بخشی از مقاله
چکیده
خاک آلوده به نفت، نه تنها برای محیط زیست، بلکه برای مهندسان ژئوتکنیک نیز یک چالش است. در این پژوهش از نفت خام بعنوان آلاینده خاک استفاده شده است. بدین منظور خاک لس سیلتی از منطقه ای از استان گلستان نمونه برداری شده و با مقادیر مختلف نفت خام %2 - ، %4، %8 و %12 وزن خشک خاک - مخلوط شده و با استفاده از آزمایش تراکم استاندارد مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج آزمایشات نشان داد که افزودن نفت خام به خاک لس مورد مطالعه باعث کاهش رطوبت بهینه و افزایش وزن مخصوص خشک خاک میشود.
مقدمه
ایران یکی از بزرگترین تولیدکنندگان نفت در جهان است و از این نظر جایگاه ویژه ای را به خود اختصاص داده است. با توجه به اینکه استخراج نفت نشان دهنده قدرت اقتصادی کشورها میباشد، اما در کنار تمام مزیت های آن، می تواند آلودگی های زیست محیطی را نیز به همراه داشته باشد. آلودگی خاک با نفت، علاوه بر مخاطرات زیست محیطی آن، بر خصوصیات ژئوتکنیکی آن نیز اثر خواهد گذاشت. در سال های اخیر مطالعات محدودی در رابطه با خاک آلوده به نفت انجام شده است و اکثر این پژوهشها در رابطه با آلودگیهای زیست محیطی آن صورت گرفته و خصوصیات ژئوتکنیکی خاکهای آلوده به نفت کمتر مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. در این پژوهش خصوصیات تراکمی خاک لس سیلتی استان گلستان که با مقادیر مختلف نفت خام مخلوط شده است، با استفاده از آزمایش تراکم استاندارد مورد بررسی قرار گرفته است.
آلودگی و حفاظت محیط زیست
کوک و همکاران [1] - 1992 - به مطالعه آزمایشگاهی ویژگیهای تراکمی و مقاومتی ماسه آلوده به نفت پرداخته اند. آنها مشاهده نمودند که آلودگی نفتی زاویه اصطکاک را کاهش داده و تراکمپذیری آن را تا حد زیادی افزایش می دهد.
میگودا و رناویرا [2] - 1994 - تراکمپذیری دو نوع رس آلوده با خصوصیات خمیری پایین و بالا را مورد بررسی قرار دادند. نتایج آنها نشان داد که با آلوده شدن خاک خصوصیات خمیری خاک افزایش می یابد. ویژگیهای ژئوتکنیکی ماسه های آلوده به نفت در کویت در سال 1995 توسط السناد و همکاران [3] مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمایشات آنها نشان داد که نفت باعث کاهش مقاومت خاک شده و نفوذپذیری و تراکم پذیری خاک ماسهای افزایش یافته است.
السناد و اسماعیل [4] - 1997 - افزایش مقاومت و استحکام ماسههای آلوده به نفت کویت را با گذشت زمان و کاهش میزان نفت گزارش دادهاند. شین و همکاران [5] - 1999 - مطالعاتی در زمینه بررسی مقاومت برشی ماسه آلوده به نفت خام و ظرفیت باربری نهایی شالوده واقع بر آن انجام دادند. بر پایه نتایج آنها آلودگی موجب کاهش چشمگیر ظرفیت باربری خاک میگردد.
پوری [6] - 2000 - نیز آزمایشاتی را به منظور بررسی تاثیر نفت خام بر پارامترهای تراکم پذیری و مقاومت برشی ماسه انجام داد که بررسیها نشان دهنده کاهش زاویه اصطکاک داخلی و افزایش تراکم پذیری خاک بوده است.
خامه چیان و همکاران [7] - 2007 - به بررسی ژئوتکنیکی انواع خاکهای ماسه ای و رسی آلوده به نفت پرداخته و کاهش مقاومت، نفوذپذیری، حداکثر دانسیته خشک، درصد رطوبت و حدود اتربرگ این خاک ها را گزارش نمودند. سینگ و همکاران [8] - 2008 - افزایش 35 الی 50 درصدی در نشست تراکمی خاکهای نرم آلوده به هیدروکربن های نفتی را گزارش نمودند.
مواد و روشها
مصالح مورد استفاده
خاک مورد استفاده در این پژوهش، از استان گلستان، شمال شهرستان گنبدکاووس، در حوالی روستای ترشکلی نمونه برداری شده است. این منطقه در بخش جنوبی حوزه آبخیز اترک و فاصله حدود 50 کیلومتری شمال شهر ستان گنبد کاووس و در نوار مرزی با ک شور ترکمن ستان با مخت صات جغرافیایی 54 درجه و 52 دقیقه و 57 ثانیه طول جغرافیایی و 37 درجه و 42 دقیقه و 51 ثانیه عرض جغرافیایی واقع شده است. این منطقه توسط نهشتههای ریزدانه جوان پوشیده شده است. قسمتی از این رسوبات منشا بادی - لس - داشته که شامل لای و رس و
آلودگی و حفاظت محیط زیست ماسه ا ست. بر ا ساس سی ستم طبقه بندی متحد، خاک مورد مطالعه، خاک رس لای دار - CL-ML - نامگذاری می گردد. نمودار دانه بندی این خاک در شکل 1 نشان داده شده و مشخصات ژئوتکنیکی آن نیز در جدول 1 خلاصه شده است.
شکل -1 نمودار دانه بندی خاک لس سیلتی مورد استفاده در این پژوهش
جدول -1 خصوصیات ژئوتکنیکی خاک مورد استفاده
آلاینده استفاده شده در این پژوهش نفت خام بوده که از پالایشگاه نفت ساری تهیه گردیده است. نفت خام یا پترولیوم مایعی غلیظ و افروختنی به رنگ قهوهای سیر یا سبز تیره یا سیاه است که در لایههای بالایی بخشهایی از پوسته کره زمین یافت میشود. نفت شامل آمیزه پیچیدهای از هیدروکربنهایی گوناگون است. نفت خام حالت روغنی دارد و به شکلهای جامد - قیرهای نفتی - و مایع دیده میشود. برخی اوقات به تمام اشکال نفت هیدروکربن نیز گفته میشود . خصوصیات نفت خام مورد استفاده در جدول 2 خلاصه شده است.
