| بررسی روش های پاکسازی خاک های آلوده به هیدروکربن ها با تاکید بر پاکسازی گازوئیل با استفاده از روش خاکشویی | |
| تعداد صفحات | ۷۰ |
| نوع فایل | Word |
| حجم فایل | ۱٫۸ Mb |
بررسی روش های پاکسازی خاک های آلوده به هیدروکربن ها با تاکید بر پاکسازی گازوئیل با استفاده از روش خاکشویی
در این قسمت پروژه با موضوع بررسی روش های پاکسازی خاک های آلوده به هیدروکربن ها با تاکید بر پاکسازی گازوئیل با استفاده از روش خاکشویی به صورت فایل word برای دانلود ارائه شده است.
قسمتی از متن پروژه در زیر نشان داده شده است.
با رشد صنعت در جوامع و افزایش تولیدات شیمیایی، مواد زائد شیمیایی نیز گسترش روز افزون پیدا کرده است، به علت عدم توجه به مسائل زیست محیطی همراه با پیشرفت تکنولوژی هم اکنون محیط زیست به انواع مواد سمی و نیمه سمی آلوده شده است. سهل انگاری در بررسی این پدیده می تواند باعث بروز خطرات و مشکلات اساسی در جوامع بشری گردد.
محیط زیست تشکیل یافته از آب، هوا و خاک است. آلودگی آب و هوا شاید بخاطر خطرات محسوس خود بیشتر از خاک مورد توجه قرار گیرد؛ بیماری های متعدد و مرگ و میرهای مختلف که در اثر آلودگی آب و هوا در طول تاریخ اتفاق افتاده، باعث حساسیت بیشتر جامعه بشری به این دو عنصر زیست محیطی گردیده است؛ با این حال خاک به عنوان یک عنصر اساسی برای زندگی و تولید مواد غذایی جانداران دارای اهمیت فوق العاده ای است. امروزه دنیا با کمبود مواد غذایی روبرو است و برای جبران این کمبود در سایتهای تحقیقاتی در تلاشند تا حداکثر محصول را از زمین کشاورزی بدست آورند، آلودگی خاک یک عنصر بازدارنده و تخریب کننده بوده و از آنجایی که تمام کشورها با محدودیت زمین های نامرغوب روبرو هستند و این امکان برایشان وجود ندارد تا تکه ای از زمین های خود را جهت کارهای صنعتی و یا دفع زباله آلوده باقی بگذارند، بحث پاک سازی خاک بیشتر مورد توجه قرار می گیرد [۱].
خاک به عنوان بستری برای فعالیت های بشری نقشی حیاتی در زندگی انسان دارد. انسان غذای خود را از دل خاک بیرون کشیده، مواد معدنی و کانیهای ارزشمند آن را استخراج کرده و تمدن خود را بر روی آن بنا کرده است. بقا وادامه تمدن بشری و زندگی نسل های آینده وابسته به پاکیزه نگه داشتن و محافظت خاک از آلودگی های مضر است. آلودگی محیط زیست از جمله مهم ترین مباحث سالهای اخیر محسوب می شود. تاثیر فعالیتهای بشر در محیط پیرامونش با توجه به افزایش جمعیت و گسترش فعالیتهای صنعتی و کشاورزی در عرصه های گوناگون زندگی بشر فشارهای زیادی را بر محیط زیست وارد کرده و با آلوده کردن منابع زیستی سلامت موجودات روی زمین را در معرض خطر قرار داده و باعث وارد کردن خسارات جبران ناپذیری بر پیکره کره خاکی شده است [۲].
رشد فزاینده آلاینده های زیست محیطی در خاک به علت مصرف بی رویه انرژی و منابع طبیعی سبب بروز پیامدهای ناگوار گشته است. آلودگی خاک، خطر انقراض بسیاری از گونه های حیات وحش، بر هم خوردن توازن زندگی موجودات زنده، تهدید سلامتی انسان و بروز بسیاری از بیماری های خطرناک را سبب شده است. کنترل مصرف انرژی و بهبود وضعیت محیط زیست آلوده، به عنوان چالش های حائز اهمیتی در پیش روی محققین قرار گرفته؛ به همین علت اهمیت حفاظت از محیط زیست و سلامتی بشر و همچنین منافع اقتصادی، زدودن آلودگی از خاک های آلوده را به یک مسئله اجتماعی و سیاسی تبدیل نموده است. در کشورهای توسعه یافته با صرف هزینه های گزاف و بکارگیری تکنولوژی های پیشرفته برای رسیدن به این هدف کوشش می کنند. یکی از روش های مقابله با آلودگی خاک وضع نمودن قوانین و مقراراتی جهت جلوگیری از آلودگی است. به دلیل اهمیت این موضوع در ایالات متحده آمریکا به منظور حفظ و نگهداری محیط زیست و جلوگیری از آلودگی خاک دو قانون به تصویب رسیده است :
۱) قانون حفظ منابع و بازیافت( RCRA): که در واقع این مقررات مربوط به تولید، انتقال و دفن مواد زائد خطرناک و سمی را مشخص می کند.
۲) قانون جامع پاسخ زیست محیطی جبران و مسئولیت پذیری (CERCLA) [1-3].
به طور کلی نحوه آلوده نمودن خاک را می توان به سه گروه تقسیم بندی نمود که عبارتند از:
۱- ریختن زباله ها
۲- دفع نادرست زباله ها
۳- آلودگی های ناشی از فعالیت های صنعتی [۴]
از این میان آلودگی ها، آلودگی های مربوط به فعالیتهای صنعتی صدمات زیانبارتری به دنبال دارند. از جمله این آلوگی ها می توان به آلودگی ناشی از فرآورده های نفتی اشاره نمود. در طی سالیان اخیر افزایش سریع جمعیت جهان، منجر به نیاز شدید این جمعیت به سوخت و انواع فرآورده های نفتی شده است. مصرف این فرآورده ها بخشی از این مواد در محیط انتشار می یابد، همچنین فعالیت تولیدی صنعت نفت نیز موجب تولید آلاینده های نفتی متعددی می گردد که این آلاینده ها به علت سمیت، پتاسیل جهش زایی، اثرات سرطان زایی بالقوه و توانایی ورود به چرخه غذایی جز مهمترین آلاینده های محیط زیست محسوب می گردند [۵].
انتشار فرآورده های نفتی به داخل محیط می تواند در اطراف پالایشگاه ها، جایگاه های سوخت گیری، مخازن ذخیره سازی فرآورده های نفتی و نیز محل عبور لوله های انتقال آن مواد صورت پذیرد. ریخت و پاش ها و نشت فرآورده های نفتی در نهایت منجر به نفوذ این مواد در لایه های مختلف زمین خواهد شد. بر اساس گزارش های اعلام شده؛ کشور ایران با توجه به دارا بودن ۸٫۵۸ درصد از منابع نفتی جهان، دارا بودن مقام دوم در ذخایر گازی جهان، وجود بیش از ۲۰۰۰۰ کیلومتر خط انتقال نفت و گاز در آن، دارا بودن بیش از ۸۰۰۰ ایستگاه سوخت گیری ۹۰۰۰ تانکر حمل نفت به میزان زیادی در معرض آلوده شدن محیط زیست به فرآورده های نفتی قرار دارد[۵ و۲]. با توجه به مطالب بالا رسیدگی به بحث پاکسازی خاک های آلوده و همچنین ارایه پیشنهادها و راه حل های مناسب در این زمینه، بیش از هر چیز لازم است.
از جمله آلاینده های نفتی که به وفور در خاک مشاهده شده است؛ می توان به گازوئیل اشاره نمود. گازوئیل پس از اینکه وارد خاک می شود با آب و هوا برای جایگزینی در حفره ها به رقابت می پردازد. در ناحيه غير اشباع خاک انتقال و مهاجرت آلاینده ها به لایه های زیرین بر اساس نیروی مکش و همچنین نیروی گرانش صورت می پذیرد. بین ناحیه اشباع و غیر اشباع، یک ناحیه نوسانی وجود دارد که در این ناحیه سطح آب، مرز ساکن ندارد و به صورت دورهای نوسان می کند. در اثر نوسان آب و حرکت عمودی آن، توده هیدروکربن موجود در فضای حفره های خاک یا هیدروکربن های جذب شده بر روی سطح ذرات خاک، جدا می شوند و وارد آب می گردند. در نتیجه آلاینده ها از خاک به آبهای زیر زمینی انتقال می یابند. همچنین این آلودگی ها به هنگام بارش باران و جاری شدن روان آب به درون رودخانه ها و سدها نفوذ کرده و آبهای سطحی را نیز آلوده می کنند. باید در نظر داشت که آلودگی تمایل به داشتن زمان ماندگاری طولانی تری در خاک نسبت به آب و هوا دارد و از خاک به عنوان فیلتری جهت ته نشین شدن استفاده می کند تا به سرعت در آن جمع شده و به کندی تجزیه شوند [۶].
امروزه روشهای مختلفی برای رفع آلودگی در خاک ابداع و ارائه شده است. اما روش هایی که در ابتدا برای کنترل آلودگی خاک بکار می رفت اغلب شامل حفاری و جداسازی خاک آلوده از محل و دفن آن در یک مدفن زباله بود. نیاز به فضا و انتشار مواد موجود در این مدفنها موجب شد که روش های موقت دفع آلودگی نا مناسب شناخته شده و روش های دائمی برای رفع آلودگی از خاکها مطرح گردد. همانطور که گفته شد، خاک یکی از عنصرهای مهم در طبیعت بوده است؛ که تاثیر زیادی در زندگی حیوانات، گیاهان و بالاخره انسان دارد. هر گونه تغییر در ترکیبات خاک یا افزایش آلودگی آن می تواند اثرات مخربی بر تمامی موجودات بگذارد. به همین دلیل پالایش خاک از آلودگی های مختلف می تواند بسیار مهم باشد [۷].
در سال های اخیر روشهای پاکسازی متعددی ابداع شده که از لحاظ نوع فرآیند به چهار دسته کلی بیولوژیکی، شیمیایی ، فیزیکی و فیزیکی شیمیایی تقسیم شده و از جهت طريقه اجرا در دو دسته خارج از محل آلوده و در محل آلوده طبقه بندی می گردد. از جمله روش های پاکسازی خاک از آلاینده های نفتی میتوان به گیاه پالایی”، پاک سازی از طریق میکروارگانیسم های موجود در خاک، اکسیداسیون شیمیایی، استخراج بخارات ، روش سوزاندنه، روش خاکشویی و… اشاره نمود [۸].
در علوم مهندسی، خاک مخلوط غیر یکپارچه ای (غیر سمنتهای) از دانه های کانی و مواد آلی فاسد شده است که فضای خالی بین آنها توسط آب و هوا (گازها) اشغال شده است. دانه های کانی که تشکیل دهنده ی قسمت جامد خاک هستند، از هوازدگی سنگها بوجود می آیند [۹]. ویژگی های خاک از نظر ساختار فضایی نحوه قرار گیری ذرات در کنار هم و فیزیکی متغیر است و به اثرات ترکیبی آب و هوا، فعالیت زیستی، مکان نگاری (توپوگرافی و ترکیب معدنی سنگ منشأ، بستگی دارد [۱۱ و ۱۰]. بر اساس وزن خشک، تقریبأ ٪۹۳ تا ۹۹٪ خاکها را مواد معدنی و باقیماندهی آن را مواد آلی تشکیل می دهد. به استثناء خاکهای آلی که بخش بسیار کمی از خاکها را در بر می گیرند، قسمت عمده ی مواد خاک، معدنی بوده و از رسوبهای زمین شناختی جامد، مشتق شده است. قسمت معدنی خاک غالب بر حسب توزیع اندازه ی ذرات آن توصیف می گردد [۱۱ و۱۰]. دامنه ی تغییرات اندازه ی دانهها وسیع است. بسیاری از خواص فیزیکی خاک، توسط اندازه، شکل و ترکیبات شیمیایی دانه های آن دیکته می شود [۹]
تاکنون سیستم های متعددی برای طبقه بندی خاکها با ویژگی های مختلف ابداع شده است . در جدول ۲-۱ حدود جداکنندهی اندازه ی دانه های خاک، توسط چند سازمان مختلف ارائه شده است. در حال حاضر، حدود پیشنهادی توسط سیستم طبقه بندی متحد خاک، متداول ترین سیستم طبقه بندی خاک است. طبق این سیستم طبقه بندی که مورد پذیرش اداره ی استاندارد آمریکا (ASTM) نیز است، ذرات بزرگتر از ۴٫۷۵ میلی متر را شن، ۴٫۷۵ تا ۰٫۰۷۵ را ماسه و کوچکتر از ۰٫۰۷۵ میلی متر را لای و رس می نامند (۹).
شن، خرده سنگ همراه با دانه هایی از جنس کوارتز، فلداسپات و سایر کانی ها و ماسه، دانه هایی اکثرأ از جنس کوارتز و فلداسپات است. لای، ذرات ریز خاک است که از دانه های بسیار ریز کوارتز و ذرات پولکی شکل حاصل از متلاشی شدن کانی های میکادار تشکیل می گردد و رس نیز ذرات بسیار ریز پولکی شکل میکا، کانی های رس و سایر کانی ها است [۹].
فهرست
۱- مقدمه ۴
۲- خاک ۸
۱-۲ طبقه بندی خاک ۸
۱-۱-۲ خاک ماسهای ۹
۳- آلاینده های خاک ۱۱
۱-۳ مقدمه ای بر ترکیبات نفتی ۱۲
۱-۱-۳ هیدروکربنها ۱۴
۲-۱-۳ ترکیبات اکسیژنه ۱۵
۳-۱-۳ ترکیبات سولفوره ۱۵
۴-۱-۳ ترکیبات ازته ۱۵
۵-۱-۳ مشتقات فلزی ۱۶
۲-۳ هیدروکربنها ۱۶
۱-۳-۳ انواع هیدروکربن های نفتی ۱۷
۳-۳ گازوئیل ۱۸
۱-۴-۳ کاربردهای فرآورده گازوئیل ۲۰
۲-۴-۳ اثرات زیست محیطی فرآورده گازوئیل ۲۱
۴- پاکسازی خاک از آلاینده های نفتی ۲۲
۱-۴ روش های پاکسازی بیولوژیکی ۲۲
۲-۴ روش های پاکسازی شیمیایی ۲۴
۳-۴ روش های پاکسازی فیزیکی ۲۴
۵- خاک شویی ۲۸
۱-۵ انواع خاکشویی ۲۹
۱-۱-۵ خاکشویی درجا ۲۹
۲-۱-۵ خاکشویی دگرجا ۳۱
۲-۵ نکاتی در مورد روش خاکشویی دگرجا ۳۲
۳-۵- مزایای روش خاکشویی دگرجا ۳۲
۴-۵ عوامل موثر بر خاک شویی ۳۳
۱-۴-۵ آلاینده ۳۳
۲-۴-۵ پیوند خاک و آلاینده ها ۳۳
۳-۴-۵ خاک ۳۴
۴-۴-۵ محلول شستشو ۳۵
۶- محلول شستشو ۳۵
۳-۶ عامل صابون ساز ۳۷
۵-۶ سازنده ها ۳۸
۶-۶ سایر عوامل بهبود دهنده ۳۸
۷- سورفکتانت ۳۹
۱-۷ چگونگی عملکرد سورفکتانت ۴۱
۱-۱-۷ کلیت نقش سورفکتانت ۴۱
۲-۱-۷ جزئیات عملکرد سورفکتانت ۴۲
۲-۷ تقسیم بندی سورفکتانت ها ۴۴
۳-۷ معیارهای انتخاب سورفکتانت ۴۷
۸- کربن فعال و نحوه عملکرد آن ۴۹
۹- مروری بر فعالیتهای پیشین ۵۱
۱-۹ مروری بر پیشینه حذف هیدروکربنهای نفتی از خاک به روش خاکشویی ۵۱
۲-۹ مروری بر پیشینه بازیابی سورفکتانت ۶۲
منابع ۶۶
| بررسی روش های پاکسازی خاک های آلوده به هیدروکربن ها با تاکید بر پاکسازی گازوئیل با استفاده از روش خاکشویی | |
| تعداد صفحات | ۷۰ |
| نوع فایل | Word |
| حجم فایل | ۱٫۸ Mb |