کاربرد کامپوزیت های آهن، آلومینیوم و مس برای حذف غلظت بالای کروم در آب

سال انتشار: 1402
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 67

فایل این مقاله در 13 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_ENVJ-8-79_005

تاریخ نمایه سازی: 26 مهر 1402

چکیده مقاله:

مقدمه: افزایش صنایع مختلف و رشد روزافزون جمعیت کره زمین سبب ایجاد انواع آلودگی در محیط زیست شده است. یکی از مهم­ترین آلاینده­ های موجود در آب که دارای خطرات متعددی بر سلامت انسان و موجودات زنده و خطرات مهم محیط ­زیستی است، ترکیبات آنیونی در غلظت بالا می­ باشد. فلزسنگین کروم یکی از این آلاینده­ هاست که موجب ایجاد آلودگی در محیط زیست شده و خطرات متعددی برای سلامت انسان و سایر موجودات زنده به همراه دارد. روش ­های مختلفی برای حذف فلزات سنگین از آب مورد ارزیابی قرار گرفته اند که اغلب شامل فرآیندهای شیمیایی یا انرژی­بر است. لذا اصلاح این منابع با کمک جاذب­ های مقرون به ­صرفه و با صرف انرژی کم حائز اهمیت است. مطالعات گذشته نشان ­می­ دهند که بایوچار، بایوچارهای دارای پوشش فلز و کامپوزیت ­های کربن- فلز کارایی بالایی در حذف آلاینده کروم با غلظت ۲۰ میلی­گرم در لیتر از آب دارند  ولی تاکنون تاثیر این جاذب­ ها بر حذف این آلاینده­ی آنیونی در غلظت­ های بالا مورد بررسی قرار نگرفته است.مواد و روش ها: در این پژوهش کارایی جاذب­های مختلف (بایوچار، بایوچار دارای پوشش مس، بایوچار دارای پوشش آلومینیوم، بایوچار دارای پوشش آهن، کامپوزیت بایوچار- مس، کامپوزیت بایوچار- آلومینیوم و کامپوزیت بایوچار- آهن) بر حذف کروم با غلظت ۳۰۰ میلی­ گرم در لیتر از آب مورد بررسی قرار گرفت. بایوچارهای دارای پوشش فلز از ترکیب فلزات (مس، آهن و آلومینیوم) با غلظت ۱۰۰۰۰ میلی­ گرم بر کیلوگرم با بایوچار تولید شده در دمای ۶۰۰ درجه­­ی سانتی­گراد و کامپوزیت­ های بایوچار- فلز مختلف از ترکیب این فلزات با کاه برنج و سپس حرارت­دهی نمونه­ ها در دمای ۶۰۰ درجه­ی سانتی­گراد تهیه شدند. به منظور تعیین کارایی جاذب­ ها، ۵/۰ گرم از هر جاذب با ۴۰ میلی ­لیتر محلول کروم با غلظت ۳۰۰ میلی­گرم بر لیتر و ۶= pH ترکیب شده و به مدت سه ساعت تکان­ داده شدند تا به تعادل رسیدند. سپس نمونه­ ها برای مدت ۵ دقیقه با دور rpm­ ۶۰۰۰ سانتریفیوژ شده و فیلتراسیون، غلظت نهایی آلاینده­ قرائت شد و درصد حذف کروم محاسبه گردید.نتایج: نتایج پژوهش حاضر نشان می­ دهد که تمامی جاذب­های مورد استفاده، در حذف غلظت بالای کروم از آب موثر بودند. کمترین میزان حذف این آلاینده مربوط به نمونه بایوچار بود که تنها توانست ۲۸/۱۵ درصد از این آلاینده را از آب حذف نماید و بیشترین میزان حذف با استفاده از کامپوزیت بایوچار- آهن حاصل شد، که این جاذب ۴۵/۴۴ درصد از آلاینده را از محلول آبی حذف کرد. با توجه به نتایج حاصل از این پژوهش مشاهده می­ شود که بایوچارهای دارای پوشش فلز و کامپوزیت­های بایوچار- فلز نسبت به جاذب بایوچار دارای کارایی بهتری در حذف کروم از آب می­باشند. به­طور مثال، کامپوزیت بایوچار- آهن و بایوچار دارای پوشش آهن توانستند به­ترتیب ۴۵/۴۴ و ۸۶۷/۳۰ درصد از آلاینده­ی کروم را از محلول آبی حذف کنند در حالی که بایوچار کاه برنج تنها قادر به حذف ۲۸/۱۵ درصد از این آلاینده از آب بود.بحث: نتایج پژوهش حاضر نشان می­دهد که بایوچار پوشش­دار شده با آهن و کامپوزیت بایوچار- آهن، نسبت به سایر نمونه­ های دارای پوشش­ سطحی و کامپوزیت­ های بایوچار-فلز دارای توانایی بیشتری در حذف آلاینده کروم از محلول آبی بوده است و توانسته است موفق­تر عمل کند. بنابراین کاربرد این جاذب­ ها می­ تواند در اصلاح آب آلوده به این آلاینده موثر باشد.

کلیدواژه ها:

نویسندگان

مائده پریچهره

دانشجوی دکتری مدیریت حاصلخیزی و زیست فناوری خاک، دانشکده علوم زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران

فردین صادق زاده

گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده علوم زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری ، ساری، ایران

بهی جلیلی

گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده علوم زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری ، ساری، ایران

محمدعلی بهمنیار

گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده علوم زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری ، ساری، ایران

عبدالوحید سامسوری

دانشکده کشاورزی، دانشگاه پوترا مالزی، سلانگور، مالزی

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Ahmad, M., Rajapaksha, A.U., Lim, J.E., Zhang, M., Bolan, N., ...
  • Choppala, G., Bolan, N., Megharaj, M., Chen, Z. and Naidu, ...
  • Fendorf, S., Wielinga, B.W. and Hansel, C.M., ۲۰۰۰. Chromium transformations ...
  • Fuchs, M.R., Garcia-Perez, M., Small, P. and Flora, G., ۲۰۱۴. ...
  • Gong, X., Huang, D., Liu, Y., Zeng, G., Wang, R., ...
  • Hoseinzadeh, E., Rezaee, A., Shams Khorramabadi, G., Azizi, S. and ...
  • IBI. ۲۰۱۲. Standardized product definition and product testing guidelines for ...
  • Jacob, L., Joseph, S. and Varghese, L.A., ۲۰۲۰. Polysulfone/MMT mixed ...
  • Kambo, H.S. and Dutta, A., ۲۰۱۵. A comparative review of ...
  • Kumar, A., Singh, E., Khapre, A., Bordoloi, N. and Kumar, ...
  • Kumar, N., Kardam, A., Jain, V. and Nagpal, S., ۲۰۲۰. ...
  • Kumar, P.S., Korving, L., van Loosdrecht, M.C. and Witkamp, G.J., ...
  • Li, R., Wang, J.J., Gaston, L.A., Zhou, B., Li, M., ...
  • Mohamed, A.K. and Mahmoud, M.E., ۲۰۲۰. Nanoscale Pisum sativum pods ...
  • Mohan, D., Rajput, S., Singh, V.K., Steele, P.H. and Pittman ...
  • Nagara, V.N., Sarkar, D., Elzinga, E.J. and Datta, R., ۲۰۲۲. ...
  • Pan, J., Jiang, J. and Xu, R., ۲۰۱۳. Adsorption of ...
  • Parichehre, M., Sadeghzadeh, F., Jalili, B., Bahmanyar, M.A. and Samsuri, ...
  • Rahman, Z. and Singh, V.P., ۲۰۱۹. The relative impact of ...
  • Revathi, M., Sivagaami Sundari, G., Ahmed Basha, C., Alam, M., ...
  • Reyes-Serrano, A., López-Alejo, J.E., Hernández-Cortázar, M.A. and Elizalde, I., ۲۰۲۰. ...
  • Sakthivel, A., Thangagiri, B., Jeyasubramanian, K., Raja, J.D., Prabhahar, R.S.S., ...
  • Samsuri, A., Sadegh-Zadeh, F. and Seh-Bardan, B., ۲۰۱۴. Characterization of ...
  • Shakya, A. and Agarwal, T., ۲۰۱۹. Removal of Cr (VI) ...
  • Søberg, L.C., Winston, R., Viklander, M. and Blecken, G.T., ۲۰۱۹. ...
  • Tan, X., Liu, Y., Zeng, G., Wang, X., Hu, X., ...
  • Tareq, R., Akter, N. and Azam, M.S., ۲۰۱۹. Biochars and ...
  • Thangagiri, B., Sakthivel, A., Jeyasubramanian, K., Seenivasan, S., Raja, J.D. ...
  • USDA. and NRCS., ۲۰۰۷. Statistix۸ and user guid for the ...
  • Wang, H., Song, X., Zhang, H., Tan, P. and Kong, ...
  • Wang, H., Wang, S. and Gao, Y., ۲۰۲۰. Cetyl trimethyl ...
  • Wang, J., Sun, T., Saleem, A. and Chen, Y., ۲۰۲۰. ...
  • Wang, L., Chen, M., Li, J., Jin, Y., Zhang, Y. ...
  • Wang, X.S., Chen, L.F., Li, F.Y., Chen, K.L., Wan, W.Y. ...
  • Wang, Z., Shen, Q., Xue, J., Guan, R., Li, Q., ...
  • Xiang, W., Zhang, X., Chen, J., Zou, W., He, F., ...
  • Xue, W., Huang, D., Zeng, G., Wan, J., Zhang, C., ...
  • Yao, F., Jia, M., Yang, Q., Luo, K., Chen, F., ...
  • Yao, Y., Gao, B., Inyang, M., Zimmerman, A.R., Cao, X., ...
  • Yi, Y., Tu, G., Zhao, D., Tsang, P.E. and Fang, ...
  • Ying, Z., Ren, X., Li, J., Wu, G. and Wei, ...
  • Zameni, L., ۲۰۱۶. Leaching in a soil amended with biochar ...
  • Zhang, M., Gao, B., Yao, Y., Xue, Y. and Inyang, ...
  • Zheng, Y., Zimmerman, A.R. and Gao, B., ۲۰۲۰. Comparative investigation ...
  • Zou, H., Zhao, J., He, F., Zhong, Z., Huang, J., ...
  • نمایش کامل مراجع