مدلسازی زمان پالایش نیکل از خاک آلوده
نویسندگان
1 استاد گروه مهندسی آب دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران
2 استاد گروه مهندسی آب دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران
3 دانشجوی سابق کارشناسی ارشد آبیاری و زهکشی دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران
doi
چکیده
موضوع پالایش فلزات سنگین به دلیل خطرات زیستمحیطی آنها، در دهههای اخیر به شدت مورد توجه قرار گرفته است. در میان روشهای مختلف پالایش، گیاه پالایی یا به عبارتی اندوزش فلزات در گیاهان، یکی از روشهای قابل اطمینان و کم هزینه میباشد. لیکن میبایست کارایی این فناوری با مدلهای ریاضی ارزیابی گردد. هدف از این پژوهش ارائه مدلی ساده برای برآورد زمان پالایش نیکل از خاک به وسیله گیاه ریحان بود. بدین منظور همدماهای جذب سطحی خاک برای بررسی رفتار خاک در برابر آلاینده در نظر گرفته شده و با ترکیب آن با تغییرات نرخ پالایش آلاینده، مدلی برای برآورد زمان پالایش آلاینده به وسیله گیاه پیشنهاد شد. برای ارزیابی مدل، خاک با سطوح مختلفی از آلاینده نیکل آلوده شد. با توجه به غلظت مجاز نیکل در خاک (50 میلیگرم در کیلوگرم)، غلظتهای 50، 70، 90، 110 و 130 میلیگرم در کیلوگرم نیکل در خاک برای آزمایش در نظر گرفته شد. جهت آلوده کردن خاک از نمک نیترات نیکل استفاده شد. سپس با پر کردن گلدانها با خاکهای آلوده بذر ریحان (Ocimum tenuiflorum L) در آنها کشت گردید. گیاه در چهار نوبت (پس از دو هفته هر چهارده روز یکبار) برداشت شد. در هر مرحله از برداشت، غلظت کل نیکل در نمونههای خاک و گیاه و غلظت محلول خاک اندازهگیری شد. در پایان کارآیی مدلها با آمارههای ریاضی آزموده شد. نتایج نشان داد که مدلهای فروندلیچ (93/0=2R) و خطی (91/0=2R) برای پیشبینی همدمای جذب سطحی نیکل در خاک دارای کارایی بالایی بودند. همچنین نتایج نشان داد که نرخ پالایش نیکل به وسیله گیاه ریحان تابع مرتبه صفر از غلظت آن در خاک بود. مقایسه زمان محاسباتی و اندازهگیری شده برای پالایش نیکل به وسیله گیاه، حاکی از کارایی بالای مدلهای پیشنهادی (92/0=2R )برای برآورد زمان پالایش نیکل از خاک بود.