جذب فلزات سنگین به وسیله باطله های معدنی

چکیده پایان نامه کارشناسی ارشد

آلودگی های زیست محیطی

جذب فلزات سنگین به وسیله باطله های معدنی
اکرم نوری کمری

چکیده

رشد روز افزون جمعیت، توسعه صنعتی و افزایش مصرف آب بویژه در کشورهایی که در اقلیم خشک و نیمه خشک قرار دارند، موجب محدودیت جدی منابع آب برای مصارف گردیده است. در فاضلابهای صنعتی، ترکیبات مختلفی وجود دارند که مهمترین آنها، فلزات سنگین می‌باشند. با توجه به خاصیت تجمع‌پذیری این ترکیبات در بافت‌های مختلف موجودات و خواص سرطان‌زایی آنها، رعایت استانداردهای زیست محیطی تخلیه فاضلاب‌های صنعتی حاوی این عناصر ضروری است.

روش‌هایی که به طور معمول برای حذف فلزات سنگین از محلولهای آبی مورد استفاده قرار می‌گیرد عبارتند از:   انعقاد و ته‌نشینی، ترسیب شیمیایی، اسمز معکوس، جذب و تبادل یونی. اما به علت وجود محدودیت‌هایی مانند هزینه بالا در پاره‌ای از موارد بازده پایین این روش‌ها، در چند دهه­ ی اخیر مسأله­ ی جذب سطحی برای حذف فلزات سنگین با استفاده از جاذب‌های ارزان قیمت توجه زیادی را به خود معطوف داشته است.

دراین پژوهش،   از باطله‌های معدن سرب و روی ایرانکوه واقع در اصفهان بعنوان جاذب فلرات سنگین استفاده شد. برخی از خصوصیات باطله‌ها مانند ظرفیت تبادل کاتیونی(CEC)، ترکیب شیمیایی، فازهای تشکیل دهنده آنها و سطح ویژه بترتیب با روش‌های استات آمونیوم، XRD، XRF و N₂-BET تعیین شد. آزمایشات جذب به دو شیوه پیوسته و ناپیوسته،   با استفاده از محلول‌های آزمایشگاهی حاوی فلزات کادمیوم، روی، سرب، مس و نیکل و پساب‌های صنعتی آبکاری انجام گرفت. شرایط بهینه جذب درpH‌ های مختلف، غلظت اولیه یون فلزی، زمان، دانه‌بندی و مقدار جاذب در آزمایشات ناپیوسته(Batch)   و احیاء جاذب به روش ستونی مطالعه شد. برای اصلاح خصوصیات جذبی باطله‌ها،  سه تیمار اسیدی، بازی و آب مقطر انجام گرفت. زمان تعادل مناسب برای جذب کادمیوم30 دقیقه و برای روی 60 دقیقه به دست آمد. با افزایش pH، درصد جذب به علت افزایش مکان‌های جذب و کاهش رقابت یون H⁺، افزایش یافت و در سطح %5 معنی‌دار بود. حداکثر جذب فلزات کادمیوم و سرب در5=   H به ترتیب%62 و %76   و برای فلزات روی، مس، و نیکل در6= pH به ترتیب %53، %56 و %32 بدست آمد. برازش هم دما‌های جذب سطحی نشان داد که جذب فلزات روی، نیکل و مس توسط باطله‌ها با مدل خطی فروندلیچ وجذب سطحی کادمیوم با مدل خطی لانگمویر مطابقت دارند. جذب سرب با هر دو مدل به خوبی توصیف شد. با کاهش اندازه ذرات جاذب، درصد جذب به علت افزایش سطح ویژه افزایش یافت.   تفاوت تیمارها در جذب کادمیوم، روی و سرب در سطح %5 معنی‌دار بود.

تأثیر   تیمارها در جذب به این ترتیب بود: تیمار بازی < تیمار آب مقطر< تیمار اسیدی،   به طوریکه درصد جذب کادمیوم و سرب با تیمار بازی به بیش از %90 رسید. نتایج   آزمایشات ستونی باطله‌های بازی   نشان داد که باطله‌های اشباع شده بعد از عبور اسید و آب مقطر، توانایی جذب مجدد فلزات سنگین   بدون کاهش میزان جذب را دارند. در آزمایشات مربوط به پساب‌های صنعتی، در غلظت‌های پایین فلزات سنگین، درصد جذب بالا بود.از این رو می‌ توان نتیجه گرفت که باطله‌های معدنی قابلیت حذف فلزات سنگین از پسابهای صنعتی را دارند.

منبع : دانشګاه صنعتی اصفهان-دانشکده منابع طبیعی-ګروه محیط زیست

استاد راهنما : دکتر نورالله میرغفاری

بررسی اثر پساب کارخانه ذوب آهن اصفهان روی برخی خصوصیات خاکهای تحت کشت چند گونه درختی

آلودګی های زیست محیطی

بررسی اثر پساب کارخانه ذوب آهن اصفهان

روی برخی خصوصیات خاکهای تحت کشت چند گونه درختی

مهدی-کدخدائی

چکیده :

جمع آوری و استفاده مجدد از پسآب و فاضلاب در کشاورزی، منابع طبیعی و فضای سبز یکی از راههای حفظ منابع آبی و محیط زیست می­باشد. عواقب زیان بار و مسمومیت­های انسان و خاک در استفاده مجدد از پسآب از جمله فلزات سنگین موجود در آن از موارد مهمی است که باید مد نظر قرار گیرد.

هدف از انجام این مطالعه بررسی اثر پسآب کارخانه ذوب آهن اصفهان روی برخی از خصوصیات خاکهای تحت کشت چند گونه درختی می­باشد. این مطالعه با بکارگیری 5 تیمار آبیاری (آب چاه , 25% آب + 75% پسآب , 50% آب + 50% پسآب , 75% آب + 25% پسآب و پسآب خالص) ، 4 گونه (کاج ، سرو، توت و اکالیپتوس) و 3 عمق(مواد آلی و CEC فقط در عمق 0 تا 10 سانتیمتری ، عناصرZn ، N? ، Cu ، Pb ، Cd ، Cl و HCO3 در دو عمق 0تا 10 و 10 تا 30 سانتیمتری و پارامترهایNa ، k ، Mg + Ca ، ECe SAR و pH در 3 عمق 0 تا 10، 10 تا 30 و 30 تا 60 سانتیمتر) با 3 تکرار درغالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی بصورت اسپلیت فاکتوریل برای 3 عمق و2  عمق و نیز بصورت اسپلیت پلات برای 1 عمق صورت گرفت.

نتایج نشان داد که بین تیمارهای مورد مطالعه از لحاظ عناصر سنگین اختلاف معنی ­داری وجود دارد به طوری که بیشترین آن مربوط به تیمار پسآب خالص و کمترین آن مربوط به تیمار شاهد (آّب چاه) می­باشد. مقایسه بین غلظت عناصر سنگین موجود در خاک قبل و بعد از اعمال تیمارهای آزمایشی نشان داد که استفاده از پساب کارخانه ذوب آهن باعث افزایش عناصر سنگین در خاک می­شود. البته غلظت تمامی عناصر بعد از استفاده از پسآب به جز کادمیوم در حد محدوده مجاز قرار دارند و این هم به دلیل بالا بودن کادمیوم اولیه موجود در خاک قبل از انجام آزمایش می­باشد. بین تیمارهای مورد مطالعه از لحاظ ECe، SAR و pH نیز اختلاف معنی­ داری مشاهده شد به طوری که تیمار شاهد (آب چاه) بالاترین و تیمار پسآب کمترین میزان ECe و SAR را به خود اختصاص دادند. بین خاک­های تحت کشت گونه توت ازلحاظ میزان   Zn و Pb به طور معنی­ داری بیش از میزان این عناصر در خاکهای تحت کشت سایر گونه های مورد مطالعه بود. درعمق0 تا 10 سانتیمتری میزان غلظت عناصر Zn، Cu و Cd به طور معنی­ داری بیش از عمق 10 تا 30 سانتیمتری مشاهده گردید. همچنین بین عمق­های مختلف نیز از لحاظ Cl، ECe و SAR اختلاف معنی­داری وجود دارد به طوری که میزان ECe   و Cl در عمق سطحی بیشترین مقدار و با افزایش عمق از میزان آنها کاسته شد. با افزایش میزان پساب، میزان مواد آلی نیز افزایش یافت به نحوی که تیمار آبیاری با پساب بیشترین میزان مواد آلی را به خود اختصاص داده بود.

به طور کلی می­توان نتیجه­ گیری کرد استفاده از پسآب به دلیل کاهش میزان شوری و نیز افزایش مواد آلی نسبت به تیمار شاهد باعث بهبود خاک برای استفاده گیاهان می­گردد. با در نظر داشتن غلظت عناصر سنگین   و شوریی می­توان جهت کاهش اثرات سمیت پسآبها بهترین نسبت آب و پسآب را برای کاشت گیاهان انتخاب کرد که با توجه به شرایط موجود و نتایج این مطالعه تیمار 3 (نسبت 1:1 از آب و پسآب) بهترین تیمار جهت آبیاری می­باشد.

منبع : دانشګاه صنعتی اصفهان-دانشکده منابع طبیعی-ګروه محیط زیست

استاد راهنما : دکتر نورالله میرغفاری

سایر پایان نامه های موجود در این وب (دانشکده منابع طبیعی دانشګاه صنعنی اصفهان)