بخشی از مقاله
بررسی تاثیر نانورس بر مقاومت فشاری خاک آلوده به نفت سفید
چکیده
بروز آلودگیهای نفتی در خاک در طی فرآیند عملیات تولید و توزیع نفت و گاز با وجود تمام اقدامهای پیشگیرانه امری اجتنابناپذیر است. علاوه بر پاکسازی خاکهای آلوده، استفاده از مواد افزودنی نانو جهت بهبود خواص ژئوتکنیکی این خاکها میتواند به عنوان راهکاری جدید مدنظر قرار بگیرد. در این پژوهش اثر نانورس و همچنین تاثیر زمان عملآوری بر مقاومت خاک رس آلوده به نفت سفید بررسی شده است. بدین منظور آزمایش مقاومت فشاری محدود نشده روی خاک آلوده بدون ماده نانورس و همچنین خاک آلوده با درصدهای وزنی مختلف نانورس صورت گرفت. نتایج آزمایشهای صورت گرفته حاکی از کاهش مقاومت فشاری خاک در اثر افزایش درصد آلودگی است.کمترین مقاومت در اثر افزودن 12درصد وزنی نفت سفید به خاک حاصل شده است. بنابراین خاک آلوده به 12درصد نفت سفید به عنوان خاک مبنا درنظر گرفته شده است. در اثر افزودن نانورس به خاک آلوده به 12 درصد نفت سفید، مقاومت فشاری خاک افزایش یافته است. بیشینه مقاومت در نمونه 28 روزه مشاهده شده است بطوریکه این مقاومت حدود 4 برابر مقاومت نمونه بدون زمان عملآوری بوده است.
-1 مقدمه
محصولات نفتی یکی از مهمترین آلوده سازهای محیط زیست میباشند. آلودگی خاکها به مواد نفتی نه تنها از نظر زیست محیطی بلکه از نظر ژئوتکنیکی نیز حائز اهمیت است. احتمال نشت مواد نفتی در تمام مراحل پالایش، حمل ونقل و بهره برداری وجود دارد. از این رو مطالعات متعددی در خصوص نحوه تغییر رفتار و خصوصیات خاک در اثر آلودگی به آلاینده-های نفتی مختلف انجام شده است. بر اساس نتایج حاصل از این مطالعات، آلایندههای نفتی تاثیر سوء بر خواص خاک دارند] .[1-4 لذا ارائه راهکارهایی برای امکان استفاده از خاکهای آلوده امری لازم است . با توجه به کاربرد وسیع مواد نانو در علوم مختلف، اخیرا این مواد در علم ژئوتکنیک هم مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج پژوهشها دراین زمینه، بیانگر بهبود خواص ژئوتکنیکی انواع خاکهاست.[5-8] بنابراین میتوان انتظار داشت نانورس بر خاک آلوده به مواد نفتی هم تاثیر قابل توجهی داشته باشد.
در این تحقیق با استفاده از آزمایش مقاومت فشاری محدود نشده، ابتدا تاثیر نفت سفید بر مقاومت خاک و سپس تاثیر نانورس و زمان عمل آوری بر مقاومت خاک آلوده به نفت سفید پرداخته شده است.
-2 مشخصات مواد استفاده شده در آزمایش ها
با انجام آزمایش تراکم پروکتور استاندارد وزن مخصوص بیشینه ودرصد رطوبت بهینه خاک مشخص گردیده و نمودار مربوط به تراکم خاک در شکل 1 نشان داده شده است.
خاک مورد استفاده در این پژوهش از دانشکده کشاورزی دانشگاه شیراز تهیه شده است. نمودار دانه بندی هیدرومتری خاک مورد نظر در شکل 2 و مشخصات آن در جدول 1 آورده شده است
به منظور بررسی تاثیر مواد نفتی بر مقاومت فشاری خاک، نفت سفید به عنوان آلاینده خاک انتخاب گردید زیرا علاوه بر در دسترس بودن، احتمال آلودگی خاک به این ماده در مجاورت مخازن ذخیره وجود دارد و همچنین از سوختهای رایج در صنعت محسوب میشود.
همچنین برای بررسی تاثیر نانومواد بر خاک آلوده، نانورس مونتموریلونیت مورد استفاده قرار گرفت زیرا نتایج پژوهشهای انجام شده بیانگر تاثیر قابل توجه این ماده بر بهبود خواص ژئوتکنیکی انواع خاکهاست. نانورس مورد استفاده در این تحقیق از شرکت نانو ثانی مشهد خریداری شده که در شکل 3 نشان داده شده است و مشخصات آن در جدول 2 آورده شده است.
-3 روند انجام آزمایشها
