تقدیر از متوسطه 2 فرزانگان 6

در نهمین جشنواره پروژه های دانش آموزی تبیان

پژوهشگران جوان متوسطه 2 فرزانگان 6 به مدیریت سرکار خانم طاهره کردی در نهمین دوره جشنواره پروژه‌های دانش آموزی تبیان حضور داشتند.

پروژه ی حذف نیترات از پساب با استفاده از آفتاب گردان از این مدرسه جزء تقدیری های سمینارهای این دوره از جشنواره شد. صنم علیلو و هلیا صداقت پژوهشگران عزیزی هستند که این پروژه را با راهنمایی سرکار خانم سوده عابدینی انجام داده اند. در زیر خلاصه ای از این پژوهش ارایه می گردد.

مقدمه:

نیترات یک ماده شیمایی خطرناک و اکسیده ترین حالت نیتروژن است که در سیستم های طبیعت یافت می شود. این ماده به عنوان یکی از منابع مهم آلودگی، تهدیدی جدی برای محیط زیست و اکوسیستم های آبی محسوب می شود. فاضلاب کارخانه های صنعتی، که دارای نیتروژن آلی هستند، در خاک دفع می شود.

در اثر فعالیت های میکروارگانیسم خاک، نیتروژن آلی ابتدا به آمونیوم تبدیل می شود ولی به مرور بخشی از یون آمونیوم به نیتریت و سپس نیترات تبدیل می شود و از آن جا که لایه های سطحی خاک قادر به نگه داری این ترکیبات نیستند این مواد به آب های زیرزمینی راه یافته و آن را آلوده می کنند.

مهم ترین پیامد افزایش نیترات در بدن، تبدیل آن به نیتریت است این ماده در بدن منجر به بروز عارضه ی کبودی می شود که طی این بیماری نیتریت هموگلوبین را به متهوگلوبین، که ظرفیت اکسیژن رسانی کمتری دارد، تبدیل می کند در نتیجه میزان اکسیژن رسانی در سطح بدن کاهش می یابد.

به علاوه اگر میزان نیتریت در بدن از این هم بیشتر شود، موجب بروز آسفیکسیا (قطع نفس) خواهد شد. علاوه بر عوامل بالا این ماده در بدن موجب پیدایش اختلالاتی چون سرطان دستگاه گوارش، ایجاد ناهنجاری های مادرزادی بر روی جنین، افزایش اندازه غده تیروئید و ایجاد گواتر، افزایش فشار خون، بروز بیماری های وابسته به انسولین و کاهش عملکرد فیزیولوژی عصبی می شود.

تقدیری متوسطه 2 فرزانگان 6، حذف نیترات از پساب

یکی از روش های حذف این یون خطرناک از آب، روش تبادل یونی است. تبادل یونی یک واکنش برگشت پذیر است که در آن یون های یک محلول با یون های دارای بار الکتریکی مشابه موجود روی زمین تعویض می گردند.

نیترات در آب از بار منفی برخوردار است بنابراین می توان آن را توسط رزین های آنیونی از آب حذف نمود. وقتی که رزین یون های قابل تبادل خود را از دست داد، نیاز به احیا دارد.

روش دیگر حذف نیترات رقیق کردن است. زمانی که برای تأمین آب جهت توزیع در یک سامانه آبرسانی، امکان استفاده از چند منبع آب خام یا کیفیت های متفاوت وجود داشته باشد، بحث رقیق سازی قابل اجرا خواهد بود. به طور معمول غلظت های بالاتر از حد مجاز نیترات در منابع آب زیرزمینی مشاهده می شود و در مقابل، آب های سطحی اغلب دارای غلظت نیترات کمتری هستند.

از این رو در یک سامانه آبرسانی می توان از اختلاط آب های سطحی با آب های زیرزمینی که دارای غلظت های متفاوتی از نیترات می باشند، برای تعدیل این آلاینده استفاده نمود.

سومین روش حذف نیترات از آب اسمز معکوس است. در فرایند اسمز معکوس آب با فشار زیاد از یک سری غشاء نیمه تراوا عبور داده می شود. این فشار خارجی از فشار اسمزی طبیعی بیشتر است در نتیجه مولکول های کوچک تر از منافذ غشا، عبور می کنند در حالی که مولکول های بزرگ تر، قادر به عبور از غشا نیستند و سپس در جریانی جانبی از کنار غشا عبور داده شده و دفع می گردند.

در این فرایند، میکروارگانیسم ها نیز از آب حذف می شوند. به طور کلی این فرآیند برای شیرین کردن آب های شور به کار می رود ولی در سال های اخیر برای حذف آلاینده های خاص نظیر نیترات مورد توجه قرار گرفته است. اسمز معکوس یک روش تصفیه فیزیکی و نوعی فیلتراسیون است که نیاز به مواد شیمایی ندارد.

طی انجام این پروژه، نیترات موجود در پساب دست ساز کلسیم نیترات 70 میلی گرم در لیتر به روش گیاه پالایی حذف گردید بدین منظور از ساقه خرد شده گیاهان آفتابگردان و ذرت استفاده شد و پس از اجرای طرح میزان حذف نیترات توسط ذرت و آفتابگردان به ترتیب 84% و 91% محاسبه شد.

تعریف واژه ها:

نیترات: اکسیده ترین حالت نیتروژن است که در آب موجود است و میزان بیشتر از 50 میلی گرم در لیتر آن در آب خطراتی را در پی دارد.

گیاه پالایی: تکنیک پالایشی است که شامل جذب، تغییر شکل، تجمع و یا تصعید آلاینده ها با کمک گیاهان برای زدودن آلودگی های آب، خاک و هوا می باشد. این روش را برای زدودن آلودگی های نفتی نیز به کار می برند.

پساب: به باقی مانده آب مصرفی در هر فرایندی پساب گفته می شود.

برای آگاهی بیشتر اینجا کلیک کنید تا اطلاعات بیشتری کسب کنید. دانلود