بررسي اثر رزين اوره فرمالدهيد بر تثبيت كادميوم در خاك و پارامتر هاي ژئومكانيكي و زيست محيطي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

ژئوتكنيك

كارشناسي ارشد

در عصر حاضر، مديريت انتشار فلزات سنگين و مقابله با آلودگي‌هاي ناشي از آنها در خاك به يكي از دغدغههاي اساسي جامعه بشري تبديل شده است. فلزات سنگين، به دليل پايداري طولاني مدت و تأثيرات مخرب آن‌ها بر محيط زيست و سلامتي انسان و ساير موجودات، به عنوان يكي از خطرناك‌ترين منابع آلاينده محيط زيست شناخته مي‌شوند. از اين رو، به كارگيري روش‌هاي مناسب براي دفع ايمن اين نوع آلاينده ها امري حياتي است. براي جلوگيري از انتشار فلزات سنگين در خاك و به حداقل رساندن اثرات مخرب آن بر خواص ژئومكانيكي و زيست محيطي خاك و آلودگي آب‌هاي زيرزميني اطراف منابع توليد فلزات سنگين، استفاده از مواد تثبيت كننده ضروري است. رزين اوره فرمالدهيد، با توجه به خصوصيات با ارزش، يكي از گزينه‌هاي برتر براي تثبيت فلزات سنگين به شمار مي‌رود. كادميوم، به عنوان يك فلز سنگين سمي، علاوه بر اثرات زيستي مخرب، بر خواص فيزيكي و مكانيكي خاك نيز تأثيرات قابل توجهي مي‌گذارد. اين تأثيرات مي‌تواند به طور مستقيم يا غيرمستقيم بر پايداري سازه‌ها، عمليات عمراني و كيفيت محيط زيست تأثيرگذار باشد. حضور كادميوم مي‌تواند باعث كاهش مقاومت برشي خاك شود. اين كاهش مقاومت، پايداري شيب‌ها و سازه‌هاي ساخته شده بر روي خاك‌هاي آلوده به كادميوم را كاهش مي‌دهد. كادميوم مي‌تواند باعث كاهش مدول الاستيسيته خاك شود. اين كاهش مدول، باعث افزايش تغيير شكل خاك تحت بارگذاري و كاهش پايداري سازه‌ها مي‌شود. بنابراين، شناخت دقيق اين اثرات و اتخاذ تدابير مناسب براي كاهش اثرات مخرب كادميوم بر خاك، از اهميت بالايي برخوردار است. در اين مطالعه، به منظور بهبود عملكرد خاك از لحاظ ژئومكانيكي و زيست محيطي از رزين اوره فرمالدهيد استفاده شده است. مطالعات نشان داده‌اند كه با افزودن رزين اوره فرمالدهيد، نشت فلزات سنگين از خاك از طريق مكانيزم تثيت كمتر شده است. نرخ تثبيت كادميوم در اين پژوهش به صورت آزمايشگاهي با كمك آزمايش فروشويي مشخصه سميت يا TCLP بدست آمده است. نمونه‌ها با 2،1 و 3 درصد رزين اوره فرمالدهيد در زمان هاي 1، 3، 7 و14 روز عمل آوري شدند و عملكرد قابل توجهي جلوگيري از نشت فلزات سنگين نشان دادهاند، به طوري كه در مقايسه با نمونه‌هاي خاك بدون ماده تثبيت كننده، نرخ تثبيت به ترتيب به ميزان 84%، 91.2% و 94.3% را نشان دادهاند. آزمايشهاي تك محوري و سه محوري نيز بيان‌گر آن هستند كه با افزودن رزين به خاك آلوده، پارامتر هاي مقاومتي يعني چسبندگي افزايش يافته و ضريب اصطكاك داخلي حدود 10 درصد كاهش يافته است. بر اساس نتايج، افزودن 2 درصد رزين اوره فرمالدهيد به بهبود خواص ژئومكانيكي و جلوگيري از نشت فلزات سنگين به محيط اطراف كمك كرده است.

231582

ژئوتكنيك

مهندسي عمران

دانشگاه صنعتي اصفهان