محسن جلالی

ورود فلزات سنگین از طریق آلاینده های کانونی (مشخص) و غیرکانونی (نامشخص)، از نگرانی های اصلی محیط زیست می باشد. از منابع کانونی فعالیت های معدنی، صنعتی و دفن زباله ها و از مهم ترین منابع غیرکانونی فعالیت های کشاورزی می باشند. شناخت در مورد زمان ماندگاری، سرنوشت و انتقال فلزات در خاک به منظور اجرای موفق برنامه های اصلاح خاک ضروری می باشد. بنابراین در این پژوهش نقش استخراج معادن، زهاب حاصل از معادن و کاربرد کودهای شیمیایی در ورود فلزات به منابع آبی و خاک و همچنین استفاده از مدل ژئوشیمیایی PHREEQC در شبیه سازی انتقال و همچنین کارایی نانوذرات در حذف آلاینده های فلزی بررسی شد. مطالعه در 7 بخش و به صورت زیر اجرا شد. ضایعات و خاک های اطراف معدن باباعلی جمع آوری گردید. تعیین منشاء آلودگی و توزیع مکانی فلزات سنگین به ترتیب توسط آنالیزهای کلاستر، PCA و نرم افزار ARCGIS Spatial Analyst انجام شد. نتایج آنالیز PCA و کلاستر نشان داد که روی و کادمیوم زیست فراهم منشا ء انسانی و دیگر عناصر منشاء طبیعی دارند. منشاء کادمیوم و روی کل به ترتیب انسانی و دوگانه می باشد. در ادامه اثر ترکیب آب آبشویی و واکنش های خنثی سازی اسید بر تحرک فلزات از ستون های حاوی ضایعات، خاک به همراه ضایعات و خاک بررسی شد. آنالیزهای فیزیکی و شیمیایی، XRD و همچنین جزءبندی فلزات نمونه های خاک و ضایعات قبل و بعد از آبشویی انجام شد. پتانسیل تولید اسید ضایعات نیز تعیین گردید. گونه بندی و مدلسازی معکوس ژئوشیمیایی نیز توسط برنامه PHREEQC انجام شد. به کمک آنالیزهای فوق مکانیسم های موثر در تحرک فلزات تعیین گردید. نتایج نشان داد که تحرک آهن و روی توسط انحلال و رسوب؛ مس و نیکل توسط جذب و کادمیوم و منگنز توسط هر دو مکانیسم کنترل می شوند. پتانسیل خنثی سازی اسیدی ضایعات به دلیل حضور کانی های کربنات کلسیم، کلریت، آلبیت و هورنبلاند بالا می باشد. در ادامه تحرک فلزات از دو خاک آهکی و غیرآهکی متاثر از زهاب اسیدی اندازه گیری و شبیه سازی بوسیله PHREEQC اجرا شد. نتایج نشان داد که علیرغم بالا بودن CEC، رس و ماده آلی در خاک غیرآهکی، غلظت فلزات زهاب های ستون غیرآهکی بیشتر از خاک آهکی می باشد. با توجه به نتایج مهم ترین عامل کنترل تحرک فلزات، pH می باشد. مدلسازی نیز با استفاده از برنامه PHREEQC و توسط واکنش های تبادل کاتیونی، سطوح کمپلکس کن