عنوان پایان‌نامه

حذف درجای کادمیوم، کروم، نیترات از آبهای زیرزمینی توسط صفحات واکنشگر نفوذپذیر (PRBs) حاوی نانوذرات آهن جاذب در مقیاس پایلوت آزمایشگاهی




    محل دفاع
    کتابخانه دانشکده محیط زیست شماره ثبت: ENV 1366;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 76811;کتابخانه دانشکده محیط زیست شماره ثبت: ENV 1366;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 76811
    تاریخ دفاع
    ۳۱ شهریور ۱۳۹۴

    آلودگی محیط به فلزات سنگین بدلیل داشتن ثبات شیمیایی و قدرت تجمع‌پذیری در بدن موجودات زنده، مشکلی بهداشتی در مقیاس جهانی دارد. در ایران هم براساس مطالعاتی که روی حوزه‌های آبخیز انجام شده است، نیترات و کادمیوم و کروم از جمله آلاینده‌هایی هستند که در منابع آب زیرزمینی و سطحی موجود می‌باشند. از این رو، امروزه نیاز به روش‌های کنترل و حذف این آلاینده‌ها بیش از پیش مدنظر می‌باشد. صفحات واکنشگر نفوذپذیر(PRB) براساس نانو ذرات آهن به عنوان یک روش کارامد و موثر برای حذف اکثر آلاینده‌ها از آب‌های زیر‌زمینی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این صفحات دارای عملکرد Passive می‌باشند. این بدان معناست که انرژی نسبتا کم و یا نیروی انسانی کم (به غیر از ایستگاه‌های نظارت )نیاز است. در این پژوهش هدف استفاده از این سیستم‌ها به همراه نانو ذرات آهن برای حذف کادمیوم ،کروم و نیترات از آب‌های زیرزمینی می‌باشد. با آماده شدن پایلوت 17*40*95 سانتی‌متری و تهیه خاک با دانه‌بندی مشخص، آزمایشات اولیه و نهایی انجام گردید. به طور کلی مقدار حذف آلاینده‌ها NO3-، Cd، Cr در هر آزمایش به ترتیب برابر با 83%، 65%، 75% در آزمایش اول با تزریق 5/2 گرم نانو ذره به ازای لیتر آب عبوری از ناحیه واکنش‌پذیر موردنظر و 93%، 87% و 90% در آزمایش دوم با تزریق 6 گرم نانو ذره به ازای لیتر آّب عبوری از ناحیه واکنش‌پذیر به دست آمد. با توجه به مقدار بالای حذف آلاینده‌ها توسط این سیستم و با توجه به اینکه در کل زمان آزمایش مقدار حذف از 45% کمتر نشده است، می‌توان امید داشت که این سیستم‌ها برای حذف آلاینده‌ها در مقیاس‌های بزرگتر و همچنین در زمان طولانی‌تر عملکرد مناسبی نسبت به دیگر سیستم‌ها خواهند داشت.
    Abstract
    Heavy metal Pollution due to chemical stability and power of aggregation in living bodies, is one of the health problems on a global scale. In Iran, on the basis of studies that have been done on catchments, Nitrate, Cadmium and Chromium are among the Pollutants that present in groundwater and surface water resources. Thus, today the need to control and remove these Pollutants is necessary more than ever. Permeable reactive Barriers (PRBs) based on Iron nanoparticles are using as an efficient and effective method to remove most Contaminants from groundwater.These Barriers are functioning Passively. This means that relatively low energy and low human resources (apart from monitoring stations) is required. The research aims to use these systems with iron nanoparticles for the removal of Cadmium, Chromium and Nitrate from groundwater. 17 * 40 * 95 cm pilot and soil with specified particle size distribution was prepared, after that initial and final tests were conducted. In general, the removal of NO3-, Cd, Cr in each trial, was respectively 83%, 65%, 75% in the first experiment by injecting 2.5 grams nZVI per liter of water passing through the area of reactive Media and 93% , 87% and 90% in the second experiment by injecting nanoparticles 6 grams per liter of water passing through the reactive Media. Due to high levels of Contaminant removal by the system and by the fact That the removal of Contaminant is not less than 45%, during total test time, We hope that larger scale systems can remove Contaminants as well as good performance in comparison to other systems in a long period of time. KeyWords: Permeable reactive Barrier(PRB), Cadmium (Cd), Chromium (Cr), Nitrate (NO3-), Nano Zero valent iron (nZVI), In-Situ Process