راهی برای حذف نیترات از آب

اعتمادآنلاین| در این پژوهش که توسط فریده انصاری، دانشجوی دکترای مهندسی آبیاری دانشگاه شهرکرد، سید حسن طباطبایی، دانشیار گروه مهندسی آبیاری و زهکشی دانشگاه شهرکرد، فریبرز عباسی، استاد موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی و ابراهیم علایی دانشجویان محیط زیست و بیوتکنولوژی پژوهشگاه صنعت نفت انجام شده، آمده است:«غلظت بالای نیترات از مهمترین آلودگی‌هایی است که کیفیت آب را تهدید می‌کند و آثار مخربی بر سلامت افراد به ویژه کودکان دارد. آلودگی نیترات زمانی رخ می‌دهد که این ترکیب بیشتر از مقدار جذب شده توسط گیاهان در حال وجود داشته باشد. این مازاد نیترات می‌تواند به راحتی به وسیله آبیاری بارش باران یا ذوب شدن برف و یخ از خاک ها و صخره ها عبور کرد و در نهایت به آبهای زیرزمینی برسد.»

نویسندگان این مقاله می‌گویند:« این پژوهش به صورت پایلوت و در شرایط متعارف آزمایشگاه دمای 25 درجه سانتیگراد و فرض شرایط هم دما و پی‌اچ 7 انجام شد. در این پژوهش از یک ستون آزمایشگاهی برای شبیه سازی بستر خاک و آب و یک ستون ماریوت برای برقراری جریان اشباع و یکنواخت استفاده شد. خاک مورد نیاز در طراحی بستر از مزرعه واقع در دانشگاه شهرکرد، از عمق صفر تا 45 سانتیمتر تهیه شد. خاک های جمع آوری شده ابتدا به مدت دو روز هوا خشک و سپس از الک دو میلیمتری عبور داده شدند. بافت خاک به روش هیدرومتری و جرم مخصوص به روش استوانه مشخص شد. »

پژوهشگران برای تهیه مدل فیزیکی، ابتدا ستون های آزمایش طراحی کردند. این ستون ها در دو طول 100 و 50 سانتی متر، به قطر 25 و 10 سانتی متر در کارگاه تحقیقاتی پژوهشگاه نفت تهران ساخته شدند؛ به طوری که بستر به طول 40 سانتی متر در این ستون شبیه سازی شد. از ستون دیگری به شکل ستون ماریوت برای تامین و نگهداشت آب استفاده شد و یک عدد شیر قطع و وصل بر روی خروجی و ورودی ستون نصب شد. ستون ها پس از طی کردن مراحلی دیگر، روی چهار پایه فلزی چیده شدند.

در این مقاله آمده است:« انجام آزمایش، مستلزم وقوع جریان اشباع است. به همین منظور برای اطمینان از پر بودن کلیه منافذ موجود در بستر و تخلیه کامل هوا از آن ها، جریان ورودی به بستر رو به بالا در نظر گرفته شد. شبیه سازی جریان ورودی به ستون بدین صورت انجام شد که ابتدا با استفاده از ستون ماریوت به حجم 49 لیتر، انتقال جریان به کف ستون با تعبیه یک شیر بر روی محلول ورودی به ستون مهیا شد.»

بر اساس آن چه در این پژوهش آمده است، در گام اول، آب با غلظت نیترات 100 میلی گرم بر لیتر به ستون خاک استریل شده به عنوان شاهد تا آستانه اشباع شدن تزریق شد. در ابتدا و انتهای آزمایش برای شناسایی و رشد باکتری ها و همچنین تاثیر آن ها بر راندمان حذف نیترات، مقدار آن ها شمارش شد. منابع کربنی به منبع آب آلوده به نیترات اضافه و به ستون تزریق شد.

پژوهشگران می گویند:« از میان چهار منبع کربنی استفاده شده، متانول با راندمان حذف 99 درصد توانسته به خوبی نیترات به غلظت 100 میلی گرم در لیتر را حذف کند و نیترات موجود در آب زیرزمینی را به نیم میلی گرم بر لیتر پس از گذشت تقریبا 250 ساعت از شروع آزمایش برساند. نتایج نشان داد دلیل حذف نیترات را می توان به رشد باکتری های نیترات خوار نسبت داد که در پایان هر آزمایش مقدار کل آن ها شمارش شدند.»

نتایج این پژوهش در سومین شماره سیزدهمین دوره مجله پژوهش آب ایران منتشر شده است.

منبع: ایسنا