Skip to main content
SUPERVISOR
محمدرضا مصدقی (استاد راهنما) فرشید نوربخش (استاد مشاور) مهران شیروانی جوزدانی (استاد راهنما) مهدی بازرگانی پور (استاد مشاور)
 
STUDENT
Samaneh Rahmatpour vali abad
سمانه رحمت پورولی آباد

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1390

TITLE

Retention, Transport and Biological Effects of Silver Nanoparticles in Calcareous Soils
The rapid production and application of silver nanoparticles (Ag) has led to significant release of Ag into the terrestrial environments and has increased the possibility of contamination of groundwater resources and soils by nanoparticles (). Once released into soil, Ag could enter into different interactions with soil particles which play key roles in controlling the fate and traort of these nanoparticles. It is crucial to study the fate of in order to evaluate and control their risks to ecosystems and human health. In spite of that, experimental evidences on the retention and traort of Ag in soils are very scarce. Hence, this study was conducted in three parts to: i) investigate the retention behavior of polyvinylpyrrolidone (PVP) stabilized silver nanoparticles (PVP-Ag) and Ag(I) ions in a range of calcareous soils, ii) study the traort and retention of PVP-Ag under saturated and unsaturated conditions in sand and two calcareous soils, and iii) examine the biological effects of PVP-Ag and Ag ions in two calcareous soils. The results revealed that the retention data for both PVP-Ag and Ag(I) ions were well described by the Keywords : Silver nanoparticle, AgNO 3 , Sorption Isotherms, Unsaturated flow, HYDRUS-1D, ED 50 .
تولید و کاربرد روزافزون نانوذرات نقره (Ag) منجر به رهاسازی Ag در محیط زیست شده و احتمال آلودگی منابع آب زیرزمینی و خاک ها با Ag را افزایش می دهند. زمانی که Ag وارد خاک می شوند، برهم کنش های متفاوتی با ذرات خاک خواهند داشت که نقش کلیدی در کنترل سرنوشت و انتقال آنها دارند. این رساله در سه بخش مجزا با هدف بررسی نگهداشت، انتقال و آثار بیولوژیک Ag پایدار شده با پلی وینیل پایرولیدین (PVP) و یون های نقره (AgNO 3 ) در برخی خاک های آهکی انجام شده است. در مطالعه اول نگهداشت Ag و AgNO 3 در 9 خاک آهکی بررسی گردید. نتایج نشان داد که داده های آزمایشگاهی نگهداشت Ag و AgNO 3 به نحو مطلوبی توسط معادلات کلاسیک فروندلیچ و لانگمویر توصیف گردید. نگهداشت Ag و AgNO 3 با مقدار رس، کربن آلی (OC)، هدایت الکتریکی (EC)، pH و گنجایش تبادل کاتیونی (CEC) خاک همبستگی مثبت نشان داد. مطالعه دوم به منظور ارزیابی انتقال و نگهداشت Ag در ستون های شن کوارتزی و خاک دست نخورده دو خاک آهکی در دو شرایط جریان اشباع و غیراشباع انجام شد. در ستون های شن 85% نقره تزریق شده در زه آب خروجی قابل ردیابی بود. در حالی که تقریباً تمام Ag تزریق شده به ستون های خاک در نیم رخ خاک باقی ماند و کمتر از 1% کل نقره تزریق شده در زه آب خروجی ستون دیده شد. نگهداشت Ag در خاک زیار با اندازه کوچک تر ذرات خاک و بافت لوم نسبت به خاک تیران بیشتر بود. شکل فوق نمایی نیم رخ نگهداشت در هر دو خاک دیده شد و منحنی رخنه Ag در شرایط اشباع و غیراشباع تقریباً همپوشانی داشت. مدل سینتیکی تک مکانی اتصال در نرم افزار HYDRUS-1D که نگهداشت وابسته به عمق را در بر می گیرد، به صورت موفقیت آمیزی برای شبیه سازی نگهداشت Ag در ستون خاک مورد استفاده قرار گرفت. در نهایت، سومین مطالعه شواهدی از تاثیر Ag و AgNO 3 بر تنفس و فعالیت آنزیم های خاک نشان داد که آثار آنها به غلظت نقره، نوع خاک و زمان در معرض قرارگرفتن آنزیم ها بستگی دارد. در غلظت کم، Ag و AgNO 3 تاثیری بر تنفس پایه و تنفس القاشده با سوبسترا در خاک ها نداشت و حتی در مواردی تنفس را تحریک نمودند. اما در غلظت های بیشتر آثار منفی نقره دیده شد بطوری که فعالیت آنزیم های اوره آز و فسفاتاز در غلظت های زیاد Ag و AgNO 3 متوقف شد، هرچند در غلظت های کم، عدم بازدارندگی یا گاهی افزایش فعالیت دیده شد. همچنین مدل سیگموئیدی کاربردی ترین مدل برای توصیف داده های غلظت-پاسخ بود و بهترین هم خوانی را با داده های آزمایشگاهی داشت. همچنین در سطوح یکسان غلظت نقره، Ag نسبت به AgNO 3 آثار منفی بیشتری بر ویژگی های بیولوژیک خاک دارند. در نهایت نتایج این تحقیق نشان داد نانوذرات نقره برهم کنش قابل توجهی با ذرات خاک های آهکی داشته و بر کیفیت بیولوژیکی خاک تاثیر داشت. بنابراین علی رغم تحرک محدود Ag در این خاک های طبیعی آهکی، تفاوت در ویژگی های خاک باید در روش های ارزیابی خطر نقره در این خاک ها مورد توجه قرار گیرد. واژه های کلیدی: نانوذرات نقره، نیترات نقره، همدماهای جذب، جریان غیراشباع، آنزیم های خاک ، غلظت اکولوژیک، شبیه سازی حرکت Ag، نرم افزار HYDRUS-1D.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی