کاهش آلاینده های فلزی در منابع آب و خاک با نانوساختار ترکیبی - وبلاگ تام فورد

به گزارش وبلاگ تام فورد، پژوهشگران دانشگاه تربیت مدرس توانستند با تزریق نانوساختار تولیدشده به محیط خاک، ضمن کاهش تحرک آلاینده های فلزی و انتشار آن ها به محیط، امکان استفاده احتمالی از مکان آلوده را برای کاربری های کشاورزی امکان پذیر نمایند.

به گزارش گروه علمی و دانشگاهی وبلاگ تام فورد به نقل از پایگاه خبری فناوری نانو ایران، پژوهشگران دانشگاه تربیت مدرس با ارائه روشی ساده و ارزان برای ساخت یک ترکیب نانوساختار، گامی در راستای حذف آلاینده ها در منابع آب و خاک برداشتند. آن ها توانستند با تزریق نانوساختار فراوریشده به محیط خاک، ضمن کاهش تحرک آلاینده های فلزی و انتشار آن ها به محیط، امکان استفاده احتاقتصادی از مکان آلوده را برای کاربری های کشاورزی امکان پذیر نمایند.

احمد جمشیدی استادیار دانشگاه تربیت مدرس درباره دستاوردهای این پژوهش گفت: طرح حاضر با رویکردی نوین در راستای به سازی محیط و مدیریت مکان های آلوده به فلزات سنگین به انجام رسیده است. در این طرح در گام اول، نانوساختار دوستدار محیط زیست به روشی ساده و ارزان قیمت تهیه شد. سپس کارآیی آن برای حذف آلاینده کروم در محیط آب و بی تحرک سازی و کاهش ریسک انتشار آن در محیط خاک مورد ارزیابی نهاده شد. نانوساختار فراوریشده به دلیل دارابودن خاصیت مغناطیسی به سهولت از محیط جدا شده و در مقایسه با بعضی جاذب های دیگر پسماند ثانویه کمتری فراوری می نماید. این روش از آنجا حائز اهمیت است که در بعضی مواقع امکان پاک سازی و تصفیه خاک های آلوده به فلزات سنگین امکان پذیر نیست. از این رو استفاده از روشی که بتواند هم زمان و در محل سبب بهبود کیفیت خاک گردد، بسیار مهم خواهد بود. با تزریق نانوساختار فراوری شده به محیط خاک، ضمن کاهش تحرک آلاینده های فلزی و ریسک انتشار آنها به محیط، امکان استفاده احتاقتصادی از مکان آلوده برای کاربری های کشاورزی میسر می گردد. خروجی تحقیق حاضر درستی این ادعا را تا حدی اثبات می نماید، اگرچه احتیاجمند تحقیقات تکمیلی بیشتری است. خروجی های طرح حاضر در بهترین مجلات تخصصی پذیرش شده است و یا در مرحله داوری است.

وی در ادامه گفت: توسعه شهرنشینی و روش ­های نامناسب دفع زباله های شهری و همچنین معدن­ کاری بی­ رویه باعث ورود فلزات سنگین به زنجیره غذایی شده است و سلامت انسان را دچار مخاطره جدی نموده است. از این رو استفاده از روش ­های حذف آلودگی از خاک، از جمله ­ بی تحر­ک سازی فلزات سنگین به عنوان یکی از روش های مهم و نوآورانه بهبود کیفیت خاک، در شرایطی که پاک سازی خاک امکان­پذیر نیست امری مهم و ضروری به نظر می رسد. این رویکرد می تواند تحولی جدی در مدیریت سایت های آلوده ایجاد نماید.

جمشیدی درباره فرآیند این طرح گفت: در این مطالعه ابتدا نانوذرات فریت منگنز با روش هم رسوبی فراوری خواهد شد و امکان حذف آلودگی از محیط آبی با استفاده از این نانوذرات آنالیز می­ گردد. برای درک سازوکار فرآیند جذب، یک سری آزمون­ ها تحت شرایط غلظت و دمای مختلف انجام خواهد شد. در ادامه برای امکان ­سنجی بی­ تحرک سازی فلز سنگین در خاک، یک سری آزمون­ های پیوسته و ناپیوسته با استفاده از جاذب بر روی خاک آلوده شده به کروم سه ظرفیتی انجام خواهد شد. برای معین اثرپذیری ­بی تحرک سازی کروم در خاک نیز آزمون های دسترسی زیستی و نشت صورت خواهد گرفت. در واقع در این طرح عدم انتشار آلاینده های فلزی به دقت مورد آنالیز نهاده شده است، که از مهم ترین نتایج طرح حاضر می توان به همین نکته اشاره نمود. بیشتر از 90درصد آلاینده­ ها در حضور چنین ترکیبی در خاک، امکان نشت و انتشار مجدد را ندارند و در مقایسه با مطالعات پیشین که عموماً از ترکیباتی مشکوک به ایجاد سمیت در محیط استفاده می کردند، ترکیب حاضر (نانوساختار تلفیقی آهن - منگنز) بسیار دوست دار محیط زیست بوده و اثر سمیت ندارد.

پژوهشگر دانشگاه تربیت مدرس درباره توسعه این طرح و تجاری سازی آن می گوید: این ترکیب به عنوان جاذب در پکیج های تصفیه آب شرب قابل استفاده است. از آن جایی که در بعضی مناطق کشورمان آب های آلوده به فلزات سنگین به مصارف شرب و کشاورزی می رسد، این دستاورد می تواند برای بهبود کیفیت آب در آن مناطق مفید و مناسب باشد. برای فراوری صنعتی احتیاج به فضا و تجهیزات کارگاهی مناسب احساس می گردد. همچنین بازاریابی محصول نیز احتیاجمند به حضور متخصصان این امر است.

وی در سرانجام اضافه کرد: به طورکلی این تحقیق نشان داد که نانوذره فریت منگنز پتانسیل بالایی در حذف کروم از آب و خاک و نیز تثبیت کروم در خاک دارد و از فریت منگنز به عنوان یک مسکن در کاهش اثرات مخرب کروم بر سلامتی در آب های زیرزمینی و خاک های سطحی مخصوصاً در مکان­ هایی که استفاده از روش های معمول پاک سازی خاک امکان پذیر نیست می تواند استفاده گردد. در ادامه، در صورت تأمین اقتصادی طرح در نظر داریم کار روی رشد و پرورش محصولات کشاورزی در خاک آلوده به آلاینده های فلزی را در حضور ترکیب تثبیت نماینده ساخته شده به انجام برسانیم تا از امکان رشد محصولات کشاورزی و عدم انتقال آلاینده ­های خطرناک به آن محصولات در حضور چنین ترکیبی اطمینان حاصل کنیم.