معالجة تربة الحقول النفطية الملوثة بالمواد المشعة ذات المنشأ الطبيعي بطريقة الاستخلاص الكيميائي

المؤلفون

  • Zaidoon H. Ibrahim قسم الفيزياء، كلية العلوم، جامعة بغداد، بغداد، العراق.
  • Asia H. Al-Mashhadani قسم الفيزياء، كلية العلوم، جامعة بغداد، بغداد، العراق.

DOI:

https://doi.org/10.21123/bsj.2024.9968

الكلمات المفتاحية:

الترشيح الكيميائي, EDTA ، كاشف HPGe، NORM، 226Ra ,228Ra

الملخص

يعد تلوث التربة بالمواد المشعة التي تحدث بشكل طبيعي (NORM) مشكلة شائعة في حقول النفط مما يؤدي إلى برامج مكلفة للمعالجة والتخلص النهائي (الطمر), حيث ان أهم النويدات المشعة في هي 226Ra  و228Ra  . تركز هذه الدراسة على معالجة التربة الملوثة  ب NORM لتقليل النشاط الاشعاعي ضمن الحدود المسموح بها والذي ينعكس على تقليل مخاطر الإشعاع على العمال والجمهور والبيئة. تناولت الدراسة المعالجة الكيميائية لعينتين من التربة عن طريق اختبار الترشيح باستخدام التنقنيات المنفردة والمتتابعة بمذيبات كيميائية مخففة عضوية وغير عضوية (مثل HNO3 وHCl وC₆H₈O₇ وC2H4O2 وEDTA وH2SO4 )، حيث تم قياس تراكيز النشاط الأولي لـ 226Ra  و228Ra  باستخدام محلل مطيافية كاما بكاشف الجرمانيوم عالي النقاوة (HPGe) ، حيث كانت 59674.7 ± 2731.2 و 7058.2 ± 451.07Bq.kg-1 على التوالي للعينة الأولى، في حين كانت 7666.6 ± 615.4 و 826.36 ± 143.4 Bq.kg-1 للعينة الثانية. الاستخلاص المتسلسل انجز في ثلاث خطوات متتالية (تعديل الحامضية وتبادل الأيونات والترشيح بالمذيب النهائي). أن الترشيح المنفرد أعطى نتائج ضعيفة في استخراج نظائر الراديوم من التربة بواسطة المحاليل المخففة, بينما الترشيح المتسلسل كان أفضل ، وجد أن المذيبات الأكثر فعالية هي حمض الأسيتيك (M (C2H4O22 مع نسبة سائل إلى صلب L:S قدرها 5 mL/g عند درجة حرارة  40 ˚C للعينة الأولى، حيث 78.4% و80.6% من 226Ra  و228Ra  تم ازالتها وتحويلها إلى الطور المائي، بينما تمت إزالة 87.9% و91% باستخدام 2M HNO3 للعينة الثانية وبنفس الظروف.

المراجع

Salahel DK, Rashed W. Assessment of norm levels and radiological hazards from petroleum extraction in the onshore oil fields, Egypt. Radiat Prot Dosimetry. 2021; 194(4): 223–332. https://doi.org/10.1093/rpd/ncab099

Shihab AK, Al-Mashhadani AH. The Danger Arising From Exposure to Natural Radionuclides as A Result of Working in Majnoon Oil Field in Southern Iraq. AIP Conf Procs. 2022; 2394: 090045. https://doi.org/10.1063/5.0121015

Al-Haleem AA, Al-Razaq A. Oilfield Produced Water Management: Treatment, Reuse and Disposal. Baghdad Sci J . 2012; 9(1):124–32.

International Atomic Energy Agency IAEA. The Environmental Behaviour of Radium: Technical Reports Series No. 476. Austria-Vienna: The IAEA; 2014. 188-210.

International Atomic Energy Agency IAEA. Management of Residues Containing Naturally Occurring Radioactive Material from Uranium Production and Other Activities: No. SSG-60

Specific Safety Guides. Austria-Vienna: The IAEA; 2021. 6–58.

Ali MM, Zhao H, Zhongyu L, Maglas NM. Concentrations of TENORMs in the petroleum industry and their environmental and health effects. RSC Adv. 2019; 9(67): 39201-39229. https://doi.org/10.1039/c9ra06086c

Attallah MF, Abdelbary HM, Elsofany EA, Mohamed YT, Abo-Aly MM. Radiation safety and environmental impact assessment of sludge TENORM waste produced from petroleum industry in Egypt. Process Saf Environ Prot. 2020; 142: 308–316. https://doi.org/10.1016/j.psep.2020.06.012

Hilal MA, Abdelbary HM, Mohamed GG. Physicochemical and radiation hazardous properties of scale TENORM waste: evaluation by different analytical techniques. Radiochemistry. 2018; 60: 444-449.

Afifi EM El, Mansy MS, Hilal MA. Radiochemical signature of radium-isotopes and some radiological hazard parameters in TENORM waste associated with petroleum production: A review study. J Environ Radioact. 2023; 256: 1-16. https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2022.107042

Ibrahim ZH , Al-Mashhadani AH. Radionuclides Determination and Hazard Indices Assessment of NORM Contaminated Soil for Oil Fields in Southern Iraq. Iraqi J Sci. 2024; 65 (11).

Arneodo F, Balata M, Benabderrahmane ML, Bruno G, Giovanni DA, Fawwaz O. Characterization of Naturally Occurring Radioactive Material (NORM) Generated from the Lower Cretaceous Carbonate Formations in the Arabian Peninsula and Gulf. BHM Berg- und Hüttenmännische Mo. 2020; 165(8): 353–363. https://doi.org/10.1007/s00501-020-01011-z

Al-Mashhadani AH, Ibrahim ZH. Remediation of Contaminated Soil with Radium -226 and 228 by Various Methods. J Radioanal Nucl Chem. 2024; 57(1D).

Hilal MA, Attallah MF, Mansy MS, El Afifi EM. Examination of the parameters affecting of 222Rn emanation for some industrial and environmental samples using gamma-spectroscopy. Appl Radiat Isot. 2022; 186:110272. https://doi.org/10.1016/j.apradiso.2022.110272

Rejah BK. Specific activities of natural radionuclides and annual effective dose due to the intake of some types of children powdered milk available in Baghdad markets. Baghdad Sci J. 2017; 14(3): 619–24. http://dx.doi.org/10.21123/bsj.2017.14.3.0619

Kirby HW, Murrell L Salutsky W. The Radiochemistry of Radium, Annual Reports Section ‘A’ (Inorganic Chemistry) Nuclear Science Series. National Academy of Sciences: National Research Council Printed in USA; 1964; 76: 247. https://doi.org/10.1039/ic9797600247

Attallah MF, Hamed MM, El Afifi EM. Remediation of TENORM scale waste generated from petroleum industry using single and mixed micelles solutions. J Mol Liq. 2019; 294: 111565. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2019.111565

Awwad NS, Attallah MF, El-Afifi EM, Ibrahium HA, Aly HF. Overview about Different Approaches of Chemical Treatment of NORM and TE-NORM Produced from Oil Exploitation. Advances in Petrochemicals. InTech; 2015. Chap 5: 85-113. http://dx.doi.org/10.5772/61122

Garner J, Read D. Optimisation of radium removal from saline produced waters during oil and gas extraction. Minerals. 2020; 10(3): 1–11. https://doi.org/10.3390/min10030278

Al Abdullah J, Al-Masri MS, Amin Y, Awad I, Sheaib Z. Chemical fractionation of radium-226 in NORM contaminated soil from oilfields. J Environ Radioact.. 2016; 165: 47–53. https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2016.09.003

El Afifi EM, Shahr El-Din AM, Hilal MA. Kinetics and mechanism of radium-isotopes dissolution in TENORM scale waste associated with petroleum production using certain organic carbon source: lactic acid solution. Environ Sci Pollut Res. 2020; 27: 38134–38147. https://doi.org/10.1007/s11356-020-09863-1

Yue Y, Dou J, Xue Y, Jin N, Yang K. Chelating Agents in Assisting Phytoremediation of Uranium-Contaminated Soils: A Review. Sustain.2022; 14(10): 1–22. https://doi.org/10.3390/su14106379

Attallah MF, Hamed MM, El Afifi EM. Remediation of TENORM scale waste generated from petroleum industry using single and mixed micelles solutions. J Mol Liq. 2019; 294:111565. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2019.111565

Lim S, Syam NS, Maeng S, Lee SH. Determination of 226Ra in TENORM sample considering radon leakage correction. J Radiat Prot Res. 2021; 46(3): 127–33. https://doi.org/10.14407/jrpr.2021.00087

Desouky O, Morsi T, El-Marakby S. Evaluating the Radiological Hazards of Contaminated Soil with Natural Radioactive Materials (NORM) Resulting from Produced Water during Oil & Gas Production. Arab J Nucl Sci Appl. 2021; 54(1):162–72. https://doi.org/10.21608/ajnsa.2020.53169.1422

Masok FB, Masiteng PL, Mavunda RD, Maleka PP, Winkler H. Measurement of radioactivity concentration in soil samples around phosphate rock storage facility in Richards Bay, South Africa. J Radiat Res Appl Sci. 2018; 11(1): 29–36. https://doi.org/10.1016/j.jrras.2017.10.006

El-Taher A, Massoud ES, Abdel-Rahman MAE. Assessment of Natural Radioactivity Levels and Radiological Hazard Indices in Soil Samples Collected from the Central Region of Saudi Arabia. Radiochemistry. 2022; 64(3): 399–408. https://doi.org/10.1134/S1066362222030183

Abdelbary HM, Elsofany EA, Mohamed YT, Abo-Aly MM, Attallah MF. Characterization and radiological impacts assessment of scale TENORM waste produced from oil and natural gas production in Egypt. Environ Sci Pollut Res . 2019; 26: 30836–30846. https://doi.org/10.1007/s11356-019-06183-x

El Afifi EM, Attallah MF, Hilal MA, El Reefy SA. Treatment of TENORM waste: Phosphogypsum produced in fertilizer industry. Radiochemistry. 2010; 52(4): 441–445. https://doi.org/10.1134/S106636221004020X

Maryadele JO’Neil, Patricia EH, Peter HD, Kristin JR. The Merck Index: An Encyclopedia of Chemicals, Drugs, and Biologicals. 15th edition. Royal Society of Chemistry: Cambridge: U.K.; 2013; 2708 p. ISBN 10: 1849736707 ISBN 13: 9781849736701.

Attallah MF, Imam DM. Green approach for radium isotopes removal from TENORM waste using humic substances as environmental friendly. Appl Radiat Isot. 2018; 140: 201–208. https://doi.org/10.1016/j.apradiso.2018.07.019

التنزيلات

إصدار

القسم

article

كيفية الاقتباس

1.
معالجة تربة الحقول النفطية الملوثة بالمواد المشعة ذات المنشأ الطبيعي بطريقة الاستخلاص الكيميائي. Baghdad Sci.J [انترنت]. [وثق 19 أكتوبر، 2024];22(3). موجود في: https://bsj.uobaghdad.edu.iq/index.php/BSJ/article/view/9968