جلوگیری از نفوذ فلزات سنگین به عمق خاک با نانو جاذب‌ها

 بیش از 60 درصد خاک‌های کشاورزی کشور کمتر از یک درصد ماده آلی دارند. از این رو کشاورزان تمایل دارند از یکسری پسماندهای حاوی مواد آلی مانند لجن فاضلاب به عنوان اصلاح کننده استفاده کنند.

کاربرد لجن فاضلاب باعث بهبود ویژگی‌های خاک و فراهم شدن عناصر مغذی برای گیاهان و میکروارگانیسم‌ها می‌شود. اما در کنار این فواید، آلاینده‌های موجود در لجن فاضلاب، مانند فلزات سنگین، باعث آلوده شدن خاک‌ها شده و می‌توانند تأثیرات منفی و مضری بر جانداران خاک، گیاه و محیط زیست داشته باشند.

برای رفع این چالش محققان دانشگاه بوعلی سینا همدان نانو جاذب‌هایی برای حذف فلزات سنگین از خاک‌های آلوده پیشنهاد دادند.

مرتضی فیضی، دکترای خاک‌شناسی دانشگاه بوعلی سینا و از محققان این طرح گفت: برای کاهش این مشکل نیاز است تا با به‌کار بردن یک فناوری مناسب و کارآمد، در کنار حفظ محیط زیست، فلزات سنگین را در خاک تثبیت و از حرکت آنها به سمت عمق‌های پایین‌تر خاک جلوگیری کرد.

وی در این باره توضیح داد: ما در این تحقیق تلاش کردیم از نانوذرات مختلف ZnO (اکسید زینک) و MgO (اکسید منیزیم) در سطح یک درصد به عنوان جاذب فلزات استفاده کنیم. در واقع این نانوذرات به مخلوط خاک و لجن فاضلاب اضافه شد و اثر آنها بر توزیع فلزات سنگین در بخش‌های مختلف این مخلوط و همچنین میزان تحرک آنها با گذشت زمان مورد بررسی قرار گرفت.

فیضی با اشاره به نتایج به دست آمده از این تحقیق خاطر نشان کرد: افزودن لجن فاضلاب به خاک باعث افزایش قابلیت دسترسی فلزات در خاک می‌شود. اما هنگامی که نانوذرات به مخلوط خاک و لجن فاضلاب اضافه می‌شود، قابلیت دسترسی فلزات از جمله کادمیم، مس، نیکل و روی به‌ویژه در بخش‌های محلول و تبادلی و پیوند یافته به کربنات‌ها، کاهش می‌یابد.

وی اضافه کرد: این در حالی است که مقدار این فلزات در بخش باقیمانده مخلوط افزایش می‌یابد ضمن آنکه سطح ویژه بالا، اندازه ذرات و تمایل بالای سایت‌های جذبی و گروه‌های عاملی روی نانوذرات باعث شده است که این ذرات بتوانند به طور مؤثری باعث تثبیت فلزات در خاک تحت تأثیر لجن فاضلاب شوند.

به گفته این محقق از نتایج این طرح می‌توان در تیمار لجن فاضلاب در تصفیه خانه‌ها و همچنین در خاک‌های آلوده به فلزات سنگین در بخش کشاورزی استفاده کرد.

به گزارش ایسنا، این تحقیق از سوی مرتضی فیضی دکترای خاک‌شناسی و دکتر محسن جلالی عضو هیأت علمی دانشگاه بوعلی سینا از دانشگاه بوعلی سینا و دکتر جیانکارلو رنلا (Giancarlo Renella) از دانشگاه فلورانس ایتالیا اجرایی و نتایج آن در مجله Journal of Hazardous Materials با ضریب تأثیر 6.06 منتشر شد.