Procjena prirodnog zeolita kao punila u propusnim reaktivnim barijerama za remedijaciju podzemne vode onečišćene kadmijem i cinkom

Ispitana je mogućnost primjene prirodnog zeolita klinoptilolita kao punila u propusnim reaktivnim barijerama (PRB) za zaštitu podzemnih voda od onečišćenja teškim metalima. Za simuliranje dinamičkih uvjeta u podzemlju provedeni su eksperimenti u koloni na nepomičnom sloju prirodnog zeolita klinoptilolita propuštanjem binarne vodene otopine kadmija i cinka od vrha prema dnu kolone pri protocima od 1, 2, 3 i 4 mL/min. Iz dobivenih eksperimentalnih rezultata izračunati su koeficijent raspodjele (Kd) i koeficijent zadržavanja (Rd), kako bi se procijenio potencijal zeolita za sorpciju i zadržavanje kadmija i cinka u barijeri. Također su izračunati hidrodinamički koeficijent disperzije (DL) i hidrodinamički disperzijski koeficijent zadržavanja (DLR) u svrhu procjene utjecaja hidrodinamičke disperzije na širenje onečišćenja u podzemnoj vodi i zaobilaženje postavljenje barijere. Za sve ispitane protoke dobivene su veće vrijednosti Kd i Rd za kadmij nego za cink što upućuje na bolju raspodjelu i zadržavanje kadmija u sloju zeolita. Razlog tome je njegov manji hidratizirani ionski radijus u odnosu na cink, što mu omogućuje bolju pokretljivost, a time i vezanje na slobodna aktivna mjesta na zeolitu. Povećanjem protoka manja je razlika između Kd i Rd za kadmij i cink jer je uslijed kraćeg vremena kontakta kompeticijski efekt između kadmija i cinka manje izražen. Vrijednosti DL i DLR za oba iona rastu porastom protoka, povećavajući njihovo širenje u poroznom mediju uslijed hidrodinamičke disperzije, što u konačnici može dovesti do zaobilaženja postavljene barijere. Najbolja raspodjela i zadržavanje iona u zeolitnoj barijeri uz njihovo minimalno širenje postignuta je za najmanji protok otopine od 1 mL/min (0, 01277 m/min) koji je od svih ispitanih protoka najbliži prosječnom protoku podzemne vode (≈ 0, 00003 m/min). Dobiveni rezultati ukazuju na mogućnost primjene prirodnog zeolita klinoptilolita kao punila u propusnim reaktivnim barijerama u svrhu zaštite podzemnih voda od onečišćenja teškim metalima.