فهرست مطالب

مهندسی منابع معدنی - سال چهارم شماره 4 (زمستان 1398)

نشریه مهندسی منابع معدنی
سال چهارم شماره 4 (زمستان 1398)

  • تاریخ انتشار: 1398/10/01
  • تعداد عناوین: 9
|
  • ملیحه عباس زاده* صفحات 1-16
    امروزه تخمین متغیر با استفاده از روش های مبتنی بر هوش مصنوعی از جمله رویکردهای جدیدی است که فرآیند تصمیم گیری موثر را در بسیاری از علوم میسر ساخته است. تخمین عیار نیز از مسایل مهم در ارزیابی ذخایر معدنی در علوم زمین به شمار می رود. روش های زمین آماری از جمله روش های متداول تخمین متغیر در علوم زمین محسوب می شوند. از آنجایی که این روش ها در رابطه با داده هایی که تعداد آن ها محدود است و ماهیت پراکندگی و غیر خطی بودن دارند تا حدودی دچار مشکل می شوند، در این مطالعه از روش رگرسیون بردار پشتیبان به عنوان یکی از روش های هوشمند در حیطه الگوریتم های یادگیری ماشین برای تخمین عیار در کانسار فسفات اسفوردی استفاده شده است. دقت مدلسازی انجام گرفته با این روش بر اساس داده های آزمایش در حدود 84 درصد شد که نشان دهنده کارایی مدلسازی انجام شده است. بر اساس نتایج به دست آمده از مدلسازی انجام گرفته به روش رگرسیون بردار پشتیبان، اقدام به تخمین عیار در محدوده مدل بلوکی کانسار فسفات اسفوردی شد. نواحی معرفی شده به عنوان مناطق پرپتانسیل در مدل بلوکی تخمین زده شده به روش رگرسیون بردار پشتیبان می تواند در ادامه فرآیند اکتشاف به عنوان محل گمانه های تکمیلی مورد برداشت قرار گیرد. همچنین بر اساس نتایج به دست آمده از روش رگرسیون بردار پشتیبان در کانسار فسفات اسفوردی، مدل تناژ- عیار متوسط تهیه شد. به عنوان نمونه بر اساس این مدل به ازای عیار حد 6 درصد، تناژ ذخیره حدود 36/15 میلیون تن با عیار متوسط 59/13 درصد به دست آمد.
    کلیدواژگان: الگوریتم یادگیری ماشین، رگرسیون بردار پشتیبان، مدل سازی، تخمین، فسفات اسفوردی
  • ابراهیم الهی زینی، فرهنگ سرشکی*، رضا خالوکاکایی صفحات 17-34
    طراحی شبکه های تهویه به دو روش دستی و رایانه ای انجام می شود. طراحی رایانه ای بر پایه روش های تقریبی ریاضی استوار است. برای طراحی شبکه های تهویه می توان از روش های تقریبی ریاضی متعددی مانند روش نیوتن- رافسون، روش هاردی کراس و مدل های اصلاح شده آن، مسیر بحرانی، تکنیک های بهینه سازی، روش خطی و برنامه ریزی غیرخطی استفاده کرد. روش نیوتن- رافسون یکی از روش های حل معادلات غیرخطی در علم ریاضی است که بر پایه تعریف مشتق و تصحیح آن استوار است. در این مقاله روش یاد شده بررسی و مشاهده شد که در بعضی از مدل ها قادر به یافتن جواب نهایی صحیح نیست و به جای همگرایی سبب واگرایی به جواب نهایی می شود. همچنین استفاده از روش نیوتن- رافسون در تحلیل شبکه های بزرگ تهویه نیازمند حجم محاسبات ریاضی زیادی است، بنابراین در این مقاله روش یاد شده اصلاح شده و روش جدیدی با عنوان روش نیوتن- رافسون بدون مشتق ارایه می شود که اولا همواره همگرا است و ثانیا در شبکه های حجیم به دلیل کاهش حجم محاسبات ریاضی سریع تر به جواب نهایی می رسد.
    کلیدواژگان: شبکه های تهویه، روش های تقریبی ریاضی، روش نیوتن- رافسون، روش نیوتن- رافسون بدون مشتق
  • علی حیدری، سید محمد اسماعیل جلالی*، مهدی نوروزی صفحات 35-57
    از جمله معیارها و عوامل تاثیرگذار بر امکان پذیری و اقتصادی بودن روش گازکردن زیرزمینی زغال سنگ (UCG) ، نشت گاز از میان درزه و شکاف های اطراف راکتور زیرزمینیUCG است. گازبند بودن راکتور UCG از نقطه نظر کنترل فرآیند و ظرفیت آلودگی آب های زیرزمینی، مساله بسیار مهمی است. عوامل مختلفی بر نشت گاز (سیال) از راکتور UCG موثرند. در این مقاله، عوامل فشار، دما و درزه داری (شامل بازشدگی، طول و شدت درزه) به عنوان مهم ترین عوامل موثر بر نشت گاز از شکستگی های موجود در توده سنگ، با کاربرد مدلسازی عددی مورد ارزیابی قرار گرفته و به عنوان مورد مطالعاتی به زغال سنگ های منطقه مزینو طبس پرداخته شده است. از برنامه کامپیوتری DFN-FRAC3D برای شبیه سازی تصادفی درزه ها و ایجاد شبکه لوله معادل و از نرم افزار Water Gems برای تحلیل جریان استفاده شده است. نتایج، حاکی از آن است که افزایش فشار راکتور و افزایش درزه داری توده سنگ اطراف راکتور، باعث افزایش شدت جریان و یا افزایش نشت گاز می شود و منحنی تغییرات شدت جریان نسبت به هر یک از این عوامل از توزیع نرمال پیروی می کند. از طرفی افزایش دمای راکتور تاثیر قابل توجهی بر شدت جریان خروجی ندارد. همچنین موثرترین عامل بر نشت سیال از راکتور UCG، عامل درزه داری است و از میان ویژگی های هندسی درزه داری شامل شدت، بازشدگی و طول درزه، عامل شدت درزه داری به عنوان مهم ‍ ترین عامل معرفی شده است.
    کلیدواژگان: مدلسازی عددی، UCG، DFN، شبکه لوله معادل، نشت گاز، زغال سنگ مزینو
  • امیر جعفرپور، مهدی نجفی* صفحات 59-79
    متان زدایی پیش از عملیات استخراج و در حین استخراج معدن، راهبرد زیست سازگاری است که جایگاه ویژه ای در صنعت زغال سنگ یافته است. عوامل و معیارهای مختلفی بر بازدهی عملیات متان زدایی اثرگذارند. بررسی رابطه میان این عوامل و نحوه اثرگذاری آن ها بر روند فرآیند گاززدایی متان، امر بسیار مهمی است که تاکنون کمتر مورد توجه قرار گرفته است. در این پژوهش، معیارهایی که بیشترین تاثیر را بر بازدهی عملیات گاززدایی دارند، مشخص شدند. سپس با به کارگیری روش مدلسازی ساختاری تفسیری (ISM)، این معیارها در سطوح مختلفی رتبه بندی شدند. نتایج این پژوهش حاکی از آن است که رتبه زغال سنگ و پارامترهای ژئومکانیکی، معیارهای فنی مربوط به حفاری چال ها و نیز ساختار زمین شناسی روباره لایه با داشتن حداکثر میزان اثرگذاری بر فرآیند گاززدایی متان معادن زیرزمینی زغال سنگ در سطح اول قرار گرفته اند. هزینه های سرمایه ای و عملیاتی مربوط به فرآیند متان زدایی نیز با قرارگیری در سطح پنجم مدل، کمترین اثرگذاری را بر متان زدایی دارند. در نهایت، با ترسیم نمودار تجزیه و تحلیل قدرت نفوذ و وابستگی (MICMAC) و بررسی آن، دسته بندی هر یک از معیارها بر اساس میزان نفوذ و وابستگی انجام شده است. با توجه به نظرات خبرگان در خصوص نتایج حاصل از پژوهش و سازگاری نتایج با شرایط واقعی، صحت نتایج پس از اعتبارسنجی توسط خبرگان و قابلیت رویکرد ISM مورد تایید بوده است و می توان از نتایج این پژوهش در راستای اهداف مدیریتی و بهینه سازی فرآیند متان زدایی معادن زیرزمینی زغال سنگ بهره گرفت.
    کلیدواژگان: متان زدایی از معادن زیرزمینی زغال سنگ (CMM)، مدل سازی ساختاری تفسیری، متان لایه زغال سنگ (CBM)
  • سجاد علیزاده کاکلر، فرامرز دولتی ارده جانی* صفحات 81-97
    مغار به عنوان فضای زیرزمینی برای ذخیره سازی پسماندهای شیمیایی، رادیواکتیو، هیدروکربن ها و همچنین جانمای نیروگاه های برق آبی مورد استفاده قرار می گیرد. ساخت مغار دارای پیچیدگی های خاصی است و یکی از مهم ترین مشکلات مربوط به آن، نشت آب است. شبیه سازی نشت به این فضاها و تخمین دقیق مقدار آن به ارزیابی دقیق خواص فیزیکی منطقه به ویژه ضریب هدایت هیدرولیکی بستگی دارد. با وجود ناهمسانگردی توده سنگ های شکسته، در اغلب مطالعات از فرض ضریب هدایت هیدرولیکی همسانگرد استفاده می شود. در این مطالعه، هدف بررسی میزان ناهمسانگردی ضرایب هدایت هیدرولیکی با استفاده از مطالعه موردی مغار نیروگاه تلمبه ذخیره ای سد رودبار لرستان است. برای این منظور،  از مدلسازی سه بعدی شبکه شکستگی های گسسته برای محاسبه مقدار نشت استفاده شده است. مطالعه آماری بر روی داده های شیب و جهت شیب درزه ها، مشخص کرد که منطبق ترین توزیع آماری متناسب با آن ها توزیع توانی است. پارامتر آزمون واتسون- ویلیامز برای شیب و جهت شیب شبکه شکستگی های مدل شده به ترتیب 54/0 و 27/0 برآورد و در نتیجه مدل اعتبارسنجی شد. با بررسی اندازه المان نماینده به ابعاد 1 تا 12 متر، اندازه مناسب برای آن 7 متر تعیین شده است. استخراج مولفه های تانسور ضرایب هدایت هیدرولیکی نشان می دهد که ناهمسانگردی هیدرولیکی توده سنگ که ناشی از شکستگی های آن است، ممکن است منجر به تفاوت بیش از 7 برابری ضریب هدایت هیدرولیکی در جهات مختلف شود.
    کلیدواژگان: تانسور هدایت هیدرولیکی، توده سنگ ناهمسانگرد، مغار، توده سنگ شکسته
  • علی یداللهی، گلناز جوزانی کهن*، علی رضایی صفحات 99-110
    سیانید ماده ای سمی است که در اغلب پساب های صنعتی وجود دارد و حذف آن به لحاظ مخاطرات زیست محیطی پراهمیت است. کانی های رسی با مکانیزم جذب سطحی قادر به جذب و حذف اکثر آلاینده ها از پساب هایند. هدف از انجام این تحقیق، بررسی تاثیر مقدار جاذب از نوع رس اسمکتیتی و زمان بر میزان جذب آلاینده سیانیدی در سیستم ناپیوسته و مدلسازی سینتیکی آن است. در این پژوهش از رس منطقه مهرجان، استان اصفهان با ابعاد ریزتر از 53 میکرومتر برای حذف سیانید از پساب صنعتی حاوی سیانید با غلظت ppm10±500 استفاده شد. نتایج آنالیز XRF و آنالیز نیمه کمی XRD نشان داد، رس مورد استفاده از نوع مونت موریلونیت سدیک با درصد وزنی حدود 76 است. تاثیر پارامترهایی مانند زمان تماس، میزان رس مورد استفاده برای حذف سیانید در ادامه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد با افزایش ده برابری مقدار نسبت وزنی محلول به جاذب رسی، آهنگ جذب آلاینده سیانید به مقدار 38 درصد افزایش می یابد. بیشترین میزان جذب (حدود 80 درصد) پس از 6 ساعت و با استفاده از 2 گرم جاذب رسی در 50 میلی لیتر محلول به دست آمد. نتایج مدلسازی سینتیکی جذب نشان داد که جذب آلاینده از مدل درجه دوم کاذب تبعیت می کند. آنالیز ایزوترم ها نشان داد که داده های حاصل بیشترین تطابق را با ایزوترم جذب فروندلیچ دارد. با توجه به نتایج به دست آمده و ملاحظات اقتصادی مانند هزینه های خرید رس در مقایسه با کربن فعال، آماده سازی سریع آن و همچنین سهولت دسترسی، به نظر می رسد رس در آینده بتواند جایگزین مناسبی برای کربن فعال باشد.
    کلیدواژگان: حذف سیانید، مونت موریلونیت سدیک، جاذب رسی، کاهش خطرات زیست محیطی
  • افشین نصیری، احمد جمشیدی زنجانی*، احمد خدادادی دربان صفحات 111-125
    آلودگی خاک به کروم، یکی از مهم ترین مشکلات زیست محیطی است و تهدیدی برای سلامت موجودات زنده و انسان ها به شمار می رود. یکی از روش های پاکسازی خاک، روش الکتروکینتیک است. در این تحقیق به بررسی اثر زمان و کنترل pH، در بازدهی روش الکتروکینتیک برای حذف کروم از خاک پرداخته شده است. برای تفسیر نتایج آزمایشات از دیاگرام پوربه استفاده شده است. با توجه به دیاگرام پوربه، در 6=Ph گونه های کاتیونی کروم سه ظرفیتی در آن pH، غالب است. در نتیجه این گونه ها به سمت کاتد منقل شده اند. در سمت آند هم محیط اکسیدی حاکم است و به همین علت گونه های آنیونی کروم در سمت آند منتقل شده اند، در نتیجه پدیده مهاجرت الکتریکی مکانیزم غالب برای انتقال کروم در این تحقیق است. در pH کمتر از 7، کروم به شکل گونه های کاتیونی و در pH بیشتر از 7 به شکل گونه های آنیونی و یا هیدروکسیدی رخ می دهد. نتایج بیانگر آن بود که کنترل pH مخازن، روش قابل قبولی در افزایش بازده استخراج کروم خواهد بود. نتایج به دست آمده از آزمایش های الکتروکینتیک بیانگر کارایی بیشتر این روش در زمان پنج روز در مقایسه با زمان سه روز است. تغییرات جریان الکتریکی حاکی از آن است که زمان سه روز برای پاکسازی کروم از خاک مناسب نیست. تشکیل گونه Cr(OH)3 در منطقه کاتد باعث کاهش جریان الکتریکی و جریان الکترواسمز شده است. بهترین راندمان حذف کلی کروم به 68 درصد در آزمایش 5 روزه بدون کنترل pH و 63 درصد آزمایش 5 روزه با کنترل pH است.
    کلیدواژگان: الکتروکینتیک، کروم، کنترل pH، پاکسازی خاک، دیاگرام پوربه
  • سارا رضایی، فرهاد محمد تراب* صفحات 127-145
    به دلیل افزایش فعالیت های صنعتی و معدنی، خاک این مناطق به وسیله فلزات سنگین آلوده می شود و ساختار و تنوع زیستی آن بهم می خورد. برای کاهش و گاه از بین بردن کامل آلودگی از روش گیاه پالایی که یک روش موثر و مقرون به صرفه است، استفاده می شود. تحقیق انجام شده با هدف مطالعه گونه های مختلف گیاهی موجود در منطقه معدنی مس دره زرشک و مدلسازی رفتار جذبی این گیاهان نسبت به عناصر مختلف موجود در منطقه بوده است تا بتوان مناسب ترین گونه های بومی منطقه را برای مطالعات گیاه پالایی با هدف کاهش اثرات و آلودگی های زیست محیطی شناسایی و معرفی کرد. بدین منظور 36 نمونه گیاهی (شامل 17 گونه مختلف) و 32 نمونه خاک با دانه بندی 140- مش و 140+ و 80- مش برداشت و پس از آماده سازی با روش های مختلف هضم، به روش جذب اتمی برای عناصر مس، آهن و سرب تجزیه شیمیایی شده و مورد تحلیل قرار گرفتند. با استفاده از چهار روش مختلف استخراج به وسیله حلال، رفتار جذبی گیاهان مدلسازی شده و بهترین روش، استخراج به وسیله حلال آلی EDTA تشخیص داده شد. در تعیین  غلظت مس با انحلال به روش سه اسید، نسبت تمرکز متوسط برابر 51/2 و در استخراج به روش DTPA برابر 72/2 ودر روش EDTA این نسبت برابر 66/3 به دست آمده است. بنابراین استخراج به روش DTPA به میزان 4/8 درصد و به روش EDTA به میزان 6/34 درصد در تمایز مناطق آلوده از مناطق بکر و غیرآلوده نسبت به استخراج به روش سه اسید بهتر عمل کرده است.  همچنین خاک با دانه بندی ریزتر (140- مش)، تمرکز بیشتری از فلز داشته و مس موجود در این ابعاد ذرات به وسیله حلال در غلظت های بالاتری جذب شده است. با محاسبه فاکتور تجمع زیستی، رفتار جذبی گونه های مختلف گیاهی در مناطق آلوده و غیرآلوده مقایسه و بر این اساس گونه های کرقیچ، شیرین بیان و فرفیون به عنوان گونه های انباشتگر و گونه های گز، خارشتر، گون و درمنه به عنوان گونه های ابراجتنابگر شناخته و معرفی شدند. گونه کرقیچ فراوانی نسبتا خوبی در منطقه داشته، بنابراین می تواند به عنوان گونه بومی معرف به هدف گیاه پالایی در این منطقه معرفی و مورد استفاده قرار گیرد.
    کلیدواژگان: استخراج بوسیله حلال، جذب بیولوژیکی، گیاه پالایی، مس دره زرشک
|
  • M. Abbaszadeh * Pages 1-16
    Nowadays, artificial intelligence methods have been broadly developed and applied for variable estimation to facilitate decision making in many fields. Grade estimation is an important issue in evaluating mineral deposits. Geostatistical methods are among the most commonly used approaches for variable estimation. Since these methods are somewhat defective in relation to limited numbers of dispersed nonlinear data, in this study, the support vector regression, a machine learning method, has been used for grade estimation in Esfordi phosphate deposit. The modeling accuracy was 84% according to the test data. Based on the results obtained from the modeling using the support vector regression method, grade estimation has been made within the block model in Esfordi phosphate deposit. The proposed potential areas in the block model can be taken as the the additional borehole sites in the further exploration stage. The tonnage-grade model was also prepared based on the results obtained by using the support vector regression modeling procedure. For example, based on this model, for a 6% cutoff grade, the reserve is about 15.36 million tons with an average grade of 13.59%.
    Keywords: Machine Learning Algorithms, Support Vector Regression, Modeling, Estimation, Esfordi Phosphate
  • E. Elahi Zeyni, F. Sereshki *, R. Khaloo Kakaie Pages 17-34
    Designing of ventilation networks is known a manual and computerized methods. Computerized method is carried out based on approximate mathematical approaches. Several approximate mathematical methods such as the Newton- Raphson, Hardy Cross and its corrected models, optimization techniques, critical path, linear and nonlinear methods can be used to design ventilation networks. One of the techniques for solving nonlinear equations in mathematical science is the Newton-Raphson method that is based on the derivative definition and its correction. This method is unable to produce valid results and also instead of convergence leads to divergence in some models. In addition, utilizing the Newton-Raphson method for analyzing of large-scale ventilation networks requires a lot of calculations. Therefore, in this paper a new method is presented naming Newton-Raphson method without derivatives. This new method is always convergent, capble to reduce mathematical calculations and it reaches to the result fast.
    Keywords: Ventilation networks, mathematical approximate methods, Newton- Raphson method, Newton- Raphson method without derivative
  • A. Heydari, S.E. Jalali *, M. Noroozi Pages 35-57
    Gas leakage through the cracks and tracks surrounding Underground Coal Gasification (UCG) is of criteria affecting the feasibility of economic methods of the UCG reactor. In terms of process control and groundwater contamination capacity, the sealing of the UCG reactor is very important. Various factors affect the gas leakage from the UCG reactor. In this paper, the parameters of pressure, temperature and joint characteristics (including opening, length and intensity) as the most important factors affecting gas leakage through rock mass fractures are examined using numerical modeling. For this purpose, The Mazino Tabas coal area is studied as a case study. The DFN-FRAC3D computer program is used to stochastically simulate joints and create an equivalent pipe network. Also, Water Gems software is used for flow analysis. The results are shown that increasing the reactor pressure and increasing the rock mass jointing around the reactor increases the flow rate and the gas leakage. On the other hand, increasing the reactor temperature does not have a significant effect on the output flow rate. Besides, jointing is the most effective factor in fluid leakage through the UCG reactor. Among the geometrical features of the joint, including the intensity, the opening and the length of the joint, the joint intensity factor has been introduced as the most important factor.
    Keywords: Numerical modeling, UCG, DFN, Equivalent Pipe network, Gas emission
  • A. Jafarpour, M. Najafi * Pages 59-79
    The Coal Mine Methane (CMM) process involves: exploration, extraction and drainage of methane gas in underground mining during extraction process. Various factors affect the CMM operation efficiency. Investigating the relationship between these factors and their effect on the process of CMM is very important which has been less attractive to researchers so far. In this research, the effective criteria on the efficiency of CMM were identified using previous studies and expert opinions. Then, the criteria were classified in different levels using the Interpretative Structural Modeling (ISM) method. Then, the underlying relationships between the variables were determined using the experience and practical knowledge of the experts. Finally, a multi-level structural model was created. The results of this study indicated that the coal rank, geomechanical parameters and technical specifications of drilling holes of gas drainage are in the first level with the maximum impact on the process of CMM of underground coal mines. The capital and operational costs related to the CMM process are also at the fifth level of the model and have the least effect on CMM operation. Eventually, by charting the “Matrice d’Impacts Croises-Multiplication Appliqúe an Classment” (MICMAC) and its review, the categorization was done for each criterion based on the degree of influence and dependency. The results of this research can be used for management purposes and methane optimization of underground coal mines.
    Keywords: Coal Mine Methane (CMM), Interpretive Structural Modeling (ISM), Coal Bed Methane (CBM)
  • S. Alizadeh Kaklar, F. Doulati Ardejani * Pages 81-97
    The importance and necessity of using underground spaces in the present era is not overlooked. Caverns are used as an important bunch of underground spaces for the storage of radioactive waste, hydrocarbons, and hydroelectric power plant projects. Construction of caverns has particular complexity and water seepage into the caverns is one of the most important problems. The purpose of the present study was to investigate the 3D modeling of the fracture network of a cavern for the pumped storage power plant of Rudbar Lorestan dam by using DFN method and 3DEC software and then determining the tensor of hydraulic conductivity by using the model. To achieve the goal, statistical analyses were performed on the in situ data extracted from the area. Power law distribution was determined as a suitable statistical distribution proportional to the data. Then, the DFN model was created and validated using the Watson-Williams test. In the following, a block model of DFN made from the fractures was constructed to determine the Representative Elementary Volume for different dimensions from 1 to 12 m. It was found that a 7-meter model was appropriate. Furthermore, the tensor of hydraulic conductivity was determined by using a hydraulic head on a generated REV.
    Keywords: Hydraulic conductivity tensor, Anisotropic, Fractured rock mass, Cavern, DFN
  • A. Yadollahi, G. Jozanikohan *, A. Rezaei Pages 99-110
    The cyanide is a highly toxic compound that is normally found in industrial wastewaters. Due to its high environmental risks, its removal is of the great importance. The clay minerals are considered to be good candidates of cyanide removal from the wastewaters. In this paper, the effect of absorbent quantity and time on the cyanide absorption using smectite clay in a batch system has been studied as well as the kinetics modeling. The clay sample from Mehrjan area with the dimension of smaller than 53 μm was used to remove the cyanide from industrial wastewaters that contains cyanide content [500±10 ppm]. The result of the XRF and semi-quantitative XRD analysis showed that the clay mineral used in this study is sodium montmorillonite with a weight percentage of 76. The effect of parameters such as different contact time and the clay quantities were investigated by clay absorbent. A 10 times increase in the clay quantity within the solution results in 38% more reduction of the cyanide content. The maximum absorption (about 80%) was observed at 6 hours of contact time using 2 grams of clay in a 50mm solution. The result of kinetics modeling showed that process was a pseudo second order adsorption reaction and the isotherms could be described by the Freundlich equation. Based on the results, several advantages of clays such as fast preparation procedure, accessibility and availability, and the reasonable price makes them appropriate replacement for activated carbon for cyanide removal from the industrial wastewaters in the future.
    Keywords: Cyanide removal, Sodium montmorillonite, Clay absorption, Environmental hazards reduction
  • A. Nasiri, A. Jamshidi, Zanjani *, A. Khodadadi Darban Pages 111-125
    In the recent years, a wide range of contaminated soil by chromium has been reported in the mining and industrial area. Soil contamination by chromium is one of the most important environmental problems that  adversely affects the health of living organisms and human beings. In this regard, electrokinetic is an effective method for soil remediation. This research, aims to investigate the effect of time and pH control on increasing the efficiency of the electrokinetic to remove chromium from contaminated soil. Pourbaix diagram used to interpret the results of experiments. According to the Pourbaix diagram, at pH = 6 trivalent chromium cationic species are dominant at this pH. As a result, these species have been migrated to the cathode. On the anode side, there is also an oxidation environment, which is caused the anionic chromium species transferred and migrated to the anode side. As a result, the phenomenon of electro-migration is the dominant mechanism for the transmission of chromium. At pH less than 7, chromium occurs in the form of cationic species and at pH greater than 7, occurs as anionic or hydroxide species. Results revealed that, reservoir pH control is an acceptable method for increasing chromium extraction efficiency. The results obtained from electrokinetic experiments indicate that this method is more efficient at five days compared to three days. The best removal efficiency of chromium from soil is 68% in 5 days experiment without pH control and 63% in 5 days test with pH control.
    Keywords: Electrokinetic, Chromium, Soil remediation, pH control, Purbaix diagram
  • S. Rezaei, F.M. Torab * Pages 127-145
    The purpose of this research was to study various plant species  and to model the absorption behavior  thereof in relation to the various elements in and around of Darreh Zereshk Copper Mine to find the most suitable indigenous species for phytoremediation study. The goal is reducing the impacts and environmental pollution of the pollutant elements. For this purpose, 36 plant samples (including 17 different species) and 32 soil samples (in two different size fractions) were taken. After preparation and application of different digestion methods, the samples were analyzed by atomic absorption method for copper, iron and lead elements. By using four different solvent extraction methods, the absorption behavior of the plants was modeled and the best method was identified as extracted by organic solvent EDTA. This solvent could better detect the absorption behavior of the plants and distinguish contaminated areas from virgin and non-contaminated areas. The soil with smaller size fraction is more enriched of the metals and the copper presented in this fraction is absorbed by the solvent at higher concentrations. This suggests that the fine particles of the soil scavenged a higher content of metal by absorption property. By calculating the bioconcentration factor, the absorption behavior of different plant species was compared in contaminated and non-contaminated areas, and accordingly, the species of “Hertia Angustifolia” , “Glycyrrhiza Globra” and “Euphorbia” were identified as accumulator species and “Tamarix”, “Alhagi”, “Astragalus” and”Artemisia Sieberi Besser” determined as hyper-excluder species. “Hertia Angustifolia” species has a fairly good abundance in the region, therefore it can be introduced and used as an indigenous indicator species for the purpose of phytoremediation.
    Keywords: Solvent Extraction, Biological Absorption, Phytoremediation, Hertia Angustifolia plant, Darreh–Zereshk Copper Mine