تأثیر مواد زائد حاصل از پالایش نفت خام بر برخی ویژگی‌های فیزیکی خاک

آب و خاک

مقاله 5، دوره 30، شماره 3 - شماره پیاپی 47، شهریور 1395، صفحه 867-879   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jsw.v30i3.40716

نویسندگان

پری اسدی الاسوند^* ؛ احمد حیدری

دانشگاه تهران

چکیده

آلودگی خاک و آب‌های زیرزمینی به مواد آلی و سموم یک مشکل شایع زیست محیطی است .در این میان مشتقات نفتی یکی از مهم‌ترین آلوده سازهای محیط زیست محسوب می شوند. در اثر فرآیندهای فیزیکی و شیمیایی که بین آلاینده و خاک رخ می دهد، رفتار خاک تغییر می کند. جهت بررسی برخی از این تغییرات چهار نیمرخ آلوده و دو نیمرخ غیرآلوده مجاور با خاک های آلوده با مواد زائد حاصل از پالایش نفت خام مورد مقایسه قرار گرفتند. ویژگی‌های فیزیکی، شیمیایی، کانی شناسی و میکرومورفولوژیکی نمونه های دست خورده و دست نخورده خاک طبق روش های استاندارد بررسی شدند. اثرات قابل توجه مواد آلاینده در خاک شامل کاهش pH و افزایش کربن آلی و قابلیت هدایت الکتریکی می باشد. حد روانی و حد خمیرایی در خاک‌های آلوده به ترکیبات زائد نفتی نسبت به خاک‌های غیرآلوده افزایش یافته است. با افزایش مواد آلاینده در خاک‌های آلوده به نفت، شاخص خمیرایی کاهش یافت. نتایج میکرومورفولوژی و کانی شناسی رس خاک نیز نشان داد افزایش آلاینده در خاک موجب افزایش فضای بین لایه ای کانی‌های خاک می گردد. بعلت ثابت دی الکتریک پایین نفت، نه تنها خاک دیسپرس نشده بلکه باعث فلکوله شدن و تشکیل خاکدانه-های گرانولار شده است. خاک های مورد مطالعه از نظر شاخص فعالیت کانی‌های رسی، غیرفعال بود. نتایج نشان داد این خاک ها حتی جهت بهره-برداری جنبی دارای محدودیت هستند بطوریکه در خاک‌های آلوده به نفت بدلیل محدوده کمی که بین حد خمیرایی و روانی وجود دارد امکان لغزنده شدن آن‌ها سریعتر از خاک‌های غیرآلوده است و باید از ساخت و ساز اجتناب شود.

کلیدواژه‌ها

حدود اتربرگ؛ خاک‌های آلوده؛ میکرومورفولوژی

مراجع

1- Abdallah I., Ahmed S., and Osama T .1999. Effects of organic matter on the physical and the physicochemical properties of an illitic soil. Applied Clay Science, 14: 257–278.

2- Ahmadi A,. Talaie E., and Soukoti R. 2012. Pedotransfer functions for estimating atterberg limits in semi-arid areas. International Journal of Agriculture: Research and Review. Vol., 2 (4): 491-495.

3- Alsanad H.A., Eid w.k., and Ismael N.F. 1995. “Geotechnical properties of oil contaminated Kuwaiti sand,” Journal of Geotechnical Engineering, ASCE, 121 (5), 407–412.

4- Bower C.A., ReiteMeier P.F., and Fireman, M. 1952. Exchangeable cation analysis of saline and alkali soils. Soil Sci, Vol., 73: 251–261.

5- Cathy A., Seybold M., Elrashidi A., Robert J., and Engel M. 2008. Linear regression models to estimate soil liquid limitand plasticity index from basic soil properties. Vol. 173, No. I, 0038-075X/08/17301-25-34.

6- Das B.M. 2002. Principles of Geotechnical Engineering, Fifth Edition. Thomson Learning Academic Resource Center, USA, pp. 26–28.

7- Decarreau A. 1990. Les poudres : techniques experimentales et interpretation des diagrammes – Facteurs determinant le mode d’empilement. In Structure, proprietes et applications. Societe Française de Mineralogie et cristallographie, Groupe Français des Argiles, 209–236.

8- Gee G.W., and Bauder J.W. 1986. Particle-size analysis. In: Klute, A. (Ed.) Methods of Soil Analysis. Part 1Physical and Mineralogical Methods American Society of Agronomy, 383–411.

9- Gitipour S., Nabi G.h., and Gorji M.A. 2004. Soils contaminated by leaking petroleum compounds in south of Tehran Refinery. Jornal of ecology. vol 34: 39-45.

10- Grossman R.B., and Reinsch T.G. 2002. Bulk Density In: Carter E.G. Soil Sampling and Methods of Analysis Second Edition, Edited by M.R. Gregorich.

11- Hesse P.R. 1976. Particle size distribution in gypsic soils. Plant and Soil, Vol., 44: 241-247.

12- Kaya A., and Fang H.Y. 2000. The effects of organic fluids on physicochemical parameters of fine-grained soils. Canadian Geotechnical Journal 37: 943–950.

13- Khamehchiyan M., Charkhabi A. H., and Tajik M. 2007. “Effects of crude oil contamination on geotechnical properties of clayey and sandy soils Method,” Engineering Geology Vol., 89: 220–229.

14- Laurent F., Cebron A., Schwartz C and Leyval C. 2012. Oxidation of a PAH polluted soil using modified Fenton reaction in unsaturated condition affects biological and physico-chemical properties Chemosphere. 86: 659–664.

15- McBride R.A. 2002. Univercity of Guelph, Guelph, Ontario, Canada. Atterberg limits, In: Jacob H. Dane and G.Clarke Topp, Co-editors. Methods of Soil Analysis, Part 4, Physical Methods, Vol 1. Soil Science Society of America, Inc. Madison, Wisconsin, USA.

16- Meegoda N.J., and Ratnaweera P. 1994. Compressibility of contaminated fine grained soils. Geotechnical Testing Journal 17 (1): 101–112.

17- Minai-Tehrani D., Herfatmanesh A., Azari-Dehkordi F., and Minooi S. 2006. Effect of salinity on biodegradation of aliphatic fractions of crude oil in soil. Pak.J.Biol.Sci 9: 1531-1535..

18- Mitchell J.K., and Soga K. 2005. Fundamental of Soil Behavior, 3rd ed., Wiley, New York,.

19- Olgun M. 2008. The investigation of shear strength and consolidation behaviors of clay soils consolidated with chemicals of various concentrations. Ph.D. thesis, Selcuk University, Konya.

20- Pansu M., Jacques G. 2006. Handbook of Soil Analysis Mineralogical, Organic and Inorganic Methods,.

21- Pansu M., Gautheyrou J., and Loyer J.Y. 2001. Soil Analysis – Sampling, Instrumentation and Quality Control, Balkema publishers, Lisse,Abington, Exton, Tokyo, 512 p.

22- Ratnaweera P., and Meegoda J.N. 2006. Shear strength and stress–strain behaviour of contaminated soils. ASTM Geotechnical Testing Journal 29 (2): 133–140.

23- Rahman Z., Hamzah U., and Taha M. 2010. Influence of Oil Contamination on Geotechnical Properties of Basaltic Residual Soil. American Journal of Applied Sciences 7 (7): 954-961.

24- Shah S.J., Shroff A.V., Patel J.V., Tiwari K.C., and Ramakrishnan D. 2003. Stabilization of fuel oil contamination soil-a case study. Geotech. Geol. Eng., 21: 415-427.

25- Sivapulliah P.V. 1987. Effect of polluted water on the physico-chemical properties of clayey soils. In: Environmental Geotechnica, Balkema Press, Rotterdam.

26- Smith C.W., Hadas A., Dan J., and Koyumdjisky H. 1985. Shrinkage and Atterberg limits in relation to other properties of principal soil types in Israel. Geoderma Vol. 35: 47-65.

27- Sparks D. L. 1996. Method of soil Analysis. Part 3. Chemical Methods. American Society of Agronomy.

28- Sridharan A., El-Shafei A., and Miura N. 2000. A study on the dominating mechanisms and parameters influencing the physical properties of Ariake clay. International Association of Lowland Technology Journal 2: 55–70.

29- Stoops G. 2003. Guidelines for the Analysis and Description of Soil and Regolith Thin Sections. SSSA, Madison, WI.

30- Tuncan M., Tuncan A., and Koyunau H. 1996. Pilot field study of petroleum contaminated waste stabilization. Proc. Int. Symp. Environmental Geo technology, (Pennsylvania USA), Vol. 1 pp. 153.

31- United States Department of Agriculture, Natural Resources Conservation Service. 2010. Keys to Soil Taxonomy By Soil Survey Staff. Eleventh Edition.

32- Walkley A., and Black I.A. 1934. An Examination of the Degtjareff Method for Determining Soil Organic Matter, and a Proposed Modification of the Chromic Acid Titration Method. Soil Sci. 34: 29-38.

33- World Reference Base for Soil Resources. 2006. ISBN 92-5-105511-4. A Framework for International Classification, Correlation and Communication, Rome, Italy.