اثر مانده های گیاهی در جذب فلزات سنگین و فسفر از محلول های آبی و خاک

فلزات سنگین و فسفر، امروزه از آلاینده های اصلی در محیط زیست به حساب می آیند. روش های متعددی به منظور حذف این آلاینده ها از منابع آب و خاک ها استفاده شده است. فرآیند جذب زیستی، فرآیند نوینی می باشد که در آن از زیتوده گیاهی و جانوری به منظور جذب آلاینده ها از محلول های آبی و خاک ها استفاده می شود. در این پژوهش، از بقایای گیاهی آفتابگردان، سیب زمینی، کلزا و پوست گردو به منظور جذب فلزات سنگین (کادمیوم، مس، نیکل، روی، منگنز و آهن) و فسفر از محلول های آبی و خاک استفاده گردید. حذف فلزات سنگین و فسفر از محلول های آبی به روش بسته صورت گرفت. در این مطالعه همچنین اثرph و زمان مورد بررسی قرار گرفت. ماکزیمم جذب فلزات سنگین توسط جاذب-های مختلف در دامنه ph 8-4 صورت گرفت. همچنین زمان بهینه جذب فلزات در دامنه 600-20 دقیقه بدست آمد. phzpc آفتابگردان، سیب زمینی، کلزا و گردو به ترتیب 06/6، 8/6، 15/6 و 85/5 بدست آمد. میانگین ماکزیمم جذب کادمیوم توسط جاذب ها، 4/80 میلی گرم بر گرم بدست آمد که نسبت به سایر فلزات، بیشتر و تفاوت معنی داری داشت. در میان جاذب ها، آفتابگردان با میانگین جذب 8/50 میلی گرم برگرم مقدار بیشتری از فلزات را جذب کرد. اصلاح شیمیایی بقایا توسط هیدروکسید سدیم موجب افزایش جذب نیکل گردید. در جذب رقابتی، میزان جذب فلزات نسبت به حالت تک-جزئی کاهش پیدا کرد. ph بهینه جذب فسفر توسط آفتابگردان، سیب زمینی، کلزا و گردو، به ترتیب 5، 3، 5 و 5/3 بدست آمد. ماکزیمم جذب فسفر توسط بقایای گیاهی در دامنه 3/4-8/2 میلی گرم بر گرم قرار گرفت. اصلاح شیمیایی بقایای گیاهی توسط اوره، کلرید آهن و کلرید کلسیم موجب افزایش phzpc بقایا و جذب فسفر گردید. معادله لانگ مویر با ضریب تعیین بالایی، جذب فسفر و فلزات را توصیف کرد. همچنین معادله شبه درجه دوم توانست به خوبی داده های سینتیکی جذب فلزات و فسفر را برازش دهد. تصاویر sem نشان داد که اصلاح جاذب ها موجب ایجاد میکروفیبرها و افزایش سطح متخلخل با بافت فیبری درشت شده است و این مساله افزایش شمار گروه های عاملی را بر روی سطح جاذب موجب شده است. در بخش دوم آزمایشات، بقایای گیاهی اصلاح شده توسط هیدروکسید سدیم (حاوی نیکل) و بقایای اصلاح شده توسط اوره، کلرید آهن و کلرید کلسیم (حاوی فسفر) به میزان 4 درصد به طور جداگانه به دوخاک با بافت متفاوت اضافه شدند. سینتیک رهاسازی فسفر در خاک ها از معادلات تابع توانی و الویچ پیروی کرد. خاک های تیمار شده با بقایا و خاک شاهد در جذب نیکل رفتار متفاوتی را نشان دادند. انکوباسیون خاک ها پس از 60 روز، موجب کاهش نیکل در بخش تبادلی و محلول گردید. سرعت رهاسازی فسفر در خاک های تیمار شده با بقایای اصلاح شده حاوی فسفر نسبت به خاک شاهد بیشتر بود. سینتیک جذب فسفر از معادلات تابع توانی و پارابولیک پیروی کرد. جذب فسفر در خاک های تیمار شده با بقایای حاوی فسفر متفاوت بود. بخش بندی فسفر بعد از 60 روز انکوباسیون نشان داد که غلظت فسفر در اشکال غیر قابل دسترس افزایش یافت. ترتیب غلظت فسفر بر حسب درصد در بخش های مختلف خاک های تیمار شده در هردو زمان انکوباسیون به صورت زیر بود: کربناته> باقیمانده> اکسیدی> محلول و تبادلی.