کودهای حیوانی منبع باکتری های بیماری زا هستند که می توانند سلامتی انسان را به شدت به خطر اندازد. در این تحقیق از ستونهای دست نخورده خاک، با بافت لوم رسی شنی و شن لومی، برای بررسی اثر بافت و ساختمان خاک بر پالایش و انتقال باکتری اشریشیاکلی آزاد شده از کود گاوی، کود مرغی و لجن فاضلاب استفاده شد. ستونهای خاک دست نخورده به ارتفاع 25 سانتی متر و قطر 16 سانتی متر، با کودهای آلی ذکر شده، به میزان 10 تن در هکتار (بر حسب وزن خشک) تیمار شد. با ایجاد جریان غیراشباع ماندگار، اثر تیمارهای خاک و کود بر انتقال باکتری اشریشیاکلی، با اندازه گیری تغییرات غلظت باکتری در آب ورودی و زهاب خروجی تا چهار برابر حجم آب منفذی (PV) بررسی شد. با وجودی که سطوح جذب خاک لوم رسی شنی زیادتر از خاک شن لومی بود، ولی میزان باکتری عبور یافته از آن، بیشتر از خاک شن لومی بود. در مقابل، خاک شن لومی باکتری بیشتری را پالایش کرد. شدت آلودگی زهاب ستونهای خاک تیمار شده با کود مرغی، بیشتر از کود گاوی و لجن فاضلاب بود؛ ولی در بیشتر موارد، اختلاف بین تیمار کود گاوی و لجن فاضلاب از نظر شدت آلودگی زهاب، ناچیز بود. به احتمال زیاد ساختمان ضعیف تر و پیوسته نبودن منافذ خاک شن لومی، عامل پالایش بیشتر باکتری اشریشیاکلی در ستونهای این خاک بود. در حالی که به نظر می رسد وجود جریان ترجیحی در خاک لوم رسی شنی به علت ساختمان سازی بیشتر و پیوسته بودن منافذ درشت، عامل پالایش کمتر باکتری اشریشیاکلی در این خاک و حضور زودهنگام 0.1) حجم آب منفذی( آن در زهاب بود. نتایج این پژوهش نشان می دهد که ساختمان خاک و جریانهای ترجیحی (در اثر وجود منافذ درشت)، در انتقال باکتری اشریشیاکلی از اهمیت ویژه ای برخوردارند، به طوری که اهمیت آنها بر فرایند انتقال باکتری در خاکهای دست نخورده بیشتر از بافت و سطوح جذب می باشد.

در پژوهش حاضر، جذب ترکیبات گوگردی از جریان گاز واقعی پروپان و بوتان عسلویه به وسیله جاذب زئولیتی نوع Faujasite در دما و فشار ثابت در بستر جذب انجام شد. به منظور تعیین اثر اندازه جاذب بر مقدار جذب ترکیبات گوگردی، جاذب زئولیتی در آزمایشگاه ساخته شد. پس از مشخصه سازی جاذب ساخته شده با آنالیزهای FE-SEM، ASAP و XRD سه جاذب با اندازه‎های 60، 800 و2400nm انتخاب گردید و میزان جذب کل ترکیبات گوگردی به وسیله پتانسیومتری اندازه گیری شد. زمان اشباع سه جاذب به ترتیب 150، 270 و min 350 برای گاز پروپان و 100، 160 و min 250 برای گاز بوتان بود. منحنی رخنه برای هر کدام از گازهای خوراک با جاذب مورد استفاده رسم شد و با مدل های (Bed Depth ServiceTime (BDST و Yoon-Nelson مدل سازی گردید تا اثر اندازه جاذب، نوع گاز خوراک و میزان ترکیبات گوگردی گاز خوراک بر پارامترهای هر دو مدل تعیین گردد. میزان خطا در تطبیق نتایج آزمایشگاهی با مدل سازی از حدود 1% برای مدل BDST، گاز پروپان جاذب800nm تا حدود 17% برای گاز پروپان، مدل Yoon-Nelson، جاذب2400nm متغیر بود. پس از مقایسه نتایج حاصل از مدل سازی منحنی های رخنه مشاهده گردید که با کاهش اندازه جاذب شاخص ظرفیت جذب در مدل BDST افزایش یافته در حالی که ثابت تناسب مدل کاهش می یابد. در مدل Yoon-Nelson نیز با کاهش اندازه ذرات زمان رسیدن به 50% منحنی رخنه افزایش یافته و همچنین ثابت سرعت مدل کاهش می یابد.

هدف این مطالعه، تعیین منحنی عبور تجربی جهت بازیابی اسید سیتریک به کمک فرآیند جذب سطحی توسط رزین های تبادل یونی در دماهای 20، 35، 55 درجه سانتیگراد می باشد. همچنین یک مدل ریاضـی برای منحنـی عبـور ارایه شده است. از بین رزین های تبادل یونی آزمایش شده نتایج نشان داده است که نوع بازی ضعیف آن جهت بازیابی اسیدهای آلی و از جمله اسید سیتریک مناسب می باشد. همچنین از بین رزین های بازی ضعیف بهترین رزین جهت جداسازی اسید سیتریک Amberlite IRA- 93 می باشد. در کار تجربی حاضر، در جذب حالت گذرا، منحنی جذب ایزوترم تجربی اسید سیتریک در دماهای متفاوت بدست آمد. بطورکلی، اگر چه با افزایش دما ضریب نفوذ درون ذره ها افزایش می یابد ولی جذب موثر اسید در بستر و یا در واقع ظرفیت اشباع رزین کاهش می یابد. همچنین یک مدل ریاضی جدید برای منحنی عبور ارایه شده است که تطابق بسیار خوبی با داده های آزمایشگاهی دارد.

برای بررسی انتقال نانوذرات در محیط متخلخل، با توجه به محدودیت ابزارهای آزمایشگاهی و دشوار بودن تفسیر نتایج به دست آمده در محیط های متخلخل پیچیده مانند خاک، اغلب از محیط های متخلخل، همانند دانه های شیشه ای، شن، دانه های خالص کوارتز و شن های بستر رودخانه استفاده می شود. در این تحقیق، اثر دبی های مختلف جریان بر انتقال نانوذرات دی اکسید تیتانیم در ستون های خاک دست-نخورده بررسی شد. دبی در واحد سطح برابر با هدایت هیدرولیکی اشباع (جریان اشباع)، 9/0، 7/0 و 5/0 برابر هدایت هیدرولیکی اشباع خاک (جریان غیراشباع) توسط پمپ پریستالتیک (BT100-1F) به ستون های خاک اضافه شد. با اندازه گیری منحنی های رخنه مربوط به هر ستون، پارامترهای تبیین کننده انتقال نانوذرات بر مبنای مدل جذب تک مکانی، مدل جذب سینتیک تک مکانی و مدل جذب سینتیک دو مکانی تعیین شدند. نتایج حاکی از آن است که با افزایش نرخ جریان، غلظت نسبی نانوذرات TiO2 (غلظت نانوذرات در خروجی ستون های خاک نسبت به ورودی آن) از 3 درصد به 28 درصد افزایش می یابد. در بین مدل های مورد بررسی، مدل جذب سینتیک دو مکانی علاوه بر لحاظ نمودن مکانیسم حبس فیزیکی که براساس اندازه ذرات و منافذ محیط متخلخل صورت می گیرد، با وارد کردن تابع اشباع شدن سطح ذرات محیط متخلخل با نانوذرات و تابع حبس فیزیکی که تغییرات این مکانیسم با فاصله را لحاظ می کند، بهترین برازش (90 %

سابقه و هدف: مواد آلی سبب بهبود وضعیت فیزیکی خاک شده و با توجه به افزایش ظرفیت نگهداری آب در خاک، الگوی جذب آلاینده را تغییر داده و از آبشویی آن ها به آب های زیر زمینی جلوگیری به عمل می آورد. انتشارپذیری یکی از مهم ترین پارامترهای مورد استفاده در معادله جابجایی-انتشار است که مقدار آن می تواند تابع فاصله انتقال و همچنین ویژگی های محیط متخلخل باشد. هدف از این تحقیق بررسی روند آبشویی دلتامترین در ستون های خاک تحت تاثیر بیوچار بوده است و در طی این مطالعه منحنی رخنه و ضریب انتشار پذیری این آفتکش در ستون های عمودی خاک تعیین گردید. مواد و روش ها: این تحقیق در ستونهای خاک با ارتفاع 15 و 30 سانتی متری و در بازه ی زمانی 12، 23، 56 و 112روزه و شامل سطوح 5/1 و 3 درصد بیوچار گندم و تیمار شاهد بصورت طرح فاکتوریل بر پایه ی کاملا تصادفی اجرا گردید. غلظت مورد استفاده آفت کش دلتامترین 300 سی سی در هر هزار لیتر در هر هکتار بود. جهت تعیین غلظت باقی مانده فقط یک بار آفت کش با دوز توصیه شده به سطح پاشیده شد و سپس با توجه به سیکلهای آبیاری در نظر گرفته شده تغییرات آفت کش در طول زمان و در عمق های 15 و 30 سانتی متری ستون های خاک مورد مطالعه قرار گرفت. در این پژوهش از روش تحلیلی بریگهام برای بدست آوردن ضریب انتشار پذیری استفاده شد. تجزیه واریانس و مقایسه میانگین ها در تیمارهای مورد بررسی با استفاده از آزمون آماری LSD و با نرم افزار SAS 9. 4 انجام شد. یافته ها: نتایج نشان داد که غلظت باقی مانده ی آفت کش در عمق صفر تا 15 سانتی متری تیمار های بیوچار 5/1 و 3 درصد وزنی نسبت به شاهد به ترتیب 26 و 43 درصد و در عمق 15 تا 30 سانتی متری به ترتیب 37 و 17 درصد کاهش یافته است. بر اساس نتایج حاصله جذب و تثبیت آفت کش در خاک بوسیله ی تیمار بیوچار 3 درصد وزنی بیشتر از سایر تیمار ها بوده است. در تیمار شاهد با افزایش عمق ضریب انتشار پذیری کاهش یافت، در تیمار اصلاح شده با بیوچار 5/1 درصد با افزایش طول نمونه ضریب انتشار پذیری افزایش پیدا کرد و در تیمار بیوچار 3 درصد با افزایش طول نمونه ها ضریب انتشار پذیری کاهش چشمگیری یافت. ضریب انتشار پذیری دلتامترین در ستون های 15 سانتی متری برای تیمار های شاهد، بیوچار 5/1 درصد، بیوچار 3 درصد به ترتیب 37/5، 1، 59/3 سانتی متر و در ستون های 30 سانتی متری به ترتیب 91/3، 27/1، 92/0 سانتی متر بدست آمد. نتیجه گیری: تولید بیوچار بسیار راحت و مقرون به صرفه بوده و در محدود کردن حرکت و تثبیت آفت کش در خاک موفق بوده و با افزایش درصد وزنی آن در خاک می توان جذب آفت کش به سطح ویژه ی بیوچار ها را افزایش داد.

انتقال آب و آلاینده های آلی در محیط متخلخل خاک به خصوص در خاک های سبک بافت به علت توانایی ترابری بالا و ایجاد منابع ثانویه آلودگی اهمیت ویژه ای دارد. هدف از انجام این پژوهش، بررسی انتقال نفت سفید و آب از یک خاک سبک بافت حاوی تیمارهای مختلف نانورس مونت موریلونایت بود. بدین منظور تیمارهای وزنی صفر، 2، 4 و 6درصد از نانورس مونت موریلونایت - خاک شنی در سیستم قیف های حاوی کاغذ صافی مستقر اعمال گردیده، سپس تحت عبور نفت سفید و آب (4 حجم منفذی متناوب) قرار گرفت. بررسی منحنی های رخنه نشان داد، عبور آب با لختی (ماند) بیشتر، سرعت کمتر و شیب آرام تر صورت گرفته، لذا حجم نهایی خروجی آن در مقایسه با نفت سفید کمتر بود. به نظر می رسد مولکول های آب باقطری کمتر از 0.3 نانومتر به خوبی در فضای بین لایه ای کوچک نانورس قرار گرفته و ازسوی دیگر با پیوند هیدروژنی قوی نگهداشته می شوند. نفت سفید بدلیل دارا بودن هیدروکربورهایی با مولکول هایی دارای 11 تا 15 اتم کربن، که بسیار درشت تر از آب بوده و از سوی دیگر با دانسیته 0.78 تنها جذب مکان های سطحی شده و عبور بیشتری را از محیط متخلخل خاک داشته اند. در هر دو سیال عبوری، با افزایش درصد نانورس، نگهداشت نفت سفید و آب افزایش یافت. نتایج حاصل از پراش اشعه ایکس نیز نشان داد که فاصله لایه ای نانورس از 14.4 آنگستروم به 24.77 آنگسترم در حالت افزودن آب افزایش یافت.

یکی از معمول ترین روش ها برای اصلاح، غنی سازی خاک و کمک به رشد گیاهان استفاده از کودهای دامی است. هدف پژوهش حاضر بررسی اثر اندازة ذرات کود و کشت چمن بر انتقال باکتری در ستون خاک و میزان آبشویی کود در حضور باکتری تحت شرایط کشت چمن است. برای این منظور تیمارهای کود گاوی با چهار قطر دو، یک، 5/0 و 25/0 میلی متر انتخاب شدند. آزمایش انتقال باکتری ایشریشیاکولی در ستون های PVC به ارتفاع 350 و قطر 160 میلی متر انجام شد. مقدار کود مصرفی روی سطح ستون ها با مقیاس 36 تن در هکتار انتخاب شد. چمن تهیه شده با ارتفاع پنج سانتی متر روی سطح ستون های خاک قرار داده شد. ستون های خاک، در مدت دو هفته هر دو روز آبیاری و پس از آن، آبشویی ستون ها تا خروجی زهاب هفت حجم منفذی انجام شد. میزان غلظت باکتری ایشریشیاکولی در زهاب جمع آوری شده به روش شمارش زنده اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که در تیمارهای بدون کشت چمن، میزان انتقال باکتری در تیمار دانه بندی دو میلی متر نسبت به سایر تیمارها بیش تر بود. حداکثر غلظت نسبی باکتری (C/C0) در ذرات کود با قطر 25/0 میلی متر نسبت به قطر کود یک و دو میلی متر کم تر و با تأخیر نسبت به ذرات درشت تر کود مشاهده شد. متوسط بیشینة غلظت نسبی باکتری ایشریشیاکولی (C/C0) در شرایط با و بدون کشت در تیمارهایی با اندازة قطر 25/0 و 5/0 میلی متر (72/0 و 81/0) کم تر از ذرات کود با قطر یک و دو (95/0 و 91/0) میلی متر شد. کاشت چمن میزان انتقال باکتری را سرعت بخشید. حداکثر غلظت نسبی باکتری (C/C0) در تیمارهای بدون کشت چمن و در قطرهای دو، یک، 5/0 و 25/0 به ترتیب در PV6/0،PV7/0، PV6/0 و PV9/0 برابر حجم منفذی رخ داد. این مقادیر در تیمارهای با کشت چمن به ترتیب برابر با PV 7/0، PV0/1، PV9/0 و PV0/1 شد. بر اساس نتایج در صورتی که هدف کاهش انتقال باکتری به اعماق خاک باشد باید از ذرات کود 25/0 و 5/0 میلی متر استفاده نمود و اگر هدف تأخیر انداختن انتقال باکتری به اعماق خاک باشد می توان از اندازة ذرات کود یک و دو میلی متر استفاده کرد. کشت گیاه چمن سبب افزایش باکتری انتقال یافته شد.

نانوذرات آهن صفر ظرفیتی طی سال های اخیر به دلیل دارا بودن خواص منحصر و قابلیت بالا در حذف آلاینده های مختلف مانند یون کروم شش ظرفیتی از محیط های شنی و آب مورد استفاده قرار گرفته اند. در این مطالعه از روش احیای شیمیایی سولفات آهن توسط بوروهیدرید سدیم برای سنتز نانوذرات آهن صفر ظرفیتی استفاده گردید. خصوصیات نانوذرات آهن صفر ظرفیتی توسط دستگاه های میکروسکوپ الکترونی روبشی، میکروسکوپ الکترونی عبوری و زتاسایزر تعیین شد. جهت پایدارسازی نانوذرات آهن صفر ظرفیتی از پلیمر سبز، طبیعی و غیرسمی گوارگام و نیز پلیمر زیست تخریب پذیر پلی اکریل آمید استفاده شد. میزان پایداری نانوذرات آهن صفر ظرفیتی سنتز شده از طریق محاسبه مقادیر پتانسیل زتا و قطر هیدرودینامیک نانوذرات سنتز شده توسط دستگاه زتا سایزر تعیین گردید. به منظور مقایسه تأثیر تیمارهای مختلف بر انتقال نانوذرات آهن صفر ظرفیتی و احیای کروم شش ظرفیتی در ستون های شن از آزمایش های فاکتوریل جداگانه 3*3 در قالب طرح کاملاً تصادفی با دو فاکتور و سه تکرار استفاده گردیده و مقایسات میانگین از طریق آزمون دانکن در سطح احتمال 5 درصد انجام شد. شبیه سازی انتقال نانوذرات آهن صفر ظرفیتی توسط نرم افزار هیدروس یک بعدی و مدل سینتیک جذب-واجذب تک مکانی در ستون های شن انجام گردید. نتایج نشان داد که با افزایش غلظت اولیه کروم و غلظت نانوذرات، درصد احیای کروم شش ظرفیتی به ترتیب کاهش و افزلیش یافت. همچنین با افزایش قدرت یونی و غلظت نانوذرات، انتقال آنها در ستون های شن کاهش یافت. نتایج حاکی از آن بود که نانوذرات آهن صفر ظرفیتی با پوشش پلی اکریل آمید، گوارگام و بدون پوشش به ترتیب دارای بیشترین کارایی در احیای یون کروم از محیط متخلخل بودند. نتایج حاصل از منحنی های رخنه انتقال نانوذرات آهن صفر ظرفیتی سنتز شده نشان داد که با افزایش مقادیر غلظت نانوذرات (1، 2 و 3 گرم در لیتر) و قدرت یونی (1، 10 و 100 میلی مولار)، مقادیر غلظت نسبی (C/C0) نانوذرات آهن صفر ظرفیتی سنتز شده کاهش یافته و بیشترین درصد انتقال نانوذرات سنتز شده به ترتیب در غلظت نانوذرات برابر 1 گرم در لیتر و قدرت یونی 1 میلی مولار کلرید رخ داد. همچنین نانوذرات آهن صفر ظرفیتی با پوشش های پلی اکریل آمید، گوارگام و بدون پوشش به ترتیب بیشترین تا کمترین مقادیر غلظت نسبی و انتقال نانوذرات را به خود اختصاص دادند.