اثرات بیوچار (زغال زیستی) و گیاه پالایی بر فلزات سنگین کروم، آرسنیک و سرب در خاک آلوده به پسماند حفاری چاه های نفت

زمینه و هدف: خاک و آب بر اثر فعالیت­های بشر به سرعت در حال آلوده شدن با عناصر معدنی مانند آرسنیک، کادمیوم، کروم، مس، جیوه، منگنز نیکل، سرب و روی است. این فعالیت­ها شامل معدنکاری، سوزاندن پسماندها، عملیات حفاری چاه­های نفت، فعالیت های کشاورزی (مانند کاربرد حشره کش­ها و لجن فاضلاب) می­باشد. بیوچار از پیرولیز طیف گسترده­ای از بقایای آلی تولید می­شود. وسعت و محدوده افزایش تثبیت فلزات سنگین به­وسیله بیوچار (زغال زیستی) در خاک­های مختلف بستگی به مواد مغذی به کار رفته در تولید ماده اولیه بیوچار دارد. گیاه­پالایی [۱] استفاده از گیاهان، جهت کاهش میزان، تحرک و سمیت آلاینده از خاک، آب زیرزمینی و یا دیگر محیط­های آلوده استفاده شده است. مطالعه حاضر با هدف تعیین اثرات بیوچار و گیاه پالایی بر فلزات سنگین کروم، آرسنیک و سرب در خاک آلوده به پسماند حفاری چاه­های نفت انجام گرفته است.روش بررسی: در این تحقیق میزان تثبیت فلزات سنگین کروم، آرسنیک و سرب به­وسیله بیوچار (زغال زیستی) تهیه شده از ضایعات نیشکر، بررسی شد. همچنین مقدار جذب فلزات سنگین کروم، آرسنیک و سرب توسط گیاهان سورگوم، آتریپلکس و کهورک مطالعه گردید. بیوچار ضایعات نیشکر با خاک آلوده به ۵۰% پسماند حفاری، در ۴ سطح تیماری ( ۰، ۵/۰، ۱ و ۲% وزنی) و سه تکرار مخلوط شد و بعد از ۲ ماه انکوباسیون (برای یکنواختی اجزای آلودگی در بافت خاک) در گلدان­ها گذاشته و گیاهان سورگوم، آتریپلکس و کهورک در آن کشت شد؛ به طوری که برای هر گیاه یک ردیف ۱۲ تایی از گلدان­ها و در کل برای سه گیاه مورد مطالعه ۳۶ گلدان تهیه گردید. تغییرات فلزات سنگین در گلدان­ها به­وسیله دستگاهICP  تعیین شد.یافته­ها: میانگین غلظت کروم، آرسنیک و سرب در نمونه خاک اولیه آلوده به ۵۰% پسماند حفاری به ترتیب ۵۶، ۴/۵۳ و ۵۸۲ میلی گرم در کیلوگرم خاک بود. میانگین غلظت کروم، آرسنیک و سرب بعد از اعمال تیمار بیوچار به ترتیب به ۳۰، ۵/۲۱ و ۲۲۴ رسید. میانگین غلظت کروم، آرسنیک و سرب در خاک ۱۰ هفته پس از کشت سورگوم به ترتیب ۲۲، ۲/۷ و ۴۳، ده هفته بعد از کشت آتروپیلکس به ترتیب ۱۶، ۳/۱۵و ۱۴۱ و ده هفته بعد از کشت کهورک نیز به ترتیب ۱۸ ،  ۹/۱۹ و ۱۹۲میلی گرم در کیلوگرم خاک اندازه گیری شد.بحث و نتیجه گیری: تجزیه واریانس تغییرات کروم، آرسنیک و سرب در خاک گویاست که کشت گیاه و کاربرد بیوچار در خاک­های آلوده به پسماند حفاری اثر کاهش معنی داری از لحاظ آماری بر غلظت قابل دسترس هر سه فلز سنگین مورد مطالعه در خاک دارد. تیمار گیاه کهورک با غلظت ۱% بیوچار برای کروم، گیاه سورگوم با غلظت ۲% بیوچار برای آرسنیک و سرب تیمار بهینه در جهت جذب و کاهش فلز آلاینده می­باشد  ۵- Phytoremediation

Keywords:

بیوچار , گیاه پالایی , پسماند حفاری , فلزات سنگین