رها‌سازی Zn، Pb و Cd از چند خاک آلوده با استفاده از EDTA به روش پیمانه‌ای

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی سابق کارشناسی ارشد گروه خاکشناسی، دانشکده کشاورزی ، دانشگاه تبریز

2 - دانشیار گروه خاکشناسی، دانشکده کشاورزی ، دانشگاه تبریز

3 استاد گروه خاکشناسی، دانشکده کشاورزی ، دانشگاه تبریز

4 استادیارگروه خاکشناسی، دانشکده کشاورزی ، دانشگاه تبریز

5 عضو هیئت علمی مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان آذربایجان شرقی

چکیده

پی­آمدهای انباشتگی فلزات سنگین در خاک نگران­کننده است. یکی از روش‎های آلودگی‌زدایی این فلزات از خاک استفاده از کی‌لیت کننده‌ها و به­ویژه EDTA است. در این تحقیق سه خاک آلوده به Zn، Pb و Cd با مقدار کل این سه فلز معادل 5/10، 8/55 و 6/80 میلی مول بر کیلوگرم خاک از افق سطحی (cm20-0) خاک‌های اطراف کارخانه سرب و روی زنجان جمع آوری گردید. رهاسازی این فلزات با Na2H2EDTA به روش­های پیمانه‌ای تک مرحله‌ای طی 180 دقیقه و نیز اثر غلظت EDTA و نسبت محلول به خاک، تغییرات زمانی رها‌سازی فلزات و نیز تغییرات pH و غلظت Ca و Fe در عصاره مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که افزایش غلظت EDTA رها‌سازیZn  و Pb را خیلی بیشتر ازCd افزایش داد. به‌علاوه، ترتیب درصدهای رهاسازی سه فلز با محلول 01/0 مولار EDTA در سه خاک کاملاً متفاوت بود. pH عصاره‌ها در طی فرایند عصاره‌گیری از 2/7 افزایش یافته و در1/8 ثابت گردید. همچنین، غلظت Ca در عصاره‌ها به‌طور متوسط بیش از 1000 برابر غلظتFe  بود. به‌طور متوسط 96 درصد از Cd رها‌سازی شده حتی در زمان­های کوتاه­تر از 30 دقیقه رهاسازی گردید. این رقم در مورد Zn وPb به‌طور متوسط 76 درصد بود و مدت زمان رهاسازی نیز در مواردی بیشتر از 30 دقیقه به طول کشید. معادلات الوویچ ساده شده، تابع توانی و پخشیدگی پارابولیک در مقایسه با سایر معادلات برازش بهتری را به داده‌های سینتیکی رها‌سازی سه فلز نشان دادند. همچنین، نتایج نشان داد که در نسبت‌های کوچک (5:1) و بزرگ(50:1) محلول به خاک به‌ترتیبCd  و Pbبیشتری از خاک‌های آلوده رها‌سازی شدند.
 
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Release of Zn, Pb and Cd from Some Contaminated Soils by EDTA Using Batch Method

نویسندگان [English]

  • S Heidari 1
  • SH Oustan 2
  • MR Neyshaboori 3
  • A Reyhanitabar 4
  • A Bybordi 5
چکیده [English]

Consequences of heavy metals accumulation in soils are of concern. One way of decontaminating heavy metals from soils is the use of chelating agents, particularly EDTA. In this research, three soils contaminated by Zn, Pb and Cd with total amounts (of these metals) of 10.5, 55.8 and 80.6 mmol kg-1 were collected from the surface layer (0-20 cm) of the lands surrounding a zinc-lead smelting plant in Zanjan province. The release of Zn, Pb and Cd by Na2H2EDTA using a one-step batch method for 180 minutes as well as the effects of EDTA concentration, solution/soil ratio, kinetics of release of metals, changes in pH and concentration of Ca and Fe in extracts were investigated. Results showed that increasing concentration of EDTA raised Zn and Pb release much greater than that of Cd.  Furthermore, the orders of the release percentages for the three metals were quite different in the three soils. During the release process, pH of the extracts exceeded 7.2 and then fixed at about 8.1. Meanwhile, the average concentration of Ca in extracts became more than 1000 times greater than that of  Fe. On average, 96 percent of the extracted Cd was released at less than 30 minutes. This figure was 76 percent for Zn and Pb and the release time were sometimes greater than 30 minutes. Compared to other kinetic models, the kinetic data was best described by simplified Elovich, power function and parabolic diffusion equations. According to the results, release of Cd and Pb from the soils was enhanced by low (5:1) and high (50:1) solution/soil ratios, respectively. 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Chelate
  • Decontamination
  • Heavy metals
  • Solution/soil ratio