دراسة توزيع المعادن الثقيلة في زيوت المحركات المستخدمة بواسطة تحليل عينات من اعمدة التربة

في وقتنا الحاضر ازداد اانتباه الجمهور بمشكلة التلوث البيئي لما له من آثار سلبية على مختلف مكونات البيئة كالتربة والنبات ومياه الشرب واالهواء والحياة المائية . هذه الاطروحة تركز على الآثار البيئية لزيوت المحركات المستخدمة لهذه وخاصة من نوع ( (15W-40 على التربة والمياه. الهدف الرئيسي لهذا البحث هو دراسة المعادن الثقيلة التي تتلوث بها زيوت المحركات المستخدمة خلال عمل المحرك واحتمالية تلويث تلك الزيوت للتربة والمياه الجوفية.في هذه الدراسة تم استخدام 5 لترات من زيت غير المستعملة ومثلها من الزيت المستعمل وكلاهما من نوع( (15W-40والتي تم شراؤها من محطة شيل لزيوت السيارات في مدينة نابلس. تم جمع كمية من التربة الحمراء من مساحة نصف دونم في قرية شوفة التي تقع على بعد حوالي 4 كيلومتر الى الجنوب الشرقي من مدينة طولكرم مع مراعاة ان المنطقة التي تم جمع التربة منها بعيدة عن مصادر التلوث. تم اجراء فحوصات لعينة من التربة في مركز البحوث البيلوجية والكيميائية وفي مختبر التربة التابع لكلية الهندسة في جامعة النجاح الوطنية حيث تم قياس درجة الحموضة والرطوبة ونسبة المواد العضوية وتحليل نسيج التربة ثم تم تعبئة تلك التربة في ثلاثة انابيب بلاستيكية بقطر 6انش وطول 140 سم لكل منها. في هذا البحث تم قياس تراكيز كل من الزنك والرصاص والكروم والمنغنيز والنحاس في كمية من زيت المحركات المستخدم ((15W-40 وفي كمية مماثلة من نفس النوع من الزيت غير المستخدم حيث كان هناك فرقا في التركيز فوجد ان تركيز المعادن الخمسة التي تم قياسها في الزيت المستخدم اعلى منه في الزيت غير المستخدم.فوجد ان تركيز الزنك 23,23 ,والرصاص 0,6 والمنغنيز 34 والكروم 0,097 والنحاس 0,072جزء في المليون في عينة الزيت المستخدم بينما وجد ان تركيز الزنك 3,9 والرصاص 0,4 والمنغنيز 28,8 والكروم 0,064 والنحاس 0,01 جزء في المليون في عينة الزيت الجديد (غير المستخدم). في هذا البحث تم دراسة خصائص ادمصاص التربة لكل من عنصري الزنك والرصاص من خلال دراسة اثر درجة الحرارة في المدى (15-45س0) فوجد ان اكبر ادمصاص حصل عند 45س0 ثم اثر درجة الحموضة في المدى (2-13) فكان الادمصاص الاكبر عند درجة الحموضة 13لكل من الزنك والرصاص. كذلك اثر تركيز الملوثات الابتدائي في المدى (10- 50 جزء في المليون) فكان اكبر ادمصاص عند التركيز الاقل (10جزء في المليون) اما عامل كمية التربة فقد تم دراسته في المدى(0,5 – 3 غم) فكانت اكبر ازالة لكلا المعدنين عند 3 غم ترب, وفي حالة زمن التعريض فقد تم تغيير الزمن من (10 - 90 دقيقة) وحصل الاتزان عند الزمن 90 دقيقة. تم اضافة لترين من الزيت المستخدم للعمود الأول ولترين من الزيت الجديد للعمود الثاني بينما اضيفت ال(50جزء في المليون)للثالث وبعد ذلك تم اضافة ماء مقطر للاعمدة الثلاثة ولمدة خمسة أيام متتالية حتى رشح الماء من الانابيب الثلاثة ثم تم قياس تراكيز كل من الزنك والرصاص في عينات تربة اخذت من ارتفاعات مختلفة للاعمدة الثلاث وأشارت الفحوصات ان التركيز اكبر ما يمكن في المنطقة العلوية الا انه وجد تراكيز اقل في المناطق السفلية للاعمدة مما يدل على امكانية تسرب تلك الملوثات للمياه الجوفية. تم تفسير نتائج الادمصاص عند الاتزان من خلال لانجمور وفريندليش فكان النموذجان مناسبين لتفسير عمليةالادمصاص لكل من الزنك وللرصاص. للتحقق من آليات الادمصاص تم تطبيق نماذج الحركة: نموذج الاعتماد من الدرجة الأولى ظاهريا ونموذج الاعتماد من الدرجة الثانية وكذلك نموذج تدفق الدقائق الى داخل الجسيمات وقد اتفقت تلك النماذج مع النتائج التي تم الحصول عليها الا ان نموذج الاعتماد من الدرجة الثانية كان هو الاكثر توافقا. كذلك تم حساب ثوابت ثيرموديناميكية مثل طاقة جيبس ΔG0والمحتوى الحراري ΔH0 والتغير في الاعتلاΔS0. وقد اظهرت النتائج ان عملية الادمصاص كانت تحدث تلقائيا وكانت طاردة للحرارة.