بررسي اثر شوري پساب و غلظت آلودگي فلزات سنگين سرب و روي بر ميزان جذب سطحي

علوم و مهندسي آب گرايش آبياري و زهكشي

3/1/2025 12:00:00 AM

كمبود آب و آلودگي ناشي از فلزات سنگين، به‌ويژه سرب و روي، در مناطق خشك و نيمه‌خشك به دليل رشد جمعيت، صنعتي شدن و شهرنشيني، چالشي جدي براي محيط‌زيست و سلامت انسان است. اين مطالعه با هدف بررسي كارايي جذب سطحي فلزات سنگين از پساب‌هاي شور با استفاده از جاذب‌هاي مختلف انجام شد. آزمايش در سه بخش شامل جاذب معمولي (كربن فعال)، نانو جاذب (نانوكربن فعال و نانوسيليكا) و جاذب اصلاح‌شده( نانوسيليكاي اصلاح‌شده با ويتامين سي) در سه سطح شوري (1، 10 و 20 دسي‌زيمنس بر متر) و غلظت‌هاي فلزات سنگين (0، 50، 100 و 200 ميلي‌گرم بر ليتر) با 144 تيمار اجرا شد. سطح ويژه جاذب‌ها با تكنيك BET (كربن فعال 2/1528، نانوكربن فعال 1/1360، نانوسيليكا 45/197 و نانوسيليكاي اصلاح‌شده 9/106 مترمربع بر گرم) و آناليزهاي FTIR، XRD و SEM بررسي شد. آزمايش‌هاي جذب در محيط ناپيوسته انجام شد و غلظت فلزات سرب و روي باقيمانده با دستگاه جذب اتمي سنجيده شد. نتايج نشان داد در شرايط عدم حضور فلز سنگين سرب و روي بين چهار جاذب نانوسيليكا، نانوسيليكاي اصلاح شده، كربن فعال و نانوكربن فعال در جذب يون‌هاي عامل شوري از آب، جاذب نانو كربن فعال با ظرفيت كل جذب 79/337 ميلي گرم بر گرم در شوري 20 دسي زيمنس بر متر بهترين عملكرد را داشته و پس از آن كربن فعال، نانو سيليكاي اصلاح شده و نانو سيليكا به ترتيب بيشترين جذب را دارا بودند و كمترين ميزان جذب در شوري 1 دسي زيمنس بر متر اتفاق افتاد، هر چند از لحاظ آماري اختلاف معنا‌داري ميان مقدار جذب جاذب¬ها مشاهده نشد. ظرفيت كل جذب با حضور و افزايش غلظت فلز‌هاي سنگين روند كاهشي به خود گرفت. همچنين نتايج نشان داد با افزايش شوري پساب، درصد جذب سرب و روي روند كاهشي داشت و در بين همه جاذب¬ها نانوسيليكاي اصلاح شده كمترين ميزان درصد جذب سرب و روي را نشان داد. البته لازم به ذكر است درصد جذب سرب در همه سطوح شوري بيشتر از درصد جذب روي بود. در شوري بالا (20 دسي زيمنس بر متر) همه جاذب¬ها بجز نانوسيليكاي اصلاح‌شده بالاي 90 درصد سرب موجود در پساب را جذب كردند در حاليكه در همين شوري، جاذب نانوسيليكا جذب بيشتري از روي را بدست آورد. مدل لانگموير به عنوان بهترين مدل براي توصيف جذب در جاذب‌هاي نانو كربن فعال و نانو سيليكا شناسايي شد. نتايج مدل¬هاي سينتيك جذب براي همه جاذب¬ها حاكي از اين بود كه مدل شبه مرتبه دوم بهترين توصيف را از سرعت جذب ارائه مي¬دهد.

233461

دانشگاه اردكان

سلطاني گردفرامرزي سميه soltani gerdefaramarzi somaye