بررسي كارايي نانو ذرات اكسيد آهن به همراه ميدان مغناطيسي در حذف آلاينده هاي رواناب شهري سنتتيك

Efficiency of Iron Oxide Nanoparticles with Magnetic Field on Pollutants Removal from Synthetic Urban Runoff

زمينه و هدف: سطح خيابانها حاوي آلاينده هايي بسياري است. بنابراين روانابي كه بر روي اين سطوح جاري مي شود بعنوان يك منبع مهم آلودگي محيط زيست در نظر گرفته مي شود. اگر چنين روانابي وارد آبهاي پذيرنده يا اكوسيستم شود، اثرات حاد يا مزمني را بر روي خاك پذيرنده يا اكوسيستم آبي مي گذارد. هدف اصلي اين پژوهش، بررسي كارايي ستون نانو ذرات اكسيد آهن به همراه ميدان مغناطيسي در حذف آلاينده هاي رواناب شهري سنتتيك است. روش كار: ستون مورد استفاده در اين مطالعه از نوع جريان رو به پايين و حاوي كلاف فولادي ضدزنگ1 بود كه در اطراف آن دو مگنت با شار مغناطيسي 5/1 تسلامتر قرار داده شده بود. به منظور سنجش سايز نانو ذرات، آزمايش XRD در آزمايشگاه مركزي دانشگاه اصفهان بر روي نانوذرات اكسيد آهن انجام گرفت. فلزات سنگين موجود در رواناب با دستگاه جذب اتمي، كدورت توسط كدورت سنج و pH با استفاده از pH متر و نيترات و فسفات با دستگاه DR5000 تعيين گرديد. يافته ها: نتايج آزمايش XRD نشان داد كه متوسط اندازه نانو ذرات nm 32 است. همچنين راندمان حذف براي؛ كدورت، سرب، روي، كادميوم، فسفات، و نيترات به ترتيب 5/41%، 9/93%، 2/96%، 4/88%، 4/87% و بدون حذف بدست آمد. نتيجه گيري: ستون نانو ذرات اكسيد آهن به همراه ميدان مغناطيسي در حذف فلزات سنگين از رواناب روش مناسبي است، اگرچه اين ستون در حذف كدورت راندمان قابل ملاحظه اي از خود نشان نداد و در حذف نيترات نيز بي تاثير بود.

Background & Objectives: Road surfaces accumulate significant quantities of pollutants so their runoff is considered a major source of the pollution for the environment. Directly discharging storm water into natural water bodies or ecosystem may exert acute or chronic adverse effects on the receiving soil or aquatic ecosystem and human life. The aim of this study was to investigate the efficiency of nano iron oxide column in presence of magnetic field on pollutant removal from synthetic urban runoff. Methods: Downflow columns contained a Stainless Steel Wool with a pair of magnets installed around the column providing 1.5 T magnetic charge density. The size of the iron oxide particles was determined by X-ray diffraction (XRD) analysis. Atomic absorption spectroscopy, DR 5000, turbidimeter and pH meter were used for quantifying heavy metals, nitrate and phosphate, turbidity, and pH, respectively. Results: Result of XRD analysis revealed the average size of particles to be 32 nm. The average removal efficiencies for the column were determined as; 41.5% for turbidity, 93.9% for Pb, 96.2% for Zn, 88.4% for Cd, 87.4% for phosphate and 0.0% for nitrate. Conclusion: Iron oxide nanoparticle column with magnetic field can be used to remove heavy metals from urban runoff although it has less efficiency on turbidity and inefficient on nitrate removal.