اثر نانوذرات آهن صفر ظرفیتی پایدار شده بر حذف نیترات از خاک شنی

نویسندگان

1 دانشگاه شهید چمران اهواز

2 دانشگاه علوم پزشکی جندی شاپور

3 دانشگاه شهید چمران اهواز

4 دانشگاه شهید چمران اهواز

5 دانشگاه شهید چمران اهواز

doi
10.22067/jsw.v0i0.36291
چکیده

افزایش غلظت یون نیترات در محلول خاک و سپس آبشویی آن سبب افزایش غلظت نیترات در سفره های آب زیرزمینی می شود. هدف اصلی پژوهش بررسی کاربرد نانوذرات آهن صفر ظرفیتی پایدار شده با کربوکسی متیل سلولز برای حذف نیترات از خاک شنی بود. نانوذرات در محیط آزمایشگاه ساخته شد و مشخصات آنها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، پراش پرتو ایکس (XRD) و طیف سنجی مادون قرمز (FTIR) مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. آزمایش ها در یک ستون شنی به طول 40 سانتی متر و قطر داخلی 5/2 سانتی متر تحت تأثیر غلظت نانوذرات آهن (1، 2 و 3 گرم بر لیتر) و غلظت نیترات(150، 250 و 350 میلی گرم بر لیتر) انجام شد. سرعت منفذی در ستون شنی 16/0 میلی متر بر ثانیه بود. مقادیر نیترات، نیتریت و آمونیوم در زه آب خروجی اندازه گیری شد. نتایج نشان داد کاهش غلظت نیترات و افزایش غلظت نانوذرات، درصد احیاء نیترات را افزایش داد. بیشترین درصد احیاء (56/82) در غلظت 150 میلی گرم بر لیتر نیترات و 3 گرم بر لیتر نانوذرات و کمترین درصد احیاء (94/63) در غلظت 150 میلی گرم بر لیتر نیترات و 1 گرم بر لیتر نانوذرات بدست آمد. محصول عمده احیاء نیترات، گاز نیتروژن بود و آمونیوم و نیتریت نیز به میزان کمتر از 2 درصد تولید شد. کربوکسی متیل سلولز از هم آوری نانوذرات جلوگیری کرده و واکنش پذیری و انتقال نانوذرات را در محیط متخلخل افزایش داد. نانوذرات آهن صفر ظرفیتی دارای پتانسیل بالایی برای احیاء نیترات در حلول های آبی و محیط های متخلخل هستند و می تواند به عنوان روشی مؤثر برای حذف نیترات استفاده شود.