تأثیر کاربرد سدیم دودسیل بنزن سولفونات (SDBS) بر برخی ویژگی‌های خاک

Abstract

سابقه و هدف: سدیم دودسیل بنزن سولفونات (SDBS) به‌عنوان یک سورفکتانت آنیونی از طریق آب خاکستری، لجن فاضلاب و آفت‌کش‌ها وارد خاک شده و ویژگی‌های فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک را متأثر می‌سازد. هدف از این مطالعه بررسی اثر SDBS بر برخی ویژگی‌های شیمیایی و فیزیکی یک خاک لوم بود.مواد و روش‌ها: در این تحقیق، اثر SDBS به‌عنوان عامل بین‌موردی در چهار سطح (0، 01/0، 05/0 و 25/0 درصد) و اثر زمان به‌عنوان متغیر درون‌موردی در یازده سطح (25/0، 2، 7، 14، 21، 28، 35، 49، 63، 77 و 91 روز) بر ویژگی‌هایpH ‌، EC، آهن، منگنز، روی و مس فراهم، شاخص مواد آلی محلول و کربن آلی در قالب طرح اندازه‌گیری‌های مکرر با سه تکرار بررسی شدند. بررسی اثر کاربرد SDBS بر غلظت سولفات فراهم خاک، نسبت جذب سدیم، درصد اشباع، چگالی ظاهری و شاخص پایداری خاکدانه‌ در قالب طرح کاملاً تصادفی، در پایان 95 روز انکوبه‌کردن خاک‌ها در سه تکرار انجام شد. بدین منظور، 15 کیلو‌گرم خاک در12 ظرف پلی‌اتیلنی ریخته شد. سپس، محلول SDBS در سطوح یادشده اسپری شده و خاک‌ها به‌مدت 95 روز در دمای اتاق نگهداری گردیدند. خاک داخل ظروف با استفاده از یک صفحه مشبک به دو بخش برای نمونه‌برداری‌های دست‌نخورده (ویژگی‌های فیزیکی) و دست‌خورده (ویژگی‌های شیمیایی) تقسیم گردید. نهایتاً، ویژگی‌های خاک در روزهای یاد شده مورد اندازه‌گیری قرار گرفتند.یافته‌ها: مقادیر pH و EC خاک در طی مدت انکوبه‌کردن برای همه سطوح SDBS به‌ترتیب کاهشی و افزایشی بودند. pH خاک در سطح 25/0 درصد SDBS‌، ابتدا بیشتر و سپس کمتر از شاهد بود. مقادیر نهایی EC خاک برای سطوح 01/0‌، 05/0 و 25/0 درصد SDBS (3/543، 7/693 و µS cm-1 0/786) بیشتر از شاهد (S cm-1µ 3/513) بودند. غلظت آهن فراهم برای سطوح صفر، 01/0‌، 05/0 و 25/0 درصد SDBS به‌ترتیب از 51/3‌، 88/3‌، 02/4 وmg kg-1 56/4 در شش ساعت اول انکوبه‌کردن به حد تقریباً ثابت mg kg-1 19/2 در روز شصت و سوم کاهش یافت. از این زمان به بعد، فقط برای دو سطح 01/0 و 05/0 درصد SDBS یک افزایش مشاهده شد. غلظت منگنز فراهم خاک نیز با زمان کاهش یافت. با‌این‌حال، رابطه مستقیم بین غلظت فراهم این کاتیون فلزی و سطح کاربرد SDBS فقط در هفته اول انکوبه‌کردن مشاهده شد و بعد از آن تغییرات نامنظم بود. برعکس، این رابطه مستقیم برای فلز روی در ابتدای آزمایش وجود نداشت و فقط در ماه آخر انکوبه‌کردن مشاهده شد. روند کاهش و به‌دنبال آن افزایش غلظت فراهم فلز برای مس نیز مشاهده شد ولی اثر متقابل SDBSو زمان معنادار نبود. غلظت فراهم هر چهار فلز با افزایش سطح SDBS افزایش یافت و این افزایش به‌طور متوسط از ترتیب زیر پیروی کرد: ≈ Cu Mn < Fe < Zn. شاخص مواد آلی محلول، تغییرات غلظت SDBS در خاک را به‌نحو منظم‌تری در مقایسه با کربن آلی خاک نشان داد. همچنین، سولفات فراهم خاک و SAR با افزایش سطح SDBS به‌طور معنا‌داری افزایش یافتند. در بین ویژگی‌های فیزیکی خاک، فقط پایداری خاکدانه در تیمار 25/0 درصد SDBS به‌طور معناداری کاهش یافت.نتیجه‌گیری: به‌طور‌کلی، نتایج نشان داد که تاثیر افزودن SDBS بر تغییرات غلظت فراهم آهن، منگنز، روی و مس در خاک با زمان برای هر فلز متفاوت بود. لذا، تغییرات شکل فراهم یون‌های فلزی در خاک بعد از افزودن آب خاکستری، نه‌تنها به‌دلیل محتوای موجود آن‌ها در آب خاکستری است، بلکه سورفکتانت به‌تنهایی نیز قادر است این تغییرات را ایجاد کند. مقادیرEC و SAR خاک با افزایش سطح SDBS به‌طور معناداری افزایش یافتند. با‌این‌حال، پایداری خاکدانه فقط با افزودن بالاترین سطح SDBS به‌طور معناداری کاهش یافت.

Keywords

• آب خاکستری
• پایداری خاکدانه
• سورفکتانت
• سولفات فراهم
• شاخص مواد آلی محلول