آمار
| تعداد نشریات | 13 |
| تعداد شماره‌ها | 654 |
| تعداد مقالات | 6,823 |
| تعداد مشاهده مقاله | 9,773,980 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 9,150,886 |
تاثیر بیوچار اصلاح شده با نانوذرات روی صفر ظرفیتی بر رهاسازی برخی فلزات سنگین در یک خاک آهکی | ||
| مجله مدیریت خاک و تولید پایدار | ||
| مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 25 آبان 1404 | ||
| نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/ejsms.2025.23023.2167 | ||
| نویسندگان | ||
| ابوالفضل خادمی جلگه نژاد* 1؛ مجید فکری2؛ مجید حجازی مهریزی3 | ||
| 1علوم خاک، دانشگاه شهید باهنر کرمان، دانشکده کشاورزی | ||
| 22- استاد، گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان | ||
| 3گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، ایران | ||
| چکیده | ||
| سابقه و هدف: امروزه فعالیتهای انسانی و تولیدات صنعتی باعث آلودگی فلزات سنگین در خاک شده است. برای حذف فلزات سنگین (HMs) از خاک، زغال زیستی بهدلیل مساحت سطح بالا، تخلخل زیاد، pH قلیایی و گروههای عاملی فراوان یک جاذب کارامد و کم هزینه برای تثبیت و محدود کردن زیست فراهمی HMs در خاک است. همچنین، استفاده از نانوذرات در اصلاح زغال زیستی به دلیل توانایی بالا در جذب و تثبیت فلزات سنگین و افزایش کارایی حذف آلاینده‌ها، به‌ویژه در خاک‌های آلوده، ضروری است. در این پژوهش، سینتیک رهاسازی سرب، کادمیم، مس و نیکل از خاک آلوده شده در حضور زغال زیستی حاصل از تفاله پسته (BC) و زغال زیستی اصلاح‌شده با نانوذرات روی صفر ظرفیتی (BC-nZVZ) مورد بررسی قرار گرفت. مواد و روشها: زغال زیستی حاصل از بقایای تفاله پسته در دمای 500 درجه سلسیوس تهیه شد و با نانوذرات روی صفر ظرفیتی (nZVZ) بارگذاری شد. برای بررسی بارگذاری موفق نانوذره روی صفر ظرفیتی (nZVZ) بر روی زغال زیستی از آنالیزهای SEM-EDX، FTIR و XRD استفاده شد. برای بررسی تأثیر جاذب‌های تهیه‌شده ( BCو BC-nZVZ) بر سینتیک رهاسازی فلزات سنگین، تیمارها در دو سطح 1 و 2 درصد وزنی به خاک آهکی آلوده شده به 100 میلی‌گرم بر کیلوگرم از هر یک از فلزات سرب، کادمیم، نیکل و مس اضافه شدند. پس از گذشت 90 روز، سینتیک رهاسازی این فلزات با استفاده از EDTA به‌عنوان ماده استخراج‌کننده، در بازه‌های زمانی 15 تا 2880 دقیقه مورد بررسی قرار گرفت. دادههای به دست آمده از رهاسازی سرب، کادمیم، مس و نیکل بوسیله معادلات سینتیکی غیرخطی شبه مرتبه اول، شبه مرتبه دوم، پخشیدگی سهموی، الوویچ ساده شده و تابع توانی بررسی گردید. یافتهها: نتایج نشان داد که مقدار کربن موجود در زغال زیستی 64 درصد بود. نتایج حاصل از آنالیزهای SEM-EDX، FTIR و XRD نشان داد که نانوذرات روی صفر ظرفیتی با موفقیت بر روی زغال زیستی بارگذاری شدند. الگوی رهاسازی همه فلزات سنگین مورد مطالعه در خاک یکسان و بهصورت دوفازی بود. در بین خاک‌های تیمار شده با جاذب‌های تهیه شده، خاک‌های تیمار شده با BC1% و 2% BC-nZVZ بهترتیب کمترین و بیشترین تاثیر را در کاهش رهاسازی فلزات سنگین در مقایسه با تیمار شاهد داشتند. بهطوریکه مقدار رهاسازی سرب، مس، کادمیم و نیکل در خاک تیمار شده با BC1% (بهترتیب 68/21، 28/18، 2/15 و 7/12 درصد) و مقدار رهاسازی در خاک تیمار شده با2% BC-nZVZ (بهترتیب 60، 7/54، 48 و 9/40 درصد) در مقایسه با تیمار شاهد کاهش یافت. نتایج نشان داد که علاوه بر نوع جاذب مقدار جاذب نیز بر مقدار سینتیک رهاسازی فلزات سنگین موثر است و با افزایش سطح جاذبها از 1 درصد به 2 درصد مقدار رهاسازی فلزات سنگین بهطور معنیداری کاهش یافت. نتایج حاصل از برازش داده‌ها نشان داد که نوع خاک و نوع عنصر نقش مهمی در تعیین مدل سینتیکی بهینه دارند، به‌طوری که معادلات شبه مرتبه دوم، شبه مرتبه اول و الوویچ ساده‌شده به‌عنوان مناسب‌ترین مدل‌ها برای توصیف سینتیک رهاسازی سرب، کادمیم، مس و نیکل شناسایی شدند. نتیجهگیری: بعد از افزودن زغال زیستی و زغال زیستی اصلاح شده با نانوذرات روی صفر ظرفیتی مقدار رهاسازی سرب، کادمیم، مس و نیکل در مقایسه با تیمار شاهد بهطور معنیداری کاهش یافت. علاوه بر این، رهاسازی فلزات سنگین در خاک‌های تیمار شده با BC-nZVZ در مقایسه با تیمار BC بهطور معنیداری کمتر بود. بنابراین، نتایج این مطالعه نشان داد که استفاده از زغال زیستی اصلاح شده با نانوذره روی صفر ظرفیتی علاوه بر مدیریت بقایای کشاورزی یک روش کارامد، مقرون بهصرفه و سازگار با محیط زیست برای کاهش تحرک و کاهش رهاسازی فلزات سنگین در خاک است. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| فلزات سنگین؛ سینتیک رهاسازی؛ بیوچار؛ نانوذره؛ nZVZ | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 0 |
||
سامانه مدیریت نشریات علمی. طراحی و پیاده سازی از سیناوب