بررسی کاهش میزان فلزات سنگین با استفاده از مواد ارزان قیمت طبیعی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه علوم و مهندسی آب، دانشگاه اراک

2 مهندسی آب

چکیده

ورود فلزات سنگین به تالاب‌ می‌تواند آسیب زیادی را به محیط زیست آن وارد کند. در این پژوهش به بررسی آزمایشگاهی کاهش میزان فلزات سنگین با استفاده از مواد ارزان قیمت و در دسترس پرداخته شد. بدین منظور سه فلز سرب، کروم و نیکل مورد بررسی قرار گرفتند. برای بررسی کاهش فلزات سنگین از سه تیمار خاک‌اره، کاه و کلش و زئولیت کلینوپتیلولیت در ستون‌های آزمایشگاهی استفاده شد. ستون‌های آزمایشی به طول یک متر و قطر 160 میلی‌متر تهیه گردید و پساب شبیه‌سازی شده از آن‌ها عبور کرد. نتایج نشان داد، بیشینه جذب فلز سرب در کاه و کلش (6/37 درصد) بهتر از خاک‌اره (33 درصد) و زئولیت (2/12 درصد) و بیشینه جذب فلز کروم در زئولیت (4/44 درصد) بیشتر از خاک‌اره (2/40 درصد) و کاه و کلش (6/37 درصد) می‌باشد. در نهایت برای جذب نیکل، خاک‌اره (4/39 درصد) نتایج بهتری را نسبت به کاه و کلش (9/35 درصد) و زئولیت (3/33) ارائه داده است. نتایج آزمون آنالیز واریانس یک‌طرفه نشان داد که میزان جذب هر سه فلز سنگین در تیمارها، در سطح 1 درصد معنی‌دار می‌باشد و هر سه جاذب توانایی جذب فلزات سنگین مورد بررسی را داشته‌اند. همچنین با توجه به آزمون LSD به جز در جذب سرب توسط زئولیت، تفاوت معنی‌داری بین جاذب‌های مورد استفاده وجود نداشته است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Heavy Metal Removals using Inexpensive Natural Materials

نویسندگان [English]

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

The accumulation of heavy metals in the wetlands may cause significant damage to the environment. In this study, an experimental study was performed to reduce the amount of heavy metals using inexpensive and available materials. For this purpose, three metal ions of lead, chromium, and nickel, which had high values in the wetland were studied. Three treatments of sawdust, straw and zeolite clinoptilolite (ZC) were used in laboratory columns to investigate the heavy metal removals. The laboratory columns with a length of 1 m and a diameter of 160 mm were prepared and the wastewater were passed through them. The results showed that the maximum adsorption of lead metal ions in straw (37.6%) was better than sawdust (33%) and zeolite (12.2%). Besides, the maximum chromium adsorption in zeolite (44.4%) was higher than sawdust (40.2%) and straw (37.6%). Finally, for nickel adsorption, sawdust (39.4%) gave better results than straw (35.9%) and zeolite (33.3%). However, it seems that all the treatments used are relatively effective in removing the studied heavy metals. However, for maximum Adsorption, it is better to use a mixture of the studied treatments. The results of the one-way analysis of variance showed that the absorption rate of all three heavy metals in the treatments was significant at the 1% level and all three adsorbents had the ability to absorb the investigated heavy metals. Also, according to the LSD test, except for lead absorption by zeolite, there was no significant difference between the adsorbents used.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Adsorption
  • sawdust
  • zeolite
  • straw

مراجع

آل ابراهیم دهکردی، م. و عبادی، ت. 1396. بررسی روش‌های مختلف حذف فلزات سنگین از محلول آبی، چهارمین کنفرانس بین المللی برنامه ریزی و مدیریت محیط زیست، تهران، دانشکده محیط زیست، دانشگاه تهران.
جوانمردی, پ., تکدستان, ا,. و جلیل زاده ینگجه, ر. 1397. کارایی زئولیت طبیعی کلینوپتیلولایت جهت جذب فلز سرب از محلول‌های آبی و تعیین ایزوترم و سینتیک جذب، مجله آب و فاضلاب، 29(1): 108-114.
فرزی، س.، فراستی، م.، فرهادی، ب و پیرصاحب، م. 1397. حذف کادمیوم از محلول آبی با استفاده از نانوساختار نی نیشکر. مجله مهندسی آبیاری و آب، 8 (3): 210-223.
مظاهری تهرانی، م دباغ ر و نفر، ع.1391. حذف بیولوژیکی فلز سرب از محیط های آبی با استفاده از جاذب های زیست فعال ارزان قیمت مجله علمی-پژوهشی فیض. دانشگاه علوم پزشکی کاشان، 16 (7): 745-746.
مهراسبی م،. و فرهمندکیا، ز. 1387. حذف فلزات سنگین از محیط آبی توسط جذب سطحی بر روی پوست موز اصلاح شده. سلامت و محیط زیست،۱ (۱) :57-66.
نریمان پور، ع.، قانعیان، م.، و احرام‌پوش، م. 1401. بررسی کاربرد پودر برگ انجیر به صورت معمولی و اصلاح‌شده اسیدی به عنوان جاذب زیستی در حذف فلز سنگین کروم شش‌ظرفیتی از محلول‌های آبی. طلوع بهداشت، 21(۱) :86-97.
یاری مقدم، ن.،  لرستانی، ب. ، چراغی، م.  و جامه بزرگی، س. 1400. ارزیابی عملکرد پوست بادام و کربوکسی متیل سلولز اصلاح شده با گرافن اکساید در حذف فلزات سنگین نیکل و کادمیوم از آب. مجله علمی پژوهشی شیمی کاربردی،  15(8): 107-124.
Bayrak, Y, Yesiloglu, Y. and Gecgel, U. 2006. Adsorption behavior of Cr (VI) on activated hazelnut shell ash and activated bentonite. Microporous and Mesoporous Materials, 107: 10-91.
Es-sahbany, H. Hsissou, R. El Hachimi, M.L. Allaoui, M. Nkhili, S. and Elyoubi, M.S.2021. Investigation of the adsorption of heavy metals (Cu, Co, Ni and Pb) in treatment synthetic wastewater using natural clay as a potential adsorbent (Sale-Morocco), Materials Today: Proceedings.45(8):7290-7298.
Gómez, D., Rodrigues, G. Lapolli, F. and Lobo-Recio, M. 2019. Adsorption of heavy metals from coal acid mine drainage by shrimp shell waste: Isotherm and continuous-flow studies,Journal of Environmental Chemical Engineering, 7(1): 102787.
Iwuozor, K.O., Oyekunle, I.P., Oladunjoye, I.O.  Mayowa Ibitogbe, E. & Samuel Olorunfemi, T. 2022. A Review on the Mitigation of Heavy Metals from Aqueous Solution using Sugarcane Bagasse. Sugar Tech, 24: 1167–1185.
Meez, E., Rahdar, A. and Kyzas, G.Z. 2021. Sawdust for the Removal of Heavy Metals from Water: A Review. Molecules. 26(14):4318.
Park, S. and Jung, W.Y. 2001. Removal of chromium by activated carbon fibers plated with copper metal. Carrent Science Journal, 15: 21-2.
Priya, A.K. Yogeshwaran, V. Rajendran,S, Hoang, K.A. Soto-Moscoso, M, Ghfar, A. and Bathula,C. 2022. Investigation of mechanism of heavy metals (Cr6+, Pb2+& Zn2+) adsorption from aqueous medium using rice husk ash: Kinetic and thermodynamic approach, Chemosphere Journal. 286(3):131796.
Rudžionis,Z, Adhikary,S., Manhanga,F. Kumar Ashish, D.,Ivanauskas, R. and  Stelmokaitis, G. 2021. Natural zeolite powder in cementitious composites and its application as heavy metal absorbents,Journal of Building Engineering,43:103085.
Sud, D, Mahajan, G. and Kaur, M.P. 2008. Agricultural waste material as potential adsorbent for sequestering heavy metal ions from aqueous solutions – A review. Bioresource Technology, 99(14): 6017-6027.
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.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار