المواد الخافضة للتوتر السطحي لها خصائص ترطيب جيدة

2022-06-01 00:33:59

يمكن لبعض المواد الخافضة للتوتر السطحي أن تعزز إزالة أيونات المعادن الثقيلة من جزيئات التربة. يعتمد التأثير العلاجي لهذه المواد الخافضة للتوتر السطحي على المعادن الثقيلة في التربة على طبيعتها الأنيونية (المشحونة سالبة). يمكنها أن تمتز في التربة وتتحد مع أيونات المعادن الثقيلة، بحيث يمكن فصلها عن جزيئات التربة إلى محلول التربة ودمجها في مذيلات خافضة للتوتر السطحي.

هناك القليل من الدراسات حول تأثيرات المواد الخافضة للتوتر السطحي على معالجة المعادن الثقيلة في التربة، ولكن تم إحراز تقدم جيد. موليجان وآخرون. دراسة منهجية لتأثير المواد الخافضة للتوتر السطحي على إزالة المعادن الثقيلة من التربة والرواسب. أولاً، استخدموا البروتينات الدهنية لإزالة النحاس والزنك من التربة الملوثة بالهيدروكربونات. لأول مرة، تم استخدام المواد الخافضة للتوتر السطحي في معالجة التربة الملوثة بالمواد العضوية والمعادن الثقيلة. أظهرت النتائج التجريبية أنه تمت إزالة 70% من أيونات النحاس وإزالة 50% من الملوثات الهيدروكربونية. ومن الواضح أن هذه النتيجة مثالية للغاية. وفي وقت لاحق، أثبتوا كذلك جدوى تطبيق البروتينات الدهنية الأنيونية الخافضة للتوتر السطحي والرامنوليبيد في معالجة المعادن الثقيلة من خلال تجارب الدفعات المتسلسلة، وكشفوا عن آلية عملها. إن البحث عن المواد الخافضة للتوتر السطحي المناسبة والظروف المناسبة ودراسة آثارها على التربة الملوثة بالمركبات (العضوية والمعادن الثقيلة) سوف يصبح محور تطبيق المواد الخافضة للتوتر السطحي في معالجة المعادن الثقيلة.

تتمثل عملية التسميد في استخدام الكائنات الحية الدقيقة لجعل المادة العضوية في النفايات الصلبة تخضع لتحلل كيميائي حيوي تحت ظروف معينة من درجات الحرارة والرطوبة ودرجة الحموضة لتشكيل مادة مشابهة للتربة الدبالية. مع زيادة عدد سكان المناطق الحضرية، فإن كفاءة أساليب التسميد التقليدية لا يمكن أن تلبي المتطلبات. بالنظر إلى مزايا المواد الخافضة للتوتر السطحي في معالجة التربة، ينبغي أن يكون من الممكن تطبيق المواد الخافضة للتوتر السطحي في عملية التسميد لتحسين كفاءة التسميد. وقد تشمل وظائفها ما يلي:

(1) يؤدي تأثير الامتصاص للمواد الخافضة للتوتر السطحي إلى إزالة المواد العضوية من جزيئات السماد إلى المرحلة السائلة الخلالية للسماد، ثم تتحلل بواسطة الكائنات الحية الدقيقة، مما يقلل بشكل غير مباشر من وقت التسميد.

(2) قد يؤدي وجود المواد الخافضة للتوتر السطحي إلى تقليل التوتر السطحي للطور السائل بين جزيئات السماد، مما يفضي إلى انتقال المادة العضوية والبكتيريا، ويجعل المادة العضوية على جميع مستويات السماد ملامسة تمامًا للبكتيريا، مما سيؤدي حتماً إلى تحسين كفاءة التسميد.

(3) قد تؤدي إضافة المواد الخافضة للتوتر السطحي إلى تعزيز انتقال وانتشار الماء في جزيئات السماد، بحيث يمكن للمياه اختراق الطبقة العميقة من السماد في وقت قصير. علاوة على ذلك، تتمتع المواد الخافضة للتوتر السطحي بخصائص ترطيب جيدة، والتي يمكن أن تبطئ تبخر الماء في السماد وتساعد في الحفاظ على نشاط الكائنات الحية الدقيقة لفترة طويلة.