاهده مي شود. يكي از روش هاي جديد پاك‌سازي خاك، تلفيق روش الكتروكينتيك و استفاده از ديواره هاي نفوذ پذير واكنشي (PRB) است. در اين تحقيق تاثير كنترل شرايط pH بر بهبود فرايند الكتروكينتيك در حضور ديواره نانوآهن، جهت حذف كروم(VI) از خاك رس آلوده مورد بررسي قرار گرفته است. روش بررسي: خاك رس كايولن آلوده به كروم شش ظرفيتي در غلظت 300 ميلي گرم در كيلوگرم تحت شش سري آزمايش مورد تصفيه و پاكسازي قرار گرفت. آزمايشهاي الكتروكينتيك براي پاكسازي خاك با آب و بافرهاي كنترل كننده pHدر آند و كاتد در مقادير pH 2 و 4 در حالات با و بدون استفاده از ديواره نانو آهن انجام گرديدند. نتايج: استفاده از ديواره نانو، بازده احياي كروم(VI) را حدود 20% افزايش داد. نتايج همچنين نشان داد در pH پايين تر و شرايط اسيدي در حضور ديواره نانو آهن بازده احياي كروم(VI) تا حدود 82% افزايش يافته است. نتيجه گيري: نتايج به دست آمده و مقايسه آن با نتايج تحقيقات ديگر در جداسازي كروم نشان داد استفاده از روش الكتروكينتيك و تلفيق آن با ديواره هاي نفوذ پذير واكنشي و استفاده از محلول هاي بافر دركنترل شرايط pH در مخازن تاثير مثبتي در افزايش بازده جداسازي كروم از خاك دارد. همچنين كنترل pH در مخازن آند و يا آند-كاتد به نحو قابل ملاحظه اي بر بازده احياي كروم موثر است.

Introduction:Contamination of soils by heavy metals has become an important issue in environmental problems. Chromium contamination has been found in industrial areas and occurs in two oxidation states in soils: Cr (VI) as a toxic metal by significantly high mobility and Cr (III) as a nontoxic with lower mobility compared to Cr (VI) which strongly adsorbed onto soils. Material and methods: Electrokinetic (EK) coupled with permeable reactive barriers (PRB)- particularly nano scale zero valent iron (nZVI)- is among innovative technologies of soil remediation. The effectiveness of pH controlling at EK process reservoirs, in the case of electrokinetic-nZVI barrier is investigated in the present study. Results: the research showed that the reduction efficiency could be improved to 20% when nZVI barrier is used. pH value in EK-nZVI experiments was maintained at 2 and 4 in anode reservoir as well as anode-cathode reservoirs. The results revealed that in lower pH conditions, the reduction efficiency was improved up to 82%.