علوم آب و خاک

---

فرایند جذب سطحی فسفر در خاک یکی از شاخص‌های مهم قدرت بافری و در نتیجه قابلیت استفاده این عنصر برای گیاه به شمار می‌رود و خود تابع ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک است. به منظور بررسی این فرایند در خاک‌های آهکی استان اصفهان، از افق سطحی هشت نقطه مختلف این استان نمونه تهیه شد و پس از هوا خشک کردن و گذراندن از الک دو میلی‌متری، نمونه‌های سه گرمی از این خاک‌ها به مدت 24 ساعت و در دمای 1 25 در تعادل با 60 میلی‌لیتر محلول کلرید کلسیم 01/0 مولار حاوی صفر تا33 میکروگرم فسفر در لیتر قرار گرفت. تفاوت غلظت P در محلول‌های اولیه و نهایی به عنوان مقدار جذب سطحی شده در نظر گرفته شد و ارتباط آن با غلظت تعادلی فسفر به وسیله چهار مدل لانگ‌مویر، فروندلیچ، تمکین و ون‌های برازش داده شد.

هر چهار معادله به خوبی این ارتباط را توصیف نمودند، ولی ضرایب هم‌بستگی مربوط به مدل ون‌های در شش خاک از هشت خاک مورد بررسی بیشترین مقدار را نشان داد. شماری از شاخص‌های بافری فسفر با استفاده از هم‌دماهای جذب محاسبه گردید. این شاخص‌ها با یکدیگر و با ویژگی‌های خاک روابط معنی‌داری نشان دادند، که در این میان درصد رس با ضریب هم‌بستگی 771/0 تا 949/0 مهم‌ترین عامل مؤثر بر قدرت بافری این خاک‌ها بود. درصد کربنات کلسیم معادل (CCE) و ظرفیت تبادل کاتیونی در درجات بعدی اهمیت قرار داشتند. نیاز استاندارد فسفر (SPR) که در واقع میزان جذب فسفر در خاک در غلظت تعادلی 3/0 میکروگرم فسفر در لیتر  است نیز از معادله ون‌های محاسبه گردید. این شاخص هم‌بستگی معنی‌داری با شاخص‌های ظرفیت بافری (990/0 تا 807/0=r)، درصد رس خاک (960/0=r) و درصد (r=0/809) CCEنشان داد. به طور کلی جذب سطحی و قابلیت استفاده فسفر در خاک‌های مورد بررسی به شدت تحت تأثیر میزان رس و آهک این خاک‌ها بوده و این عوامل در مراحل عملی آزمون خاک برای فسفر باید مدنظر قرار گیرند.

---

این مطالعه به بررسی معادلات جذب سطحی لانگ مویر و فرندلیچ در رسوبات سه ایستگاه (پل پنجم اهواز، دارخوین و خرمشهر) در دو فصل کم‌آبی و پرآبی رودخانه کارون پرداخته است. برازش دادهای حاصل از آزمایش‌های جذب سطحی کادمیوم روی رسوبات با معادله لانگ‌مویر و فرندلیچ سازگار هستند. براساس آزمایشات انجام شده بین ضریب b معادله لانگ مویر با درصد مواد آلی و درصد رس در دو فصل کم‌آبی و پر‌آبی اختلافی معنی‌داری در سطح 01/0 وجود دارد. ولی در مورد ضریب K این معادله در دو فصل کم-آبی و پر‌آبی اختلاف معنی‌داری با درصد مواد آلی یا درصد رس وجود ندارد. هم‌چنین بین ضریب Kf معادله فروندلیچ با درصد ماده آلی در سطح 05/0 و برای رس در سطح 01/0 رابطه معنی‌دار برقرار است. آزمون مقایسه میانگین‌ها برای مقایسه دو فصل کم‌آبی و پر-آبی نشان می‌دهد که رابطه معنی‌داری بین ضرایب معادله لانگ مویر در دو فصل کم‌آبی و پرآبی به‌دست نیامده است اما در معادله فروندلیج، بین ضرایب (kf) در دو فصل کم‌آبی و پر‌آبی اختلاف معنی‌داری در سطح 01/0 وجود دارد. در مجموع سه ایستگاه، مقدار جذب سطحی کادمیوم به‌وسیله رسوبات در فصل کم‌آبی بیش از فصل پرآبی می‌باشد و رسوبات مربوط به پل پنجم اهواز به‌دلیل بافت شنی دارای شدت جذب پایین و ظرفیت کم بوده و توانایی خیلی کمتری نسبت به رسوبات دارخوین و خرمشهر در جذب و نگهداری عناصر سنگین کادمیوم دارا می‌باشند.

---

به‌دلیل این‌که بور در محیط‌های آبی (آب و محلول خاک) به‌صورت گونه‌ی بدون بار B(OH)3 و گونه‌ی باردار منفی 𝐵(𝑂𝐻)4− می‌باشد، حذف آن از آب بسیار مشکل است. امروزه، به‌منظور اصلاح و افزایش ظرفیت جذب کانی‌ها از لیگاند‌های مختلف استفاده می‌شود. این تحقیق به‌منظور بررسی اثر زئولیت اصلاح‌شده با هگزادسی‌تری‌متیل‌آمونیوم (HDTMA) بر جذب بور از محلول‌های آبی در محدوده‌ی pH بین 6 تا 5/9، و در دو سطح غلظت 5 و 15 میلی‌گرم بر لیتر بور انجام شد. هم‌چنین اثر قدرت یونی و نوع کاتیون (06/0، 03/0 مولار نیترات کلسیم یا نیترات منیزیم) بر جذب بور در غلظت پنج میلی‌گرم بر لیتر مورد بررسی قرار گرفت. تمامی آزمایش‌های هم‌دمای جذب در pH، 1/0±5/9، در الکترولیت زمینه‌ی نیترات کلسیم و در شش سطح غلظت بور (1 تا 15 میلی‌گرم بر لیتر) انجام گرفت. نتایج آزمایشات جذب وابسته به pH نشان داد که با افزایش pH، میزان جذب بور به وسیله‌ی کانی زئولیت اصلاح‌شده افزایش یافت و بیشترین جذب بور در pH، 5/9 صورت گرفت. میزان جذب بور در حضور کاتیون کلسیم نسبت به منیزیم بیشتر بود. نتایج همدماهای جذب نشان داد که مدل‌های فروندلیچ و لانگمویر جذب بور را به‌خوبی توصیف کردند، ولی مدل فروندلیچ با بیشترین مقدار ضریب تبیین (99/0R2=) و کمترین خطا (47/0SEE=) بهترین برازش را بر داده‌های جذب زئولیت داشت. حداکثر ظرفیت جذب (qmax)، به‌وسیله‌ی مدل لانگمویر برای کانی زئولیت اصلاح‌شده 120 میلی‌مول بر کیلوگرم تعیین شد.

---

پسماندهای پوست میوه و مرکبات در کارخانه‌های صنایع غذایی به‌طور روزانه در حجم زیادی تولید می‌شود که مدیریت آن در ایران به‌عنوان یکی از قطب‌های مهم تولید میوه و مرکبات از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. در این مطالعه، پسماندهای پوست‌ انار، پرتقال و لیمو از کارخانه‌های آبمیوه‌گیری جمع‌آوری و پس از پیرولیز در دمای 500-400 درجه سانتی‌گراد، کارایی آنها برای جذب فلز روی از محلول‌های آبی بررسی شد. داده‌های سینتیک و هم‌دمای جذب فلز روی از محلول آبی با شکل‌های خطی و غیرخطی دو مدل هم‌دمای لانگمویر و فرندلیچ و مدل‌های سینتیک شبه مرتبه اول و شبه مرتبه دوم برازش داده شد. نتایج نشان داد در شرایط آزمایش شده، بیشینه مقدار جذب برای زغال‌های زیستی تولید شده از پوست‌های انار، پرتقال و لیمو به‌ترتیب 2/42، 1/83 و 3/17 میلی‌گرم روی بر گرم زغال زیستی بود. مطالعه مدل‌های هم‌دمای جذب نشان داد استفاده از شکل خطی می‌تواند منجر به نتیجه و تفسیری کاملاً متفاوت از شکل اصلی مدل شود؛ به‌طوری که بر اساس شکل‌های خطی، مدل لانگمویر و بر اساس شکل‌های غیرخطی، مدل فرندلیچ بهترین مدل برای تفسیر داده‌های آزمایش‌های هم‌دما بود. همچنین بررسی سینتیک واکنش حاکی از آن بود که هر دو شکل اصلی و خطی‌شده منجر به یک نتیجه و تبعیت داده‌های سینتیک از مدل شبه مرتبه دوم شد.