مهندسی علوم خاک

ترميم خاک

سه روش اصلي براي پاکسازي خاک وجود دارد:
1) ميتوان خاک را تا عمق مشخصي حفر کرد از منطقه مورد نظر دور کرد و سپس آن را ترميم کرد.
2) ميتوان خاک را در همان منطقه اي که وجود دارد به صورت درجا ترميم کرد.
3) روش ديگر، روشي است که خاک را در منطقه نگه ميدارند و به آن مواد کمکي براي جلوگيري از گسترش آلودگي به گياهان، جانوران و انسان وارد ميکنند.

درحال حاضر ساده ترين روش براي حفاظت از خاك، تبديل آن به بتن و گران ترين روش نيز پاكسازي خاك است.معمولاً براي جلوگيري از انتشار آلودگي خاک بر روي خاک پلاستيک بزرگي ميکشند تا آب باران به درون آن نفوذ نکند و آلودگي به ساير مناطق راه پيدا نکند

روشهاي اصلاح خاک شامل موارد زیر میباشد:

استفاده از آب براي خارج کردن آلاينده ها از خاک

استفاده از روش های نوین گیاه پالایی

استفاده از حلالهاي شيميايي

اضافه کردن مواد به خاک براي محافظت آن و جلوگيري از انتشار آلودگي به ساير نقاط

استفاده از فناوري آنزيمي اصلاح زيستي در تصفية محيطهاي آلوده به مواد نفتي 

تجزیه زیستی

در روش تجزیه زیستی درجا میکروارگانیسم هایی را که به طورطبیعی در خاک وجود دارند، از طریق افزایش تعداد یا فعالیت تقویت می کنند. این میکروارگانیسم ها نیز به نوبه خود به تجزیه آلاینده های خاک کمک می کنند. مئارد زیرتجزیه زیستی آلاینده ها را در خاک تسهیل می کنند  که عبارت اند از:

مقدار رطوبت،  pHبین 5/5  تا 8 (با  PH بهینه حدود 7 )، دمای بین 293 تا 313 درجه کلوین، جمعیت میکروبی موجود و میزان دسترسی به عناصر غذایی ،شرایط هوازی،و دانستن این واقعیت که یک میکروب ممکن است در تجزیه یک نوع آلاینده موثر بوده ولی روی آلاینده دیگری بی تاثیر باشد، دارای اهمیت است. علاوه بر این، میکروب ها ممکن است در تجزیه یک شکل از نوعی آلاینده خاص موثر بوده ولی روی شکل های دیگر آن بی تاثیر باشند.

آبشویی

در این روش برای برطرف کردن آلاینده ها، خاک در محل خود به وسیله آب و غالبا همراه یک سورفکتانت آبشویی می شود (سورفکتانت یک ماده فعال درسطح و دارای نواحی آب گریز و آب دوست است که از آن برای کاهش کشش سطحی استفاده میشود). محلول خروجی در قسمت پایین محل، با استفاده از یک سیستم جمع کننده جمع آوری شده و سپس پالایش یا دورریزی می شود.

کارآیی تکنیک آبشویی بستگی به گذرپذیری، تخلخل، همگنی، بافت و کانی شناسی خاک دارد که همگی این عوامل بر قابلیت واجذب (آزاد شدن) آلاینده ها از خاک و سرعت آبشویی آنها از میان خاک تاثیر میگذارند.
از آنجایی که اغلب مقادیر زیادی آب برای زدودن آلاینده ها از خاک مورد نیاز بوده و به تبع آن حجم پساب نیز زیاد و هزینه های دورریزی بالاست، لذا استفاده از این روش محدود شده است. 

شیشه کردن

در روش شیشه کردن درجا، آلاینده ها با سخت سازی که به وسیله یک جریان الکتریکی به وجود می آیند، غیرمتحرک می شوند. شیشه کردن ممکن است آلاینده ها را حتی برای مدت 10000 سال بی حرکت نماید. از آنجایی که در این روش مقدار زیادی الکتریسیته موردنیاز است، لذا تکنیکی پرهزینه محسوب می شود. 

پالایش حرارتی

در پالایش حرارتی، خاک برداشته شده با استفاده از یک کوره حرارتی در معرض حرارت زیادی قرار می گیرد. حرارت زیاد موجب تجزیه آلاینده ها می شود. مواد فرار آزاد شده نیز جمع آوری شده و سپس یا برای سوزانیدن از میان یک سوزاننده دیگر عبور داده می شود و یا با استفاده از حلال ها بازیابی گردد.

در آمیختن با آسفالت

در این روش، خاک آلوده با آسفالت داغ مخلوط شده و از مخلوط حاصل برای روکش کردن جاده ها و خیابان ها استفاده می شود. آسفالت وخاک در ضمن مخلوط شدن حرارت نیز داده می شوند که این امر منجر به تصاعد و تجزیه بعضی از آلاینده ها شده و مابقی درآسفالت تثبیت می گردند.

سخت سازی _ تثبیت

در این تکنیک، یک ماده افزودنی به خاک آلوده برداشته شده اضافه می شود و آلاینده ها پوشش دار می گردند. سپس مخلوط حاصله دفن می شود. بنابراین، گرچه آلاینده ها از بین نمی روند ولی آزادانه و به تنهایی نیز نمی توانند حرکتی داشته باشند.  

تحلیل

آب‌ و هوا، خاك سه جزء عمده‌ محيط‌ زيست‌ هستند.خاك يكي از منابع مهم و ارزشمند طبيعت است و هم اكنون ۹۵ درصد غذاي انسان ها از زمين به دست مي آيد حفظ خاك همانند حفظ آب و هوا ضروري مي باشد .

با توجه به رشد سریع جمعیت،داشتن خاکی بدون آلودگی برای تامین نیازهای غذایی بشر اهمیت پیدا می کند.

توجه داشته باشیم که :

خاك، پالاينده طبيعت محسوب مي شود كه علاوه بر تامين موادغذايي، ويژگي تصفيه كنندگي نيز دارد.

تصفية پساب ها و پس ماند‌هاي حاصل از مواد شيميايی از طریق روشهاي معمول، از نظر اقتصادي مقرون به صرفه نبوده و از نظر زيست محيطي نيز تصفيه بصورت كامل صورت نگرفته و بعضاً خود مي­توانند آلوده كننده محيط زيست ­باشند. لذا بايد از روشي استفاده نمود كه براحتي تصفيه را انجام داده و تا آنجايي كه ممكن است هزينه مربوط به تصفيه را كاهش دهد. در اين زمينه سازمان محيط زيست بايستي همكاري لازم را با واحدهاي صنعتي انجام دهد تا آنها بتوانند از روش هاي ارزانتر و مناسبتري استفاده كنند. 

منابع

1) شیمی خاک (با نگرش زیست محیطی) تالیف دونالد ال. اسپارکس، ترجمه دکتر شاهین اوستان

2) آلودگی محیط زیست هوا- آب- خاک- صوت تالیف دکتر مینو دبیری

3) سایت های اینترنتی