كارايي نانوذرات آهن صفر ظرفيتي در كاهش غلظت نيترات در آب با تأكيد بر اثر اسيديته

Effectiveness of Zero-Valent Iron Nanoparticles in Nitrate Removal from Water Emphasizing on the Influence of Acidity

زمينه و هدف: تأمين آب شرب سالم در جوامع امروزي يكي از مهم ترين چالش هاي محيطزيستي در سراسر دنيا مي باشد. آلودگي منابع آب به نيترات در ايران يك خطرجدي براي سلامتي انسان محسوب مي شود.هدف اصلي اين تحقيق استفاده از نانوذرات آهن صفر سنتز شده جهت حذف نيترات از آب سينتتيك و بررسي تأثير تغيير pH بر كارايي حذف نيترات توسط اين نانوذرات مي باشد. روش بررسي: نانوذرات آهن صفر در آزمايشگاه سنتز شده و پس از تعيين اندازه آن ها توسط ميكروسكوپ الكتروني عبوري جهت حذف نيترات از آب مورد استفاده قرار گرفت. در اين مطالعه اثر مقدار نانوذرات مصرفي بر راندمان حذف نيترات از آب مورد ارزيابي قرار گرفت. يافته ها: نتايج نشان داد كارايي نانوذرات آهن صفر در حذف نيترات از آب در شرايط اسيدي بيش از شرايط خنثي و قليايي مي باشد. همچنين افزايش pH در حين آزمايش در شرايط ابتدايي اسيدي و خنثي مشاهده شد و بخش عمده واكنش حذف در مراحل ابتدايي آزمايش حاصل گرديد. بحث و نتيجه گيري: استفاده از مقادير نسبتاً كم نانوذرات آهن صفر مي تواند غلظت نيترات در آب را به طور قابل ملاحظه اي كاهش دهد.بخش عمده واكنش حذف به دليل غالب بودن شرايط اسيدي در مراحل ابتدايي آزمايش حاصل گرديد. با توجه به يافته هاي تحقيق به نظر مي رسد استفاده از نانوذرات آهن صفر يك روش مؤثر و اقتصادي جهت حذف نيترات از آب شرب مي باشد كه مي تواند در مقياس هاي بزرگ نيز مورد آزمايش و استفاده قرار گيرد.

Background and Objective: Drinking water supply is an important environmental challenge throughout the world. Water pollution with nitrate is a serious human health hazard in Iran. The main purpose of this study is to evaluate the applicability of synthesized zero-valent iron (ZVI) nanoparticles in removal of nitrate from water emphasizing on the influence of pH variation on performance of nanoparticles. Method: ZVI nanoparticles were synthesized in the laboratory and measured for dimension with Transition Electron Microscopy (TEM) before using in the experiment. Impact of ZVI nanoparticles dosage on the removal of nitrate from water was also examined in this study. Findings: Results indicated that performance of ZVI nanoparticles in the removal of nitrate is greater in acidic environment compared to neutral and basic state. In addition, pH increased over the course of the experiment at initial acidic and neutral states. Discussion and Conclusion: Application of small amount of ZVI nanoparticles can reduce nitrate content in water significantly. The principal fraction of removal reaction was achieved at initial stages due to acidic condition. Results of the present study showed application of small amounts of ZVI nanoparticles can reduce nitrate concentration in waster scales significantly.