اثر نانوذرات آهن صفر ظرفیتی پایدار شده بر حذف نیترات از خاک شنی

افزایش غلظت یون نیترات در محلول خاک و سپس آبشویی آن سبب افزایش غلظت نیترات در سفره های آب زیرزمینی می شود . هدف اصلی پژوهش بررسی کاربرد نانوذرات آهن صفر ظرفیتی پایدار شده با کربوکسی متیل سلولز برای حذف نیترات از خاک شنی بود . نانوذرات در محیط آزمایشگاه ساخته شد و مشخصات آنها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی SEM پراش پرتو ایکس XRD و طیف سنجی مادون قرمز FTIR مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. آزمایشها در یک ستون شنی به طول 40 سانتی متر و قطر داخلی 2/5 سانتی متر تحت تاثیر غلظت نانوذرات آهن 1، 2 و 3 گرم بر لیتر و غلظت نیترات 150، 250 و 350 میلی گرم بر لیتر انجام شد. سرعت منفذی در ستون شنی 0/16 میلی متر بر ثانیه بود . مقادیر نیترات، نیتریت و آمونیوم در زه آب خروجی اندازه گیری شد. نتایج نشان داد کاهش غلظت نیترات و افزایش غلظت نانوذرات، درصد احیاء نیترات را افزایش داد. بیشترین درصد احیاء 82/56 در غلظت 150 میلیگرم بر لیتر نیترات و 3 گرم بر لیتر نانوذرات و کمترین درصد احیاء 63/94 در غلظت 150میلی گرم بر لیتر نیترات و 1 گرم بر لیتر نانوذرات بدست آمد. محصول عمده احیاء نیترات، گاز نیتروژن بود و آمونیوم و نیتریت نیز به میزان کمتر از2 درصد تولید شد. کربوکسی متیل سلولز از هم آوری نانوذرات جلوگیری کرده و واکنشپذیری و انتقال نانوذرا ت را در محیط متخلخل افزایش داد . نانوذرات آهن صفر ظرفیتی دارای پتانسیل بالایی برای احیاء نیترات در حلول های آبی و محیطه ای متخلخل هستند و می تواند به عنوان روشی موثر برای حذف نیترات استفاده شود.

Keywords:

احیاء نیترات , ستون شنی , کربوکسی متیل سلولز , نانوذرات آهن صفر ظرفیتی