ارزیابی چندین روش هضم در استخراج عناصر سنگین از منابع آلی مختلف

سابقه و هدف: در سال­ های اخیر روند رو به افزایش تخریب منابع آب، خاک و محیط زیست در اثر کاربرد بی رویه مواد شیمیایی موجب ترغیب پژوهشگران به کشاورزی ارگانیک در سال ­های اخیر شده است. با وجود همه اثرات مثبتی که در ارتباط با مصرف منابع آلی بر روی ویژگی­ های فیزیکی و شیمیایی خاک مطرح است، هنوز در این رابطه نگرانی­ های زیادی از نظر مسائل زیست­ محیطی، کشاورزی و سلامت وجود دارد. منابع آلی بسته به منبع، اغلب دارای مقادیر نسبتا زیادی عناصر سنگین می باشند؛ بنابراین اندازه گیری دقیق میزان فلزات سنگین در این ترکیبات از اهمیت بالایی برخوردار است. مواد و روش ­ها: برای انجام این پژوهش ۲۰ نمونه ماده آلی مختلف شامل بقایای گیاهی، کود دامی، کود طیور، کمپوست حاصل از زباله­ های شهری، کمپوست لجن فاضلاب و ورمی کمپوست در نظر گرفته شد. برای استخراج عناصر سنگین از نمونه ­های ماده آلی مورد مطالعه، پنج روش هضم شامل هضم با اسید نیتریک، هضم خشک، هضم با مخلوط اسید نیتریک و پرکلریک، هضم با اسیدسولفوریک و هضم با اسید سولفوسالیسیلیک، در سه تکرار مورد استفاده قرار گرفت. عناصر سنگین مورد نظر شامل کروم، نیکل، سرب، کادمیوم، کبالت، مس، منگنز، روی و آهن بودند. نتایج و بحث: نتایج آزمایش نشان داد به طور کلی در مورد عناصر سنگین کادمیوم، سرب و کروم، اسید نیتریک+پرکلریک بهترین کارآیی را در استخراج این عناصر داشتند. در هر سه مورد بعد از مخلوط اسید نیتریک+پرکلریک، روش هضم خشک بیشترین میزان این سه عنصر را از نمونه ­های مورد آزمایش استخراج نمود (میانگین کادمیوم، سرب و کروم استخراج شده از همه نمونه­ های آلی). البته در مورد عناصر سرب و کادمیوم، نوع ترکیب آلی نیز بر عملکرد روش ­های هضم، موثر بوده است؛ به ­گونه­ ای­ که در مورد نمونه­ های کمپوست زباله و لجن فاضلاب اسید نیتریک و در نمونه­ های کمپوست کودهای دامی و طیور روش هضم خشک موفق ­تر عمل کرده است. با توجه به خطرات ناشی از سمیت پرکلریک در طی مراحل انجام هضم، به نظر می ­رسد استفاده از روش هضم خشک می­ تواند جایگرین مناسبی برای استفاده از مخلوط اسید نیتریک+پرکلریک باشد. در مورد بقیه عناصر شامل نیکل، کبالت، مس، منگنز، روی و آهن اسید سولفوسالیسیلیک بیشترین کارآیی را در استخراج این عناصر از نمونه­ های کمپوست داشته است که در مورد نمونه­ های کمپوست زباله و لجن فاضلاب با بقیه تیمارها به صورت یکسان عمل نمود. نتیجه ­گیری: روش­ های مختلف هضم به کار گرفته شده در این پژوهش و نیز منابع مختلف آلی که مورد آزمون قرار گرفتند تاثیر معنی داری در سطح ۱/۰ درصد، بر استخراج کلیه عناصر مورد نظر داشتند. علیرغم این که ترکیبات آلی مورد استفاده در این آزمایش از دامنه نسبتا گسترده ­ای از نظر ویژگی­ های مختلف ساختاری و شیمیایی برخوردار بودند؛ اما روش­ های هضم مورد استفاده برای عناصر سنگین و ریز مغذی موجود در این ترکیبات نسبتا روند مشخصی از نظر پتانسیل استخراج این عناصر را داشتند. به طور کلی در مورد عناصر سنگین کادمیوم، سرب و کروم، روش اسید نیتریک+پرکلریک و پس از آن روش هضم خشک، بهترین کارآیی را در استخراج این عناصر داشتند. در مورد بقیه عناصر شامل نیکل، کبالت، مس، منگنز، روی و آهن اسید سولفوسالیسیلیک بیشترین کارآیی را در استخراج این عناصر از نمونه ­های کمپوست داشت.

کلیدواژه ها:

ضایعات آلی ، روش هضم ، عناصر سنگین ، کمپوست