An experimental study on the use of natural zeolite for CU, PB and Zn immobilization in soil

Abstract

An experiment of the immobilization of heavy metals Cu, Pb and Zn in soil by means of natural zeolite was performed in the laboratory. The natural zeolite employed was from a deposit near the village of Sokyrnytsia in the Ukrainian Transcarpathian region. Sandy soil was contaminated by Cu2+, Pb2+ and Zn2+ nitrates at three contamination levels, 50, 100 and 500 mg/kg of each metal. Sandy soil samples contaminated with three different concentrations of three metal solutions were mixed with 5%, 10% and 20% of zeolite. 200 ml of distilled water was added to each plastic container with soil and zeolite mixtures and left for 1 month. After one month sandy soil samples of 0.5 g from each plastic container were analysed by ICP-OES. Zeolite immobilised metals in the order: Pb2+ > Zn2+ > Cu2+.

Šiuo metu egzistuoja gausybė skirtingų dirvožemio valymo metodų, naudojamų sprendžiant dirvožemio prie greitkelių užterštumo problemą. Daugelis sunkiųjų metalų šalinimo metodų yra brangūs ir neefektyvūs arba sunkiai pritaikomi. Gana sunku pašalinti arba pakeisti užterštą dirvožemį kelio aplinkoje švariu. Būtina sukurti paprastą, efektyvų, aplinkai palankų bei pigų dirvožemio valymo metodą. Dirvožemio valymo tikslas yra sustabdyti teršalų migraciją į gilesnius dirvožemio sluoksnius bei gruntinį vandenį. Taigi metalų sulaikymas yra vienas iš in situ metodų, naudotinų sprendžiant šią problemą. In situ metalų sulaikymas nebrangiais sorbentais, tokiais kaip mineralai ceolitai, – daug žadantis alternatyvus dirvožemio valymo metodas. Eksperimento metu naudotas gamtinis ceolitas iš Sokirnicos telkinio Ukrainoje. Smėlio tipo dirvožemis buvo užterštas Cu2+, Pb2+ ir Zn2+ nitratais trimis užterštumo lygiais – 50, 100 ir 500 mg/kg kiekvieno metalo. Vėliau mėginiai buvo sumaišyti su 5%, 10% ir 20% ceolito. Po mėnesio buvo atlikta 0,5 g smėlio tipo ėminių iš kiekvienos plastikinės dėžutės ICP-OES analizė. Metalus ceolitas sorbavo šia seka: Pb2+ > Zn2+ > Cu2+.