سینتیک احیای (VI)Cr و کارایی احیاءکنندههای مختلف در حذف (VI)Cr از خاک های آلوده
First Statement of Responsibility
/مهدیه خورشید
.PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC
Name of Publisher, Distributor, etc.
: کشاورزی
Date of Publication, Distribution, etc.
، ۱۳۹۴
Name of Manufacturer
، راشدی
NOTES PERTAINING TO PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC.
Text of Note
چاپی
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
دکتری
Discipline of degree
علوم و مهندسی خاک گرایش شیمی و حاصلخیزی خاک
Date of degree
۱۳۹۴/۱۲/۰۹
Body granting the degree
تبریز
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
آبشویی Cr(VI) بهصویژه در خاکصهای قلیایی منجر به آلودگی آبصهای زیرزمینی میصشود .سمیت و تحرک Cr(VI) در خاک را میصتوان با احیای آن به Cr(III) کاهش داد .در این مطالعه، کارایی گروهصهای مختلف احیاءکننده شامل کانیصهای آهنصدار) فلوگوپیت، بیوتیت، مگنتیت و پیریت(، ترکیبات گوگردی) سولفید آهن(FeS)، کلسیم پلیصسولفید (CPS) و سولفید سدیم ((Na۲S) و فلزات صفر ظرفیتی و دوفلزیصها(Zn۰ ،Al۰ ،Fe/Al ، Fe/Zn و Cu/Zn) در سه خاک مختلف) قلیایی، خنثی و اسیدی ضعیف (مورد ارزیابی قرار گرفت .خاکصها توسط سطوح مختلف Cr(VI) از منبع کرومات پتاسیم (K۲CrO۴) آلوده شدند .کارایی احیاءکنندهصهای مختلف در حذف Cr(VI) از خاکصهای آلوده در دو غلظت ۱۰۰ و ۵۰۰ میلیصگرم Cr(VI) بر کیلوگرم خاکصهای ۱ و ۲ و ۱۰۰۰ میلیصگرم Cr(VI) بر کیلوگرم خاک ۳ با استفاده از ۵ و ۱۰ گرم بر کیلوگرم از احیا کنندهصهای مختلف بهصعنوان تابعی از زمان (۵/۰ تا ۱۶۸ ساعت (در یک آزمایش پیمانهصای مقایسه شد .نتایج تأثیر عمده pH و مقدار کربن آلی خاک بر حذف Cr(VI) بدون افزودن احیاءکنندهصها را نشان داد .کارایی احیاءکنندهصهای مورد بررسی در حذف Cr(VI) ترتیب زیر را نشان داد :الف (کانیصها :پیریت <مگنتیت <بیوتیت <فلوگوپیت، ب (ترکیبات گوگردیNa۲S> CPS> FeS :، ج (فلزات و دوفلزیصها .Cu/Zn> Fe/Zn > Fe/Al>Al۰>Zn۰ :در بین احیاءکنندهصهای مورد بررسی Na۲S و فلوگوپیت بهصترتیب قویصترین و ضعیفصترین احیاءکننده Cr(VI) بودند .علاوه بر احیاءکنندهصهای غیرآلی، سینتیک حذف Cr(VI) توسط کوکوپیت بهصعنوان یک احیاءکننده آلی در سه خاک مورد بررسی قرار گرفت .در یک آزمایش پیمانهصای تغییرات زمانی غلظت نسبی Cr(VI)با افزودن ۱۰۰ میلیصگرم کوکوپیت بر کیلوگرم خاک بررسی شد .همچنین، آزمایش مشابهی با غلظتصهای ثابت۸ ، ۴۰ و ۸۰ میلی-مول Cr(VI) بر کیلوگرم خاک بهصترتیب در خاکصهای۲ ،۱، ۳ و افزودن کوکوپیت در مقادیر صفر تا ۱۰۰ گرم بر کیلوگرم خاک انجام شد .بهصعلاوه، تأثیرpH (۲/۷ ، ۲/۶ و۲/۵)، قدرت یونی(M۳/۰ ، ۱/۰ و ۰۳/۰) و دما۴۰ (C، ۲۵ و ۱۰) بر حذف Cr(VI) بررسی شد .ثابت سرعت برای برازش معادله مرتبه اول به دادهصهای سینتیکی با مقدار ثابت کوکوپیت (۱۰۰ گرم بر کیلوگرم(،۰۲۱/۰ -۱ ۰۶۳/۰-hدر خاک (۲ ۱ تا ۸ میلیصمول Cr(VI) بر کیلوگرم(،۰۱۰۴/۰ -۱ ۰۳۳۸/۰- hدر خاک (۱۰ ۲ تا ۴۰ میلیصمولCr(VI) بر کیلوگرم(، و۰۱۵/۰ -۱ ۰۲۷۳/۰- hدر خاک ۳(۴۰ تا ۸۰ میلیصمول Cr(VI) بر کیلوگرم (بهصدست آمد .ثابتصهای سرعت حذف Cr(VI) با دو برابر شدن مقدار کوکوپیت در خاکصهای۱ ، ۲ و ۳ بهصطور میانگین بهصترتیب۸۳/۱ ، ۵۵/۱ و ۷۹/۱ برابر شد .سرعت حذف Cr(VI) به شدت وابسته به pH و دما بود، اما قدرت یونی تأثیری بر آن نداشت .با یک واحد کاهش در pH ثابت سرعت حذف Cr(VI) بیش از دو برابر و با چهار برابر شدن دما بیش از ۱۵ برابر افزایش یافت .مرتبه کلی واکنش حذف Cr(VI) توسط کوکوپیت از طریق محاسبه مرتبهصهای جزئی، ۹۵/۰ بهصدست آمد
Text of Note
Fe/Zn, Cu/Zn) in three different soils (alkaline, nature, slightly acidic). The soils were spiked with Cr(VI) in different concentrations using potassium chromate (K2CrO4). Cr(VI) removal efficiency of various reductant in contaminated soils were compared in initial Cr(VI) concentrations of 100 and 500 mg Cr(VI) kg-1 in soil 1 and 2, and 1000 mg Cr(VI) kg-1 in soil 3 using 5 and 10 g kg-1 of reductant, as a function of reaction time (0.5 to 168 h) in a batch system. The pH and organic carbon content of the soils played predominant role in Cr(VI) self-removal from the spiked soils. Following order of Cr(VI) removal efficiency by reductant was observed: I) Fe(II) base minerals: pyrite> magnetite> biotite> phologpite, II) sulfur base compounds: Na2S> CPS> FeS, III) zero valent metals and bimetals: Cu/Zn> Fe/Zn> Fe/Al> Al0> Zn0. among studied reductants, Na2S and phologopite had the highest and lowest Cr(VI) removal efficiency, respectively. In addition inorganic reductant, Cr(VI) reduction kinetics by cocopeat as organic reductant investigated in three soils. The relative concentration of Cr(VI) with the addition of 100 mg cocopeat kg-1 as a function of reaction time examined in a batch experiments. Also, a similar experiment with fixed concentrations of Cr(VI) 8, 40 and 80 mmol Cr(VI) kg-1 in soil 1, 2 and 3, respectively, and adding cocopeat in 0 to 100 g kg-1 carried out. Additionally, the effect of pH (5.2, 6.2 and 7.2), ionic strength (0.03, 0.1 and 0.3M) and temperature (10, 25, 40 C) on Cr(VI) removal efficiency was investigated. The first-order rate constant with constant concentration of cocopeat (100 g kg-1) were obtained 0.021 to 0.063 (h-1) in soil 1 (2 to 8 mmol Cr(VI) kg-1), 0.0104 to 0.0338 (h-1) in soil 2 (10 to 40 mmol Cr(VI) kg-1) and 0.015 to 0.0273 (h-1) in soil 3 (40 to 80 mmol Cr(VI) kg-1). rate constant with doubling concentration of cocopeat increased 1.83, 1.55 and 1.79 times in soil 1, 2 and 3, respectively. Rate of Cr(VI) removing is strongly dependent on pH and temperature , but it did not affect by ionic strength. With one unite decreasing in pH, the rate constant increased more than 2 times and 4-fold increasing in temperature rose it more than 15 times . The calculated rate constants obtained 0.95. ،Fe/Al ،Al0 ،Leaching of Cr(VI) specially in alkaline soils lead to contamination of groundwater. Toxicity and mobility of Cr(VI) in soil decreases by reduction of Cr(VI) to Cr(III). In this study, Cr(VI) removal efficiency evaluated by various reductants including: Fe(II) base minerals (phlogopite, biotite, magnetite, pyrite), sulfur base compounds (iron sulfide (FeS), calsium poly sulfide (CPS), sodium sulfide (Na2S)), zero valent metals and bimetals (Zn0