مریم ربیعی ابیانه؛ غلامرضا نبی بیدهندی؛ علی دریابیگی زند
چکیده
سابقه و هدف: شیرابه موجود در محل دفن پسماندهای شهری، پساب بسیار سمی و خطرناکی است که معمولاْ به دلیل ماهیت پیچیده به عنوان منبع بالقوه آلودگی شناخته می‌شود. فلزات سنگین از مهمترین آلاینده‌های موجود در شیرابه هستند که با ورود به زنجیره غذایی و به دلیل توانایی تجمع‌پذیری زیستی، اثرات بهداشتی خطرناکی برای انسان به دنبال خواهند داشت. ...
بیشتر
سابقه و هدف: شیرابه موجود در محل دفن پسماندهای شهری، پساب بسیار سمی و خطرناکی است که معمولاْ به دلیل ماهیت پیچیده به عنوان منبع بالقوه آلودگی شناخته می‌شود. فلزات سنگین از مهمترین آلاینده‌های موجود در شیرابه هستند که با ورود به زنجیره غذایی و به دلیل توانایی تجمع‌پذیری زیستی، اثرات بهداشتی خطرناکی برای انسان به دنبال خواهند داشت. پژوهش حاضر با هدف بررسی کارایی بیوچار ارزان قیمت و قابل دسترس تولید شده از زایدات فضای سبز شهری در جذب فلز سنگین سرب (Pb) از شیرابه محل دفن پسماندهای شهری، بررسی پارامترهای موثر بر آن و مدل‌سازی سینتیک و ایزوترم واکنش‌های جذب، صورت گرفت.مواد و روش‌ها: شیرابه محل دفن پسماندهای شهری بابل به عنوان نمونه واقعی برای انجام آزمایش‌های جذب، مورد استفاده قرار گرفت. سرشاخه‌های هرس شده درختان شهری، جمع‌آوری و به عنوان منبع زیست توده برای ساخت بیوچار استفاده شدند. تولید بیوچار با فرآیند پیرولیز در دمای ۷۰۰ درجه سانتی‌گراد و زمان ماند یک ساعت، صورت گرفت. سپس مشخصات جاذب شامل سطح مخصوص (BET) و ویژگی‌های ظاهری (SEM) تعیین شدند. آزمایش‌های جذب در مقیاس آزمایشگاهی و به صورت ناپیوسته انجام گرفت. تاثیر پارامترهای زمان تماس (۳۰ تا ۳۰۰ دقیقه)، مقدار بیوچار (یک تا ۵۰ گرم بر لیتر) و اندازه ذرات بیوچار (۲-۱ میلی‌متر و ۷۵-۶۳ میکرومتر) بر جذب Pb بررسی شد و در نهایت بهترین الگوی فرآیند جذب، از طریق بررسی میزان انطباق داده‌های تجربی جذب با مدل‌های سینتیک و ایزوترم، مشخص گردید.نتایج و بحث: آنالیز کیفیت شیمیایی نمونه شیرابه برداشت شده از محل دفن پسماندهای شهری بابل مشخص کرد که غلظت یون Pb در آن برابر با ۹۴/۴ میلی‌گرم در لیتر است. سطح ویژه BET بیوچار تولید شده از زایدات فضای سبز شهری ۴۴/۲۹۲ مترمربع به ازای هر گرم تعیین شد که نشان دهنده آن است که جاذب دارای سطح ویژه مناسبی برای جذب است. همچنین میکروگراف SEM نشان داد که بیوچار تهیه شده دارای تخلخل بالا است و سطح ناهمگنی دارد که این مساله می‌تواند قابلیت و شانس این جاذب را در جذب آلاینده افزایش دهد. در مراحل بعدی، میزان جذب Pb از شیرابه محل دفن پسماندهای شهری بابل مورد بررسی قرار گرفت. مطابق یافته‌ها، راندمان جذب Pb از شیرابه محل دفن پسماندهای شهری بابل با افزایش زمان تماس و افزایش نسبت بیوچار به شیرابه، افزایش می‌یابد. همچنین کاهش اندازه ذرات بیوچار موجب افزایش بازده جذب می‌شود. حداکثر راندمان جذب توسط بیوچار با اندازه ذرات ۲-۱ میلی‌متر در زمان تماس ۹۰ دقیقه و مقدار بیوچار ۲۰ گرم بر لیتر به میزان ۰۶/۸۹ درصد به دست آمد. در حالی که کاربرد بیوچار با اندازه ذرات ۷۵-۶۳ میکرومتر در شرایط زمان تماس ۱۲۰ دقیقه و مقدار بیوچار ۲۰ گرم بر لیتر، منجر به حذف کامل و ۱۰۰ درصدی یون Pb از شیرابه مورد مطالعه گردید. همچنین سینتیک شبه مرتبه دوم و ایزوترم لانگمیر به عنوان مناسب‌ترین مدل‌ها جهت توصیف فرآیند جذب Pb تشخیص داده شدند.نتیجه‌گیری: استفاده از بیوچار تهیه شده از زایدات فضای سبز به عنوان جاذب کم هزینه و ارزان قیمت، نه تنها آلایندگی فلزات سنگین و مخاطرات بهداشتی ناشی از آنها را در شیرابه محل دفن پسماندهای شهری کاهش می‌دهد، بلکه موجب مدیریت زایدات فضای سبز از طریق تبدیل آنها به یک ماده ارزشمند و تقلیل آثار سوء محیط‌زیستی در نتیجه دفع آنها خواهد شد.
اسفندیار جهانتاب؛ محمد جعفری؛ بابک متشرع زاده؛ علی طویلی؛ نصرت الله ضرغام
دوره 14، شماره 3 ، مهر 1395، ، صفحه 107-122
چکیده
سابقه و هدف: افزایش آلودگی آب و خاک باعث ایجاد مسائل و مشکلات محیط زیستی زیادی می‌شود. آلوده شدن منابع خاک و آب به ترکیبات مختلف آلی و معدنی به دلیل ارتباط نزدیک این دو با تغذیه موجودات زنده و به دلیل دخالت مستقیم آنها در تأمین غذای موجودات زنده ازنظر جنبه‌های محیط‌زیستی و سلامت انسان دارای اهمیت است. هدف از این پژوهش بررسی توانمندی ...
بیشتر
سابقه و هدف: افزایش آلودگی آب و خاک باعث ایجاد مسائل و مشکلات محیط زیستی زیادی می‌شود. آلوده شدن منابع خاک و آب به ترکیبات مختلف آلی و معدنی به دلیل ارتباط نزدیک این دو با تغذیه موجودات زنده و به دلیل دخالت مستقیم آنها در تأمین غذای موجودات زنده ازنظر جنبه‌های محیط‌زیستی و سلامت انسان دارای اهمیت است. هدف از این پژوهش بررسی توانمندی گونه‌های گیاهی مرتعی Stipagrostis plumosa ، Calotropis procera و Medicago sativa تحت تیمارهای کمپوست زباله شهری و بیوچار (هرکدام در سه سطح 0، 1 % و 2 % وزنی) در پالایش خاک‌های آلوده به ترکیبات نفتی با تاکید بر فلز سنگین نیکل در شرایط گلخانه‌ای است.مواد و روش‌ها: برای کشت گلخانه‌ای، از منطقه آلوده به ترکیبات نفتی پازنان گچساران، خاک برداشت شد. کشت در قالب آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح کاملاً تصادفی در 5 تکرار انجام شد. پس از دوره کشت شش‌ماهه، اندم‌های هوایی و زیرزمینی گیاهان برداشت و برخی از خصوصیات مهم در خاک و فلز نیکل در گیاهان اندازه‌گیری شد. مقدار کل فلز نیکل با استفاده از دستگاه ICP-OES اندازه‌گیری شد. برای تجزیه‌و‌تحلیل آماری اطلاعات اندازه‌گیری‌شده از آزمون تجزیه واریانس و آزمون مقایسه میانگین چنددامنه‌ای دانکن در محیط نرم‌افزار SPSS استفاده شد. شاخص‌های فاکتور انتقال (TF)، فاکتور پالایش (RF) و فاکتور تجمع بیولوژیکی (BCF) برای ارزیابی توانمندی گیاهان استفاده شد.نتایج و بحث: نتایج نشان داد مقدار TF نیکل در گونه S. plumosa بزرگتر از یک و به‌طور معنی‌داری از گونه‌های M. sativa و C. procera بیشتر بود. با توجه به اینکه مقدار TF در گونه S. plumosa بزرگتر از یک است، گونه S. plumosa می‌تواند طی عمل گیاه استخراجی باعث جذب و استخراج نیکل از خاک شود. بیشترین مقدار RF (فاکتور پالایش) برای فلز نیکل در گونه C. procera و تیمار بیوچار 1 و 2 درصد به میزان 08/0 و کمترین مقدار RF در گونه S. plumosa و تیمار شاهد به میزان 02/0 بود. نتایج نشان داد کاربرد تیمارهای بیوچار و کمپوست زباله شهری باعث افزایش میزان pH و هدایت الکتریکی خاک محیط کشت گونه‌های گیاهی نسبت به شاهد شد. نتایج نشان داد تیمار بیوچار 2 درصد دارای بالاترین مقادیر نیتروژن، پتاسیم و فسفر بود. مقایسه میانگین‌ها نشان داد تیمار کمپوست 2 درصد دارای بیشترین درصد کربن آلی خاک و تیمار شاهد دارای کمترین درصد کربن آلی خاک بود. بیشترین مقدار ظرفیت تبادل کاتیونی در تیمار بیوچار 2 درصد و کمترین مقدار ظرفیت تبادل کاتیونی در تیمار شاهد بود. نتایج اثر متقابل گونه و تیمار (بیوچار و کمپوست) بر ویژگی‌های طول ریشه، حجم ریشه، وزن خشک ریشه، وزن خشک شاخساره و وزن کل خشک گیاهان معنی‌دار شد. تیمارهای (بیوچار و کمپوست) استفاده‌شده در تحقیق حاضر باعث افزایش طول ساقه، طول ریشه، حجم ریشه، وزن خشک ریشه، وزن خشک شاخساره و وزن کل خشک نسبت به تیمار شاهد شدند. به‌طورکلی تیمار بیوچار 2 درصد دارای بیشترین طول ریشه، حجم ریشه، وزن خشک ریشه، وزن خشک شاخساره و وزن کل خشک بود.نتیجه‌گیری: به‌طور کلی، گونه S. plumosa می‌تواند طی عمل گیاه‌استخراجی باعث جذب و استخراج نیکل از خاک شود، همچنین بیوچار 2 درصد بیشترین تاثیر را در ارتقاء گیاه‌پالایی نیکل داشت. بنابراین با توجه به نتایج تحقیق حاضر می‌توان گونه S. plumosa را به‌عنوان گیاهی مناسب برای گیاه‌پالایی فلز نیکل در خاک‌های آلوده در مناطق نفتی استفاده کرد.
