کاربرد آب اکسیژنه ترک و منابع آهن برای تصفیه خاک های آلوده به نفت

اهمیت تصفیه خاک های آلوده به نفت با آب اکسیژنه ترک

شاید آب اکسیژنه ترک به عنوان یک ماده ساده شیمیایی در نگاه اول، اهمیت چندانی در محیط زیست نداشته باشد اما می تواند زمینه ای را فراهم کند که بسیاری از آلاینده های آب و خاک را توسط آن از میان برد. آلودگی خاک نیز از این مسأله مستثنی نیست.

خاک نقش بسیار مهمی در زندگی انسان ها ایفا می کند؛ زندگی گیاهان به خاک وابسته است و بسیاری از جانداران مختلف نیز در محیط خاک زندگی می کنند. بدیهی است سلامت خاک به عنوان یک اکوسیستم کوچک، اهمیت بسیار زیادی دارد. هر گونه تغییر در بافت یا اجزای تشکیل دهنده خاک ها به عنوان یک آلودگی محیط زیستی محسوب می شود به طوری که استفاده از آن خاک، غیر ممکن خواهد بود.

یکی از مهم ترین موادی که موجب آلوده شدن خاک ها می شوند، نفت و فرآورده های نفتی هستند. اجزای تشکیل دهنده نفت خام می توانند وارد خاک شده و آن را آلوده کنند. ترکیبات فوق، توسط گیاهان و باکتری ها به طور جزئی تجزیه می شوند اما ممکن است حجم زیادی از ترکیبات، دست نخورده باقی بمانند و خاک یا آب را آلوده کنند.

توانایی خاک در تجزیه ترکیبات آلاینده را "توان پالایش" خاک می نامند اما هنگامی که میزان آلاینده ها بیش از حد مجاز باشند، خاک نمی تواند آن ها را پالایش کند؛ به همین دلیل استفاده از روش هایی شیمیایی نظیر اکسایش شیمیایی فنتون با آب اکسیژنه ترک، ضروری به نظر می رسد. در این میان، برخی از عوامل در خاک، سرعت پالایش را تغییر می دهند.

پارامترهایی نظیر PH، درجه حرارت محیط، میزان ترکیبات پذیرنده الکترون، رطوبت، شرایط تهویه، بافت خاک و مقادیر مواد آلی خاک در پالایش ترکیبات آلی از خاک تأثیر بسزایی دارند. تحقیقاتی که بر روی این موضوع انجام شدند نشان دادند که هیدروکربن های آلیفاتیک، راحت تر از هیدروکربن های آروماتیک، جذب ذرات آلی خاک می شوند.

انواع روش های پالایش خاک از مواد نفتی

در گذشته، روش های مختلفی برای پالایش خاک از مواد و فرآورده های نفتی به کار می رفت؛ سوزاندن خاک، شویش، تیمار حرارتی، گیاه پالایی و تغییرات زیست محیطی، نمونه هایی از این روش های قدیمی هستند؛ بسیاری از این روش ها معایب زیادی داشتند و برخی از آن ها کارایی کافی را ارائه نمی دادند.

از میان روش های فوق، گیاه پالایی و زیست پالایی، کاربرد بیشتری دارند؛ استفاده از میکروارگانیسم ها و باکتری های تجزیه کننده برای حذف ترکیبات آلاینده نفتی در خاک هنوز هم کاربرد مؤثری دارد. اکسایش شیمیایی فنتون نیز یک روش مدرن است که با آب اکسیژنه ترک برای این منظور مورد توجه قرار گرفته است.

برای اینکه نتایج مؤثرتری را از اجرای روش اکسایش شیمیایی فنتون با آب اکسیژنه ترک یا ترکیبات آهن در پالایش خاک به دست آوریم لازم است برخی از پارامترها را در مراحل اجرا مورد توجه قرار دهیم. در شرایط نرمال واکنش های اکسایش شیمیایی فنتون، مولکول های آلی به ترکیبات ساده ای نظیر آب و کربن دی اکسید تبدیل می شوند. آب اکسیژنه ترک در این واکنش ها نقش کاتالیزوری را ایفا می کند.

در واکنش های شیمیایی فنتون، آب اکسیژنه ترک در مخلوطی از آهن دو ظرفیتی، رادیکال های آزاد هیدروکسیل را تولید می کند. رادیکال های آزاد هیدروکسیل، قدرت اکسید کنندگی بسیار بالایی دارند، لذا نقش اصلی را در تجزیه و حذف آلاینده های آلی از خاک ایفا می کنند. در این روش همواره باید PH خاک و عوامل کمپلکس دهنده مورد توجه قرار گیرند.