ارزیابی تاثیر کاربرد نانوهیدروکسی آپاتیت بر تثبیت کادمیم در یک خاک آهکی آلوده

سابقه و هدف: کادمیم یکی از متداول ترین آلاینده های زیست محیطی است که می تواند اثر نامطلوبی بر روی همه ارگانیسم های زنده داشته باشد. از این رو یک روش پالایشی صحیح برای کاهش فراهمی فلز در خاک مورد نیاز است. از آنجا که نانومواد واکنش پذیری و ظرفیت جذب سطحی بیشتری نسبت به همان مواد در اندازه معمولی دارند، از این رو با گسترش کاربردهای مختلف نانوفناوری در زندگی بشر، ارزیابی کارایی نانوذرات در پالایش خاک های آلوده مورد توجه محققان قرار گرفت. با این حال تا کنون در مورد امکان تثبیت فلزات سنگین بوسیله نانوهیدروکسی آپاتیت (nHAP) در خاک های آهکی گزارشی منتشر نشده است. به این منظور آزمایش حاضر با هدف بررسی تاثیر کاربرد nHAP بر تثبیت کادمیم در یک خاک آهکی آلوده طراحی شد. مواد و روش ها: این آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی به صورت آزمایش فاکتوریل با 3 تکرار انجام شد. ابتدا خاک در سه سطح کادمیم (صفر، 20 و 40 میلی گرم بر کیلوگرم خاک با استفاده از نمک کلرید کادمیم) آلوده و به مدت یک ماه در رطوبت 70 % ظرفیت زراعی نگهداری شد. سپس nHAP در سه سطح (صفر، 25/0 و 1 درصد) به نمونه های خاک اضافه شد. پس از 30 روز خواباندن، گونه بندی کادمیم با استفاده از عصاره گیری متوالی و قابلیت جذب کادمیم در خاک با عصاره گیر DTPA مورد بررسی قرار گرفت. برای بررسی تاثیر nHAP در شدت پیوند کادمیم با خاک و تحرک کادمیم در خاک از نمایه تفکیک کاهش یافته (IR) و فاکتور تحرک استفاده گردید. یافته ها: نتایج نشان داد که کاربرد nHAP غلظت کادمیم را در بخش تبادلی و آلی کاهش و در بخش کربناتی بطور معنی داری افزایش داد اما بر مقدار کادمیم در بخش باقی مانده تاثیر معنی داری نداشت. نتایج استخراج کادمیم با DTPA نشان داد که در سطح 40 میلی گرم بر کیلوگرم کادمیم، کاربرد هر دو سطح nHAP غلظت کادمیم قابل جذب را بطور معنی داری کاهش داد. با افزایش مقدار مصرفی nHAP، کارایی آن در کاهش فراهمی کادمیم افزایش یافت. البته مقدار کاهش کادمیم قابل فراهم در خاک چشمگیر نبود. نتایج همچنین نشان داد که با افزایش سطوح nHAP و کادمیم، مقدار IR افزایش یافت که افزایش IR بیانگر کاهش قابلیت استفاده و تحرک کادمیم در خاک است. کاربرد nHAP سبب کاهش معنی دار فاکتور تحرک یعنی موجب کاهش تحرک و خطر زیست محیطی کادمیم گردید. نتیجه گیری: با توجه به نتایج بدست آمده می توان بیان داشت که اگرچه کاربرد nHAP تا حدودی سبب تثبیت و کاهش تحرک کادمیم در خاک گردید، اما به نظر می رسد تاثیر nHAP بر کاهش فراهمی کادمیم چشمگیر نبود. لذا باید در مورد امکان استفاده این ماده در سطح گسترده و اقتصادی بودن کاربرد آن بررسی های بیشتر صورت پذیرد.

کلیدواژه ها:

خاک ، کادمیم ، گونه بندی ، نانوهیدروکسی آپاتیت