پديد آورندگان :
نبي زاده، سكينه دانشگاه علوم كشاورزي و منابع طبيعي ساري - گروه علوم خاك , صادق زاده، فروردين دانشگاه علوم كشاورزي و منابع طبيعي ساري - گروه علوم خاك , جليلي، بهي دانشگاه علوم كشاورزي و منابع طبيعي ساري - گروه علوم خاك , عمادي، مصطفي دانشگاه علوم كشاورزي و منابع طبيعي ساري - گروه علوم خاك
كليدواژه :
پساب , آلودگي , بايوچار كاه برنج , ايزوترم
چكيده فارسي :
سابقه و هدف
مواد رنگي صنعتي يك دسته از بزرگترين تركيبات آلي را تشكيل مي دهند كه كاربرد بالقوه اي در صنايع مختلف دارند. با توجه به ساختار آروماتيك پيچيده ي آنها و اينكه ساخته دست بشر هستند، تركيبات پايداري مي باشند و تصفيه آنها مشكل مي باشد. فاضلاب حاوي مواد رنگي موجب آلودگي آب سطحي و زير سطحي مي شود و از طريق آبياري موجب آلودگي خاك نيز مي گردد. اين پساب ها چنانچه بدون تصفيه وارد محيط شوند، مي توانند صدمات جبران ناپذيري به محيط زيست وارد كنند. در نتيجه لازم است پساب ها و خاك آلوده با استفاده از روش هاي موثر تصفيه شوند. در بين روش هاي مناسب براي حذف رنگ ها، جذب يكي از بهترين و مناسب ترين تكنيك ها براي رنگ زدايي مي باشد.
مواد و روش ها
در اين تحقيق تاثير بايوچار كاه برنج توليد شده در دماي C 600 ، خاك و مخلوط بايوچار و خاك بر جذب متيلن بلو از محيط هاي آبي مورد بررسي قرار گرفت. ابتدا كاه برنج در شرايط دمايي C 600 به بايوچار تبديل شد. سپس بايوچار را با نسبت هاي مختلف (1، 2/5 و 5 درصد وزني) با خاك شني تهيه شده از دشت هاي آبرفتي منطقه تجن لته شهر ساري، استان مازندران مخلوط كرديم. محلول رنگي متيلن بلو از تركيب پودري متيلن بلو مرك آلمان تهيه شد و ميزان 40 ميلي ليتر از محلول با غلظت هاي 30-300 ميلي گرم بر ليتر و pH =7 به 0/1 گرم بايوچار، خاك و مخلوط خاك و بايوچار افزوده شد و در نهايت ايزوترم هاي جذب متيلن بلو توسط بايوچار، خاك و مخلوط بايوچار و خاك تعيين گرديد. آزمايشات بصورت طرح كاملا تصادفي در سه تكرار انجام شد.
يافته ها
نتايج برازش داده هاي به دست آمده با مدل ايزوترمي لانگموير و فرندليچ نشان داد كه جذب متيلن بلو بر روي بايوچار حاصل از كاه برنج توليد شده در دماي 600 درجه سانتي گراد،خاك، و مخلوط خاك و بايوچار با مدل ايزوترم لانگموير مطابقت دارد و مدل لانگموير تناسب بسيار خوبي با فرايند جذب داشت. از بين تيمارها به ترتيب بايوچار، مخلوط بايوچار و خاك و تيمار خاك داراي حداكثر ميزان جذب متيلن بلو با مقادير 27/85، 17/953 و 3/272 ميلي گرم بر گرم بوند. بايوچار به دليل داشتن سطح ويژه بالا، ظرفيت تبادل كاتيوني بالا و وجود گروه هاي عاملي، جذب بالايي از متيلن بلو داشت.
نتيجه گيري
به طور كلي نتايج نشان داد كه ايزوترم هاي جذب متيلن بلو توسط بايوچار، خاك و مخلوط خاك و بايوچار به صورت L شكل بودند و ميل نسبتا بالايي براي جذب وجود داشت. همچنين نتايج بيانگر اين امر بود كه استفاده از بايوچار در خاك، موجب افزايش ظرفيت جذب خاك شده است، در نتيجه مي تواند باعث بهبود جذب متيلن بلو در خاك شود.
چكيده لاتين :
Background and objectives
Industrial dyes are one of the largest organic compounds with potential application in different industries. According to their complex aromatic structure and that they are man-made, they are stable compounds and their purification is difficult . Sewage containing dyestuffs causes surface and sub-surface water pollution and also causes soil contamination through irrigation. If these effluents enter the environment without purification, they can impose irreparable damage to the environment. Therefore, it is necessary to reclaim wastewaters and contaminated soil by using effective methods. Among the suitable methods for removing dyes, adsorption is one of the best and most appropriate techniques for dye removal.
Materials and methods
In this study, the effect of rice straw biochar (RSB) which is produced at 600˚C, soil and mixture of soil and biochar on methylene blue adsorption from aqueous environments was investigated. First, rice straw was turned to biochar at 600˚C. Then biochar was mixed with sandy soil which was taken from alluvial plains of Tajan area of Sari, Mazandaran province at ratios 1, 2.5 and 5 (w/w). Methylene blue dye solution was prepared from methylene blue powder, and 40 mL of solution with concentrations of 30-300 mg/L and pH=7 was added to 0.1 g biochar, soil and mixture of soil and biochar and finally, methylene blue sorption isotherms were determined for biochar, soil and mixture of soil and biochar. Experiments were performed in a completely randomized design with three replications.
Results
The results of fitting the data obtained from the Langmuir and Freundlich isotherm model showed that methylene blue adsorption on the RSB produced at 600 ° C, soil and mixture of soil and biochar matches with the Langmuir isotherm model and the langmuir model fitted well with the absorption process. biochar, mixture of biochar and soil and soil treatments had the maximum adsorption capacities with amounts of 27.85, 3.272 and 17.953 mg/g, respectively. Due to biochar high specific surface area, high cation exchange capacity and the presence of functional groups, it had a high adsorption of methylene blue.
Conclusion
In general, the results showed that methylene blue adsorption isotherms by the biochar, soil and mixture of soil and biochar were L-shaped and there was a fairly high desire for absorption. Results also showed that incorporation of biochar to soil enhanced the adsorption capacity of soil, thus it can be concluded that RSB could improve methylene blue adsorption in soil environment.
