آلاینده های آلی، مانند رنگ ها که به طور گسترده در صنایع نساجی، رنگرزی و شیمیایی به کار می روند، در صورت ورود به منابع آبی می توانند خطرات جدی برای سلامت انسان و محیط زیست ایجاد کنند. در مدل سازی انتقال آلاینده های محلول، سه فرایند جابه جایی، انتشار و مکانیسم های شیمیایی معمولاً استفاده می شوند. بررسی ها نشان داد که در عمل مکانیسم سوم در مدل سازی های واقعی کمتر مورد توجه بوده و در اکثر موارد از آن صرف نظر شده است. از سویی مدل های کیفی بر اساس داده های محدودی کالیبره می شوند و پارامترهای آنها تحت تأثیر عدم قطعیت هستند. در این پژوهش دو ایزوترم فرندلیچ و لانگمیر بررسی شد و ابتدا با استفاده از یک مدل ساده بهینه سازی کالیبره شده و پارامترهای آنها برآورد شدند. به منظور تحلیل عدم قطعیت پارامترهای ایزوترم ها، از رویکرد بیزی به روش مونت کارلو زنجیر مارکوف با دو الگوریتم متروپلیس-هستینگز و گیبس استفاده و نتایج با هم مقایسه شدند. این پژوهش بر اساس داده های آزمایشگاهی جذب مالاشیت سبز توسط کربن فعال انجام شد که اگرچه امکان کنترل دقیق شرایط را فراهم می کند، اما ممکن است به دلیل محدودیت در مقیاس و شرایط محیطی، نماینده کامل داده های میدانی نباشد. بنابراین، گسترش این پژوهش به داده های صحرایی می تواند به تعمیم پذیری نتایج بیشتر کمک کند و در طراحی های مهندسی و مدیریت زیست محیطی که نیاز به دقت بیشتری دارند، کاربرد داشته باشد. نتایج به دست آمده نشان داد که ایزوترم لانگمیر در تمامی دماها عملکرد بهتری نسبت به فرندلیچ دارد و مقدار RMSE کمتری ارائه داده است. به عنوان نمونه، در دمای 323 کلوین، مدل لانگمیر 55/13 واحد دقت بیشتری نسبت به فرندلیچ دارد. همچنین، تحلیل بازه های اطمینان نشان داد که الگوریتم متروپلیس-هستینگز در اکثر موارد بازه های باریک تر و متقارن تری تولید کرده و تخمین های دقیق تری ارائه داده است. به عنوان مثال، برای پارامتر KL مدل لانگمیر در دمای 323 کلوین، بازه اطمینان 95درصد با الگوریتم متروپلیس-هستینگز (03/0 تا 04/0) و با الگوریتم گیبس (007/0 تا 05/0) به دست آمد. با این حال، الگوریتم گیبس سرعت هم گرایی بیشتری داشته و در شرایطی که کاهش حجم محاسبات الویت داشته باشد، مناسب است. سرعت اجرای الگوریتم متروپلیس 8/5 برابر الگوریتم گیبس است. این پژوهش برتری مدل لانگمیر و الگوریتم متروپلیس-هستینگز را در تحلیل داده های جذب و ارزیابی عدم قطعیت نشان می دهد.

الیاف استات سلولز به صورت ذاتی افینیتی نسبت به رنگینه های مستقیم ندارند. یکی از روش های ایجاد افینیتی نسبت به این نوع رنگینه، صابونی کردن الیاف استات سلولز است که باعث می شود برخی از گروههای استات به گروه های هیدروکسیل تبدیل شوند. اما این روش همراه با تولید پساب غلیظ قلیایی می باشد. بنابراین روشهای دیگری برای ایجاد گروههای آبدوست در سطح این الیاف مورد مطالعه قرار گرفته است. در این تحقیق ابتدا الیاف تحت تابش اشعه ماوراء بنفش قرار گرفته و سپس خصوصیات شیمیایی و رنگرزی مورد بررسی قرار گرفته است. تصاویر میکروسکوپ الکترونی از سطح لیف نشان می دهد که در اثر تابش اشعه ماوراء بنفش بر روی سطح لیف خلل و فرج ایجاده شده است. ضمناً نتایج طیف مادون قرمز نشان داد که در اثر تابش اشعه ماوراء بنفش گروه های استیل کاهش یافته است. نتایج نشان داد با افزایش زمان تابش نور ماوراء بنفش میزان جذب رنگینه افزایش یافته و خصوصیات ثباتی بهبود یافت. نتایج حاصل از بررسی های ترمودینامیکی نشان داد افینیتی الیاف تحت تابش قرار گرفته در مقایسه با الیاف خام بهبود نسبی یافته اند. مدل ایزوترم جذب رنگینه مستقیم در پارچه های خام و تحت تابش قرار گرفته هر دو فرندلیچ بوده لیکن ضرایب این مدل از قبیل شدت و ظرفیت جذب پس از تابش تغییر یافت.

از جلبک قرمز دریایی Gracilaria corticota. به عنوان جاذب بیولوژیکی برای حذف کاتیون Co2+ در سیستم پیوسته استفاده گردیده است. آزمایش ها طی چند مرحله و درون ستون شیشه ای پر شده به طول 35 cm با قطر داخلی 2cm انجام شده است. اثر پارامترهایی مانند غلظت اولیه محلول، pH، مقادیر مختلف جاذب (2.5 و 3.5 گرم) در زمان ماندگاری 15، 30 و 45 دقیقه در دمای آزمایشگاه (حدود 23oC) مورد بررسی قرار گرفت. محلول کبالت به کار رفته (6H2O، Co (NO3)2) با غلظت های اولیه 150 ppm، 100 و 50 بوده است. بیشترین میزان جذب یون کبالت در pH=7 به ترتیب %69.01 و %83.52 و %92.53 مشاهده گردید. با افزایش زمان از 15 دقیقه به 45 دقیقه میزان جذب افزایش می یابد، به طوری که بیشترین میزان جذب در 15 دقیقه اول صورت می گیرد. غلظت نهایی یون ها در هر نمونه توسط دستگاه جذب اتمی (GBC-932) مشاهده گردید گراسیلاریای غیر زنده طبق قانون جذب لانگمور عمل کرده است و بررسی های سینتیکی نیز نشان داد که جذب کبالت توسط جلبک، از مدل جذب سینتیکی درجه دوم پیروی می کند.

مقدمه: جلبک ها، آب ها را از آلودگی های مواد آلی و فلزات سنگین پاک می نمایند و به عنوان شاخص زیست محیطی مطرح می باشند. جلبک ها دارای ترکیبات ضدمیکروبی و در ترکیبات دیواره سلولی جلبک ها غیر از سلولز مواد دیگری از جمله آلژینات، آگار وجود دارد که نقش کلیدی در جذب بیولوژیکی کاتیون های فلزی ایفا می کنند آنها، به علت دارا بودن مزیت هایی نظیر ارزان بودن از اهمیت ویژه ای برخوردار است.هدف: استفاده از جلبک ها برای پالایش و حفظ محیط زیست و علاوه بر آن باعث اشتغال زایی و رونق اقتصادی منطقه ای نیز است.روش بررسی: از جلبک قرمز دریایی به عنوان جاذب بیولوژیکی برای حذف کاتیون Ni2+ از سیستم پیوسته (Flow) استفاده شده است. آزمایش ها طی چند مرحله و درون ستون شیشه ای پر شده طول ستون پر شده به طور معمول 35 سانتی متر با قطر داخلی 2 سانتی متر انجام شده است و اثر پارامترهایی مانند غلظت اولیه محلول، pH، مقادیر مختلف جاذب (5/2 و 5/3 گرم) در زمان ماندگاری (15، 30 و 45 دقیقه) در دمای آزمایشگاه (حدود 2±23 درجه سانتی گراد) بررسی شد. محلول نیکل به کار رفته ((Ni Cl2, 6H2O با غلظت های اولیه (30، 50 و 70 میلی گرم بر لیتر) بوده است و مدل های جذبی دو پارامتری لانگمورو فرندلیچ هم چنین مدل های سینتیکی بررسی و با داده های تجربی مقایسه شد.نتایج: بیشترین میزان جذب یون نیکل در 5=pH به ترتیب 01/83، 69/80 و 23/78 درصد مشاهده شد. با افزایش زمان از 15 دقیقه به 45 دقیقه میزان جذب افزایش می یابد به طوری که بیشترین میزان جذب در 15 دقیقه اول صورت می گیرد. غلظت نهایی یون ها در هر نمونه توسط دستگاه جذب اتمی (GBC-932) اندازه گیری شده است. مشاهده شد که گراسیلاریای غیرزنده مطابق با قانون جذب لانگمور عمل کرده است و بررسی های سینتیکی نیز نشان داد که جذب نیکل توسط جلبک، از مدل جذب سینتیکی درجه دوم پیروی می کند.نتیجه گیری: بررسی ها حاکی از آن است که این جلبک می تواند به عنوان یک جاذب مناسب برای حذف فلزات سنگین از محلول های آبی باشد.

در این پژوهش، اثر قدرت یونی در جذب کادمیم توسط رسوبات معلق رودخانه روضه چای واقع در بخش غربی دریاچه ارومیه بررسی شد. جذب کادمیم توسط رسوبات معلق در سیستم تعادلی یا پیمانه ایی انجام شد. مطالعه جذب کادمیم توسط رسوبات مورد مطالعه (غلظت رسوبات g l-1 40) در دامنه غلظتی 0 تا 350 میکرومولار کادمیم در pH معین (pH ذاتی هر یک از رسوبات) در قدرت یونی 6، 12 و 25 میلی مولار نیترات کلسیم انجام گردید. در این تحقیق، برای توصیف داده های جذب کادمیم، از معادله های فرندلیچ، لنگمویر و ون-های استفاده شد. نتایج نشان داد با افزایش قدرت یونی جذب کادمیم در همه نمونه های مطالعه شده کاهش می یابد. نتایج بیانگر آن است که معادله های فرندلیچ و لنگموئیر در همه نمونه ها به خوبی بر داده ها برازش داده شد. متوسط ماکزیمم جذب کادمیم توسط رسوبات مورد مطالعه (6 نمونه) در دامنه غلظت-های اولیه 0 تا 350 میکرومولار برابر 3/15 میکرومول بر گرم بدست آمد لذا، رسوبات معلق رودخانه روضه چای ارومیه پتانسیل بسیار پایین در جذب و انتقال کادمیم دارا می باشند. یعنی حتی در صورت حضور کادمیم در بستر رودخانه، این رسوبات معلق توانایی جذب کادمیم به طور قابل توجه نداشته و نمی توانند بعنوان عامل انتقال دهنده کادمیم در محیط زیست تلقی شوند. . .

با توجه به محدودیت منابع آب زیرزمینی در ایران، محاسبه دقیق، استفاده صحیح، تنظیم و نگهداری این منابع از اهمیت بالایی برخوردار است. یکی از روش های مؤثر برای مدیریت و بهره برداری بهینه از این منابع در حال و آینده، استفاده از مدل سازی است. در این پژوهش مدل سازی تغییرات تراز آب زیرزمینی به صورت ماهانه در دورۀ 2022-2013 با مدل های MLP، WNN و MLPSSO-Wavelet انجام شد که از داده های نه سال اول برای آموزش و سال آخر جهت اعتبارسنجی استفاده شد و بهترین مدل با استفاده از معیارهای ضریب تبیین (R2)، ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) و میانگین خطای مطلق (MAE) تعیین گردید. بارش و دمای ایستگاه سینوپتیک شبستر در دوره آینده (2040-2021) با استفاده از مدل CanESM2 تحت سناریوهای RCP2.6 و RCP8.5 که ارتباط منطقی و مناسبی با ویژگی های اقلیمی مشاهداتی دارند پیش بینی و با استفاده از مدل LARS -WG ریزمقیاس سازی شدند. در دورۀ آتی، تحت هر دو سناریو و در ماه های فوریه ، جولای و اکتبر میانگین بارش کاهش و در نه ماه دیگر افزایش خواهد یافت. برای دما نیز به جز سناریو RCP8.5 و ماه ژوئن، در 11 ماه دیگر و تحت هر دو سناریو، افزایش دما پیش بینی می شود و بیش ترین افزایش دما (43/37 درصد)، در ماه ژانویه و تحت سناریو RCP2.6 خواهد بود. تراز آب زیرزمینی آبخوان دشت شبستر با افت 42/4 متری، از 64/1303 متر در سال 2003 به 22/1299 متر در سال 2022 رسیده است. مطابق نتایج، مدل MLPOSSO-Wavelet با 83/0R2=، 74/0RMSE= و 71/0MAE= در مرحلۀ اعتبارسنجی، دقت بیشتری نسبت به مدل های دیگر دارد. تراز آب زیرزمینی دشت شبستر تحت سناریو RCP2.6 در شش ماه ابتدایی کاهش و در شش ماه دوم نسبت به شش ماه اول افزایش خواهد یافت. تحت سناریو RCP8.5 فقط در ماه های ژانویه، فوریه و دسامبر کاهش تراز آب زیرزمینی پیش بینی می شود و بیش ترین کاهش در ماه ژانویه اتفاق خواهد افتاد.

در این تحقیق نانو جاذب های گرافن و گرافن مغناطیسی به روش هامرز سنتز شدند و جهت حذف BTEXها از بنزین مورد استفاده قرار گرفتند. خواص ساختاری نانو جاذب ها با پراش اشعه ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مشخص شدند. جذب آلاینده ها توسط دستگاه اسپکتروفتومتری UV-Vis اندازه گیری شد. غلظت جاذب، زمان تماس، غلظت اولیه آلایند و دما متغیرهای مورد بررسی بود. ایزوترم های جذب با استفاده از مدل های لانگمویر، فرندلیچ، تمکین، فرندلیچ-لانگمویر، دابینین-رادشکویچ و ردریچ-پترسون ترسیم شدند. بیشترین ظرفیت جذب BTEX ها توسط گرافن mg/g 8/56 و توسط گرافن مغناطیسی mg/g 6/69 تعیین گردید. مقایسه ظرفیت جاذب ها و نتایج آماری نشان داد گرافن مغناطیسی نسبت به گرافن عملکرد بهتری داشته است. مطالعات ایزوترمی نشان داد مدل لانگمویر، فرندلیچ و لانگمویر-فرندلیچ با داده های جذب تطابق خوبی دارند. برای تعیین سنتیک جذب مدلهای شبه مرتبه اول و دوم بررسی گردید نتایج نشان داد مکانیسم از نوع مرتبه اول می باشد.

سموم پس از کاربرد می توانند به وسیله آبشویی به آب های زیرزمینی و از طریق روان آب های تولیدی به آب های سطحی برسند و رسوبات رودخانه ها مقصد نهایی این مواد می باشند. هدف از این تحقیق تعیین پتانسیل جذب رسوبات رودخانه کارون برای آفت کش لیندین و همچنین بررسی نقش برخی پارامترهای فیزیکی و شیمیایی رسوبات در میزان جذب لیندین بود. نمونه برداری از آب و رسوبات رودخانه در دو فصل پر آبی و کم آبی از پ پنجم اهواز تا خرمشهر انجام شد. نتایج نشان داد شوری آب و رسوبات رودخانه کارون از اهواز به سمت خرمشهر روند افزایشی مشهودی را داشت. رسوبات دارخوین دارای بیش ترین درصد ماده آلی (2.45) و درصد رس (30.8) و پل پنجم اهواز دارای کم ترین درصدماده آلی و رس به ترتیب 0.49 و 2.1 را دارا هستند. ضریب جذب معادله فروندلیچ (kf) لیندین در رسوبات دارخوین بیش ترین (195.5 میلی گرم بر کیلو گرم) و در ایستگاه پل پنجم اهواز کم ترین میزان (81.5 میلی گرم بر کیلو گرم) بود. همچنین بیش ترین و کم ترین ضریب حداکثر جذب معادله لانگ مویر (b) در رسوبات به ترتیب مربوط به دارخوین (340 میلی گرم بر کیلوگرم) و پل پنجم اهواز (140 میلی گرم بر کیلوگرم) شد. در ضمن ارتباط معنی داری بین میزان جذب لیندین با درصد مواد آلی و رس رسوبات به دست آمد.

لطفا برای مشاهده متن چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

فن آوری جذب زیستی یکی از فن آوری های جدید برای حذف و بازیابی فلزات پرتوزا از محیط های آبی می باشد. کاربردی کردن این فن آوری، مستلزم انجام پژوهش های زنجیره ای و هدف دار در این زمینه است. در این پژوهش، به بررسی پارامترهای تعادلی جذب زیستی یون های اورانیم، سرب و کادمیم در محلول های آبی، توسط جاذب زیستی مخمر نان تثبیت شده بر روی کلسیم آلژینات، در سیستم های تک جزیی و دو جزیی اورانیم- سرب و اورانیم- کادمیم پرداخته شده است. نتایج تجربی جذب زیستی این فلزات در سیستم های تک جزیی، نشان داد که بیشینه ظرفیت جذب جاذب برای اورانیم بیش تر از سرب و برای سرب بیش تر از کادمیم است. نتایج به دست آمده در سیستم های دو جزیی فلزات، نشان دهنده کاهش ظرفیت جذب یون های اورانیم در حضور یون های سرب و کادمیم می باشد. اثر کاهندگی یون های سرب بیش تر از یون های کادمیم است. با این وجود، هم چنان ظرفیت جذب این جاذب نسبت به یون های اورانیم بالا می باشد (بیش از (130 mg g-1 در حضور یون های سرب و 200mg g-1در حضور یون های کادمیم). نتایج به دست آمده از مدل سازی ایزوترم های تعادلی، نشان دهنده قابلیت خوب مدل فرندلیچ در پیش بینی نتایج در سیستم های تک جزیی نسبت به مدل لانگمویر و مدل ترکیبی لانگمویر- فرندلیچ می باشد. در سیستم های دو جزیی نیز، مدل فرندلیچ توسعه یافته نسبت به مدل لانگمویر تعمیم یافته، مدل لانگمویر اصلاح شده و مدل ترکیبی لانگمویر- فرندلیچ در پیش بینی داده های تجربی قابلیت بهتری را دارد.