اثر نانوذرات آهن بر توزیع شکل‌های شیمیایی سرب در یک خاک آهکی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده

تحقیقات اندکی در رابطه با اصلاح خاک‌های آلوده با نانوذرات آهن صورت گرفته است، لذا این پژوهش با هدف بررسی کارایی نانوذرات آهن در تثبیت سرب خاک انجام شد. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با دو نوع نانوذره آهن (اکسیدآهن هماتیت و آهن صفرظرفیتی) در دو سطح (صفر و 1 درصد) در دو زمان (3 و 21 روز) و سه تکرار به‌ انجام رسید. کاربرد نانوذره آهن صفرظرفیتی موجب کاهش معنی‌دار سرب در بخش‌های تبادلی و کربناتی به ترتیب از 6/3 و 0/40 درصد در خاک شاهد به 8/2 و 3/34 درصد و افزایش معنی‌دار سرب در بخش‌های آلی و باقی‌مانده خاک از 6/1 و 3/8 درصد به 2/2 و 6/13 درصد گردید. در خاک تیمارشده با نانوذره هماتیت نیز درصد سرب در بخش‌ باقی‌مانده به‌طور معنی‌داری افزایش یافت و به 8/10 درصد رسید، اما سرب بخش‌ اکسیدی کاهش معنی‌داری یافته و از 7/48 به 5/44 درصد رسید. مقدار سرب قابل فراهم در خاک نیز با عصاره‌گیر EDTA اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد کاربرد نانوذره آهن صفرظرفیتی موجب کاهش معنی‌دار سرب قابل استخراج باEDTA شد، اما کاربرد نانوذره هماتیت تفاوت معنی‌داری در مقایسه با شاهد ایجاد نکرد. گذشت زمان نیز تفاوت معنی‌داری در فراهمی سرب تیمارهای آهن‌دار ایجاد نکرد، اما موجب افزایش فراهمی سرب در تیمار شاهد شد. به‌طور کلی نتایج این تحقیق نشان داد که نانوذرات آهن کارایی قابل ملاحظه ای برای تثبیت سرب در خاک ندارند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

The Effect of Iron Nanoparticles on Chemical Distribution of Lead in a Calcareous Soil

نویسنده [English]

  • fateme sabouri

چکیده [English]

There are few reports about application of iron nano particles in remediation of contaminated soil. Thus, this study was conducted and focused on evaluation of iron nano particles efficiency for fixation of Pb2+ in soil. This experiment was carried out in the factorial experiment with completely randomized design with two types of iron nano particles including zero-valent iron and iron oxide (Fe2O3) with two times (3, 21 day) in three replications. Results from a sequential extraction showed that zero-valent iron nano particles (nZVI) significantly decreased water soluble/exchangeable Pb2+and carbonate form from 3.6% and 40.0% in the untreated soil to 2.8% and 34.3% and concomitantly increased Pb2+ residual and organic matter form from 8.3% and 1.6% to 13.6% and 2.2%, respectively. In the presence of iron oxide nanoparticles, Pb2+ residual form significantly increased, whereas Pb2+ bounded with Mn/Fe oxide decreased from 48.7% to 44.5%. The extraction with EDTA was used to quantify the Pb availability in soil. Results showed that EDTA extractable Pb2+ significantly decreased in soil treated with nZVI, whereas, there is no significant difference between the nano iron oxide and untreated soil treatments. Moreover, in untreated soil pb2+-EDTA increased significantly with time, while in case of other treatments it was not significant. Generally, it seems that the application of iron nanoparticle had not effective role in stabilization of lead in studied soil.

کلیدواژه‌ها [English]

  • nanoparticles
  • stabilization
  • Zero-valent iron
  • Lead
  • Hematite