کاربرد فناوریهای نانوذرات و مغناطیس در مدیریت بهینه کمی و کیفی منابع آب، خاک و گیاه

در سالهای اخیر کاربرد علوم کلاسیک و فناوریهای پیشرفته در مدیریت بهینه کمی و کیفی منابع ، اهمیت ویژهای یافته است. در پژوهش حاضر جهت نیل به این هدف، تاثیرات جداگانه و تلفیقی فناوریهای مغناطیس و نانو بر بهبود وضعیت کمی و کیفی زنجیره منابع آب، محیط متخلخل، گیاه و هوا (در قالب چهار فاز-سری) مورد بررسی قرار گرفت. بدینمنظور در فاز اول، ابتدا اثرات تیمارهای شدت آب مغناطیسی و غلظت محلول غذایی بر خصوصیات فیتوشیمیایی و صفات مورفولوژیکی گیاه منتخب فیسالیس تحت ترکیب های جدید از تیمارهای و غلظت محلول (MR۳R و MR۲R ،MR۱R ،MR۰R) ۰ تسلا / ۰ و ۴ /۳ ،۰/ در چهار سطح صفر، ۲ (M) شدت مغناطیس ۰۱بررسی گردید. در T (HRtR و HR۰.۷۵R ،HR۰.۵R ،HR۰.۲۵R ) ۰۱ کامل T ۰ و هوگلند /۷۵ ،۰/۵ ،۰/ در چهار سطح ۲۵ (H) غذایی ادامه، در فاز دوم، تاثیر کاربرد کودآبیاری مغناطیسی و غلظت محلول پاشی نانوکود روی بر خصوصیات
۰/۳ ،۰/ در چهار سطح صفر، ۲ (M) فیزیکوشیمیایی گیاه فیسالیس تحت تاثیر متقابل تیمارهای شدت مغناطیس ۱ و ۲ گرم در لیتر مورد ارزیابی قرار گرفت. سپس در /۵ ، در سه سطح ۱ (N) ۰ تسلا و غلظت نانوکود روی / و ۴ فاز سوم از پژوهش حاضر، به بررسی تاثیر مغناطیس بر خصوصیات شیمیایی زهآب، و همچنین تاثیر مغناطیس و ماده آلی، بر آب و مشخصات دینامیکی آب در خاک ، از جمله الگوی توزیع رطوبتی و سرعت پیشروی و نیز تاثیرات ماده آلی بر آنها پرداخته شد. بدینمنظور در قالب هشت تیمار، تاثیر آبهای مغناطیسی و معمولی، بر حرکت و توزیع رطوبت در خاکهای مطبق درشتبافت، ریزبافت، درشتبافت مخلوط با پیت ماس، ریز بافت مخلوط با پیتماس مورد ارزیابی قرار گرفت. در نهایت در فاز چهارم از تحقیق حاضر نیز، با توجه به سمیت پسابهای کشاورزی برای محیط زیست، بررسی مبسوط و جداگانه مبحث تصفیه زهابهای آلوده، جهت تکمیل روند کشاورزی پایدار ضروری بهنظر رسید. در این راستا و بهجهت استفاده از ترکیبات حاوی فلزات سنگین و آلودهکنندهای همچون مس، در قالب سولفات مس در زهابهای محتوی محلولهای غذایی ، تولید نانوالیاف (نانوذرات پلیمری) در قالب روش الکتروریسی، بعد از تست های متعد د تحت چهار تیمار غلظت محلول DC و AC الکتروریسی، ولتاژ اعمالی، فاصله جمعکننده با سوزن تزریق و آهنگ تزریق، با استفاده از دو دستگاه و دو ترکیب منتخب پلیمری (پلیاستایرن با مقاومت بالا و پلیمتیلمتاکریلات) و دو حلال مدنظر (است ون و دیمتیل فرمامید) با رویکرد استفاده از مواد اولیه ارزانقیمت، جهت تصفیه آلودگی های مخاطره آمیز مذکور انتخاب شد. همچنین فناوری تولید نانوذرات در قالب روش انفجار سیم (تحت چهار تیمار غلظت محلول نانوذرات، قطر سیمهای کربن استفاده شده، جریان و نیروی آرک) استفاده گردید. در ادامه نانوذرات تولید شده، کربن فعال و گرافیت، با روش پلاسماجت پرینتینگ بهطور یکنواخت بر تعدادی از الیاف منتخب لایه نشانی و تیمارها جهت آزمایشها آماده گردیدند. در پایان، با استخراج نتایج در هر فاز، به تحلیل و بررسی آنها پرداخته شد. نتایج در فاز اول نشان داد که تاثیر تیمارهای ترکیبی بر تمامی خصوصیات فیتوشیمیایی بجز عامل فعالیت آنتیاکسیدانی و کلیه صفات مورفولوژیکی در سطوح % ۱ و % ۵ معنیدار بود. حداکثر تاثیرگذاری مثبت معنیدار بر ۰ تسلا و / با بهبود ۱۵ برابری در تیمار شدت مغناطیس ۴ b عاملهای فیتوشیمیایی نیز در خصوصیت کلروفیل غلظت % ۵۰ حاصل شد. همچنین بیشترین اثرگذاری معنیدار مثبت بر عاملهای مورفولوژیکی در صفت وزن ۰ تسلا و غلظت % ۷۵ بدست آمد. در فاز دوم، با بررسی نتایج م شخص / ۲ برابری در تیمار ۳ / میوه با افزایش ۵ گردید که تاثیر متقابل تیمارها بر تمامی خصوصیات بیوشیمیایی (بهجز کاروتنویید) و کلیه صفات مورفولوژیکی (به استثنای قطر میوه) در سطوح % ۵ و % ۱ معنیدار بود. در ادامه نیز، با بررسی عاملهای بیوشیمیایی، عامل ۱ گرم در لیتر / ۰ تسلا و ۵ / ۵ برابری نسبت به تیمار شاهد، تحت تیمارهای ۴ / با افزایش معنیدار ۳ b کلروفیل aP بیشترین بهبود را داشت. با مقایسه عاملهای مورفولوژیکی نیز عامل P ۱ گرم در / تحت تیمار نانوکود روی ۵ ۲ برابری بالاترین افزایش را نشان داد. فاز سوم نتایج تحقیق حاضر نیز / لیتر و بدون شدت مغناطیس با بهبود حکایت از آن داشت، که در اثر اعمال مغناطیس بر آب آبیاری، شوری آب زهکشی در تمام تیمارها بجز خاک زهاب نیز در هر چهار تیمار خاک افزایش پیدا کرد که بیشترین افزایش در pH رسی کاهش یافت. همچنین خاک رس-پیتماس مشاهده شد. علاوه بر آن، تحلیل منحنیهای پیشروی-توزیع رطوبتی خاک نشان داد که در اثر اعمال آب مغناطیسی، حداکثر نفوذ عمقی عمودی و شعاع پیشروی افقی، تحت تیمارهای مختلف به ترتیب ۱۹ درصد بدست آمد. در نهایت در فاز چهارم، نتایج نشان داد که علیرغم عدم استفاده از روش - / ۲۳/۶۸ و ۸۱ های پیشرفته شیمیایی غیرسازگار با محیط زیست ، جهت تهیه نانوذرات (و نانوالیاف) و نیز کاربرد مواد آزمایشگاهی نسبتا ارزان در مقایسه با روشهای دیگر تصفیه آب با فیلترها و غشاها، نتایج قابلتوجهی در روند حذف فلز سمی مس (بیش از ۵۰ درصدی)، در کلیه نمونههای منتخب مشاهده گردید. هم چنین تفاوت کم میزان حذف آلایندهها در تیمارهایی حاوی نانوذرات کربنی با تیمارهای بدون لایهنشانی نانوذرات، حکایت از تاثیرگذاری مثبت و بالای نانوالیافها داشته است.