Skip to main content
SUPERVISOR
محسن سلیمانی امین آبادی (استاد راهنما) نوراله میرغفاری (استاد راهنما)
 
STUDENT
Danial Poorsmaeil
دانیال پوراسمعیل

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده منابع طبیعی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1395

TITLE

Application of Natural and Synthetic Zeolites Spent in Urban Wastewater Treatment for Heavy Metals Immobilization in Polluted Soils
The soil is the main sink of heavy metals (HMs) which are released into the environment by human activities. Heavy metals do not degrade and accumulate in soils. Hence for decontamination of polluted water and soil, they should be removed or soil to reduce their availability for plants is more efficient and inexpensive converted to the more immobile forms. The use of zeolite for adsorption of HMs in water and compared to other methods. maize plant under greenhouse conditions. The natural and synthetic zeolites were used in both raw This study was conducted to investigate the effect of natural and synthetic zeolites on stabilization of HMs in polluted soils and their uptake by and used forms in wastewater treatment in four levels including zero (Z 0 ), 1 (Z 1 ), 3 (Z 2 ) and 5 (Z 3 ) w/w percentage for two polluted and non-polluted soils. The experiments were conducted using a fully randomized factorial method in 26 treatments, 3 replications and 78 pots during three months. After plants harvesting, the amount of HMs including lead, zinc, extractable in the soils were measured using flame atomic absorption spectrophotometer cadmium and iron in the shoot and root parts as well as the amount of DTPA (PerkinElmer AAnlyst700). The results showed that application of natural and Synthetic zeolites had better performance than natural zeolites in immobilization synthetic zeolites in the wastewater treatment caused 30 and 40 percent decrease in COD and 17 and 31 percent decrease in phosphate, respectively. zeolites in unpolluted soil had no significant effect on the shoots and roots of lead, cadmium and zinc. However, there was no significant difference between raw and used synthetic zeolites in cadmium immobilization. Application of synthetic zeolite were more efficient than used natural ones in reducing the dry weight, whereas roots and shoots dry weight were increased significantly in the presence of used synthetic zeolites in contaminated soils. Treatment with used the uptake of Cd by the plants. Application of synthetic zeolite reduced the uptake of Pb into the roots and shoots of harvested plants from contaminated soils. Treating with 5% w/w synthetic zeolite, had the best performance in decreasing accumulation of zinc in the roots and shoots of harvested plants from results of this study revealed the high potential of zeolites particularly contaminated soils. In the case of iron, none of the zeolite treatments caused a significant difference in the amount of iron stabilization and accumulation synthetic zeolites spent in urban wastewater treatment for heavy metal in the shoots and roots of the plants compared to the control. Overall, the soils. immobilization and reducing the risk of their transfer to plants in polluted Keywords: Chemical stabilization, Wastewater treatment, Soil pollution, Zeolite, Zinc, Lead, Cadmium.
خاک پذیرنده اصلی فلزات سنگین است که از طریق فعالیت­های انسانی وارد محیط زیست شده­اند. فلزات سنگین تخریب نمی­شوند و در خاک­ها تجمع پیدا می کنند. بنابراین برای تصفیه آب و خاک­های آلوده، باید آن­ها را حذف یا به شکل­های کم تحرک­تر تبدیل نمود. استفاده از زئولیت برای جذب فلزات سنگین آب و خاک به منظورکاهش دسترسی گیاهان به فلزات سنگین، کارایی بیشتر و هزینه کمتری نسبت به روش­های دیگر دارد. این مطالعه با هدف بررسی اثر زئولیت­های طبیعی و مصنوعی بر تثبیت فلزات سنگین خاک و جذب این فلزات توسط گیاه ذرت در شرایط گلخانه­ای صورت گرفت. زئولیت­های طبیعی و مصنوعی در دو حالت خام و مصرف شده در تصفیه پساب شهری در چهار سطح با مقادیر صفر (Z 0 ) یا شاهد،1 درصد(Z 1 )، 3 درصد(Z 2 ) و 5 درصد(Z 3 ) وزنی-وزنی و در دو نوع خاک آلوده و غیرآلوده به فلزات سنگین به کار رفتند. آزمایش به صورت گلدانی در قالب طرح فاکتوریل کاملا تصادفی با 26 تیمار در3 تکرار و 78 گلدان به مدت سه ماه انجام شد. پس از برداشت گیاهان، میزان فلزات سنگین سرب، روی، کادمیم و آهن در اندام­های هوایی و ریشه­ها و میزان فلزات قابل استخراج خاک­­ها با عصاره­گیر DTPA با استفاده از دستگاه جذب اتمی مجهز به شعله (پرکین المر AAnalyst700) اندازه­گیری شد. نتایج نشان داد که استفاده از زئولیت­های طبیعی و مصنوعی در تصفیه پساب شهری به ترتیب باعث کاهش 30 و 40 درصدی اکسیژن­خواهی شیمیایی و کاهش 17 و 31 درصدی فسفات پساب­ها شدند. زئولیت­­های مصنوعی در تثبیت سرب، کادمیم و روی عملکرد بهتری نسبت به زئولیت­های طبیعی داشتند. با این وجود، اختلاف معناداری بین نمونه­های خام و مصرفی در تثبیت کادمیم با استفاده از زئولیت­های مصنوعی مشاهده نشد. استفاده از زئولیت­ها تاثیر معناداری بر وزن خشک اندام­های هوایی و ریشه­های کشت شده در خاک غیر آلوده نداشتند؛ در حالی که در خاک آلوده زئولیت مصنوعی مصرفی باعث افزایش معنادار وزن خشک ریشه و اندام هوایی شد. تیمار زئولیت­ مصنوعی و در حالت مصرفی عملکرد بهتری نسبت به زئولیت طبیعی و خام در کاهش انتقال سرب به ریشه و اندام­های هوایی گیاهان کشت شده در خاک آلوده داشت. تیمار زئولیت­ مصنوعی در سطح 5 درصد (Z 3 ) بهترین عملکرد را در کاهش جذب کادمیم به وسیله گیاه داشت. کاربرد زئولیت­های مصنوعی باعث کاهش انباشت فلز روی در ریشه و اندام­ هوایی گیاهان کشت شده در خاک­های آلوده شد. در مورد آهن، هیچ یک از تیمار­های زئولیت باعث ایجاد اختلاف معنادار در میزان تثبیت آهن و انباشت در اندام هوایی و ریشه­های گیاهان نسبت به شاهد نشدند. در مجموع نتایج این پژوهش نشان داد که استفاده از زئولیت­های مصرف شده در تصفیه پساب شهری به ویژه زئولیت­های سنتزی پتانسیل زیادی در تثبیت فلزات سنگین و کاهش ریسک انتقال آن­ها به گیاهان در مناطق آلوده دارد. کلمات کلیدی : آلودگی خاک، پساب شهری، تثبیت شیمیایی، روی، زئولیت، سرب، کادمیم

ارتقاء امنیت وب با وف بومی