بررسي اثر نانوذرات مهندسي شده دي‌اكسيد تيتانيوم بر آلودگي محيط‌هاي آبي به فلزات سنگين

به‌دليل خواص اكسيدكنندگي بسيار قوي، نانوذرات دي‌اكسيد تيتانيوم يا تيتانيا به‌طور گسترده‌اي در صنعت تصفيه آب و فاضلاب، براي حذف يا كاهش آلاينده‌هاي مختلف استفاده مي‌شود. خاصيت ويژه اين ماده موجب شده تا اثرات جانبي آن بر محيط‌زيست و به‌خصوص اكوسيستم‌هاي آبي ناديده گرفته شود. در اين پژوهش، از غلظت‌هاي مختلف نانوذرات تيتانيا در يك دوره زماني 96 ساعته و در مقياس آزمايشگاهي استفاده ‌شد تا اثر آنها بر اندركنش فلزات سنگين در محيط‌هاي آبي ارزيابي شود. همچنين در تمامي آزمايش‌ها، از رسوبات تالاب انزلي كه آلوده به فلزات سنگين بودند استفاده ‌شد. نتايج نشان ‌داد كه آرسنيك تحت تأثير شديد خواص نانوذرات تيتانيا قرار مي‌گيرد، به‌طوري كه در غلظت ppb 50 تيتانيا، غلظت آرسنيك در ستون آب از صفر به ppb 9 ‌رسيد و هم‌زمان تمام پيوندهاي قابل‌تبادل آن از رسوب جدا شدند. علاوه بر آرسنيك، نيكل هم تحت تأثير عملكرد نانوذرات تيتانيا از رسوب جدا و وارد ستون آب شد و اين فرايند به‌طور معمول از طريق دفع پيوندهاي آلي انجام ‌شد. اندازه‌گيري‌ها نشان ‌داد كه ppb 50 تيتانيا باعث مي‌شود كه غلظت‌هاي منگنز، مس و روي در ستون آب به‌ترتيب از 42، 32 و ppb 29 به 17.7، 2.87 وppb  20.9 كاهش يابند و در نتيجه جذب رسوب شوند. بنابر نتايج تفكيك شيميايي رسوب، جذب فلزات سنگين به‌طور معمول به‌صورت پيوندهاي قابل‌تبادل و سولفيدي انجام مي‌شود. اين درحالي است كه دو فلز سرب و كبالت تحث تأثير خواص نانوذرات تيتانيا قرار نگرفته و رفتار خوددار از خود به نمايش مي‌گذارند.