2-2-1-2- سیستم لاینرهای کامپوزیت (CLS) 11
2-2-1-3- سیستمهای لاینری دوتایی(DLS) 11
2-2-2- مواد درزگیر. 12
2-2-2-1- لاینرهای رسی متراکم (CCL) 12
2-2-2-2- لاینرهای معدنی متناوب (AML) 13
2-2-2-3- لاینرهای رسی-مصنوعی (GCL) 13
2-2-2-4- لاینرهای آسفالتی (AL) 13
2-3- شیرابه. 13
2-4- کانیهای رسی. 17
2-1-1- کانیشناسی از طریق روش XRD.. 18
2-4-1-1- کائولینیت.. 20
2-4-1-2- اسمکتیت.. 21
2-4-1-3- ایلیت…………………………………………………………………………………. 22
2-4-1-4- کلریت……………………………………………………………………………….. 22
2-4-2- توانایی جایگزینی یونی. 23
2-4-3- ظرفیت تبادل کاتیونی (CEC) 23
2-4-4- مکانیسم فعل و انفعالات.. 24
2-5- پدیده جذب در خاک.. 26
2-5-1- همدمای جذب سطحی. 28
2-5-2- مدلهای جذب سطحی مبتنی بر تعادل. 30
2-5-2-1- معادله فروندلیچ. 30
2-5-2-2- معادله لانگمویر. 31
2-5-3- واجذب.. 32
2-5-4- مواد آلی. 32
2-5-4-1- کانی لئوناردیت.. 35
2-5-4-2- کاربردهای زیستمحیطی لئوناردیت.. 36
2-6- رفتار فلزات در خاک.. 36
2-7- شیمی محلول خاک.. 37
2-8- خواص خاک مؤثر در جذب فلزات.. 40
2-8-1- اثر کاتیونهای رقیب.. 41
2-8-2- اثر تشکیل کمپلکس… 41
2-8-3- اثر pH………………………………………………………………………………………. 43
2-8-4- اثر پتانسیل ردوکس (اکسایش-کاهش) 44
2-9- اثرات زیستمحیطی آلودگی کادمیم بر موجودات زنده 45
2-9-1- مکانیسمهای اثر. 46
2-9-1-1- مکانیسم اثر در گیاهان. 46
2-9-1-2- مکانیسم اثر در جانوران. 47
2-9-1-3- مکانیسم اثر در انسان. 48
2-10- رفتار کادمیم در خاک.. 49
2-11- مکانیسمهای انتقال مایعات.. 49
2-11-1- جریان فرارفت 50
2-11-2- جریان انتشار 51
فصل سوم : مواد و روشها
3-1- مقدمه. 56
3-2- آزمایشهای شیمی خاک.. 56
3-2-1- ظرفیت تبادل کاتیونی (CEC)(روش استات سدیم) 56
) 57
3-2-3- مواد آلی (کربن آلی) 57
3-2-4- کربنات کلسیم معادل (آهک) (CCE) 57
3-3- آزمایشات مکانیک خاک.. 58
3-3-1- آزمایش دانهبندی.. 58
3-3-1-1- دانهبندی با الک ( برای ذراتی با قطر بزرگتر از mm075/0) 58
3-3-1-2- هیدرومتری به روش بایوکاس (برای ذراتی با قطرکمتر از mm075/0) 59
3-3-1-3- هیدرومتری به روش ASTM.. 59
3-3-2- آزمایش حدود اتربرگ.. 60
3-3-3- آزمایش چگالی ویژه 63
3-3-4- آزمایش تراکم. 63
3-4- آزمایش کانیشناسی (XRD) 64
3-4-1- تیمارهای مقدماتی. 64
) 64
3-4-1-2- حذف مواد آلی. 65
3-4-1-3- حذف اکسیدهای آهن آزاد. 65
3-4-2- جداسازی بخش رس.. 65
3-4-3- اشباع کمپلکس تبادلی. 66
3-4-3-1- اشباع با منیزیم. 66
3-4-3-2- تیمار با گلیسرول. 66
3-4-3-3- اشباع با پتاسیم. 66
3-4-4- تهیه اسلایدها 67
3-5- مشخصات لئوناردیت مصرفی. 67
3-6- آزمایشات جذب.. 68
3-6-1-1- تهیه محلول کادمیم برای آزمایش جذب انتخاب نمونه مناسب.. 68
3-6-1-2- تهیه محلول کادمیم برای آزمایش جذب تیمارهای مختلف لئوناردیت.. 68
3-7- آزمایش انتشار مولکولی. 69
3-7-1- تهیه ستونهای انتشار (مدل لاینری) 69
3-7-1-1- تهیه محلول کادمیم. 69
3-7-1-2- آماده سازی خاک مورد استفاده در ستون انتشار 70
3-7-1-3- اضافه کردن محلول آلاینده به ستونها 70
3-7-2- نحوه نمونهبرداری از محلول آلاینده 70
3-7-3- نحوه خارج کردن ستونها از قالب و قطعهبندی.. 71
3-7-4- دستگاه بادی استحصال آب منفذی از خاک.. 71
3-7-5- معرفی نرمافزار POLLUTE.V7. 75
3-7-6- معرفی نرمافزار Sigma Plot.V12. 76
3-1- مدلسازی انتقال کادمیم از طریق لندفیل به آبخوان زیرین. 77
فصل چهارم : نتایج و بحث
4-1- مقدمه. 78
4-2- انتخاب نمونه مناسب 78
4-2-1- خصوصیات خاک.. 78
4-2-2- ویژگیهای جذبی کادمیم 81
4-3- کانیشناسی. 85
4-4- طبقهبندی خاک مورد مطالعه در سیستم یونیفاید. 86
4-5- خصوصیات مکانیکی خاک مختلط با سطوح مختلف لئوناردیت.. 87
4-6- برآورد ضرایب جذبی خاک در مقایسه با تیمارهای مختلف لئوناردیت.. 90
4-6-1- محاسبه ضریب تفکیکپذیری در شرایط غیر تراکمی. 96
4-7- انتشار مولکولی. 97
4-7-1- محاسبه ضریب تأخیری ® 104
4-7-2- محاسبه ضریب تفکیکپذیری در حالت متراکم. 104
4-8- مدلسازی تحرک کادمیم در لاینر. 105
فصل پنجم : نتیجهگیری و پیشنهادات
5-1- نتیجهگیری.. 109
5-2- پیشنهادات.. 111
منابع ……….. .. 112
فهرست جداول
جدول 1‑1: منابع زبالههای کادمیمدار 1
جدول 2‑1: فهرست مواد خطرناک در آزمایش TCLP. 14
جدول 2‑2: گونههای شیمیایی موجود در شیرابه طبق تحقیقات مختلف.. 16
جدول 2‑3: خصوصیات برخی از کانیهای رسی. 24
جدول 2‑4: آفینیته نسبی فلزات در خاک و اجزای سازنده آن. 39
جدول 3‑1: مختصات جغرافیایی محل نمونهبرداری.. 56
جدول 3‑2: مشخصات آزمایش پراکتور استاندارد. 64
جدول 3‑3: مشخصات لئوناردیت مورد استفاده 67
جدول 4‑1: خصوصیات فیزیکوشیمیایی نمونه خاکهای مورد مطالعه. 78
جدول 4‑2: خصوصیات مکانیکی نمونههای خاک.. 79
جدول 4‑3: پارامترهای جذبی فروندلیچ و لانگمویر. 84
جدول 4‑4: خصوصیات مکانیکی نمونههای خاک.. 88
جدول 4‑5: غلظت تعادلی و مقدار ماده جذب شونده خاک و تیمارهای مختلف لئوناردیت.. 90
جدول 4‑6: پارامترهای جذبی فروندلیچ و لانگمویر. 96
جدول 4‑7: ضریب تفکیکپذیری نمونههای مورد مطالعه و فاکتورهای وابسته به آن در محاسبات.. 97
جدول 4‑8: فاکتور تأخیری و پارامترهای مؤثر در محاسبه آن. 104
جدول 4‑9: ضریب تفکیکپذیری کادمیم در ستونهای انتشار 105
جدول 4‑10: پارامترهای ورودی به نرمافزار Pollute. 106
جدول 4‑11: غلظت کادمیم موجود در آبخوان با لاینری متشکل از خاک نمونههای مورد مطالعه. 107
فهرست اشکال
شکل 1‑1: نقشه زمینشناسی منطقه مورد مطالعه و محلهای نمونهبرداری.. 4
شکل 2‑1: طرح شماتیک یک لندفیل مهندسی- بهداشتی. 7
شکل 2‑2: لولههای جمعآوری و انتقال شیرابه در لایه زهکش… 8
شکل 2‑3: نحوه دوختن لایههای ژئوتکستایل در حد فاصل لایه رسی و لایه زهکش… 8
شکل 2‑4: لایههای مختلف یک لندفیل در حال ساخت.. 9
شکل 2‑5: مخزن جمعآوری شیرابه لندفیل کینگاستون کانادا 10
شکل 2‑6: انواع سیستمهای لاینری.. 12
شکل 2‑7: اصول طیف سنجی XRD.. 20
شکل 2‑8: طرح هندسی از ساختار لایه کائولینیت.. 21
شکل 2‑9: چگونگی توزیع بار در لایه کائولینیت.. 21
شکل 2‑10: مکانیسمهای احتمالی جذب آب توسط سطوح رسی. 25
شکل 2‑11: مکانیسمهای مختلف جذب یون در سطح کانی. 27
شکل 2‑12: چهار دسته کلی همدماهای جذب سطحی. 29
و n در معادله فروندلیچ. 30
شکل 2‑14: کنترل کنندههای اصلی غلظت فلزات کمیاب در محلول خاک.. 37
شکل 2‑15: سه مکانیسم جذب کاتیون در سطح سیلیکات (مثل مونتموریلونیت) 38
شکل 2‑16: تحرک نسبی کاتیونها در میان خاک.. 40
شکل 2‑17: نمودار حلالیت کادمیم در خاکهای نیبلی با بافت لومی رسی. 44
شکل 2‑18: انتقال مایعات به طریقه فرارفت.. 50
شکل 2‑19: نمایش ریاضی جریان فرارفت.. 50
شکل 2‑20: انتشار مولکولی املاح. 52
شکل 3‑1: نمودار انواع رفتار خاک در برابر رطوبت.. 60
شکل 3‑2: دستگاه کاساگرانده برای تعیین حد خمیری خاک.. 61
ش