تخمین kdکادمیم به دو روش بچ و ستون در یک خاک شن لومی در غلظتها و شدت جریانهای مختلف

در این تحقیق از دو روش بچ و ستون برای اندازه گیری جذب کادمیم بوسیله یک خاک شنی و مقایسه kd بدست آمده از دو روش استفاده شد. برای آزمایش بچ 5 غلظت مختلف کادمیم (5، 10، 20، 30، 40، 50و60 میلی گرم در لیتر) در4 نسبت (5/2: 1 ، 1:5 ، 1:10 و 1:20) در نظر گرفته شد.نتایج نشان داد که در غلظتهای پایین کادمیم در محلول خاک فاکتور محدود کننده در جذب،میزان کادمیم است .زمانیکه نسبت خاک به محلول کاهش می یابد جذب افزایش می یابد.با توجه به نتایج آزمایش بچ به نظر می رسد روند جذب کادمیم در آزمایش بچ از شکل سینوسی تبعیت می کند، به این معنا که پس از جذب اولیه کادمیم و زمانیکه غلظت کادمیم جذب شده به یک مقدار معینی افزایش می یابد، با ادامه افزایش غلظت کادمیم در فاز محلول، میزان جذب شروع به کاهش می کند. در این حالت زمانیکه غلظت کادمیم در محلول خاک پایین است، کاهش جذب کادمیم در نسبتهای خاک به محلول بالاتر آغاز می شود وبه عکس زمانیکه غلظت کادمیم در محلول خاک بالا باشد ،کاهش جذب کادمیم از نسبتهای خاک به محلول پایینتر آغاز می شود .سپس پس از واجذب کادمیم، فاز دوم جذب آغاز می شود اما میزان کادمیم جذب شده هرگز به میزان اولیه نخواهد رسید. فاز دوم جذب زمانیکه غلظت کادمیم در محلول خاک بالا باشددر نسبتهای بالاتر از 1:20و در حالتیکه غلظت کادمیم محلول کم باشد در نسبتهای کمتر از 1:20 آغاز می شود. همچنین در آزمایشات بچ، زمانیکه نسبت خاک به محلول کمتر از1:20بود، جذب و kd تحت تاثیر غلظت کادمیم محلول خاک بود و در حالتیکه غلظت کادمیم در محلول خاک افزایش یافت جذب کادمیم نیز افزایش یافت،اما وقتی نسبت خاک به محلول بالابود غلظت کادمیم در محلول خاک عامل اصلی موثر برkd نبود و در واقع اثر غلظت تحت تاثیر غیر مستقیم نسبت خاک به محلول قرار گرفت. کاهش نسبت خاک به محلول به همراه افزایش غلظت کادمیم سبب کاهش ph خاک گردید که این کاهش ph لزوما به معنای افزایش جذب کادمیم در خاک نیست بلکه می توان گفت پتانسیل جذب افزایش می یابد. روند تغییرات kd در آزمایش بچ با نسبت خاک به محلول در غلظتهای اولیه مختلف، تقریبا یکسان بوده و با کاهش نسبت خاک به محلول، کاهش می یابد. در مقایسه همدماهای مختلف جذب، مدل های خطی و فروندلیچ تنها برای نسبت 5/1:2معنی دار بودند در حالیکه مدل لنگ مویر درمحدوده وسیعتری از خاک به محلول معنی داربود.روند مقایسه مقدار عددی kdبه دست آمده از ایزوترمهای مختلف به شرح ذیل می باشد: kd لنگ مویر < kd مدل خطی < kd فروندلیچ . در مطالعات ستون سه غلظت محلول کادمیم( 5،20و40 میلی گرم در لیتر ) در سه شدت جریان ks5/0، ks، ks5/1 به خاک اعمال شد، نتایج نشان داد پس از یکسان شدن غلظت کادمیم ورودی و خروجی، با ادامه جریان غلظت در خروجی افزایش یافت به طوریکه غلظت درمحلول خروجی بیشتر از غلظت ورودی گردید. همچنین مشاهده گردید با ادامه جریان ورودی، رفته رفته سرعت خروج زهاب از ستون خاک افزایش یافت، این موضوع بیانگر این است که خصوصیات فیزیکی خاک در اثر جریان محلول کادمیم از ستون خاک دچار تغییراتی می گردد. زمانیکه غلظت اولیه کادمیم پایین بود (5 میلی گرم در لیتر) با افزایش شدت جریان kd افزایش یافت چرا که کادمیم بیشتری در دسترس قرار گرفت. اما زمانیکه غلظت کادمیم در محلول بالابود به علت عدم وجود سایتهای خالی برای جذب، با افزایش شدت جریان، جذب و kd کاهش یافت. برازش ایزوترم های مختلف جذب برای آزمایش ستون، همبستگی بیشتری با مدل لنگ مویر نشان داد، همچنین میزان کادمیم جذب شده به خاک در روش ستون بیشتر از روش بچ بود، اما kd بدست آمده از ایزوترمهای مختلف روند مقایسه ای مشابه روش بچ داشت.