پایان نامه کارشناسی ارشد رشته محیط زیست و صنایع با عنوان نقش فلزات در محیط زیست
چكیده:
با گسترش صنعت و پیشرفت صنایع، خطر آلودگی فلزات سنگین در طبیعت، روز به روز در حال افزایش است. از آن جهت که امروزه پاکسازی و تصفیه فاضلاب‌ها و آبهای طبیعی از فلزات سنگین سمی و استفاده مجدد از پسابها برای مصارف صنعتی و کشاورزی مورد توجه فراوان قرار گرفته است و به لحاظ آنکه روشهای معمول حذف فلزات سنگین نظیر ته‌نشینی، الکترولیز، جذب سطحی توسط کربن فعال، فرایند تبخیر و بستر سیال ماسه‌ای کارایی لازم را نداشته و هزینه بالایی دارد، استفاده از مواد و روشهای ارزان‌قیمت و پربازده جزء اولویت‌های واحدهای صنعتی بشمار می‌آید. یكی از روشهایی كه امروزه بكار می‌‌رود تبادل یونی است. در تبادل یونی، یك ماده جامد طبیعی یا سنتز شده كه توانایی ویژه‌ای در تبادل كاتیون‌های خود با فلزات دیگر از جمله عناصر سنگین دارد مورد استفاده قرار می‌گیرد. امروزه بدین منظور از زئولیتها كه دارای حجم حفره كمتر و بازدهی كمتری می‌باشند، استفاده می‌شود. تحقیقات اخیر نشان می‌دهد كه موادی مشابه با نام مزوپور با حجم حفره بزرگتر و راندمان بالاتر می‌تواند جایگزین مناسبی برای زئولیتها باشد.
مزوپور عامل‌دار شدهSBA-15 یك ماده منظم است كه دارای آرایش كانالهای شش‌وجهی دو بعدی با قاعده، سطح ویژه زیاد، سایز حفره یكسان (قطر 7 تا 10 نانومتر) و سطح قابل كنترل می‌باشد. در این تحقیق، توانایی SBA-15 عامل‌دارشده با گروههای دندریمری پلی‌آمید و آمینی G1 به عنوان یك فاز جامد استخراج‌كننده برای حذف یونهای Pb2+ و Zn2+ از آب و پساب بررسی شد. از اسپكتروفتومتری جذب‌اتمی شعله‌ای برای تعین غلظت یونها در محلول زیر صافی و محلول بازیابی استفاده شد. اثر چندین متغیر همچون مقدار جاذب، زمان واكنش، pH و اثر یونهای مزاحم در استخراج و بازیابی یونهای مذكور بررسی شد. در ادامه بر روی پارامترهای موثر بر نحوه عملكرد جاذب SBA-15 همچون فاكتور تغلیظ، ظرفیت جاذب، حد تشخیص و دقت روش، منحنی كالیبراسیون بررسیهایی صورت گرفت و در پایان نیز تمامی نتایج حاصله از آزمایشات بر روی یك نمونه حقیقی اعمال و نتایج قابل قبولی بدست آمد.
کلمات کلیدی:
فلزات
مزوپورها
آلودگی فلزات سنگین
نقش فلزات در محیط زیست
مقدمه
حضور مقادیر هر چند ناچیز فلزات سنگین در آب از قبیل نیکل، مس، سرب، کادمیوم باعث بروز اثرات زیست‌محیطی فراوانی خواهد شد که پیشگیری از آنها امری کاملاً بدیهی می‌نماید. فلزات سنگین كه با توجه به توسعه شهرنشینی و صنایع و افزایش میزان فاضلاب و پساب، تولید گردیده است، عمدتاً از طریق دفع نادرست و غیربهداشتی فاضلاب شهری و پساب صنعتی وارد محیط زیست می‌گردد. وجود فلزات سنگین مانند سرب، جیوه، روی، نیكل، كرم، كادمیوم و غیره در غلظت بیش از استاندارد در آب شرب باعث عوارض مختلف نظیر مسمومیت، حساسیت شدید، ضایعات كروموزومی، عقب افتادگی ذهنی، فراموشی، پاركینسن، سنگ‌كلیه، نرمی استخوان و انواع سرطان از جمله سرطان پروستات می‌گردد. یكی از كارشناسان محیط زیست، آلودگی محیط خصوصاً آب با فلزات سنگین را به عنوان بزرگترین گناهی كه بشر در طبیعت انجام می‌دهد ارزیابی نموده است(12).
در كتب و مراجع گوناگون، تعاریف و تفسیرهای مختلفی از فلزات سنگین بعمل آمده است. علت اطلاق لفظ سنگین، وزن‌مخصوص بالاتر از 6 گرم بر سانتی‌مترمكعب می‌باشد كه این فلزات دارا هستند. این فلزات دارای نقاط ذوب و جوش بسیار متفاوت می‌باشند بطوریكه در این گروه جیوه (Hg) پایین‌ترین نقطه‌جوش یعنی 78/38- درجه سانتیگراد و مولیبدن (Mo) بالاترین نقطه‌جوش معادل 4612 درجه سانتیگراد را دارا می‌باشد. اكسید فلزات سنگین، در جدول تناوبی، هر چه به طرف گازهای نادر پیش برویم، در طبیعت پایدارتر است. حضور برخی از این عناصر از نظر تغذیه حائز اهمیت می‌باشد در حالیكه در شرایط مشابه حضور برخی از آنها در بافت زنده مضر است. نیاز پستانداران به روی و مس به مراتب بیشتر از ید و سلنیوم می‌باشد. فلزات سنگین نظیر آهن، روی و مس برای تعداد زیادی از آنزیمهای فلزی در حكم یك كانون فعال هستند. با وجود اینكه این فلزات در غلظت‌های پایین در بدن یافت می‌شوند ولی اثر فوق‌العاده‌ای در بدن دارند. فلزات سنگین نظیر نقره(Ag)، كادمیوم(Cd)، قلع(Sn)، جیوه(Hg)، سرب(Pb) و همچنین فلزاتی كه خاصیت الكترونگاتیویته زیادی دارند مانند مس، نیكل و كبالت میل تركیبی شدیدی با گروههای آمین و سولفیدریل(SH) دارند. آنزیمها به وسیله این فلزات متلاشی شده و قدرت آنزیمی خود را از دست می‌دهند.
دانلود در ادامه مطلب
دانلود پایان نامه رشته نقاشی