محسن جلالی

یکی از نگرانی های زیست محیطی، هدرروی فسفر از خاک های کشاورزی و وارد شدن آن به آب های سطحی می باشد. روش های متعددی به منظور حذف این آلاینده از منابع آب استفاده شده است. از میان این روش ها، جذب سطحی به عنوان یکی از مؤثرترین روش ها برای حذف فسفر در غلظت های پایین توصیه شده است. در این بررسی از جاذب های معدنی (بنتونیت، کلسیت، کائولینیت و زئولیت) و نانو ذرات (TiO2، Al2O3 و Fe3O4) به منظور حذف فسفر از محلول های آبی و کاهش آبشویی آن از خاک استفاده گردید. حذف فسفر از محلول های آبی به عنوان تابعی از pH، مقدار جاذب، دما و زمان تماس مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه مطالعات جذب، آزمایشات واجذب انجام شد و معادلات سینتیکی به داده های بدست آمده برازش داده شد. با توجه به نتایج حاصله، زمان تماس بهینه برای جاذب های معدنی 24 ساعت و برای نانو ذرات 180 دقیقه بدست آمد. مقدار بهینه بنتونیت، کائولینیت و زئولیت 3 گرم بود. در حالیکه برای کلسیت و نانو ذرات به ترتیب این میزان 2/5 و 0/05 گرم بدست آمد. ماکزیمم مقدار فسفر جذب شده توسط کلسیت، کائولینیت و نانو ذرات (به جزء Al2O3) در pH برابر با 2 رخ داد. مدل DLM برای شبیه سازی جذب فسفر توسط جاذب ها به کار رفت. همبستگی بالایی میان داده های اندازه گیری شده با داده های حاصل از مدل بدست آمد. نمک های NaCl، CaCl2 و FeCl3 برای اصلاح جاذب های معدنی و عصاره پوست گردو، عصاره بقایای گندم، کیتوزان، کربوکسی متیل سولز و اسید مالیک برای اصلاح جاذب های معدنی و نانو ذرات بکار رفتند. جاذب های معدنی اصلاح شده با یون Fe و جاذب های معدنی و نانو ذرات اصلاح شده با کیتوزان بیشترین ظرفیت جذب فسفر را در میان دیگر جاذب های اصلاح شده داشته اند. در بررسی اثر زمان بر جزء بندی فسفر، خاک غیر آلوده تحت تأثیر نمک KH2PO4 به مقدار 1000 میلی گرم بر کیلوگرم قرار گرفت. خاک آلوده با 10 درصد از جاذب های معدنی و 3 درصد از نانو ذرات تیمار گردید. نمونه ها در انکوباتور در دمای ثابت قرار گرفتند. در زمان های 1 روز و 8 هفته از آن ها نمونه برداری صورت گرفت. نتایج جزء بندی نشان داد که کاربرد جاذب های معدنی و نانو ذرات موجب انتقال فسفر از جزء کربناته به جزء های باقیمانده و اکسیدی می شود که نشاندهنده این است که با گذشت زمان قابلیت دسترسی فسفر در خاک کاهش می یابد. آزمایشات آبشویی برای مطالعه کارایی جاذ