Magiran | جستجوی کلیدواژه "فسفر"

حذف نیترات و فسفات از پساب فاضلاب با استفاده از بیورآکتور آکنده با تراشه چوب، ماسه ساحلی و صدف دریایی

محمد ملت خواه، عدنان صادقی لاری*، ولی علی پور

مجله محیط زیست و مهندسی آب، سال دهم شماره 2 (تابستان 1403)، صص 181 -195

نیترات و ارتوفسفات حاصل از پساب فاضلاب نقش قابل توجهی در بار مواد مغذی منابع پذیرنده ایفا می نماید. ازاین رو تخلیه ترکیبات نیتروژن و فسفر به منابع آبی باعث آلودگی آب می شود. پژوهش حاضر باهدف بررسی کارائی مواد فیلتری طبیعی در حذف نیترات و ارتوفسفات از پساب خروجی یک سامانه تصفیه فاضلاب انجام شد. بدین منظور چهار بیورآکتور با ترکیب مواد فیلتری متفاوت شامل تراشه چوب (W)، تراشه چوب و ماسه ساحلی (WS)، تراشه چوب و صدف دریایی (WSS) و تراشه چوب، ماسه ساحلی و صدف دریایی (WSSS) ساخته شد. کارائی آن ها در حذف نیترات و ارتوفسفات در سه زمان نگهداشت هیدرولیکی 12، 18 و hr24 مورد سنجش قرار گرفت. نتایج نشان داد بالاترین کارایی حذف نیترات و ارتوفسفات به ترتیب به میزان 19/92، 57/96% مربوط به تیمار WSSS است. همچنین در تمامی بیورآکتورها، زمان نگهداشت hr18 بهترین عملکرد در حذف نیترات و ارتوفسفات باز خود نشان داد. یافته های این پژوهش حاکی از کارائی بسیار مناسب تراشه چوب در ترکیب با مواد اصلاحی در حذف نیترات و ارتوفسفات بود.

کلید واژگان: زمان نگهداشت، فسفر، مواد طبیعی، نیتروژن

Removal of Nitrate and Phosphate from Wastewater Effluent using Packed-Bed Bioreactor Filled with WoodChips, Coastal Sands, and Crushed Seashells

Mohammad Mellatkhah, Adnan Sadeghilari *, Vali Alipoor

Journal of Environment and Water Engineering, Volume:10 Issue: 2, 2024, PP 181 -195

Nitrate and orthophosphate in wastewater effluent have a considerable impact on the nutrient load of water bodies. Therefore, the discharging of nitrogenous and phosphorus compounds into water resources induces water pollution. The present study aimed to investigate the performance of natural materials in removing nitrate and orthophosphate from the effluent of a wastewater treatment plants. For this purpose, four laboratory-scale bioreactors with different combinations of filter materials, including woodchips (W), woodchips-beach sand (WS), woodchips-seashells (WSS), and woodchips-beach sand-seashells (WSSS) were applied to assess the performance of nitrate and orthophosphate removal in three hydraulic retention times of 12, 18 and 24 hr. The results showed that the highest removal performance of nitrate and orthophosphate belongs to the WSSS treatment by 92.19 and 96.57%, respectively. In addition, the retention time of 18 hr had the best performance in removing nitrate and orthophosphate in all bioreactors. The research findings revealed that the woodchips in combination with modifier materials have a excellent performance to remove nitrate and orthophosphate.

Keywords: Natural Materials, Nitrogen, Phosphorus, Retention Time

بررسی تخریب فتوکاتالیتیکی نفتالین توسط نانوکاتالیست های دی اکسید تیتانیوم داپ شده با N-S وP تحت نور مرئی

بهمن بنائی، فرهنگ تیرگیر*، امیرحسام حسنی، عبدالمجید فدایی، سید مهدی برقعی

نشریه علوم و تکنولوژی محیط زیست، سال بیست و پنجم شماره 4 (پیاپی 131، تیر 1402)، صص 55 -66

زمینه و هدف

نفتالین یکی از هیدروکربن های آروماتیک چند حلقه ای سمی و خطرناک برای انسان و محیط زیست می باشد و حذف آن از محیط زیست ضروری است. هدف از این تحقیق بررسی تخریب فتوکاتالیتیکی نفتالین از محیط های آبی با استفاده از نانوکاتالیست های TiO2-P/SPA و TiO2-N,S/SiO2تحت نور مریی در حضور اکسیژن است.

روش بررسی

این تحقیق در سال 1399 انجام گرفت. دو فتوکاتالیست TiO2-P/SPA و TiO2-N,S/SiO2به روش سل-ژل سنتز و از آنها برای حذف نفتالین از محیط آبی تحت نور مریی در حضور اکسیژن، استفاده شد. اثر پارامترهای مختلف از جمله غلظت اولیه نفتالین،pH، مدت زمان تماس بررسی شدند و ساختار این نانو ذرات با استفاده از تصویر EDAX,SEM و آنالیز DRS بررسی گردید.

یافته ها

تصاویر میکروسکوپ الکترونی اندازه ذرات فتوکاتالیست های سنتزی را 10 تا20 نانومتر نشان داد و ضخامت لایه نازک فتوکاتالیست TiO2-N,S/SiO2 و TiO2-P/SPA روی میکروگلوله ها به ترتیب برابر 68/698 نانومتر و 73/1 میکرومتر بود. آنالیزDRS نشان داد شکاف انرژی هر دو فتوکاتالیست باریک تر از TiO2 شده و فعالیت فتوکاتالیستی آنها به ناحیه نور مریی انتقال یافته است. در شرایط بهینه حذف نفتالین مقادیر pH، زمان, غلظت نفتالین، و راندمان حذف به ترتیب برای فتوکاتالیست TiO2-N-S ، معادل 5، 50، 25، 23/94 و برای TiO2-P برابر 5، 40، 25، 39/97 به دست آمد (Pv<0.05).

بحث و نتیجه گیری

این فتوکاتالیست ها می توانند به عنوان یک روش نوین، موثر و کاربردی در تصفیه آب و پساب های صنایع حاوی نفتالین، تحت نور خورشید و نور مریی استفاده شوند.

کلید واژگان: فتوکاتالیست، تخریب فتوکاتالیستی، حذف نفتالین، دی اکسید تیتانیوم، فسفر

The survey of Phothocatalytic degradation of naphthalene by TiO2 doped with Nitrogen-Sulfur and Phosphor under visible light

Bahman Banaei, Farhang Tirgir *, Amir Hessam Hassani, Abdolmajid Fadaei, Seyd Mehdi Borghei

Journal of Environmental Sciences and Technology, Volume:25 Issue: 4, 2023, PP 55 -66

Background and Objective

Naphthalene is one of the toxic and dangerous polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) for human and the environment, and it is necessary to remove it from the environment. The aim of this research is to investigate the phothocatalytic degradation of naphthalene from aqueous environments using two nanocatalysts TiO2-N, S/SiO2 and TiO2-P/SPA under visible light in the presence of Oxygen.
Material and

Methodology

This research was done in year 2019. In this research, two phothocatalysts TiO2-N, S/SiO2 and TiO2-P/SPA were synthesized by sol-gel method and they were used to remove Naphthalene from the aqueous environments under visible light and in the presence of Oxygen. The Effect of various parameters including the initial concentrations of naphthalene, pH, contact time were investigated, and the structure of these nanoparticles was investigated using scanning electron microscopy (SEM), energy-dispersive ray (EDAX) image and UV-Vis differential reflectance spectroscopy (DRS) analysis.

Findings

SEM image showed the nanoparticle size of synthetic phothocatalysts to be 10 to 20 nm and, the thickness of the phothocatalyst thin layer TiO2-N, S and TiO2-P on the microspheres was 698.68 nm and 1.73 µm, respectively. DRS analysis indicated that the energy band gap of both phothocatalysts has become narrower than TiO2 and their phothocatalytic activity has been transferred to the visible light region. In the optimal conditions of Naphthalene removal, the values of pH, time, Naphthalene concentration, and removal efficiency were obtained for TiO2-N, S equal to 5, 50, 25, 94.23% and for TiO2-P equal to 5, 40, 25, 97.39%, respectively (Pv<0.05).
Discussion and

Conclusion

These photocatalysts can be used as a new, effective and practical method in the treatment of water and wastewater from industrials containing Naphthalene under sunlight and visible light.

Keywords: photocatalyst, Photocatalytic degradation, Removal of Naphthalene, TiO2, Phosphor

استفاده از باکتری گرم مثبت حل کننده فسفر Bacillus aryabhattai در استخر پرورش ماهیان گرمابی به منظور کاهش مصرف کود شیمیایی فسفره

نعمت الله محمودی *، مهدی گلی، محمدرضا بیواره، مینا جلالی، رعنا دشت بین

فصلنامه محیط زیست جانوری، سال چهاردهم شماره 3 (پاییز 1401)، صص 207 -212

هدف از این تحقیق، بررسی امکان جایگزینی کود شیمیایی سوپرفسفات تریپل با کودهای زیستی به عنوان یک رویکرد دوستدار محیط زیست بود. اثر کاربرد جداگانه و تلفیقی کود زیستی و شیمیایی در شرایط میکروکازم (ارلن حاوی رسوب) مورد ارزیابی قرار گرفت. بدین منظور، باکتری گرم مثبت حل کننده فسفات 3SB.P Bacillus aryabhattai strain در دو سطح تلقیح و عدم تلقیح و کود فسفات در 4 سطح 0، 30، 70 و 100 درصد استفاده شد. در این آزمایش، فسفر محلول،pH و تراکم باکتری های حل کننده فسفر در زمان های مختلف (در روزهای صفر (قبل از تلقیح)، 2، 5، 10، 15 و 20 روز بعد از تلقیح) مورد سنجش قرار گرفت. نتایج نشان داد که تراکم باکتری در طی آزمایش در همه گروه ها ابتدا دارای یک روند افزایشی سپس کاهشی و مجددا کمی افزایشی بود. تیمار 6 (70 درصد کود+ باکتری) دارای بیشترین تراکم باکتری بودکه در برخی بازه های زمانی اختلاف معنی داری با سایر تیمارها داشت. میزان فسفات محلول آب در همه گروه ها ابتدا دارای یک روند افزایشی سپس کاهشی و مجددا افزایشی بود. در بازه های زمانی مختلف، تفاوت معنی داری در میانگین فسفر محلول در تیمارها با شاهد مشاهده نشد. تغییرات pH تیمارها حاکی از روند سینوسی در بازه های مختلف می باشد. با وجود این که باکتری ها در شرایط میکروکازم به خوبی رشد کردند و تثبیت مناسبی در محیط نشان دادند اما نتایج نشان داد که کود شیمیایی و باکتری حل کننده فسفر اثر معنی داری بر نوسانات فسفر محلول نداشتند.

کلید واژگان: باکتری حل کننده فسفات، کودهای شیمیایی، فسفر، استخر ماهی گرمابی، آبزی پروری پایدار

Use of gram-positive phosphate solubilizing bacterium Bacillus aryabhattai in warm-water fishpond to reduce the application of phosphorus chemical fertilizer

Nemat Mahmoudi *, Mehdi Goli, Mohammadreza Bivareh, Mina Jalali, Rana Dashtbin

Journal of Animal Environment, Volume:14 Issue: 3, 2022, PP 207 -212

The aim of this study was to investigate the possibility of replacing Triple superphosphate chemical fertilizer with biofertilizers as an environmentally friendly approach. The effect of separate and combined triple superphosphate and biofertilizer application under microcosm (Erlenmeyer contains sediment) was evaluated. Gram-positive Phosphate solubilizing bacteria Bacillus aryabhattai strain SB.P3 was used in two levels of inoculation and non-inoculation, and phosphate fertilizer in 4 levels of 0, 30, 70 and 100%. In this experiment, soluble phosphorus, pH and density of solvent bacteria were measured at different times (on days zero (before inoculation), 2, 5, 10, 15 and 20 days after inoculation). The results showed that the bacterial density during the experiment in all groups, in first had an increasing trend, then decreased, and again slightly increased. Treatment 6 (70% fertilizer + bacteria) had the highest bacterial density, which in some time periods was significantly different from other treatments. The amount of water soluble phosphate in all groups at first had an increasing trend, then decreased and then increased again. At different time intervals, no significant difference was observed in the mean of dissolved phosphorus in the treatments with the control. Changes in pH of the treatments indicate a sinusoidal trend in different intervals. Although the bacteria grew well under microcosm and showed good stability in the environment, the results showed that chemical fertilizers and phosphate solubilizing bacteria didn't have a significant effect on fluctuations in soluble phosphorus.

Keywords: Phosphate solubilizing bacteria, Chemical fertilizers, Phosphorus, Warm-water fishpond, Sustainable aquaculture

تاثیر بیوچار کاه و کلش برنج و بیوچار غنی شده آن بر قابلیت جذب فسفر و پتاسیم توسط گیاه ذرت

فاطره کریمی، حمیدرضا نجفی، ابوالفضل خادمی جلگه نژاد

نشریه پژوهش های کشاورزی و محیط زیست پایدار، سال سوم شماره 1 (بهار 1401)، صص 41 -49

به منظور بررسی تاثیر کاربرد بیوچار غنی شده با روی بر قابلیت جذب فسفر و پتاسیم ذرت، آزمایشی به صورت فاکتوریل با سه تکرار در گلخانه پژوهشی آموزشکده کشاورزی پسرانه ساری انجام شد. تیمارها شامل خاک شاهد، بیوچار کاه و کلش برنج در دو سطح (1 و2 درصد)، بیوچار کاه و کلش برنج غنی شده در دو سطح (1 و 2 درصد) بود. نتایج نشان داد که کاربرد تیمار 2 درصد بیوچار غنی شده بیشترین غلظت فسفر و پتاسیم قابل جذب خاک را به ترتیب به میزان 21/20 و 470 میلی گرم بر کیلوگرم در مقایسه با تیمار شاهد به خود اختصاص داد. همچنین بیوچار غنی شده در مقایسه با بیوچار غنی نشده بیشترین تاثیر را بر میزان غلظت فسفر و پتاسیم ریشه و اندام هوایی ذرت داشته است.

کلید واژگان: بیوچار غنی شده، پتاسیم، فسفر، کاه و کلش برنج، ذرت

جذب عناصر در کرم های خاکی تحت تاثیر کودهای شیمیایی در خاک باغ

مجتبی یحیی آبادی*، امیرحسین حمیدیان، سهراب اشرفی

فصلنامه محیط زیست جانوری، سال سیزدهم شماره 1 (بهار 1400)، صص 439 -448

کرم های خاکی به عنوان نشانگرهای جذب برای اثبات دسترسی زیستی کودهای شیمیایی در خاک، به کار گرفته می شوند. این تحقیق با هدف تعیین میزان جذب برخی عناصر در تعدادی از گونه های کرم های خاکی در خاک یک باغ اجرا شد. در این تحقیق میزان جذب عناصر نیتروژن، فسفر، پتاسیم، روی و آهن حاصل از کاربرد کودهای شیمیایی مختلف اوره، آمونیوم سولفات، دی آمونیوم فسفات، سولوپتاس، کود NPK، مخلوط کود NPK و کود دامی، کلات روی و کلات آهن در پنج گونه کرم خاکی، مورد بررسی قرار گرفت. تیمارها در سه تکرار به صورت طرح بلوک های کامل تصادفی اعمال شد و داده ها در قالب تجزیه واریانس، تحلیل آماری شد. نتایج نشان داد کرم های خاکی سطح زی (اپی جییک) در جذب عناصری مثل نیتروژن و فسفر فعالیت بیش تری داشته اند. در این میان، گونه E. fetida در جذب نیتروژن از اوره (72%) و آمونیوم سولفات فعال تر بوده اما در جذب فسفر از کود دی آمونیوم فسفات فعال نبوده است. از طرفی، وجود مواد آلی در تیمارهای کودی، باعث جذب کم تر نیتروژن و فسفر توسط کرم ها شده است و در این شرایط، گونه های آنسیک، در فرآیند جذب، ضعیف تر عمل کرده اند. کلاته شدن نیتروژن و فسفر در مولکول های ترکیبات آلی موجب کاهش قدرت جذب آن ها شده است. هم چنین کرم گونه E. fetida نسبت به سایر گونه ها تمایل بیش تری به جذب عنصر آهن (52%) و جذب عنصر روی (50%) در خاک تیمار شده نسبت به خاک شاهد نشان داد. به منظور کاهش اثرات منفی کودهای شیمیایی بر موجودات زنده ی خاک، توصیه می شود در خاک های کم عمق، میزان مصرف آن ها کاهش یابد.

کلید واژگان: کود شیمیایی، کرم خاکی، Eisenia Fetida، جذب، نیتروژن، فسفر

Adsorption of elements in earthworms affected by chemical fertilizers in orchard Soil

Mojtaba Yahyaabadi *, AmirHossein Hamidian, Sohrab Ashrafi

Journal of Animal Environment, Volume:13 Issue: 1, 2021, PP 439 -448

Earthworms have been used as adsorption markers to prove the biological availability of chemical fertilizers in soil. This study aimed to determine the amount of nutrient uptake in some earthworm species in an orchard soil. In this study, the uptake of nitrogen, phosphorus, potassium, zinc and iron by the application of different chemical fertilizers urea, ammonium sulfate, diammonium phosphate, solupotas, NPK compound fertilizer, NPK fertilizer with cow manure, zinc chelate and iron chelate in five Earthworm species were studied. Treatments were applied in three replications in a randomized complete block design and data were analyzed by ANOVA. Results showed that epigeic species were more active in the uptake of elements such as nitrogen and phosphorus. Meanwhile, E. fetida was more active in nitrogen uptake of urea (72%) and ammonium sulfate but was not active in uptake of phosphorus from diammonium phosphate fertilizer. On the other hand, the presence of organic matter in the fertilizer treatments caused less nitrogen and phosphorus uptake by the worms and under these conditions, the anecic species have performed poorly in the adsorption process. Chelating of nitrogen and phosphorus in organic compound molecules has reduced their adsorption power. In addition, E. fetida showed a higher tendency to adsorb iron (52%) and zinc (50%) in treated soil than control soil. In order to reduce the negative effects of chemical fertilizers on soil organisms, it is recommended to reduce their consumption in shallow soils.

Keywords: Chemical fertilizers, Earthworm, Eisenia Fetida, Adsorption, nitrogen, Phosphorus

تاثیر پلیمر سوپر جاذب بر برخی خواص شیمیایی و فیزیکی خاک و میزان آزادسازی عناصر غذایی از کود دامی در سطوح مختلف رطوبتی

الناز عزیزوند، الناز صباغ تازه*، مریم حاجی رسولی

نشریه علوم و تکنولوژی محیط زیست، سال بیست و دوم شماره 10 (پیاپی 101، دی 1399)، صص 193 -205

زمینه و هدف

با توجه به محدودیت منابع آب وکمبود ماده آلی دراکثرمناطق ایران، استفاده هم زمان از پلیمرهای سوپرجاذب و کودهای آلی می تواند راه کاری موثر درجهت بهبود خصوصیات فیزیکی وشیمیایی، حاصلخیزی خاک و حفظ ذخیره رطوبتی خاک باشد. هدف از این مطالعه تعیین تاثیر پلیمر سوپرجاذب بر برخی خواص شیمیایی و فیزیکی خاک و میزان آزادسازی عناصر غذایی ازکود دامی در سطوح رطوبتی مختلف بوده است.

روش بررسی

آزمایشی در سال 1393درقالب طرح فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی با 18 تیمار و سه تکرار و جمعا 54 واحد آزمایشی به اجرا درآمد. فاکتورها شامل 1- نوع و مقدار اصلاح کننده با شش سطح شامل الف) بدون اصلاح کننده (C)، ب) پلیمر سوپرجاذب با سطح 2/0 درصد وزنی (2/0A s)، ج) پلیمر سوپرجاذب با سطح 4/0 درصد(4/0A s) (4/0As)، د) کود دامی با سطح دو درصد وزنی(M)، م) پلیمر سوپر جاذب با سطح 2/0 درصدوزنی به همراه کود دامی با سطح دو درصدوزنی(+M 2/0 As) و ه) پلیمر سوپرجاذب با سطح 4/0 درصدوزنی به همراه کود دامی با سطح دو درصد وزنی(+M 4/0 As) (+M4/0 A s) و 2- رطوبت با سه سطح شامل 80 درصد (h1) ،70درصد (h2) و 60 درصد (h3) رطوبت ظرفیت مزرعه ای بود.

یافته ها

نتایج نشان داد که کاربرد پلیمر سوپر جاذب با سطح 2/0 درصدوزنی به همراه کود دامی با سطح دو درصدوزنی بیشترین تاثیر را بر بهبود خواص شیمیایی و فیزیکی خاک ازقبیل افزایش فسفرقابل جذب، پتاسیم قابل جذب و ظرفیت تبادل کاتیونی وکاهش سدیم قابل جذب و نیز افزایش ظرفیت رطوبت مزرعه ای داشته است. در اکثر موارد بین تیمارهای پلیمر سوپرجاذب با سطح 4/0 درصد وزنی به همراه کود دامی با سطح دو درصد وزنی و پلیمر سوپر جاذب با سطح 2/0 درصدوزنی به همراه کود دامی با سطح دو درصدوزنی اختلافی مشاهده نشد.

بحث و نتیجه گیری

با توجه به نتایج، می توان کاربرد توام 2/0 درصد وزنی پلیمر سوپر جاذب و 2 درصد وزنی کود دامی را به عنوان تیمارمطلوب در سطوح رطوبتی پایین معرفی کرد.

کلید واژگان: سوپرجاذب، فسفر، پتاسیم، قابلیت جذب، کم آبیاری

Super Absorbent Polymer Effects on some Chemical and Physical Properties of Soil and Nutrients Releasing from Manure in Different Humidity Levels

Elnaz Azizvand, Elnaz Sabbaghe Taze *, Maryam Haji Rasouli

Journal of Environmental Sciences and Technology, Volume:22 Issue: 10, 2020, PP 193 -205

Background and Objective

Considering the limited water resources and organic matter deficiency in Iran, joint application of super absorbent polymer and organic manure can be effective option to improve soil physical and chemical properties, fertility and maintenause of water storage. The purpose of this study was investigation the effect of super absorbent polymer on the amount of releasing of nutrients from manure in low humidity levels.

Method

An experiment was conducted in a factorial form based on a completely randomized design with 18 treatments and three replications. The first factor was amendment type and amount including six levels consists of a) no amendment (C), b) super absorbent polymer in rate of 0.2 % W/W (AS0.2), g) super absorbent polymer in rate of 0.4% W/W (AS0.4), d) manure in rate of 2%W/W (M), m) combination of super absorbent polymer in rate of 0.2% W/Wand manure in rate of 2% W/W (AS0.2+M), h) combination of super absorbent polymer in rate of 0.4%W/W and manure in rate of 2%W/W (AS0.4+M). The second factor was humidity with three levels including 80 % (h1), 70% (h2) and 60% (h3) of field capacity.

Findings

Results showed that application of super absorbent polymer in rate of 0.2% W/Wand manure in rate of 2% W/W was more effective in improving chemical soil properties such as increasing available phosphorus, available potassium, field capacity and cation exchange capacity and decreasing available sodium. In most cases there was not significant difference between super absorbent polymer in rate of 0.2% W/Wand manure in rate of 2% W/W and super absorbent polymer in rate of 0.4% W/Wand manure in rate of 2% W/W.

Discussion and Conclusion

Regarded to results it can be suggested that joint application of super absorbent polymer in rate of 0.2%W/W and manure in rate of 2%W/W was the best treatment in low humidity levels.

Keywords: Super absorbent, Phosphorus, Potassium, availability, Deficit irrigation

عملکرد نیتروژن و فسفردر جذب و تجمع کادمیوم در گیاهان

میترا طلایی *

نشریه پژوهش های کشاورزی و محیط زیست پایدار، سال یکم شماره 2 (پاییز 1399)، صص 23 -35

عنصر کادمیوم برای گیاهان و حیوانات سمی است. نیتروژن و فسفر، مهمترین و معمول ترین ماده مغذی مشترک برای تولید محصول است و اغلب بیش از حد نیاز گیاه توسط کشاورزان برای سود اقتصادی بیشتر استفاده می شوند. نحوه عملکرد نیتروژن و فسفر در جذب، جابجایی و تجمع کادمیوم ممکن است راه حل مدیریت آلودگی کادمیوم در زنجیره غذایی باشد، این دو عنصر در سطح جهان، تهدیدی جدی برای پایداری کشاورزی و سلامت انسان است، افزایش میزان نیتروژن، صرف نظر از شکل ترکیب آن، جذب، جابجایی و تجمع کادمیوم در گیاهان را افزایش می دهد.کود نیتراته ظرفیت تبادل و محتوای یون های دو ظرفیتی موجود در خاک را تغییر می دهد. فرم اکسید آن بیان ژن کاتیونی Nramp1، HMA2 و IRT1 را تنظیم می کند و قوانین حاکم بر ساختار دیواره و نقش حفاظتی منع ورود دیواره سلولی را تغییر می دهد، کاهش در دسترس بودن کادمیوم در خاکهای زراعی با کوددهی فسفاته گزارش شده است. کاهش ظرفیت تبادل یون و مقاومت در برابر اکسیداسیون تسهیل گر تجمع کادمیوم در گیاهان است. با نشان دادن اثر متقابل بین تجمع کادمیوم و استفاده از کود نیتراته و بررسی مناطق زراعی آلوده به کادمیوم میزان بهینه این کود برای کاهش خطرات سلامت غذا در تولید محصولات کشاورزی تحلیل و ارزیابی شد.

کلید واژگان: نیتروژن، کادمیوم، فسفر، انباشتگی در گیاه

مدل سازی ارتباط کادمیم با برخی از ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک در باغ های پسته با استفاده از رگرسیون و شبکه عصبی مصنوعی

حکیمه هاشمی پور، سمیه صدر*، حسین شیرانی، سید جواد حسینی فرد

نشریه علوم محیطی، سال هفدهم شماره 3 (پیاپی 65، پاییز 1398)، صص 177 -188

سابقه و هدف

افزایش روز افزون غلظت فلز های سنگین در محیط زیست، سبب ایجاد نگرانی های جدی محیط زیستی شده است. کادمیم یکی از سمی ترین عنصر های سنگین برای موجود های زنده است که نقش زیستی ندارد. تاکنون در مورد وضعیت عنصر های سنگین در خاک باغ های پسته و شناسایی عامل های خاکی موثر بر آن ها، پژوهش های چندانی انجام نشده است. بنابراین، هدف از انجام این پژوهش، تعیین رابطه کادمیم عصاره گیری شده با دی تی پی ا در خاک با دیگر ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک، در خاک های کشاورزی شهرستان رفسنجان به کمک مدل سازی مبتنی بر روش رگرسیون گام به گام و شبکه عصبی مصنوعی بود.

مواد و روش ها

در این تحقیق 140 نمونه خاک از دو عمق صفر تا 40 و 40 تا 80 سانتی متری از باغ های پسته ی شش منطقه از حومه ی رفسنجان تهیه شد. ویژگی های خاک شامل غلظت کادمیم و روی قابل جذب در خاک با استفاده از روشدی تی پی ا، غلظت فسفر به روش اولسن، درصد شن، رس و سیلت خاک به روش هیدرومتر، pH و رسانایی الکتریکی عصاره اشباع خاک بترتیب توسط دستگاه های pH متر و EC متر اندازه گیری شدند. به منظور بررسی رابطه ی بین کادمیم قابل جذب و ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک، از روش رگرسیون گام به گام و شبکه ی عصبی مصنوعی (پیش خور چندلایه) استفاده شد.

نتایج و بحث

نتایج نشان داد که بین فسفر و درصد رس با کادمیم خاک، همبستگی مثبت و معنی دار، بین Cd-DTPA با pH و درصد رس خاک، همبستگی منفی و معنی دار و بین کادمیم قابل جذب با روی قابل جذب، روی کل و کادمیم کل خاک همبستگی مثبت معنی داری وجود دارد. همچنین نتایج نشان داد که هر دو روش مدل سازی از دقت مناسبی برای تخمین غلظت کادمیم در خاک برخوردارند اگرچه مدل شبکه عصبی دقت خیلی بیشتری داشت. ضریب تبیین و ریشه میانگین خطا برای مدل شبکه عصبی برای داده های آزمون بترتیب 3/84 درصد و 01/0 و برای مدل رگرسیون گام به گام 2/27 درصد و 43/1 بود. همچنین غلظت کادمیم، بیشترین حساسیت را به غلظت روی در خاک نشان داد و دیگر پارامترهای رس، pH، فسفر، EC و شن بترتیب، در درجه بعدی از اهمیت قرار داشتند. این نتایج تایید می کند که در باغ های پسته بدلیل مصرف کودهای حاوی روی و افزایش مصرف کود های فسفاته که دارای ناخالصی زیادی از نظر مقدار کادمیم هستند، افزایش غلظت کادمیم در خاک باغ های پسته مشاهده می شود.

نتیجه گیری

کودهای شیمیایی روی و فسفر مورد استفاده در باغ های پسته دارای ناخالصی قابل توجهی از کادمیم هستند که در اثر استفاده بی رویه و درازمدت می توانند سبب آلودگی خاک نسبت به کادمیم و جذب این عنصر سمی در گیاه و میوه پسته شوند. بنابراین باید ضمن رعایت استانداردهای ملی و بین المللی در تولید و واردات کودها، استفاده از این کودها نیز براساس نیاز و با تحلیل و تفسیر نتایج تجزیه خاک و برگ، بهینه باشد تا خطر آلودگی میوه پسته به کادمیم کاهش یابد.

کلید واژگان: مدلسازی، شبکه عصبی مصنوعی، رگرسیون گام به گام، روی، فسفر

Modeling the relationship between cadmium and some soil physical and chemical properties in pistachio orchards using regression and artificial neural network

Seyed Javad Hosseinifard*, Hossein Shirani, Somayeh Sadr, Hakimeh Hashemipour

Environmental Sciences, Volume:17 Issue: 3, 2019, PP 177 -188

Introduction

Increasing concentrations of heavy metals in the environment have raised serious environmental concerns. Cadmium is one of the most toxic heavy elements in organisms and it has no biological role. So far, little research has been done on the status of heavy metals in pistachio orchards and factors affecting them. Therefore, the purpose of this study was to determine the relationship between cadmium extracted with DTPA in soil and other soil physical and chemical properties in agricultural soils of Rafsanjan using stepwise regression and artificial neural network modeling.

Material and methods

In this study, 140 soil samples from two depths of 0 to 40 and 40 to 80 cm were collected from pistachio orchards in six regions of Rafsanjan suburb. Soil characteristics including available Cd and Zn concentration measured using DTPA, P concentration by Olsen method, percent of sand, clay and silt by hydrometer method, and pH and electrical conductivity of soil saturated extract by pH meter and EC meter, respectively, were measured. In order to investigate the relationship between available Cd and physical and chemical properties of the soil, stepwise regression and artificial neural network (multi-layer feed forward) were used.

Results and discussion

The results showed a significant and positive correlation between phosphorus and clay content and soil cadmium, a negative and significant correlation between Cd-DTPA and pH and clay percentage, and a positive correlation between available Cd and available Zn, total Zn, and total Cd. The results also showed that both modeling methods are
accurate in estimating soil cadmium concentration, although the neural network model was more accurate. The R2 and root of mean square error for the neural network model were 84.3% and 0.01% for the test data, and 27.2% and 1.43% for the stepwise regression model, respectively. Also, cadmium concentration showed the highest sensitivity to zinc concentration and other parameters such as clay, pH, phosphorus, EC, and sand were in the next order of importance, respectively. These results confirm that due to the consumption of zinc containing fertilizers and the increased consumption of phosphate fertilizers which have high impurity in the amount of cadmium, an increase in soil cadmium concentration is observed in the pistachio orchards.

Conclusion

Zinc and phosphorus fertilizers used in pistachio orchards have a significant impurity of cadmium that can cause soil contamination by cadmium due to its long-term use and absorption of this toxic element in pistachio plant and fruit. Therefore, while complying with national and international standards in the production and import of fertilizers, the use of these fertilizers should be optimized by analyzing and interpreting the results of soil and leaf analysis to reduce the risk of pistachio fruit contamination to cadmium.

Keywords: Modeling, Artificial Neural Network, Stepwise Regression, Zinc, Phosphorus

حذف فسفر از محلول آبی به وسیله فرآیند اکسیداسیون فنتون

محمدرضا حیدری، محمد ملکوتیان، فهیمه اسدی

نشریه علوم و تکنولوژی محیط زیست، سال بیستم شماره 2 (پیاپی 77، تابستان 1397)، صص 99 -108

زمینه و هدف

فسفر یکی از مهم ترین آلاینده های محیط های آبی می باشد. آلودگی فسفر در منابع آب های سطحی و زیرزمینی از استفاده مفرط کود در زمین های کشاورزی کنترل نشده و تخلیه فاضلاب های تصفیه نشده نشات می گیرد. تخلیه این عنصر در محیط اثرات بهداشتی بسیار زیادی دارد. این پژوهش با هدف بررسی کارایی فرایند اکسیداسیون فنتون در کاهش فسفر از محلول آبی انجام گرفت.

روش بررسی

این تحقیق حاصل یک مطالعه تجربی در مقیاس آزمایشگاهی می باشد. دراین مطالعه تاثیر پارامترهای متغیر شاملpH، غلظتFe+2، غلظت H2O2، زمان تماس و غلظت اولیه فسفر در حذف فسفر به وسیله فرآیند فنتون از محلول آبی مورد بررسی قرار گرفت.

یافته ها

نتایج به دست آمده نشان داد که فرآیند فنتون قادر به حذف 97 درصد فسفر می باشد به گونه ای که بیشترین درصد حذف فسفردر نسبت غلظتH2O2 / Fe2+=mg/l 1000/2200، زمان تماس60 دقیقه و 5/3 pH= مشاهده گردید. نتایج آزمون آماری SPSS نشان داد که میانگین غلظت در تمامی متغیر ها قبل و بعد از انجام فرایند اختلاف معنی داری حذف داشت (05/0P<).
بحث و

نتیجه گیری

نتایج این پژوهش کارایی مطلوبی در حذف فسفر به وسیله فنتون در تصفیه آب و کنترل آلاینده نشان داد. فرایند فنتون یک فرآیند موثر در حذف مواد آلی مانند فسفر از آب از لحاظ میزان راندمان حذف و هزینه مقرون به صرفه تر در مقایسه با دیگر فرآیند های حذف این آلاینده ها می باشد. در ضمن جهت دست یابی به روش های ترکیبی کامل تر و بهتر توصیه می شود در سایر مطالعات راندمان حذف به وسیله این فرآیند را با استفاده از ترکیب با اکسیدان های دیگری مانند تابش فرابنفش و… ارتقاء داد.

کلید واژگان: روش حذف، فسفر، فرآیند فنتون، پراکسید هیدروژن

Removal of Phosphorus from Aqueous Solution by Fenton Oxidation Process

Mohammadreza Heidari, Mohammad Malakootian, Fahimeh Asadi

Journal of Environmental Sciences and Technology, Volume:20 Issue: 2, 2018, PP 99 -108

Background and Objective

phosphorus considered among the major pollutants in water environments. Phosphoris contamination in surface water and groundwater resources originates mainly from the excessive use of fertilizers and uncontrolled land discharges of untreated wastewater. Discharge of it into the enviroment causes many negative health impact.The aim of this study was to investigate the efficiency of Fenton’s advanced oxidation process (H2O2/Fe+2) in the phosphorus removal from aqueous solutions.

Method

This is an experimental study which is carried out in laboratory scale. In this study, the effect of the important operational variables including pH,Fe+2 dosage, H2O2 dosage, initial phosphorconcentration,and Contact time were evaluated on the phosphate removal from Aqueous Solution by Fenton has been investigated.
Findings: The results showed that this method has the ability to remove phosphorus from aqueous solutions to less than standard level WHO (≤1mg/l).pH , ratio H2O2 / Fe+2 and Contact time have direct effect and initial phosphor concentration has reverse effect of phosphor removal. The results showed that the Fenton process, can reach respectively 97% phosphor removal. So that optimum condition of the phosphorus removal is in the Ratio H2O2 / Fe2+ dosage = 2200 /1000 mg/l, contact time of 60 min, pH = 3.5 in initial phosphor Concentration in 100mg /L. SPSS statistical test showed that the mean concentration in the before and after doing all process, there were significant differences ( P ≤ 0.05 ).
Discussion and

Conclusion

Results show, the efficient removal of phosphate using Fenton process is desirable in the water treatment and pollution control.The results of the study is consistent with similar cases by other researchers.

Keywords: Removal, Phosphor, Fenton Process, Aqueous Solution

حذف موثر فسفر از فاضلاب با استفاده از روش بیولوژیکی باردنفو اصلاح شده

فیض الله پاسره، سید مهدی برقعی، سید نظام الدین حسینی *، امیر حسین جاوید

نشریه علوم و تکنولوژی محیط زیست، سال نوزدهم شماره 4 (پیاپی 75، زمستان 1396)، صص 1 -13

زمینه و هدف

مدیریت صحیح فاضلاب یکی از مهم ترین مسایل محیط زیستی می باشد، مواد آلی و نوترینت ها از جمله ترکیبات فسفر از آلاینده های بالقوه آب های پذیرنده می باشند. انتشار فسفر از پساب تصفیه خانه فاضلاب شهری به محیط زیست یکی از دلایل اصلی پدیده شکوفایی آب است. بنا براین هدف از این مطالعه تعیین میزان نوترینت ها و مواد آلی فاضلاب شهر یاسوج و میزان حذف بهینه نوترینت ها از جمله فسفر کل توسط سیستم باردنفو اصلاح شده پرداخته است.

روش بررسی

مطالعه حاضر از نوع توصیفی- مقطعی بوده، روش نمونه برداری به صورت نمونه برداری مرکب (Composite Sampling)و جامعه مورد مطالعه نمونه های اخذ شده از ورودی سیستم تصفیه (بعد از سیستم آشغال گیر) و خروجی سیستم تصفیه (بعد از ته نشینی) می باشد. جهت شناسایی عوامل تاثیرگذار بر حذف فسفر از پایلوت باردنفو اصلاح شده استفاده شد مقدار حذف نیترات، فسفات کل،COD و BOD5به مدت 9 ماه مورد ارزیابی قرار گرفت. در پایان داده های جمع آوری شده با استفاده از نرم افزار SPSS نسخه 16 مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفتند.

یافته ها

با توجه به نتایج بدست آمده، میانگین COD ورودی در سیستم (54/228±55/674)، فسفر ورودی (8/4±26/21)، نیترات ورودی (63/19±91/25)، BOD ورودی (66/106±33/378) میلی گرم در لیتر و مقدار pH ورودی (35/0±22/7) بود. بین میزان COD ورودی و درصد حذف فسفر ارتباط معنا داری وجود دارد (004/0P.value=) ولی بین pH ورودی و درصد حذف فسفر ارتباط معناداری وجود ندارد ( 339/0P.value= ). بیش ترین حذف فسفر در زمان توقف سلولی 15 روزه (72/69%) مشاهده شد. بازگشت داخلی 200% نیز (96/68%) بیش ترین درصد حذف فسفر را نشان داد.

نتیجه گیری

طبق اطلاعات بدست آمده، شرایط بهینه برای حذف فسفر، 15SRT= ،1-5/0 HRT= در تانک بی هوازی، درصد بازچرخش داخلی 200%، درصد لجن برگشتی 75% و حفظ 3-2 DO= نشان داده شد. بنابراین با توجه اطلاعات بدست آمده، برای زدایش فسفر علاوه بر روش های فیزیکی و شیمیایی می توان از فرآیندهای زیستی اصلاح شده استفاده کرد. دراین سامانه ها با قرار دادن یک مرحله بی هوازی درابتدای فرآیند، حذف فسفر بهبود می یابد. و این روش می تواند جایگرین مناسبی برای تصفیه خانه هایی که با سیستم لجن فعال کار می کنند باشد.

کلید واژگان: فسفر، باردنفو اصلاح شده، فاضلاب، حذف بیولوژیکی

Effective removal of phosphorus from sewage using a modified biological method

Feyzollah Paserh, S. Mahdi Borghei, S. Nezamoddin Hosseini *, Amirhossein Javid

Journal of Environmental Sciences and Technology, Volume:19 Issue: 4, 2018, PP 1 -13

Background And Objective

Proper management of sewage is one of the most important environmental issues, organic matter and nutrients, including phosphorus compounds, are the potential pollutants of the receiving waters. Release of phosphorus from municipal wastewater treatment plant effluent to the environment is one of the main reasons for the phenomenon of the Eutrophication. Therefore, the aim of this study was to determine the amount of nutrients and organic matter in wastewater of Yasouj city and efficient removal of nutrients such as total phosphorus by modified Bardenpho system.

Method

This is a cross-sectional study. The sampling method as Composite Sampling and study population was samples of treatment system input (after screening system) and output of treatment system (after sedimentation). In order to identify of affecting factors on phosphorus removal use of modified Bardenpho pilot. The amount of nitrate, total phosphate, COD and BOD5 removal for 9 months was evaluated. The collected data were analyzed by using SPSS software (version 16).
Findings: According to the results, the average of input COD in system (674.55±228.54), input phosphorous (21.26±4.8), input nitrate (25.91±19.63), input BOD (378/33±106/66) mg per liter and the input pH (7.22±0.35). There is a significant Relationship between the input COD and percentage of phosphorus removal (P.value=0/004), but there is not significant relationship between the pH input and phosphorus removal percentage (P.value=0.339). Most phosphorus removal was observed in Solids Retention Time (SRT) of 15 days (69.72%). Internal recycle of 200 percent (68/96%) showed the highest percentage of phosphorous removal.
Discussion and

Conclusion

According to obtained information, the optimum conditions for phosphorus removal showed SRT =15, HRT =0/5-1 in anaerobic tank, the internal recycle percentage of 200%, recycled activated sludge (75%) and keep the DO =2-3. Therefore, for removal of phosphorus addition of physical and chemical methods can use of modified biological processes. In this systems, by replacing of an anaerobic stage at the beginning of the process, improve phosphorus removal. This method can be a good alternative to treatment plants with activated sludge system.

Keywords: phosphorus, modified Bardenpho, sewage, biological Remove

حذف آلاینده های معدنی از محلول های آبی توسط کمپوزیت های رس های فیبری و نانوذرات صفرظرفیتی آهن

سمیه بختیاری *، سینا چوقادی

نشریه علوم محیطی، سال پانزدهم شماره 4 (پیاپی 58، زمستان 1396)، صص 45 -63

سابقه و هدف

در سال های اخیر، به منظور حذف آلاینده ها از فاضلاب ها و آب های زیرزمینی، نانوذرات صفر ظرفیتی آهن مورد توجه محققان قرار گرفته اند. این ترکیبات به طور موثری می توانند آلاینده ها را از آب حذف کنند، اما محدودیت هایی چون فقدان پایداری، هماوری سریع و عدم جداسازی از محیط تیمارشده از مشکلات کاربرد این مواد است. استفاده از مواد میزبان به عنوان روش مناسبی برای غلبه بر این مشکلات پیشنهاد شده است. کانی های رسی یکی از منابع فراوان طبیعی و ترکیبی مناسب به عنوان ماده میزبان برای نانوذرات آهن هستند. در این پژوهش، از کمپوزیت رس های فیبری نانوذرات صفر ظرفیتی آهن در حذف آلاینده ها از محلول های آبی استفاده شده است.

مواد و روش ها

کمپوزیت های رس های سپیولیت و پالیگورسکیت با نانوذرات صفر ظرفیتی آهن به روش احیای سبز آهن با استفاده از عصاره چای سبز ساخته شدند. به منظور تعیین ظرفیت جذب هر کدام از کمپوزیت ها در حذف آلاینده های فسفر (P) ، نیکل (Ni) و کادمیوم (Cd) از محلول های آبی، غلظت های متفاوتی از هر کدام از آلاینده ها به نسبت 1 درصد جاذب و جذب شونده به مدت 24 ساعت در تماس با کمپوزیت های سنتز شده قرار گرفتند. پس از جداسازی فاز محلول از جامد، غلظت باقیمانده هر کدام از آلاینده ها در محلول ها اندازه گیری شد و مدل های لانگمویر، فروندلیچ و دوبینین-رادشکوویچ بر داده های حاصل از جذب برازش داده شدند. نتایج و بحث: مدل های لانگمویر و فروندلیچ توانستند به خوبی جذب فسفر را روی هر دو کمپوزیت توصیف کنند. حداکثر ظرفیت جذب (qmax) کمپوزیت سپیولیت-نانوذرات صفر ظرفیتی آهن و کمپوزیت پالیگورسکیت- نانوذرات صفر ظرفیتی آهن برای فسفر به ترتیب برابر با 38/11 و 57/8 میلی گرم بر گرم تعیین شد. داده های حاصل از جذب کادمیوم و نیکل توسط هر دو کمپوزیت برازش خوبی با مدل های لانگمویر، فروندلیچ و دوبینین-رادشکوویچ نشان دادند. نتایج حاصل از ثابت حداکثر ظرفیت جذب مدل لانگمویر (qmax) نشان دهنده توانایی جذب بیشتر کادمیوم توسط کمپوزیت سپیولیت-نانوذرات صفر ظرفیتی آهن نسبت به کمپوزیت پالیگورسکیت-نانوذرات صفر ظرفیتی بود. نتایج حاصل از ضریب ثابت KF مدل فروندلیچ نیز تایید کننده توانایی بیشتر کمپوزیت سپیولیت-نانوذرات صفر ظرفیتی در حذف فسفر و کادمیوم در مقایسه با کمپوزیت پالیگورسکیت-نانوذرات صفر ظرفیتی آهن است. کمپوزیت پالیگورسکیت-نانوذرات صفر ظرفیتی آهن توانست در حذف نیکل برخلاف دو ترکیب فسفر و کادمیوم موفق تر از کمپوزیت سپیولیت-نانوذرات صفر ظرفیتی آهن عمل کند. ثابت KL مدل لانگمویر که بیانگر تمایل جذب است نیز برای کمپوزیت پالیگورسکیت نسبت به سپیولیت بیشتر بود. مقادیر فاکتور جداسازی (RL) که نشان دهنده مطلوبیت جذب است برای هر دو کمپوزیت سپیولیت-نانوذرات صفر ظرفیتی آهن و پالیگورسکیت-نانوذرات صفر ظرفیتی آهن بیشتر از صفر و کمتر از یک محاسبه شد که نشان دهنده جذب مطلوب فسفر، کادمیوم و نیکل روی هر دو کمپوزیت است.

نتیجه گیری

کمپوزیت های رس های فیبری-نانوذرات صفر ظرفیتی آهن سنتزشده به روش سبز به دلیل سازگار بودن با محیط زیست و عدم استفاده از مواد شیمیایی مخرب محیط زیست و همچنین توانایی مناسب برای حذف ترکیبات معدنی از آب می توانند به عنوان جاذب هایی موثر در حذف فسفر از پساب های کشاورزی و حذف فلزات سنگین همچون نیکل و کادمیوم از فاضلاب کارخانجات و صنایع استفاده شوند.

کلید واژگان: پالیگورسکیت، سپیولیت، فسفر، کادمیوم، نیکل

Removal of inorganic contaminants from aqueous solutions using fibrous clay-supported Zero-valent iron nano-particle composites

Somayeh Bakhtiari*, Sina Choghadi

Environmental Sciences, Volume:15 Issue: 4, 2018, PP 45 -63

Introduction

In recent years, zero-valent iron has drawn a great deal of attention in wastewater treatment and ground water remediation. It can effectively remove priority water contaminants, but there are some disadvantages in the use of nZVI particles, such as a high tendency to agglomerate, lack of stability, secondary iron pollution, separation and recovery of the fine nZVI particles after utilization. Using supporting material for nZVI is a promising way to solve these problems. Clay minerals as abundant natural resources are appropriate candidates to act as supporting materials. In this study, the use of fibrous clays-supported nZVI composite for the remediation of contaminated aqueous solutions will be discussed.

Materials and methods

Sepiolite and Palygorskite nano zero-valent iron composites were made using green tea extract. In order to determine the sorption capacity of nZVI, sepiolite and palygorskite composites for phosphorous, cadmium and nickel based on isotherm models, different concentrations of these ions were equilibrated with the composites in 1% suspensions for 24 hours. After adsorption, the supernatant liquids were filtered and the residual pollutant concentrations were determined.

Results and discussion

Results showed that Langmuir and Freundlich were the best models for describing p sorption on both composites. The estimated maximum adsorption capacity of the Sep-nZVI and Pal-nZVI using the Langmuir model (qmax) was 11. 38 mg P/g and 8. 57 mg P/g. The cadmium adsorption data for both sorbents was best fitted to the Langmuir, Fruendlich and Dubinin–Radushkevich models. Results clearly demonstrated the much higher Cd sorption potential of sepiolite compared with palygorskite. The sorption capacities (qmax) of Sepiolite-nZVI and palygorskite nZVI composites for Ni were 11. 14 and 32. 3 mgr/gr, respectively. The Ni sorption affinity (KL) of palygorskite nZVI was also greater than that of Sepiolite-nZVI. The favourability of a sorption system can be predicted by the constant separation factor RL. In the current study, RL values for palygorskite nZVI and Sepiolite-nZVI were greater than zero and less than unity, indicating favourable sorption of P, Cd and Ni onto the two composites.

Conclusion

Fibrous clays and nano zero-valent iron can be used as efficient sorbents for phosphorus removal from urban wastewater and the removal of cadmium and nickel from industrial wastewater due to their environmentally friendly nature and high performance in pollutant removal.

Keywords: Palygorskite, Sepiolite, Phosphorous, Cadmium, Nickel

حذف فسفر از محلول آبی به وسیله فرآیند اکسیداسیون فنتون

محمد ملکوتیان، محمدرضا حیدری *، فهیمه اسدی

نشریه علوم و تکنولوژی محیط زیست، سال نوزدهم شماره 2 (پیاپی 73، تابستان 1396)، صص 63 -72

زمینه و هدف

فسفر یکی از مهم ترین آلاینده های محیط های آبی می باشد. آلودگی فسفر در منابع آب های سطحی و زیرزمینی از استفاده مفرط کود در زمین های کشاورزی کنترل نشده و تخلیه فاضلاب های تصفیه نشده نشات می گیرد. تخلیه این عنصر در محیط اثرات بهداشتی بسیار زیادی دارد. این پژوهش با هدف بررسی کارایی فرایند اکسیداسیون فنتون در کاهش فسفر از محلول آبی انجام گرفت.

روش بررسی

این تحقیق حاصل یک مطالعه تجربی در مقیاس آزمایشگاهی می باشد. دراین مطالعه تاثیر پارامترهای متغیر شاملpH، غلظتFe+2 ، غلظت H2O2، زمان تماس و غلظت اولیه فسفر در حذف فسفر به وسیله فرآیند فنتون از محلول آبی مورد بررسی قرار گرفت.

یافته ها

نتایج به دست آمده نشان داد که فرآیند فنتون قادر به حذف 97 درصد فسفر می باشد به گونه ای که بیش ترین درصد حذف فسفر در نسبت غلظتH2O2 / Fe2+=mg/l 1000/2200، زمان تماس60 دقیقه و 5/3 pH= مشاهده گردید. نتایج آزمون آماری SPSS نشان داد که میانگین غلظت در تمامی متغیر ها قبل و بعد از انجام فرایند اختلاف معنی داری حذف داشت (05/0P<).

بحث و نتیجه گیری

نتایج این پژوهش کارایی مطلوبی در حذف فسفر به وسیله فنتون در تصفیه آب و کنترل آلاینده نشان داد. فرایند فنتون یک فرآیند موثر در حذف مواد آلی مانند فسفر از آب از لحاظ میزان راندمان حذف و هزینه مقرون به صرفه تر در مقایسه با دیگر فرآیند های حذف این آلاینده ها می باشد. در ضمن جهت دست یابی به روش های ترکیبی کامل تر و بهتر توصیه می شود در سایر مطالعات راندمان حذف به وسیله این فرآیند را با استفاده از ترکیب با اکسیدان های دیگری مانند تابش فرابنفش و... ارتقاء داد.

کلید واژگان: حذف، فسفر، فنتون، محلول آبی

Removal of phosphor from Aqueous Solution by Fenton Oxidation Process

Mohammad Malakootian, Mohammadreza Heidari *, Fahimeh Asadi

Journal of Environmental Sciences and Technology, Volume:19 Issue: 2, 2017, PP 63 -72

Introduction

phosphor is considered among the major pollutants in water environments. phosphor contamination in surface water and groundwater resources originates mainly from the excessive use of fertilizers and uncontrolled land discharges of untreated wastewater. Discharge of it into the environment causes very health impact. The aim of this study was to investigate the efficiency of Fentons advanced oxidation process (H2O2/Fe) in phosphor removal from aqueous solutions.

Materials and Methods

This is an experimental study which is carried out in laboratory scale. In this study, the effect of the important operational variables including pH,Fe dosage, H2O2 dosage, initial phosphor concentration, and Contact time were evaluated on the phosphate removal from Aqueous Solution by Fenton has been investigated.
Findings: The results showed that this method has the ability to remove phosphor from aqueous solutions to less than standard level WHO (≤1mg/l).pH , ratio H2O2 / Fe and Contact time have direct effect and initial phosphor concentration has reverse effect of phosphor removal. The results showed that the Fenton process, can reach can reach respectively 97% phosphor removal. So that optimum condition of the phosphor removal is in the Ratio H2O2 / Fe2 dosage = 2200 /1000 mg/l, contact time of 60 min, pH = 3.5 in initial phosphor Concentration in 100mg /L. SPSS statistical test showed that the mean concentration in the before and after doing all process variables, there were significant differences (P ≤ 0.05 ).
Discussion &

Conclusion

As the results show, the efficient removal of phosphate by using Fenton process is desirable in the water treatment and pollution control. The results of the study, is consistent with similar cases by other researchers

Keywords: Removal, Phosphor, Fenton Process, Aqueous Solution

بررسی ایزوترم و سنتیک جذب فسفر از محلول های آبی با استفاده از نانولوله های کربنه تک دیواره

افشین بهمنی، سیده پروین موسوی، کمال صالحی

مجله محیط زیست و مهندسی آب، سال دوم شماره 1 (بهار 1395)، صص 1 -12

وجود مقادیر خیلی کم فسفر در فاضلاب های شهری و صنعتی تصفیه شده باعث ایجاد شکوفایی جلبکی می گردد، ازاین رو حذف آن برای جلوگیری از بروز پدیده شکوفایی جلبکی در منابع آبی ضروری است. لذا هدف از این مطالعه، بررسی مقدار جذب فسفر از محیط های آبی با استفاده از نانولوله های کربنه تک جداره به عنوان جاذب است. این مطالعه به صورت تجربی در مقیاس آزمایشگاهی در یک سیستم بسته انجام پذیرفت. تعیین ویژگی جاذب سنتز شده با استفاده از میکروسکوپ الکترونی رویشی انجام شد. تاثیر متغیرهای موثر برجذب فسفر مثل مقدار جاذب، غلظت اولیه فسفر و pH بررسی شد. هم چنین برای ارزیابی داده ها از مدل های ایزوترمی و سنتیکی استفاده شد. نتایج نشان داد که با افزایش دوز جاذب کارآیی حذف افزایش می یابد. به صورتی که با افزایش دوز جاذب از 1/0 به 4/0 کارآیی حذف از 83/0 به 925/0 افزایش یافت هم چنین برای بررسی سینتیک جذب سطحی داده ها، از دو مدل سینتیکی شبه مرتبه اول، شبه مرتبه دوم و مدل نفوذ درون ذره ای استفاده شد. نتایج تجربی به دست آمده با مدل سینتیکی شبه مرتبه دوم تطابق خوبی نشان دادند. ایزوترم حالت تعادل با مدل های ایزوترم جذب لانگمویر، فرندلیش و تمکین مطابقت داده شد. نتایج نشان داد که داده های به دست آمده با مدل ایزوترم جذب در حال تعادل لانگمیور مطابقت خوبی دارد. با توجه به نتایج به دست آمده نتیجه گیری می شود که نانولوله های کربنی تک دیواره شده کارآیی بالایی در جذب فسفر دارند و می توانند به عنوان یک جاذب موثر جهت جذب فسفر مورد استفاده قرار گیرد.

کلید واژگان: نانولوله های کربنی تک جداره، فسفر، سینتیک، جاذب

Isotherm and Kinetic Study of Phosphor Adsorption from Aqueous Solution using Single Wall Carbon Nanotubes

Afshin Bahmani, Seyedeh Parvin Moussavi, Kamal Salehi

Journal of Environment and Water Engineering, Volume:2 Issue: 1, 2016, PP 1 -12

The presence of trace amounts of phosphorus in treated wastewaters from municipalities and industries results in eutrophication.Therefore, its removal is crucial for controlling eutrophication in receiving water. Hence, the aim of this study was to evaluate the phosphor adsorption from aqueous solution using single wall carbon nanotubes (SWCNT) as a sorbent. The batch experiments were performed at laboratory scale. The SWCNT was characterized using scanning electron microscope (SEM). The effects of operational parameters such as adsorbent dosage, pH, and initial phosphor concentration on initial phosphor removal were evaluated. The isotherm and kinetics of phosphor adsorption were determined. The results showed that phosphor removal was directly proportional with increase in adsorbent dosage and it was reversely proportional with increase in initial phosphorous concentration. Therefore, with adsorbent dosage increased from 0.1 to 0.4 mg/l, the percentage of removal increased from 83.0 to 92.5%. Moreover, the pseudo-first order, pseudo-second order kinetic, and intraparticle diffusion models were used to describe the kinetic data. The experimental data fitted well with pseudo-second order kinetic model. Equilibrium isotherms were analyzed by Langmuir, Freundlich, and Tempkin adsorption models. It was found that the adsorption isotherm was correlated reasonably well with Freundlich isotherm. The high adsorption capacity of SWCNT indicates that this adsorbent might be a suitable alternative to remove pollutants from aqueous media. It is concluded that the SWCNTs have a high potential for phosphor adsorption and can be used as an effective adsorption for removal of phosphor form effluents.

Keywords: Single Wall Carbon Nanotubes, Phosphor, Kinetic, Isotherm, Adsorbent

سینتیک حذف ازت و فسفر از فاضلاب شهری توسط رآکتور ناپیوسته متوالی بیوفیلمی با بستر ثابت

مینا خسروی، امیرحسام حسنی *، محمدرضا خانی، کامیار یغماییان

نشریه علوم و تکنولوژی محیط زیست، سال هفدهم شماره 4 (پیاپی 67، زمستان 1394)، صص 59 -73

زمینه و هدف

نیتروژن و فسفر از آلاینده های بالقوه منابع پذیرنده آبی می باشند که از طریق فاضلاب های با تصفیه ناکافی که غنی از فسفر و نیتروژن هستند وارد این منابع می شوند. هدف از انجام این مطالعه بیان کارایی رآکتور ناپیوسته متوالی بیوفیلمی با بستر ثابت برای تصفیه پیشرفته فاضلاب است.

روش بررسی

در این مطالعه حذف ازت و فسفر از فاضلاب شهری به روش زیستی با راکتور ناپیوسته متوالی بیوفیلمی با بستر ثابت (به حجم 30 لیتر) مورد بررسی قرار گرفت که طی آن یک پایلوت شامل دو رآکتور بی هوازی و هوازی/ انوکسیک به مدت 12 ماه جهت تصفیه فاضلاب سنتتیک با غلظت های COD ورودی 300، 500، 800 و 1000 میلی گرم بر لیتر با غلظت فسفر 15 میلی گرم بر لیتر و نیتروژن 40 میلی گرم بر لیتر تحت مطالعه قرار گرفت.

یافته ها

کمینه و بیشینه کارایی سیستم برای حذف مواد آلی 9/76 و 4/98 ٪ بر حسب COD و برای حذف ازت 8/74 و8/98 ٪ و برای حذف فسفر 9/51 و 7/92٪ بوده است. آنالیز سینتیکی تطابق بسیار عالی مدل کینکنون استور را با سیستم نشان داد به طوری که در اکثر موارد ضریب همبستگی بالای 95٪ بوده است.

بحث و نتیجه گیری

سیستم FBSBR به منظور حذف مواد آلی و نیتروژن و فسفر از فاضلاب شهری در غلظت های بسیار بالا و پایین کارایی بسیار مناسبی از خود نشان داد. نتایج به دست آمده از آنالیز سینتیکی راکتور در مراحل مختلف نشان از تبعیت مناسب داده ها از مدل کینکنون استور داشته است و استفاده از این مدل به منظور طراحی و بهره برداری بهینه این سیستم توصیه می شود.

کلید واژگان: رآکتور ناپیوسته متوالی با بستر ثابت، ازت، فسفر، فاضلاب شهری، تصفیه پیشرفته

Synthetic Analysis of Nitrogen and Phosphorous Removal from Municipal Wastewater Using Sequencing Batch Bio-film Reactor with Fixed Bed

Mina Khosravi, Amirhessam Hassani *, Mohamadreza Khani, Kamyar Yaghmaeian

Journal of Environmental Sciences and Technology, Volume:17 Issue: 4, 2016, PP 59 -73

Background

Nitrogen and phosphorus are potential pollutants sources of water resources. They penetrate to the water resources through insufficient treated wastewater that is rich in nitrogen and phosphorus. The main aim of this paper is to evaluate the performance of fixed bed sequencing batch biofilm reactor in removing nitrogen and phosphorous from municipal wastewater.

Methods

In this paper, we study the nitrogen and phosphorus removal from municipal wastewater applying biological method and using sequencing batch biofilm reactor with fixed bed in a volume of 30 liters. For this purpose, we run a pilot study including anaerobic and aerobic/anoxic reactors for duration of 12 months for the treatment of synthetic wastewater with 300, 500, 800, and 1000 mg/L inlet COD concentration, 15 mg/L phosphorus concentration, and 40 mg/L nitrogen concentration.

Results

The minimum and maximum system efficiency for organic removal in terms of COD is 98.4 and 76.9%, nitrogen removal is 74.8 and 98.8%, and for the removal of phosphorus is 51.9 and 92.7%, respectively. Synthetic analysis shows significant match of the proposed system with Stover-Kincannon model and in most cases the correlation coefficient is reported 95%.

Discussion

FBSBR system shows considerable improvement in removing organic matter, nitrogen and phosphorus from municipal wastewater at low and high concentrations. Moreover, the obtained results from synthetic analysis show competitive matching with Stover-Kincannon model and it is suggested for using in optimization and design.

Keywords: Fixed Bed Sequencing Batch Reactor (FBSBR), Nitrogen, Phosphorous, Municipal wastewater, Advanced Treatment

میزان ازت و فسفر تالاب انزلی در ایجاد پدیده شکوفایی جلبکی

اعظم سادات میرروشندل، ام البنین خاوندکار

فصلنامه علوم و مهندسی محیط زیست، سال دوم شماره 1 (زمستان 1393)، صص 11 -18

از بین عناصر غذایی مختلف که بر سرعت تولید اولیه و رشد جلبکی در آبهای شیرین اثر می گذارند، فسفر و پس از آن نیتروژن به عنوان عناصر غذایی محدودکننده در آبهای شیرین شناخته شده اند که به طور طبیعی غلظت این مواد در تالابها و رودخانه ها بسیار پایین است اما ورود بار سنگینی از این مواد توسط روان آبهای کشاورزی و شهری موجب شکوفایی جمعیت جلبک ها و باکتری های فتوسنتز کننده می شود که علاوه برآسیب دیدگی آبهای طبیعی، سلامت انسان را نیز به مخاطره میاندازد. این تحقیق به منظور بررسی کیفیت 9 نقطه در سطح تالاب انزلی و 15 رودخانه منتهی به آن و تعیین میزان غلظت ازت و فسفراز اواخر سال 1389 طی پریود زمانی 18 ماهه انجام گرفته استدر طی این تحقیق مقادیر اکسیژن محلول؛ PH؛ TDS؛ EC؛ نیترات؛ نیتریت؛آمونیاک؛نیتروژن کل و فسفات کل در 24 ایستگاه طی پریود زمانی مربوطه اندازه گیری گردید. پایین بودن مقدار اکسیژن محلول در برخی از نقاط نمونه برداری شده و بالا بودن میزان TN و TP در اکثر رودخانه ها و نقاط داخل تالاب و همچنین بالابودن میزان نسبت ازت به فسفر در اکثر ایستگاه های نمونه برداری شده نشاندهنده گرایش به سمت یوتروف بودن است.

کلید واژگان: تالاب انزلی، یوتروف، ازت، فسفر، اکسیژن محلول

روند فراغنی شدن تالاب انزلی با استفاده از اطلاعات ده ساله 1371-1381

علیرضا میرزاجانی، حجت خداپرست، هادی بابایی، علی عابدینی، عظمت دادی قندی

فصلنامه محیط شناسی، سال سی و پنجم شماره 4 (پیاپی 52، زمستان 1388)، صص 65 -74

تالاب انزلی در حاشیه جنوب غربی دریای خزر با ویژگی های منحصر به فرد خود در سال 1354 در فهرست کنوانسیون رامسر قرار گرفت. در حال حاضر این تالاب دچار مشکلات متعددی است که فراغنی شدن از پیامدهای بارز آن است. ورودی های تالاب انزلی در روند یوتریفیکاسیون آن مؤثر بوده و بخش های شرقی و مرکزی را بیشتر تحت اثر خود قرار می دهند. بررسی حاضر طی سالهای 1371 تا 1381 در ایستگاه های موجود در پیکره تالاب انجام گرفت. درجه یوتریفیکاسیون با استفاده از مدل های مختلف تعیین سطح تروفی سنجش شد و مقادیر کلروفیل a، نیتروژن کل و فسفات کل به عنوان مشخصه های مورد نیاز در مدل ها بر اساس روش های استاندارد اندازه گیری شدند. نتایج بررسی ها نشان داد که مقدار کلروفیل a در اکثر نقاط بالاتر از 25 میکرو گرم در لیتر، مقادیر نیتروژن بیشتر بین 5/0 تا 5/1 میلی گرم در لیتر و فسفر کل بین 05/0 تا 17/0 میلی گرم در لیتر بوده است. بر اساس آستانه وضعیت های مختلف تروفی مشخصه های مذکور 87 تا 100 درصد تالاب انزلی یوتروف شده در حالی که این رقم در سالهای اولیه حدود 46 تا 90 درصد بوده است. بر اساس مدل یوتروفی فسفات به ازت، سیر صعودی یوتریفیکاسیون طی سالهای مورد بررسی مشاهده شده. اما بخش های عمده تالاب در مرحله نهایی مزوتروف قرار دارد. میانگین مقدار این نمایه در سالهای انتهایی بررسی حدود 46 محاسبه شده که با توجه به سایر خصوصیات زیستی تالاب انزلی و در مقایسه با برخی دریاچه های الیگو مزوتروف رقم پایینی محسوب می شود. بر اساس این نمایه کمتر از 2/5 درصد گستره تالاب یوتروف به شمار می رود. تالاب انزلی گنجایش جذب و هضم مواد مغذی وارده بر خود را ندارد و متوقف کردن روند رو به رشد آن باید در برنامه های احیای تالاب قرار گیرد. بهره گیری از نتایج مطالعات گذشته و بازبینی برخی از توصیه ها کمک مؤثری در کنترل فراغنی شدن تالاب انزلی خواهد کرد.

کلید واژگان: تالاب انزلی، فراغنی شدن، نیتروژن، فسفر، کلروفیل a

Eutrophication Trend of Anzali Wetland Based on 1992-2002 Data

Journal of Environmental Studies, Volume:35 Issue: 4, 2010, PP 65 -74

Anzali wetland on the south west of Caspian Sea is a unique ecosystem was registered as Ramsar site at 1975. Anzali wetland was deteriorated due to numerous disorder and poor water quality. The riverin input were strongly affective in the process of eutrophication where the eastern and central region was more degraded. The first survey on the eutrophication process was conducted at 1969, since then several other investigations reported too. This survey was conducted on several study sites at period from 1991 to 2000. For evaluating eutrophication degree the trophic model of chlorophyll-a, total phosphorous and nitrogen also total phosphate to total nitrogen index were used. The result showed that the mean Chlorophyll-a concentration is above of 25 µg/l. and the nitrogen and phosphorous concentration were between 0.15-1.5 mg/l and 0.17-0.05 mg/l. respectively. On the based of trophic level of chlorophyll-a, total phosphorous and total nitrogen 87-100 % of wetland is eutroph however at early years about 46-90 % of the surface area were eutroph indicating that the trend of eutrophication increasing. Trophic models of phosphate to nitrogen shows the most part of Anzali wetland is in the extreme mesotrophic level close to entropic zone. The average entropic index value was 46 with respect to other characteristic of wetland appear to be low. According to TSI (PN) less than 5.2% surface area of Anzali wetland is entropic state status. Anzali wetland does not have enough capacity to reduce all anthropogenic loads from its watershed area therefore the first effective activity is to prevent nutrient load input of wetland. The restoration of Anzali wetland is suggested base on previous investigation recommendations and with revising some of them.

بررسی محیط زیست تالاب سیاه کشیم

حسین گنجی دوست، بیتا آیتی، حسین خارا، سید حجت خداپرست، امیر اکبرزاده، تهمینه احمدزاده لایقی، شعبانعلی نظامی، کامران زلفی نژاد

نشریه علوم محیطی، سال ششم شماره 3 (پیاپی 23، بهار 1388)، ص 117

منطقه حفاظت شده تالاب سیاه کشیم علاوه بر نقش بسزا در جلب گونه های مختلف پرندگان مهاجر ، ماهیان و... به دلیل واقع شدن در بخشی از تالاب انزلی از نقطه نظر زیست محیطی ، توریستی و اقتصادی نیز حایز اهمیت است. در سالیان اخیر روند روبه رشد فعالیت های غیر اصولی تجاری ، کشاورزی ، شهری و صنعتی بدون برنامه ریزی باعث اثرات مخرب زیست محیطی که حیات آن را تهدید کرده است. نتایج حاصل از آنالیز پارامترهای فیزیکی ، شیمیایی و بیولوژیکی آب شش رودخانه اصلی و تالاب در این تحقیق حاکی از وارد شدن فشار از طریق رودخانه های حوضه آبریز به تالاب می باشد. پایین بودن میزان اکسیژن محلول ، حاکی ازمیل به بی هوازی شدن در بخش هایی از تالاب است که لزوم اعمال مدیریت و کنترل را روشن می سازد چرا که گذشت زمان و انباشته شدن آلاینده های مختلف بخصوص مواد مغذی، وضعیت را بحرانی تر خواهد نمود و نتایج سولفات و pH نیز این مسئله را تایید می کند. در ضمن پایین بودن نسبی میزانpH در تالاب و امکان محلول شدن فلزات سنگین و نیز تولید گاز H2S در بخشهای مختلف تالاب را نباید از نظر دور داشت. بالا بودن میزان کلیفرم نیز بواسطه تخلیه فاضلابهای بهداشتی و بطور کلی میل تالاب به یوتروف شدن و مرگ تدریجی آن غیر قابل انکار است .

کلید واژگان: اکسیژن محلول، نیتروژن، فسفر، فلزات سنگین، کلی فرم

به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

فسفر