کادمیوم و نیکل از جمله عناصر کمیاب و مضر برای حیات و از آلایندهای خطرناک به شمار می روند. این عناصر از طریق منابع آلوده از جمله پسابها و فاضلاب (شهری و صنعتی)، سبب آلودگی و کاهش کیفیت وگاهی حتی سمیت منابع آب می گردند؛ از سوی دیگر با توجه به افزایش جمعیت و نیاز به منابع آب بیشتر، همچنین افزایش آلوده شدن این منابع آبی ارزشمند، نیاز شدیدی به روشهای نو و ارزان برای پالایش و بهبود کیفیت آبها احساس می شود. گیاهپالایی با گیاهان آبزی روشی موثر و ارزان برای بهبود کیفیت آب و پسابهاست. در این پژوهش طی 14 روز کشت دو گیاه آبزی عدسک آبی و چنگال آبی در محلول غذایی هوگلند آلوده در 4 سطح مختلف کادمیوم و نیکل (1، 2، 4 و 6 میلیگرم در لیتر) و پساب صنایع فولاد اهواز که آلوده به نیکل و کادمیوم بود، حذف زیستی کادمیوم و نیکل از پسابها بررسی شد. برای به دست آوردن تاثیر زمان بر پالایش، میزان عناصر سنگین در محیطهای کشت روزانه اندازه گیری شد. این گیاهان کادمیوم و نیکل را به مقدار زیادی جذب زیستی کردند و کارایی حذف کادمیوم و نیکل به ترتیب در عدسک آبی تا 91 درصد و 50 درصد و برای چنگال آبی تا 01/82 و 5/52 درصد رسید، پالایش کادمیوم و نیکل از پساب صنعتی نیز به طور کامل موفق بود. نتایج این تحقیق نشان داد که عدسک آبی علیرغم آنکه جاذب بهتری برای عنصر کادمیوم می باشد، ولی به دلیل ماندگاری کمتر، تولید ماده خشک کمتری را نمود. در صورتیکه گیاه چنگال آبی جاذب بهتری برای نیکل، با ماندگاری و تولید ماده خشک زیادتر می باشد. پالایش زیستی کادمیوم، نیکل و دیگر مواد آلاینده ی محلول توسط عدسک آبی و چنگال آبی از پسابهای آلوده کارا و مناسب است.

در سال های اخیر نگرانی در مورد آثار دراز مدت فلـزات سـنگین به عنوان آ?ینده های زیست محیطی افزایش یافته است. یکی از فن آوری های در دسترس برای حذف فلزات سنگین از آب جذب سطحی می باشد. در این پژوهش به بررسی استفاده از نانورس کلوزایت na+ برای حذف (cd(ii از محلول های آبی و مقایسه ی آن با نمونه های رسی بنتونیت و کائولینیت پرداخته می شود. این مطالعه در مقیاس آزمایشگاهی در سیستم ناپیوسته و تحت شرایط محیطی مختلف از جمله تغییرات ph، زمان تماس، مقدار جاذب و غلظت کادمیوم در محلول پرداخته شده است. سینتیک های جذب کادمیوم بر روی جاذب ها بر اساس مدل های هو و همکاران، لاگرگرن، الویچ، توانی و درون ذره ای بررسی شدند و ضرایب ایزوترم های جذب لانگمویر، فروندلیچ، لانگمویر-فروندلیچ و ریدلیچ پترسون بر مبنای شرایط بهینه محاسبه گردید. نتایج نشان داد در هر سه جاذب با افزایش ph از 2 تا 8 کارایی جذب افزایش می-یابد. برای هر سه جاذب ph بهینه برابر با 5/5 در نظر گرفته شد. بازده حذف در ph بهینه در غلظت 1000 میلی گرم بر لیتر کادمیوم توسط نانورس %80، بنتونیت %60 و کائولینیت %4/10 به دست آمد. زمان تعادل جذب کادمیوم توسط جاذب نانورس و بنتونیت در زمان 20 دقیقه مشاهده شد. با افزایش میزان جاذب از 1/0 گرم تا 5 گرم بازده جذب برای هر سه جاذب با افزایش همراه بود. میزان بهینه جاذب برای جاذب نانورس، بنتونیت و کائولینیت بترتیب 1 گرم، 3 گرم و 5 گرم به دست آمد. همچنین در بررسی اثر غلظت های اولیه بر جذب، نتایج نشان داد با افزایش غلظت اولیه از 100 تا 4500 میلی گرم بر لیتر آلاینده فلز سنگین کادمیوم، بازده جذب کاهش می یابد. درصد بازده جذب فلز کادمیوم با استفاده از نانورس %(27-8/99)، بنتونیت %(6/14-5/98) برای غلظت های 100 تا 4500 و برای کائولینیت %(6/27-2/85) برای غلظت های 100 تا 1000 به دست آمد. همچنین داده های به دست آمده در این تحقیق نشان داد جذب کادمیوم توسط نانورس از مدل سینتیک هو و همکاران، لاگرگرن و مدل توانی و ایزوترم-های لانگمویر، فروندلیچ، لانگمویر-فروندلیچ و ریدلیچ-پترسون به خوبی تبعیت می کند. بر مبنای نتایج آزمایش های جذب ناپیوسته می توان بیان کرد که نانورس به دلیل داشتن سطح مخصوص و ظرفیت تبادل کاتیونی بیشتر از بنتونیت و کائولینیت توانایی بیشتری در جذب و نگهداری آلاینده های فلزی کادمیوم نسبت به دو نمونه دیگر دارد. بر اساس یافته های به دست آمده از این پژوهش می-توان نتیجه گرفت که نانورس کلوزایت na+ جاذب بسیار خوبی برای حذف کادمیوم از محیط های آبی می باشد.

مقدمه و هدف: پایرن یکی از هیدروکربن های آروماتیک حلقوی چهار حلقه ای با زیست تجزیه پذیری ضعیف و پایداری بالا در محیط زیست است که در فهرست آلاینده های دارای اولویت سازمان حفاظت محیط زیست امریکا قرار دارد. هدف از این پژوهش تعیین قابلیت حذف پایرن از خاک با استفاده از بیوسورفکتانت و نیز کاربرد اکسیداسیون فنتون اصلاح شده بود. روش مطالعه: باکتری های تجزیه کننده پایرن و تولید کننده بیوسورفکتانت پس از غربالگری محیطی از یک نمونه خاک آلوده به ترکیبات نفتی جداسازی شدند. همچنین یک سویه باکتریایی تولید کننده بیوسورفکتانت پس از بهینه سازی منبع کربن، منبع نیتروژن، نسبت کربن به نیتروژن، درصد شوری و ph به وسیله روش طراحی آزمایش های تاگوچی، برای تولید بیوسورفکتانت مورد استفاده قرار گرفت. اصلاح زیستی با استفاده از بیوسورفکتانت، سورفکتانت شیمیایی توئین 80، نمونه های فاقد هرگونه سورفکتانت و شاهدهای شیمیایی و میکروبی در دو غلظت پایرن 100 و mg/kg 500 طی 9 هفته صورت گرفت. همچنین اصلاح شیمیایی با استفاده از اکسیداسیون فنتون اصلاح شده در ph خنثی بر روی نمونه های خاک با غلظت پایرن mg/kg 500 -100 انجام شد. سپس یک مرحله اصلاح متوالی شیمیایی – زیستی در شرایط بهینه به دست آمده از مراحل قبل بر روی نمونه های خاک دارای آلودگی مصنوعی به غلظت های 100، 500 و mg/kg 1000 و یک نمونه خاک دارای آلودگی واقعی صورت پذیرفت. نتایج: شرایط بهینه تولید بیوسورفکتانت به وسیله سودوموناس آئروژینوزا شامل منبع کربن روغن زیتون، منبع نیتروژن نیترات آمونیوم، نسبت کربن به نیتروژن 5، شوری 5/0 درصد و ph برابر 7 تعیین گردید. بازده حذف در غلظت پایرن اولیه 100 و mg/kg 500، زمان واکنش 63 روز و کاربرد بیوسورفکتانت، به ترتیب 91 و 6/84 درصد بود. شرایط بهینه اکسیداسیون فنتون اصلاح شده شامل غلظت پراکسید هیدروژن mm 300، غلظت آهن mm 30، زمان واکنش 6 ساعت و عامل شلاته کننده سدیم پیروفسفات تعیین شد. بازده حذف پایرن با غلظت های اولیه mg/kg 500 -100 بین 93 – 39 درصد بود. اصلاح متوالی شیمیایی – زیستی در شرایط بهینه معرفی شده منجر به بازده حذف 95، 86 و 61 درصد برای غلظت های اولیه پایرن 100، 500 و mg/kg 1000 در خاک دارای آلودگی مصنوعی و 64 درصد برای خاک دارای آلودگی واقعی گردید. نتیجه گیری: با توجه به نتایج حاصل از این پژوهش می توان اظهار نمود که فرآیند اصلاح متوالی شیمیایی – زیستی با شرایط بهینه معرفی شده در این پژوهش می تواند به عنوان یک جایگزین کارامد، عملی، رقابتی و قابل قبول برای اصلاح خاک های آلوده به پایرن به شمار رود.

یکی از روش های اصلاح خاک روش الکترواسمزی و استفاده از جریان مستقیم برق می باشد که در این تحقیق به کار گرفته شده است. از فرآیند الکترواسمزی می توان هم برای اصلاح پارامترهای ژئوتکنیکی خاک و هم برای حذف فلزات سنگین از خاک آلوده شده به آن ها استفاده کرد. در این تحقیق با ساخت چهار عدد پایلوت آزمایشگاهی جهت انجام آزمایش ها روی پارامترهای ژئوتکنیکی و شیمیایی خاک و یک عدد پایلوت آزمایشگاهی جهت انجام آزمایش ها روی خاک آلوده به فلز سنگین اقدام شده است. سپس با بازسازی خاک در یک وزن مخصوص خشک معین در مخازن پایلوت ها، فرآیند الکترواسمزی با در نظر گرفتن متغیرهای ولتاژ، جنس الکترودها و شبکه الکترودگذاری انجام شده است. سپس چگونگی تأثیر فرآیند الکترواسمزی بر روی درصد رطوبت، وزن الکترودها، حدود آتربرگ، e.c (هدایت الکتریکی) و ph آب زهکش شده از خاک، پارامترهای شیمیایی خاک (کلراید، سولفات،e.c و ph خاک)، مقاومت فشاری تک محوری، مقاومت برشی زهکشی شده، تحکیم، نفوذپذیری، تخلخل، تورم و میزان جذب فلز سنگین بررسی شده است. پس از انجام آزمایش های مختلف و بررسی نتایج آن ها مشخص شد که با افزایش ولتاژ، اصلاح خاک آهنگ سریعتری به خود می گیرد و قسمت اعظم اصلاح خاک در 48 ساعت اول اعمال فرآیند صورت می گیرد. همچنین مناسب ترین الکترودها به عنوان آند(+) و کاتد(-) با توجه به هزینه و نتایج آزمایش ها به ترتیب آرماتور آجدار نمره 12 و لوله آهنی مشبک می باشند؛ نتایج این مطالعه نشان داد که آرایش الکترودها به صورت هشت ضلعی منتظم یا دایره ای با کاتد مرکزی هر چند سبب افزایش جزئی هزینه ها می شود، اما به این دلیل که محیط یکنواخت تری از لحاظ افزایش مقاومت به وجود آورده و ناحیه نامطلوب کاتدی کمتری ایجاد می کند، مناسب تر می باشد. همچنین نتایج پژوهش نشان داد که اعمال جریان برق مستقیم به خاک سبب جذب فلز سنگین سرب (pb) به سمت قطب مثبت آند شده و می توان آنرا با این روش از خاک حذف کرد.