پاکسازی لکه نفتی با انواع جاذب های طبیعی

سیزدهمین دوره از پروژه های دانش آموزی تبیان نیز با یاری خداوند و حضور پر شور شما دوستان و علاقمندان به پایان رسید اما کار ما هنوز تمام نشده است! این دوره نیز همچون سال های گذشته دوستان بسیاری با ثبت طرح ها و ایده های خلاقانه خود در منوی "پیشنهاد موضوع" ما را در ارتقای تنوع پروژه ها یاری نموده اند. هم چون گذشته بر آن شدیم تا با گردآوری این ایده های جالب، علاوه بر قدر دانی از این دوستان نوآور، زمینه ای را برای ایده پروری سایر پژوهشگران علاقمند فراهم آوریم. فراموش نکنید که ما همیشه منتظر طرح های جدید شما عزیزان هستیم.

نام ایده: پاکسازی لکه نفتی با انواع جاذب های طبیعی
نام ارائه دهنده/دهند گان: اطلس ماهر، آیلین اصغری، دریا حمزه، دایانا خدایی، نیایش کیانی
زمینه و نوع پروژه: محیط زیست شیمی
درجه سختی: دشوار
نام مدرسه: مجتمع آموزشی حضرت معصومه

چکیده پروژه
هدف دانش آموزان از پژوهش حاضر یافتن روشی مناسب، کم هزینه و سازگار با محیط زیست برای پاکسازی آلودگی های نفتی از آب است. با توجه به نفت خیز بودن کشور ایران و دسترسی به آب دریا حل این مشکل می تواند بسیاری از مشکلات زیست محیطی آب در کشور را از بین ببرد.

 مقدمه
در جهان امروز، مسئله آلودگی، یکی از مهم ترین و حادترین مشکل تمدن انسانی است و نقش انسان در آلودگی محیط زیست بسیار چشم گیر است. نفت یکی از مهمترین منابع انرژی و مواد کمیاب برای پلیمرهای سنتزی و شیمیایی در پهنه جهان است. در طول مدت کشف، انتقال، ذخیره سازی و استفاده، خطر لکه های نفتی و پاشیده شدن وجود دارد. نفت پاشیده شده طعم و بوی نامطبوع دارد و علاوه بر آثار زیست محیطی بر صنعت توریست و اقتصاد تاثیر منفی می گذارد. روش های متعددی برای حذف آلودگی های نفتی در محیط زیست ارائه شده است. یکی از این روش ها استفاده از مواد جاذب می باشد. معمولا بیشترین جاذب های تجاری استفاده شده جاذب های سنتزی ساخته شده از پلی پروپیلن یا پلی اورتان هستند. آن ها خواص هیدروفوبیک و الفینی خوبی دارند. اما تجزیه ناپذیری زیستی آن ها یک زیان مهم و جدی است.

ضایعات کشاورزی به دلیل داشتن خواص ضدآبی و الفینی میزان جذب سطحی عالی دارند و معمولا ارزان و در دسترس هستند. از این جاذب های طبیعی که زیست تخریب پذیرند می توان برای پاک کردن لکه های نفتی استفاده کرد. در این تحقیق سبوس برنج، کاه گندم، خاک اره و باگاس نیشکر به عنوان جاذب طبیعی برای جذب نفت خام، بنزین معمولی و گازوئیل مورد آزمایش قرار گرفتند. برای افزایش ظرفیت جذب جاذب مواد جاذب طبیعی فرآوری گردید. با فرآوری ضایعات کشاورزی محصولی تولید شد که می تواند بیش از 9 برابر وزن خود نفت جذب کند این مواد جاذب پس از جذب مواد نفتی به هم می چسبند و پراکنده نمی شوند و پس از جمع آوری و دفع به راحتی تجزیه می گردد. به سادگی می توان این محصول را به صورت حصیر یا ورقه به منظور کاربرد آسان و جمع آوری سریع آن درآورد و حتی می توان از این خامه جمع آوری شده به عنوان سوخت یا ماده اولیه برای تولید سایر فرآورده های شیمیایی استفاده کرد.

 هدف
هدف دانش آموزان از پژوهش حاضر یافتن روشی مناسب، کم هزینه و سازگار با محیط زیست برای پاکسازی آلودگی های نفتی از آب است. با توجه به نفت خیز بودن کشور ایران و دسترسی به آب دریا حل این مشکل می تواند بسیاری از مشکلات زیست محیطی آب در کشور را از بین ببرد.

روش
پژوهش حاضر از لحاظ هدف کاربردی و از لحاظ روش از نوع پژوهش های آزمایشی بود. در پژوهش حاضر دانش آموزان ابتدا به مطالعه روش های مختلف پاکسازی آلودگی نفتی پرداختند. سپس آب دریا را به طور مصنوعی طبق روش پژوهش رولند تهیه کردند. برای این کار نمک های کلرید سدیم، سولفات سدیم، کلرید پتاسیم و سدیم بیکرومات را به اندازه لازم به آب مقطر اضافه کردند. در مرحله بعد به آماده سازی جاذب پرداختند. چای، ذرت و شلتوک از بازار خریداری شد و برگ درخت چنار خشک از باغچه ها جمع آوری شد. جاذب ها (تفاله چای، شلتوک، پوست ذرت و برگ خشک) چندین بار با آب شستشو داده شدند تا گرد و غبار و آلودگی ها از آن ها جدا شوند و سپس در دمای محیط به مدت یک هفته خشک شدند و قبل از آزمایش با دست کمی خرد شدند. البته پوست ذرت به علت داشتن بافت محکم با قیچی ریز شد. برای دستیابی به بیشترین میزان جذب، تأثیر زمان تماس مؤثر بر جذب بررسی شد و میزان جذب محاسبه شد. از هر یک از جاذب ها به طور جداگانه به بشر حاوی آب دریا و نفت خام اضافه شد و با دست بشرها هر از گاهی آرام تکان داده شدند و در زمان های مشخص جاذب با اسپاتول برداشته شد و کنار دیوار بشر نگه داشته شد تا نفت اضافی جذب نشده خارج شود و سپس دو بار بر روی کاغذ صافی قرار داده شد تا آب جذب شده آن خارج شود. جاذب حاوی نفت توزین شد و از رابطه زیر ظرفیت جاذب محاسبه شد.

  مهارت های کسب شده
1. آشنایی با شیوه انجام کار گروهی
2. آشنایی با شیوه های جستجو در اینترنت
3. آشنایی با شیوه انجام پژوهش و نوشتن مقاله
4. آشنایی با نحوه ارائه گزارش عملکرد
5. آشنایی با روش ایده یابی (توفان مغزی)
6. آشنایی با مهارت کاربرد ابزار و وسایل مورد نیاز
7. آشنایی با پروپوزال نویسی
8. آشنایی با نحوه انجام آزمایش

 دانش آموزان در پژوهش حاضر سعی در حذف چه چیزی از آب داشتند؟ آلودگی نفت
1. آلودگی نفت
2. کربن دی اکسید
3. متان
4. هیچکدام
 
مطالب مرتبط:
پیدا کردن راهی برای پاکسازی لکه های نفتی و تجزیه فوم ها (یونولیت)
به دنبال باکتری

تهیه کننده: مهدی رحمانی - تنظیم کننده: محبوبه همت