پژوهشگران دانشگاه آزاد اسلامی واحد قوچان، به منظور کاهش میزان فلزات سنگین در پساب‌های پالایشگاهی، از نوعی نانوذرات استفاده کردند. این نانوذرات قابلیت جذب بالایی داشته و به سهولت قابل بازیابی و استفاده‌ی مجدد است. این تحقیقات در مقیاس آزمایشگاهی صورت گرفته
قوچان: گامی به سوی کاهش میزان فلزات سنگین در پساب‌های پالایشگاهی با نانوجاذب‌ها
فلزات سنگین مانند سرب، مس، کادمیم، کروم، روی و نیکل از معمول‌ترین آلودگی‌های فلزی هـستند که در پساب‌های صنعتی به وفور یافت می‌شوند. این فلزات حتی در غلظت‌های کم نیز برای موجودات زنده و انسان سمی هستند و حذف آن‌ها از پساب، پیش از تخلیه در محیط زیست ضروری است. بسیاری از محققان به منظور دستیابی به شرایط مقررات محیط زیست و همچنین بازیابی پساب تولیدی و استفاده‌ی مجدد از آن‌ها، بر روی تصفیه‌ی پساب نمک‌دار نفتی تمرکز دارند.
به گفته‌ی دکتر رسول قاسم زاده، جذب سطحی یکی از ساده‌ترین و کم‌هزینه‌ترین روش‌های جداسازی است که می‌تواند برای حذف مواد آلاینده از پساب به کار رود. اگرچه کربن فعال متداول‌ترین ماده برای جذب کروم است و از آنجا که احیای آن مشکل و هزینه‌بر است، محققین را بر آن داشته که بدنبال جاذب‌های دیگر با قابلیت جذب بالا و سهولت در استفاده و بازیابی باشند. آهن یکی از فراوان‌ترین عناصر موجود در زمین است که می‌تواند به عنوان گزینه‌ای ایده‌آل برای حذف آلودگی‌ها استفاده شود.
درطرح پژوهشی حاضر، حذف میزان کروم و کاهش اکسیژن مورد نیاز برای اکسیداسیون (COD) مواد موجود در پساب پالایشگاه شهید هاشمی نژاد سرخس، به کمک نانوذرات آهن صفر ظرفیتی و نانوذرات اکسید آهن و مقایسه آن‌ها با یکدیگر مورد مطالعه و بررسی قرارگرفته است.
قاسم زاده در خصوص اهمیت این پژوهش عنوان کرد: «با وجود تحقیقات انجام شده پیرامون حذف کروم با استفاده از نانوذرات آهن صفر ظرفیتی، هنوز بررسی تأثیر شرایط مختلف از جمله pH، میزان نانوذره‌ی مصرفی و… بر سرعت و میزان کاهش این فلز، مهم به نظر می‌رسد. از طرف دیگر، یکی از مشکلات موجود در حذف کروم توسط نانو ذرات آهن صفر ظرفیتی، معلق نگه داشتن نانوذرات و جلوگیری از خوشه‌ای شدن آن‌ها در محلول است. در این کار برای این منظور از امواج فراصوت به عنوان عامل پراکنده کننده استفاده شده است.»
وی در پایان عنوان کرد: «با توجه به نتایج به دست آمده نانوذرات آهن صفر ظرفیتی می‌توانند به عنوان یک عامل مؤثر در حذف کروم موجود در پساب‌های نفتی عمل کنند. با افزایش مقدار نانوذرات آهن صفر ظرفیتی و زمان استفاده از امواج فراصوت، میزان تصفیه افزایش می‌یابد. البته اگرچه با افزایش مقدار نانوذرات سرعت حذف افزایش می‌یابد اما در مقادیر کمتر از نانوذرات نیز می‌توان به همان مقدار حذف اما در زمان طولانی‌تری رسید. لذا با توجه به نوع کاربرد و همچنین اقتصاد استفاده از نانوذرات می‌توان مقدار مورد نیاز جاذب را تعیین کرد.»
نتایج این تحقیقات در مجله‌ی Journal of Applied Environmental and Biological Sciences (جلد ۵، شماره ۶، سال ۲۰۱۵، صفحات ۳۱ تا ۳۹) منتشر شده و حاصل همکاری رسول قاسم زاده، دکتر زهرا هجری، اعضای هیأت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد قوچان، یونس نیک پرست و اسماعیل کوهستانیان است.
به گفته‌ی دکتر رسول قاسم زاده، جذب سطحی یکی از ساده‌ترین و کم‌هزینه‌ترین روش‌های جداسازی است که می‌تواند برای حذف مواد آلاینده از پساب به کار رود. اگرچه کربن فعال متداول‌ترین ماده برای جذب کروم است و از آنجا که احیای آن مشکل و هزینه‌بر است، محققین را بر آن داشته که بدنبال جاذب‌های دیگر با قابلیت جذب بالا و سهولت در استفاده و بازیابی باشند. آهن یکی از فراوان‌ترین عناصر موجود در زمین است که می‌تواند به عنوان گزینه‌ای ایده‌آل برای حذف آلودگی‌ها استفاده شود.
درطرح پژوهشی حاضر، حذف میزان کروم و کاهش اکسیژن مورد نیاز برای اکسیداسیون (COD) مواد موجود در پساب پالایشگاه شهید هاشمی نژاد سرخس، به کمک نانوذرات آهن صفر ظرفیتی و نانوذرات اکسید آهن و مقایسه آن‌ها با یکدیگر مورد مطالعه و بررسی قرارگرفته است.
قاسم زاده در خصوص اهمیت این پژوهش عنوان کرد: «با وجود تحقیقات انجام شده پیرامون حذف کروم با استفاده از نانوذرات آهن صفر ظرفیتی، هنوز بررسی تأثیر شرایط مختلف از جمله pH، میزان نانوذره‌ی مصرفی و… بر سرعت و میزان کاهش این فلز، مهم به نظر می‌رسد. از طرف دیگر، یکی از مشکلات موجود در حذف کروم توسط نانو ذرات آهن صفر ظرفیتی، معلق نگه داشتن نانوذرات و جلوگیری از خوشه‌ای شدن آن‌ها در محلول است. در این کار برای این منظور از امواج فراصوت به عنوان عامل پراکنده کننده استفاده شده است.»
وی در پایان عنوان کرد: «با توجه به نتایج به دست آمده نانوذرات آهن صفر ظرفیتی می‌توانند به عنوان یک عامل مؤثر در حذف کروم موجود در پساب‌های نفتی عمل کنند. با افزایش مقدار نانوذرات آهن صفر ظرفیتی و زمان استفاده از امواج فراصوت، میزان تصفیه افزایش می‌یابد. البته اگرچه با افزایش مقدار نانوذرات سرعت حذف افزایش می‌یابد اما در مقادیر کمتر از نانوذرات نیز می‌توان به همان مقدار حذف اما در زمان طولانی‌تری رسید. لذا با توجه به نوع کاربرد و همچنین اقتصاد استفاده از نانوذرات می‌توان مقدار مورد نیاز جاذب را تعیین کرد.»
نتایج این تحقیقات در مجله‌ی Journal of Applied Environmental and Biological Sciences (جلد ۵، شماره ۶، سال ۲۰۱۵، صفحات ۳۱ تا ۳۹) منتشر شده و حاصل همکاری رسول قاسم زاده، دکتر زهرا هجری، اعضای هیأت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد قوچان، یونس نیک پرست و اسماعیل کوهستانیان است.
