Kirlenmiş topraklardan kurşun giderimine farklı EDTA tuzlarının etkisi

Özet

Topraklarda ağır metal kirliliği, ciddi çevre sorunları yaratır ve kirlenmiş toprakların ıslahı yada arıtımı (remediasyonu) gerekir. Toprak yıkama tekniği genellikle topraktaki labil ağır metal türlerini gidermede kullanılır ve oldukça verimli bir metotdur. Asit, baz yada şelat ajanları kullanan toprak yıkama tekniği, günümüzde hala konvansiyonel yaklaşımlardan biri olmaya devam etmektedir. Bu araştırmanın amacı, bazı şelat ajanlarının kirlenmiş topraklardan Pb giderilmesine etkisini belirlemektir. Yapay olarak kirletilmiş 2 toprak (Toprak 1 ve Toprak 2) ve doğal olarak kirli bir topraktan (Toprak 3), yaygın ve geleneksel olarak kullanılan $Na_{2}EDTA$nın Pb giderim verimine etkisi, FeEDTA ve ZnEDTA ile karşılaştırılmıştır. En etkili yöntemi belirlemek için, farklı konsantrasyonlarda (0,01, 0,05 ve 0,1 M) ve katı-sıvı oranlarında (1:5, 1:10, 1:20), $Na_{2}EDTA$, FeEDTA ve ZnEDTA ile yıkama deneyleri yapılmıştır. Sonuçlar, topraktan Pb giderme etkinliğinin artan EDTA konsantrasyonları ile arttığını ve kullanılan şelat ajanlarının Pb giderim verimliliğinin sırayla $Na_{2}EDTA$> FeEDTA > ZnEDTA şeklinde gittikçe azaldığını göstermiştir. Maksimum Pb giderimi 0,1 M Na2EDTA ile 1:20 katı-sıvı oranında elde edilmiştir. 0,1 M $Na_{2}EDTA$ ile 1:20 katı-sıvı oranında Pb giderim verimi, Toprak 1 için %77, Toprak 2 için %68 ve Toprak 3 için %99 oranında elde edilmiştir. Kesikli olarak yapılan deney sonuçları, içerdikleri toplam Pb konsantrasyonu dikkate alınarak Toprak 2 (1047 mg $kg^{-1}$) ve Toprak 3 (28130 mg $kg^{-1}$) için 0,05 M $Na_{2}EDTA$, ZnEDTA ve FeEDTA yıkama çözeltileri ile Pbnin toprakta EDTA ile yapması muhtemel kompleksler FITEQL programı ile karşılaştırılmış ve deneysel bulgular, model ile uyumlu bulunmuştur.

Abstract

Heavy metal pollution in soils is a serious environmental problem and should be remediated. Soil washing remediation techniques usually remove the labile heavy metal species from the soil and have potential as an effective method. The soil washing technique using acids, bases or chelating agents remains still one of the conventional approaches. The objective of this study was to determine the effect of some chelating agents on the removal of Pb from the contaminated soils. The most commonly and traditional used ethylenediaminetetraacetic acid ($Na_{2}EDTA$) was compared to FeEDTA and ZnEDTA for their ability to remove Pb from artifically contaminated two soils (Soil 1 and Soil 2) and a highly-contaminated soil (Soil 3). To determine the most efficient method, batch washing experiments were conducted with $Na_{2}EDTA$, FeEDTA, and ZnEDTA at different concentrations (0.01, 0.05 and 0.1 M) and solid (m) to liquid (v) ratios (1:5, 1:10, and 1:20). Results showed that the removal efficiency of Pb from soil increased with increasing EDTA concentrations, and the efficiency of chelating agents used for Pb removal decreased in the order $Na_{2}EDTA$ > FeEDTA > ZnEDTA. The maximum Pb removal were obtained with the solid-liquid ratio of 1:20 in 0.1 M $Na_{2}EDTA$. Lead removal was achieved 77% for Soil 1, 68% for Soil 2, and 99% for Soil 3 with 0.1 M $Na_{2}EDTA$ at 1:20 solid to liquid ratio. The results obtained from batch experiments which taking into account total concentrations of Soil 2 (1047 mg $kg^{-1}$) and Soil 3 (28130 mg $kg^{-1}$) for the 0.05 M $Na_{2}EDTA$, ZnEDTA and FeEDTA washing solutions, Pb complexes in the soil compared with FITEQL program and the experimental findings were consistent with the model.