آشنایی

مهمترین کانیها و مواد معدنی که در مسائل زیست محیطی کاربرد دارند عبارتند از : نبتونیت‌ها ، دیاتومیت ، کائولین ، آهک ، تالک ، زئولیتها ، کربنات سدیم ، پرلیت منبسط شده و هیدروکسید منیزیم. از این کانیها می‌توان برای مسائلی مانند بهبود مکانهای دفن و جمع آوری زباله‌ها ، خنثی نمودن اسیدیته آب و پسابها ، حذف مواد نفتی و چربیها ، تصفیه آب و کنترل آلودگی هوا استفاده کرد.

بهبود مکانهای دفن و جمع آوری زباله‌ها

زباله‌های شهری و صنعتی موجب آلودگی آبهای سطحی و زیرزمینی می‌شوند. به منظور جلوگیری از مهاجرت عناصر و مواد آلاینده موجود در زباله‌ها ، می‌توان مکانهای دفن و جمع آوری زباله‌ها را با استفاده از نبتونیتها کاملا ایزوله کرد.

کاربرد نبتونیتها

قسمت اعظم نبتونیتها که در بخش زیست محیطی استفاده می‌شود به مصرف ایزولاسیون مکانهای جمع آوری و دفن زباله‌ها می‌رسد. خصوصیات مهم بنتونیتها عبارتند از :

• بزرگی سطح دانه‌ها : بزرگی سطح دانه‌های نبتونیتها موجب می‌شود که بهترین ماده جهت ایزولاسیون و گرفتن درزه‌ها و منافذ باشد. نبتونیتها هنگام جذب آب متورم شده و موجب می شود تا تمامی منافذ و فضاهای خالی گرفته شوند.
  
  
• قابلیت جذب آب : نبتونیت قابلیت جذب آب نسبتا زیادی دارد و در نوع سدیم‌دار از انواع دیگر بیشتر است. آب موجود در زباله‌ها که عامل مهم در انتقال مواد آلاینده هستند، جذب نبتونیت می‌شوند.
  
  
• بار منفی در سطح : چون سطح دانه‌های نبتونیت دارای بار منفی است، موجب جذب فلزات سنگین که غالبا سمی هستند شده و از مهاجرت و جابجایی آنها جلوگیری می‌کند.
  
  
• قابلیت تورم زیاد : نبتونیتها هنگام جذب آب متورم می‌شوند. این خاصیت موجب می‌شود تا تمامی منافذ و فضاهای خالی گرفته شوند. از نبتونیت در مکانهای دفن زباله‌های رادیواکتیو به منظور ایزوله نمودن مواد و جلوگیری از مهاجرت آنها استفاده می‌شود.

استفاده از نبتونیت

از نبتونیت سدیم‌دار که دارای قابلیت جذب آب و تورم بیشتر است جهت ایزولاسیون استفاده می‌شود. برای این نبتونیت با خاک منطقه مورد نظر مخلوط می‌شود. ابتدا خاک منطقه مورد نظر برداشت می‌شود، سپس نبتونیت به میزان مناسب به خاک اضافه می‌شود و یا مخلوط خاک و نبتونیت آماده شده به منطقه حمل و در محل خاک برداری شده ریخته و بطور مناسب کوبیده می‌شود. چنانچه ترکیب خاک مناسب باشد به میزان 7 تا 8 درصد نبتونیت با آن مخلوط می‌شود که ارزانتر از مخلوط حمل شده خواهد بود. کوبیدن و متراکم نمودن خاک به همراه آب بسیار مهم و ضروری است.

پسابهای صنعتی ، خانگی و کشاورزی

پسابهای صنعتی ، خانگی و کشاورزی مهمترین عوامل آلاینده آبهای سطحی و زیزمینی‌اند. به منظور بهبود و کنترل کیفیت آبهای شرب و پسابها اقدامات زیر را می‌توان انجام داد.

خنثی نمودن اسیدیته آب و پسابها

آب و پسابهایی را که PH آنها اسیدی است می‌توان به کمک مواد قلیایی نظیر کربنات سدیم ، هیدروکسید منیزیم و یا MgO خنثی نمود. استفاده از CaO و Ca (OH)₂ به منظور بهبود کیفیت آب و پساب از گذشته متداول بوده است. CaO و یا Ca (OH)₂ بی‌کربنات کلسیم و منیزیم موجود در آب را به صورت کربنات کلسیم و هیدروکسید منیزیم رسوب داده و موجب کاهش سختی آب می‌شوند.

حذف مواد نفتی و چربیها

نبتونیتهای پوشش داده شده توسط آمینهای چهاروجهی قابلیت جذب مواد نفتی و چربی را دارند. نیتروژن آمینها با کلسیم و یا سدیم نبتونیتها در سطح جایگزین می‌شود. کلر آمین به آب وصل می‌شود و این پدیده موجب کاهش تورم نبتونیت در آب شده و در روغن آمین موجب تورم نبتونیت خواهد شد. معمولا 35 تا 45 درصد سطح نبتونیت با آمینها پوشش داده می‌شود و بقیه انرژی سطح جهت جذب عناصر فلزی سنگین آزاد باقی می‌ماند.

تصفیه با استفاده از زئولیتها

زئولیتها قابلیت جانشینی کاتیونی بسیار خوب دارند. جذب و جانشینی یونی زئولیتها انتخابی است، بنابراین از زئولیتها برای تصفیه آب استفاده می‌شود. کلینوپتالیت دارای بیشترین ظرفیت و قابلیت جانشینی کاتیونی است. یکی از مصارف عمده زئولیت در تصفیه پساب نیروگاههای اتمی به منظور جانشینی و حذف عناصر رادیواکتیو از جمله سزیم و استرانسیم است. از زئولیتها جهت کنترل و کاهش میزان گازهای CO₂ و SO₂ تولیدی در واحدهای صنعتی نیز استفاده می‌شود.

کنترل آلودگی هوا

از آنجایی که هوا در زمان کوتاه پخش و منتشر می‌شود، مواد آلاینده به سرعت می‌توانند در زمان کوتاهی از منطقه‌ای به منطقه دیگر جابجا شده و هوای نامساعد برای مردم ایجاد نمایند. بعضی از مواد آلاینده باعث ناهنجاری در نقاط مختلف جو کره زمین شده‌اند. از آنجا که هوا مهمترین ماده حیاتی برای موجودات زنده است و تاثیر آن بسیار سریع می‌باشد، کنترل مواد آلاینده هوا باید جدا مورد توجه قرار گرفته و در اجرای آن از بسیج مردمی کمک گرفت. از جمله مواد و گازهای آلاینده می‌توان SO₂ را نام برد که از طریق نیروگاههای زغالیو واحدهای صنعتی ذوب فلزات و غیره وارد جو می‌شود.

برای کنترل SO₂ می‌توان از کربنات کلسیم ، CaO ، زئولیتها و یا کربنات سدیم استفاد ه نمود. کربنات کلسیم و یا CaO با SO₂ ترکیب و موجب تشکیل ژیپس (CaSO₄ . 2H₂O) می‌شود. در یک نیروگاه زغالی با ظرفیت 2000 مگاوات در سال با مصرف 5 میلیون تن زغال سنگ ، 170000 تن گاز SO₂ آزاد می‌شود. برای جلوگیری از ورود گاز SO₂ به هوا در صورت استفاده از سنگ آهک می‌توان تا 90 درصد گاز SO₂ را به ژیپس تبدیل نمود. برای این منظور به 340000 تن سنگ آهک در سال نیاز است و در این رابطه 400000 تن ژیپس تولید می‌شود. با این کار میزان گاز SO₂ آزاد شده در جو از 170000 تن در سال به 15000 تن کاهش داده می‌شود.

مباحث مرتبط با عنوان

• آلودگی آب
• آلودگی محیط زیست
• آلودگی هوا
• آهک
• تصفیه آب
• زباله رادیواکتیو
• زئولیت
• سنگ گچ
• فسیل رادیواکتیو
• کنترل آلودگی هوا
• محیط زیست
• نبتونیت