بررسی اثر نانوذرات مهندسی شده دی اکسید تیتانیوم بر آلودگی محیط های آبی به فلزات سنگین

به دلیل خواص اکسیدکنندگی بسیار قوی، نانوذرات دی اکسید تیتانیوم یا تیتانیا به طور گسترده ای در صنعت تصفیه آب و فاضلاب، برای حذف یا کاهش آلاینده های مختلف استفاده می شود. خاصیت ویژه این ماده موجب شده تا اثرات جانبی آن بر محیط زیست و به خصوص اکوسیستم های آبی نادیده گرفته شود. در این پژوهش، از غلظت های مختلف نانوذرات تیتانیا در یک دوره زمانی 96 ساعته و در مقیاس آزمایشگاهی استفاده شد تا اثر آنها بر اندرکنش فلزات سنگین در محیط های آبی ارزیابی شود. همچنین در تمامی آزمایش ها، از رسوبات تالاب انزلی که آلوده به فلزات سنگین بودند استفاده شد. نتایج نشان داد که آرسنیک تحت تاثیر شدید خواص نانوذرات تیتانیا قرار می گیرد، به طوری که در غلظت ppb 50 تیتانیا، غلظت آرسنیک در ستون آب از صفر به ppb 9 رسید و هم زمان تمام پیوندهای قابل تبادل آن از رسوب جدا شدند. علاوه بر آرسنیک، نیکل هم تحت تاثیر عملکرد نانوذرات تیتانیا از رسوب جدا و وارد ستون آب شد و این فرایند به طور معمول از طریق دفع پیوندهای آلی انجام شد. اندازه گیری ها نشان داد که ppb 50 تیتانیا باعث می شود که غلظت های منگنز، مس و روی در ستون آب به ترتیب از 42، 32 و ppb 29 به 7/17، 87/2 وppb  9/20 کاهش یابند و در نتیجه جذب رسوب شوند. بنابر نتایج تفکیک شیمیایی رسوب، جذب فلزات سنگین به طور معمول به صورت پیوندهای قابل تبادل و سولفیدی انجام می شود. این درحالی است که دو فلز سرب و کبالت تحث تاثیر خواص نانوذرات تیتانیا قرار نگرفته و رفتار خوددار از خود به نمایش می گذارند.