بررسی کارایی جاذب‌های رزین آنیونی،پرلیت و زئولیت کلینوپتیلولیت در کاهش ورود فلزات سنگین به تالاب میقان

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد علوم و مهندسی آب، دانشگاه اراک

2 گروه علوم و مهندسی آب دانشگاه اراک

3 گروه محیط زیست، دانشگاه اراک

10.22125/iwe.2021.128212

چکیده

تالاب میقان اراک یکی از زیستگاه­های مهم پرندگان مهاجر می‌باشد که در سال­های اخیر حیات آن با چالش­های جدی مواجه بوده است. در این پژوهش به بررسی وضعیت فلزات سنگین آب ورودی به تالاب و راهکارهای کاهش آن‌ها پرداخته شد. در ابتدا آزمایش ICP برای تعیین وضعیت فلزات سنگین آب تالاب انجام گردید. سپس برای بررسی کاهش فلزات سنگین (سرب، نیکل و کروم) از سه تیمار رزین آنیونی، زئولیت کلینوپتیلولیت و پرلیت با دو تکرار استفاده شد. بدین منظور، از یک سری ستون‌هایی  به ارتفاع یک متر و قطر 160 میلیمتر استفاده شد. لوله‌ها تا ارتفاع  70 سانتی‌متر از مواد جاذب پر شدند و از منبعی که پساب مصنوعی در آن ساخته شده، پساب وارد هر یک از ستون‌های آزمایش شد. سپس در زمان‌های پنج دقیقه، 30 دقیقه، یک ساعت، دو ساعت، چهار ساعت از ورودی و خروجی آب استوانه‌ها نمونه‌برداری صورت گرفت. نمونه‌ها به آزمایشگاه منتقل و با دستگاه جذب اتمی مقادیر فلزات سنگین ورودی و خروجی اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که در اکثر ستون‌های آزمایشی، در ابتدای آزمایش روند جذب افزایشی و در آخر روند کند و حتی کاهشی داشته است. همچنین درصد جذب هر سه فلز سنگین در رزین به نسبت دو جاذب دیگر بیشتر و حدود 90 درصد می‌باشد. بیشترین درصد جذب برای زئولیت 44 درصد و برای پرلیت در حدود 30 درصد بوده است. به‌هرحال در جذب فلزات سنگین عملکرد تیمار‌ها متفاوت بوده است اما به‌نظر می‌رسد که تمام تیمارهای مورد استفاده کارآیی نسبی در جهت حذف فلزات سنگین را دارا هستند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation on the efficiency of Anionic resin, Perlite and Clinoptilolite zeolites in reducing heavy metals entering Meighan wetland

نویسندگان [English]

  • Somayeh Alimiri 1
  • Javad Mozaffari 2
  • Azadeh Kazemi 3
1 Water Science & engineering, Arak University
2 WATER ENG.
3 Environment engineering department
چکیده [English]

The Arak Meighan wetland, is one of the important habitats of migratory birds that has faced serious challenges in recent years due to its various reasons. In this study, the status of heavy metals entering the Meighan wetland and solutions to reduce them was investigated. At first, an ICP test was conducted to determine the status of heavy metals entering the wetland. Then, three treatments of anionic resin, Clinoptilolite zeolite and Perlite with two repetitions were used to investigate the reduction of heavy metals (Pb, Ni and Cr). For this purpose, a series of columns with a height of one meter and a diameter of 160 mm were used. On the pipes, absorbent material were filled up to a height of 70 cm and artificial wastewater was entered into each of the test columns. Then sampling were taken at five minutes, 30 minutes, one hour, two hours, and four hours from the inlet and outlet of pipes. The samples were transferred to the laboratory and the values of heavy metals were measured with the atomic absorption device. The results showed in most of the experimental columns, the adsorption process had an upward trend at the beginning and a slow and even decreasing trend at the end of experiment. Also, the absorption rate of all three heavy metals in the resin is higher than the other two adsorbents and is about 90%. The highest percentage of adsorption for zeolite was 44% and for Perlite was about 30%. However, in the absorption of heavy metals, the performance of the treatments was different, but it seems all treatments have a relative efficiency in removing heavy metals.

کلیدواژه‌ها [English]

  • heavy metals
  • Zeolite
  • Perlite
  • resin
اسدی، ت.، و ن. ماهانی. 1396. حذف فلزات سنگین از فاضلاب توسط کلینوپتیولیت زئولیت طبیعی. اولین کنفرانس ملی پژوهش‌های کاربردی جدید در علوم و مهندسی. مؤسسه آموزش عالی اقبال لاهوری، مشهد.
احمدی، م.، جرفی، س.، تکدستان.، ا. و ن. جعفرزاده. 1394. بررسی کارایی زئولیت طبیعی کلینوپتیولولیت در حذف فلز کادمیوم از محلول‌های آبی و تعیین ایزوترم‌های جذب. مجله علمی پژوهشی دانشگاه علوم پزشکی ایلام، 23(2): 95- 102.
انصاریان, ف.، کاظمی،. ا. و ح. صالحی ارجمند. ۱۳۹۵. اندازه‌گیری میزان فلزات سنگین رسوبات سطحی تالاب میقان جهت بررسی اثرات تصفیه خانه فاضلاب اراک. دومین کنفرانس علوم، مهندسی و فناوری های محیط زیست، تهران، دانشکده محیط زیست دانشگاه تهران، کرج.
جعفری, ا. و ا. اسماعیلیان. ۱۳۹۲. کاربرد زئولیت سنتزی 13x برای حذف آلاینده های آب.  اولین همایش ملی آلاینده‌های کشاورزی و سلامت غذایی، چالشها و راهکارها، اهواز، دانشگاه رامین خوزستان.
جوانمردی، پ.، تکدستان.، ا.، جلیل زاده، ر. و ج. محمدی. 1395. آماده‌سازی و کاربرد زئولیت طبیعی کلینوپتیلولیت ایرانی در حذف روی از محلولهای آبی و تعیین سنتیک و ایزوترم جذب. مجله مهندسی بهداشت محیط، 4(1): 43-57.
خسروی، م.، بهرامی‌فر، ن. وم. قاسم پوری. 1390. بررسی آلودگی فلزات سنگین در رسوب سه بخش تالاب انزلی. مجله سلامت و محیط، 4(2): 223-232.
صفری، ا. و ج. مظفری. 1396. بررسی آزمایشگاهی اثر پرلیت، زئولیت و رزین بر کاهش نیترات و فسفات پساب برای استفاده در کشاورزی؛ مطالعه موردی پساب شهر محلات. مجله علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب، 7(2): 112-126.
فرزی، س.، فراستی، م.، فرهادی، ب. و م. پیرصاحب. 1397. حذف کادمیم از محلول آبی توسط نانوساختار پوشال نیشکر. مجله علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب، 8(3): 210-223.
مرتضوی، س.ب.، رسولی، ل. و ح. کاظمیان. 1389. حذف کرومات از محلولهای آبی بوسیله زئولیت اصلاح شده با سورفاکتانت کاتیونی، مجله سلامت و محیط ، 4  (1): 37-46.
Misaelides, P. 2011. Application of natural zeolites in environmental remediation: A short review. Journal of Micropouous and Mesoporous Materials, 144(1-3), 15-18.
Tao, Y.F., Fang, S., Qiu, Y. and Z. Liu. 2010. Trapping the lead ion in multi-components aqueous solution by natural clinoptilolite. J of Hazardous Materials, 180:282-288.