آلودگی نفتی در خاک

آلودگی نفتی در خاک ، می تواند ناشي از منابع نفتي مانند هیدروکربن های آروماتیک PAH ها باشد. اين آلودگي مي تواند به علت تركيدگي لوله هاي نفتـي، پوسـيدگي تانكرهـا، نشت مخازن سطحي و يا حتي زيرزميني و اتفاقات متعدد ديگري كه اغلب در توليد و انتقال مواد نفتـي رخ مـي دهـد باشد. PAH هاي موجود در خاك در عمق هاي مختلفي يافت مي شوند. تركيبات آروماتيك چند حلقه اي بـا وزن مولكولي كم كه ناشي از منابع طبيعي هستند عمدتاً در سطوح زيرين خاك يافت مي شوند. در حالي كه PAHهاي با وزن مولكولي بالا كه اغلب از منابع انساني ناشي مي شوند در سطح خاك ديده مي شوند. آلودگي در سطح خاك ها بـه دليل نزولات آئروسل هاي هوا نيز ايجاد مي گردد. نشت اين تركيبات از مخازن ذخيره سازي در مكان هاي دفن زبالـه هاي صنعتي نيز باعث آلودگي اعماق مختلف خاك مي شود. سرعت ورود PAHها به بدن تحـت تحـت تـاثير حضـور تركيباتي است كه شخص به طور همزمان در معرض آن ها قرار مي گيرد.

جذب PAHها در اثر خـوردن معمـولاً كنـد است. تركيبات آروماتيك چند حلقه اي مي توانند در همه بافت هاي داراي چربي وارد شوند. اين تركيبات تمايل زيادي به ذخيره شدن در كليه و كبد دارند، ولي مقادير كمي از آن ها در طحال و غده آدرنـال نيـز ذخيـره مـي گـردد. ايـن تركيبات در بافت هاي بدن به تركيباتي كه برخي كم خطرتر و بعضي مضرتر از PAHهاي اوليه هستند، تبـديل مـي شوند. مطالعات انجام شده روي حيوانات بيانگر اين امر است كه آلودگی نفتی در خاک مانند PAHها تمايل به اقامت طولاني مدت در بافت هـاي مختلف ندارند و بيش تر اين تركيبات پس از چند روز از بدن خارج مي شوند.

از اثرات بسيار مهم PAHها در انسـان،مي توان به اثرات جهش زايي و سرطان زايي برخي از PAHها از جمله بنزوپيرن اشاره نمود. در اين راستا اصـلاح خاك هاي آلوده شده با هيدروكربن هاي آروماتيك چند حلقه اي از اهميت ويژه اي برخوردار بوده است، لذا در اين مقاله سعي بر آن شده است تا روشي مناسب جهت حصول اين امر ارائه شود.

حذف آلودگی نفتی در خاک 

روشهاي آلودگی نفتی در خاک مانند PAHها عبارتند از اكسيداسيون شيميايي كه ايـن روش آلـودگي هـاي خطرناك را به تركيبات بي خطر و با سم كمتر كه پايدارتر، كم تحرك تر و بي اثر تر هستند تبديل مي كنـد، و عوامـل اكسيد كننده ازن، پراكسيد هيدروژن، هيپوكلريت، كربن و دي اكسيد كربنبه طور معمول استفاده مي شود، اين فرآيند بين 60تا 95درصد راندمان دارد. حذف به كمك پوشش گياهي كه اين فرآيند استفاده از گياهان براي حذف، انتقـال، تثبيت و نابودي آلودگيها ي موجود در خاك و رسوب مي باشد، كه آلودگي ممكن است آلي يا غير آلي باشد. جداسازي الكتروكينتيكي كه اين روش آلودگي هاي فلزيرا از خاكهايي با تراوايي پايين، لجن، گل و لاي حذف مـي كنـد.

از روش الكتروكينتيكي والكتروشيميايي براي دفع و حذف فلزات و مواد آلي قطبي استفاده ميشود.و ساير روشها خـاك شـويي، استخراج با بخار، تثبيتو جامدسازي، تصفيه حرارتـي و تـوده بيولـوژيكي و… مـي باشـند.براي بسـياري از مكـان هـاي ژئولوژيكي، روش هاي اصلاحي مرسوم نام برده شده مي تواند هزينه بر و يا نامناسب باشد. ظهور فناوري هـاي تصـفيه خاك در سايت و يا در شرايط آزمايشگاهي مي تواند جايگزيني موثر با قيمت پايين را فراهم كند. در اين ميانروش هاي اكسيداسيون شيميايي معمولا بدليل آنكه حجم زيادي از مواد ضايعاتي ايجاد نمـي شـود و تصـفيه در يـك چـارچوب
زماني كوتاه تر صورت مي گيردداراي دو امتياز اصلي مي باشند. در واقع روش هاي شيميايي مي توانند روشي سـريع و تهاجمي را ارائه دهند كه به نوع و غلظت آلودگي حساس نمي باشند، و اين امتيازات معمولا منجـر بـه ذخيـره مـواد ، كنترل و نگهداري مي شود.

يكي از مرسوم ترين روش هاي اصلاح شيميايي استفاده از ازن مي باشد.ازن يك اكسـيد كننـده قدرتمنـد و بسيار فعال مي باشد كه در صنعت شيميايي به عنوان عامل اكسيد كننده بكار برده شده و همچنين كاربردي گسـترده در تصفيه آب آشاميدني دارد. تمايل ويژه اي در استفاده از ازن براي اصلاح خاك هاي آلوده خصوصا در مكان هايي كه تركيبات آلي كم و يا غير فرار ديده مي شوند و با استفاده از هوادهي خاكبرطرف نشده اند وجود دارد. ازن مي تواند در مرحله گازي و يا مايع بكار برده شود. در مرحله گاز مي تواند در خاك در يك روش مشابه پمپاژ شـود تـا در هـوادهي خاك بكار برده شود.ازن مولكولي و يا راديكال تجزيه اوليه آن ، HOبا تعـداد بـالايي از آلاينـده هـاي آلـي و غيرآلـي واكنش مي دهد. ازن گازي ممكن است واكنش مستقيمي با آلاينده هاي جذب شده طبق واكنش داشته باشد. در روش ديگر، ممكن است ازن سطوح فعال خاك را تجزيه كند تا راديكال هاي هيدروكسيل را طبـق معادلـه بوجـود  آورد كه گونه دوم مسئول تنزل PAHمي باشد. در اين مورد واكنش پذيري بايد بـا اسـتفاده از واكـنش راديكـال
مديريت شود.

ازن كاربردي موفق در برخي از بررسي ها براي حذف آلودگی نفتی در خاک و اصـلاح تركيبـات كلـردار دارد. در ايـن مقالـه مـا اسـتفاده از ازنبراي اصلاح خاك هاي آلوده شده با هيدروكربن هاي آروماتيك چند حلقه اي را مورد بررسي قرار مي دهيم. مزيـت ديگر استفاده از ازن اين است كه پس از دوره زماني كوتاه ، ازن واكنش نداده مي تواند بـه اكسـيژن هـوا برگشـت داده شود ، بنابراين باقي مانده سمي از اين اكسيد كننده در خاك باقي نمي ماند.با اين وجود، ميزان تاثير ازن بر خاك هاي آلوده شده به عنوان يك اولويت به فاكتورهاي مختلف وابسته مي باشد كه مي توان به ماهيـت خـاك (وجـود رطوبـت،ساختار، ميزان مواد آلي و…) ، نوع آلودگي و برخي متغيرهاي عملياتي مانند غلظت ازن، زمان تمـاس، سـرعت جريـان اشاره نمود.