عنوان پایان‌نامه
اصلاح آبگریزی خاکهای آلوده به نفت با استفاده از بیوچار
- رشته تحصیلی
- مهندسی کشاورزی- علوم خاک گرایش فیزیک و حفاظت خاک
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 6863;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 74719;کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 6863;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 74719
- تاریخ دفاع
- ۲۸ بهمن ۱۳۹۴
- دانشجو
- سمانه ابراهیم زاده عمران
- استاد راهنما
- مهدی شرفا
- چکیده
- یکی از مسائل مهم مربوط به خاک¬های آلوده به نفت، بویژه در مناطق خشک، آب¬گریزی این نوع خاک¬ها می-باشد. بنابراین، روش¬های متنوعی از جمله اضافه کردن زغال زیستی می¬تواند برای بهبود آب¬گریزی پیشنهاد شود. هدف از این کار پژوهشی، بررسی اثر کاربرد زغال زیستی بر آب¬گریزی خاک¬های آلوده به مواد نفتی می-باشد. مواد نفتی بصورت نفت خام با حلال استن (1:1)، جهت آلوده کردن خاک به نسبت صفر (شاهد)، 4، 6، و 8 درصد وزنی به خاک اضافه شد. بیوچارها (زغال زیستی) از دو ماده اولیه (راش و ذرت)، در سه دمای تولید (750، 550، 350 درجه سلسیوس) تهیه شدند. بیوچارها در دو اندازه متفاوت (2> و 053/0>میلیمتر) مورد استفاده قرار گرفتند. مقادیر اضافه شده زغال زیستی به خاک به ترتیب، 2، 1، 5/0 درصد وزنی بوده است. مخلوط خاک و زغال زیستی در استوانه هایی به حجم 100 سانتی متر مکعب نگهداری شدند. بعد از انکوباسیون که به مدت 3 ماه در رطوبت مزرعه برابر با 25 درصد حجمی و دمای 24 درجه سلسیوس به طول انجامید، آب-گریزی نمونه¬های خاک به روش زمان نفوذ قطره آب و مولاریته محلول آب و الکل انجام گرفت. اندازه¬گیری در دو شرایط مختلف رطوبت مزرعه و دمای 40 درجه سلسیوس انجام پذیرفت. تجزیه و تحلیل طیف سنج مادون قرمز انتقالی جهت تعیین گروه¬های عاملی آب¬دوست و آب¬گریز در بیوچارها انجام شد که در این پژوهش از آن به عنوان شاخصی برای پتانسیل قابلیت خیسی زغال زیستی¬ استفاده گردید. زغال زیستی تاثیر بیشتری بر خاک آلوده به نفت خام با آلودگی 4% داشته است. زغال زیستی راش و اندازه های کوچک زغال زیستی قابلیت بیشتری بر کاهش آب¬گریزی نشان داده¬اند. دماهای بالاتر در تولید زغال زیستی، توانایی بیشتری برای کاهش آب¬گریزی خاک نشان داده است. بیشترین مقدار استفاده شده زغال زیستی یعنی 2 درصد وزنی، به طور معنی¬داری سبب کاهش آب¬گریزی خاک گردید. نتایج این پژوهش همبستگی مثبتی بین دو روش اندازه¬گیری شده آب¬گریزی خاک یعنی مولاریته آب و الکل و لگاریتم زمان نفوذ قطره آب را نشان داد.
- Abstract
- One of the major problems associated with petroleum-contaminated soils is water repellency, especially in arid regions of the world. Hence, a variety of methods such as adding biochar can be proposed to improve the hydrophobicity of soils. The objective of this research was to evaluate the influence of biochar application on water repellency of an oil contaminated soil. Soils were artificially hydrophobized with four level of crude oil (0, 4, 6, and 8 wt %) with acetone as a solvent (1:1). Biochars were produced from two feedstocks (beechwood and maize straw) at three production temperatures (350, 550, and 750oC). Biochars were used in two different sizes (< 0.053 mm , <2mm). Added amounts of biochar were 0.5, 1, and 2 wt. percent. These treatments were packed in 100 cm3 sylinders. After incubation, which was lasted 3 months at 24 oC temperature and 25% of volumetric soil moisture, the hydrophobicity of samples were determined using Water Drop Penetration Time (WDPT) and Molarity of Aqueous Ethanol Droplet (MED) methods. The determination was based on two condition:1) soil moisture at field capacity, and 2) oven dried soil (at 40oC for two days). Fourier transform infrared-spectra of biochars were analysed to determine the hydrophilic and hydrophobic functional groups in used biochars, as an indicator for the potential wettability of them. Biochar had more effect on 4% pollution of crude oil. Beechwood and small sizes of biochars had more ability to reduce hydrophobicity. The produced biochars at Higher temperature had more potential to reduce WDPT. The most amount of biochar used in this study (4%), significantly reduced the WDPT. The results indicated a positive correlation between LogWDPT and MED methods.
