اثر اسیدها‌ی آلی بر تحرک و توزیع فلزات سنگین در خاک‌های آلوده

پیامد تجمع فلزات سنگین در محیط زیست خیلی نگران کننده است. یکی از روش‌‌های پالایش فلزات سنگین در خاک،‌‌‌‌ استفاده از کلات کننده‌هایی نظیر اسید‌های آلی می‌باشد. هدف از این مطالعه، ارزیابی پتانسیل اسید سیتریک و اسید تارتاریک برای پالایش فلزات سنگین ni، pb، cu، zn و cd از خاک های آلوده و توزیع شکل‌های مختلف این فلزات سنگین و تحرک آنها می‌باشد.‌ در این مطالعه، شش نمونه از خاک‌های آلوده شهرک صنعتی چرمشهر واقع در شهرستان ورامین، از عمق صفر تا 15 سانتی متر تهیه گردید. از غلظت 0.05 مولار اسید سیتریک و اسید تارتاریک با نسبت یک به 25 خاک به مایع برای شستشوی فلزات سنگین،‌‌‌ استفاده شد. به منظور برآورد توزیع فلزات سنگین ni، pb، cu، zn و cd از اجزای مختلف خاک، از روش استخراج متوالی استفاده گردید. اجزای خاک شامل f1 (جزء تبادلی)، f2 (پیوند یافته با کربنات)، f3 (پیوند یافته با اکسیدهای منگنز و آهن)، f4 (پیوند یافته با مواد آلی) وf5 (جزء باقیمانده)، مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج این مطالعه، نشان داد جزء باقیمانده نقش مهمی در نگهداشت فلزات سنگین در خاک ایفا می کند. cu و zn  دارای الگوی توزیع یکسان در بین اجزای مختلف خاک بودند. pb و cd  نیز پیوند قویتری با جزء اکسید‌های آهن منگنز داشتند. توزیع فلزات سنگین بین اجزای مختلف خاک‌ها،  قبل و بعد از شستشو با اسید ‌‌سیتریک و اسید ‌تارتاریک مقایسه شد. اسید ‌سیتریک درصد بیشتری از فلزات سنگین را در مقایسه با اسید ‌تارتاریک رهاسازی نمود. اسید ‌سیتریک باعث رها‌سازی 45.55 درصد روی، 31.04 درصد سرب، 35.64 درصد نیکل، 48.7 درصد مس و 37.2 درصدی کادمیم گردید. میزان رهاسازی روی به میزان 3.42 درصد، سرب به میزان 16.15درصد، نیکل به میزان 26.34 درصد، مس به میزان 28.93 درصد و کادمیوم به میزان 18.76 درصد نیز توسط ‌اسید تارتاریک گزارش شد. فاکتور تحرک فلزات سنگین pb، cu و cd در خاک آلوده بیش از 10 درصد مشاهده گردید. فاکتور تحرک هر پنج فلز سنگین پس از شستشو با اسید ‌سیتریک و اسید ‌تارتاریک، زیر 10 درصد محاسبه شد. بر اساس نتایج این مطالعه، اسید سیتریک و اسید ‌تارتاریک نقش قابل تاملی در رها‌سازی فلزات سنگین دارند و استفاده از این اسید‌ها برای پالایش فلزات سنگین از خاک‌‌های آلوده، توصیه می شود.

Influence of the Organic Acids on the Heavy Metals Mobility and Distribution in the Contaminated Soils

The accumulation of heavy metals in the soil is a serious environmental problem. One of the heavy metals remediation methods from contaminated soils is the use of chelating agents, particularly organic acids. The aim of this study was to evaluate the potential of citric acid, and tartaric acid for the Cd, Zn, Cu, Pb, Ni mobility and distribution in the contaminated soils. Accordingly, soil samples were collected from contaminated soils of Charmshar Industrial Park located in Varamin city. Six samples were collected from surface (015 cm) in 2019. Contaminated soils were washed using 0.05M citric acid and tartaric acid using a soil: liquid ratio of 1:25. In order to understand the distribution of Zn, Pb, Cu, Ni, and Cd in soils before and after washing, a sequential extraction procedure was applied. Accordingly, five chemical fractions of the studied heavy metals were defined: exchangeable (F1), carbonate (F2), organic (F3), FeMn oxide (F4) and residual (F5). Residual forms were the most important for the retention of all heavy metals. Zn and Cu had the same distribution and fractionation pattern. Cd and Pb had a strong affinity for the FeMn oxide fraction. The washing efficiency varied in the order: Citric Acid˃Tartaric Acid. Citric acid removed 45.55% Zn, 31.04% Pb, 35.64% Ni, 48.7% Cu and 37.2%. Tartaric acid showed extraction efficiency of 3.42% Zn, 16.15% Pb, 26.34% Ni, 28.93% Cu and 18.76% Cd. The Cu, Cd and Ni mobility factor were observed higher than 10 %. The mobility factor for five heavy metals calculated less than 10 %, after washing by citric acid and tartaric acid. The results of this study showed that citric acid and tartaric acid have a deleterious role in the release of heavy metals, and using theses acids is recommended to contaminated soil remediation.