کاهش میزان نیترات آب با کاربرد زغال ‌زیستی اصلاح شده با اسید و آهن

نویسندگان

1 گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکدة علوم زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران.

2 گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکدة علوم زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران.

3 گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکدة علوم زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران.

4 گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکدة علوم زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران.

doi
10.22059/jne.2025.390307.2767
چکیده

مصرف آب آلوده به نیترات یکی از نگرانی‌های جدی در سطح جهان است. روش‌های متعددی برای حذف نیترات از آب بررسی شده‌اند که در میان آنها، جذب به‌وسیلة جاذب‌های ارزان و در دسترس جایگاه ویژه‌ای دارد؛ با این حال، همچنان چالش‌هایی در جذب آنیون‌هایی مانند نیترات وجود دارد. در این پژوهش، زغال ‌زیستی حاصل از کاه برنج تولیدشده در دمای 600 درجة سانتی‌گراد به‌عنوان جاذب نیترات مورد استفاده قرار گرفت. به‌منظور بهبود کارایی جذب، زغال‌ زیستی با اسید هیدروکلریک 1 نرمال و همچنین با آهن سه‌ظرفیتی در دو pH مختلف (2 و 6) اصلاح شد. آزمایش‌ها در قالب طرح تصادفی انجام و کارایی تیمارهای مختلف مقایسه شد. نتایج نشان داد که تمام تیمارها موجب افزایش ظرفیت جذب نیترات شدند، به‌طوری که بیشترین میزان جذب مربوط به زغال ‌زیستی اصلاح‌شده با آهن سه‌ظرفیتی در 2=pH بود و کارایی جذب آن حدود 53 درصد بیشتر از زغال ‌زیستی خام بود. بهینه‌سازی شرایط جذب برای این تیمار نشان داد که بیشترین جذب در زمان تماس 90 دقیقه و pH=3 رخ می‌دهد. در بررسی اثر میزان جاذب، مقدار 0/625 گرم بر لیتر بیشترین جذب نیترات در واحد جرم جاذب را ایجاد کرد، هرچند با افزایش مقدار جاذب، درصد کل حذف نیترات از محلول نیز بیشتر شد. همچنین با افزایش غلظت اولیة نیترات تا 100 میلی‌گرم بر لیتر، ظرفیت جذب تا حدود 30 میلی‌گرم بر گرم افزایش یافت. هم‌دماهای جذب (ایزوترم) لانگمویر بهترین برازش را نشان داد. نتایج این پژوهش حاکی از آن بود که که زغال ‌زیستی تولیدشده از کاه برنج در دمای 600 درجة سانتی‌گراد، در صورت اصلاح با آهن سه‌ظرفیتی در pH=2، ممکن است بتواند به‌عنوان یک جاذب مؤثر برای کاهش نیترات از محیط‌های آبی مورد استفاده قرار گیرد.