بررسی لخته سازی فلزات سنگین در خودپالایی مصب رودخانه شفارود

نوع مقاله: مقاله اصلی

نویسندگان

1 دانشیار، گروه مهندسی محیط زیست، دانشکده محیط‌زیست، پردیس دانشکده های فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران

2 دانش آموخته کارشناسی ارشد، گروه مهندسی محیط‌زیست دانشکده محیط‌زیست پردیس دانشکده های فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران

3 دانشجوی کارشناسی ارشد رشته مهندسی محیط زیست دانشکده محیط زیست پردیس دانشکده‌های فنی دانشگاه تهران، تهران، ایران

چکیده

مصب یک رودخانه­ به­دلیل شرایط خاص فیزیکی و شیمیایی، می­تواند در زمان مخلوط شدن آب شیرین رودخانه و آب‌شور دریا، ساختار و غلظت فلزات سنگین موجود در آب رودخانه را تحت تأثیر قرار دهد. اختلاط آب‌شور و شیرین، در خود­پالایی و ترسیب فلزات سنگین نقش اساسی دارد. در پژوهش حاضر، خود پالایی عناصر سنگین Cd, Co, Ni, Cr و Pb در زمان مخلوط شدن آب شیرین رودخانه شفارود و آب‌شور دریای خزر در مصب آن رودخانه، در شرایط آزمایشگاهی و با کنترل پتانسیل کاهش، pH، DO و شوری، موردمطالعه و بررسی قرارگرفت. میزان لخته­سازی فلزات در مصب رودخانه بدین شرح بود: کبالت (6/92%) > نیکل (4/73%) > کروم = سرب (6/66%) > کادمیم (2/62%). همچنین الکترو­لخته­سازی با استفاده از دو الکترود قائم با آرایش تک‌قطبی تحت ولتاژ 6 و V 12 بررسی شد. بر اساس نتایج حاصله، الگوی الکترولخته­سازی فلزات تحت جریان V 6 به‌صورت کروم (2/22%) < کبالت (7/27%) < کادمیم (62%) < سرب (4/94%) < نیکل (5/95%) و تحت جریان V 12 به‌صورت کروم (0%) < کبالت (6/35%) < کادمیم (4/64%) < نیکل (8/92%) < سرب (4/94%) است. همچنین pH  و Eh از عوامل کنترل‌کننده لخته­سازی Ni و Pb بودند و DO از پارامترهای مؤثر بر حذف Cd  طی اختلاط مصبی بود. این در حالی است که شوری و EC اثر معکوس بر این فرآیند داشتند طوری‌که با افزایش شوری و EC، لخته­سازی تمامی عناصر موردمطالعه کاهش یافت.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Assessing Heavy Metal Coagulation in Autopurification at the Estuary of Shafarood River

نویسندگان [English]

  • Abdoreza Karbassi 1
  • Shima Shamkhali chenar 2
  • Sepehr Parsa 3
1 Associate Professor, Department of Environmental Engineering, Faculty of Environment, Campus Faculties of Engineering, University of Tehran, Tehran, Iran
2 Alumni, Department of Environmental Engineering, Faculty of Environment, Campus Faculties of Engineering, University of Tehran, Tehran, Iran
3 M.Sc. Student, Department of Environmental Engineering, Faculty of Environment, Campus Faculties of Engineering, University of Tehran, Tehran, Iran
چکیده [English]

Due to its particular physical and chemical conditions, river estuary can affect the structure and concentration of heavy metals present in river water at the time of mixing freshwater and seawater. The mixing of saline and fresh water plays an essential role in autopurification and sedimentation of heavy metals. In the present study, the autopurification of Cd, Co, Ni, Cr and Pb elements was assessed during mixing of Caspian Sea and Shafarood River freshwater in its estuary under laboratory conditions and through controlled potential reduction, pH, DO, and salinity. The rate of heavy metal flocculation at the estuary was Cd (62.2%)

کلیدواژه‌ها [English]

  • Autopurification
  • Electrocoagulation
  • estuary
  • heavy metals
  • Shafarood
Akbal F. and Camci S. (2011). Copper, chromium and nickel Removal from metal plating wastewater by electrocoagulation. Desal., 269, 214-222.

 

Bagheri H., Sharmad T., Kheirabadi V., Darvish Bastami K. and Bagheri, Z. (2001), Measurement and evaluation of heavy metal contamination in Gorganroud river sediments. Oceanograph., 2, 5 [In Persian].

 

Bayati A. and Karbassi A. (2012) Investigating the flocculation of Heavy elements during estuaries blending in the south of Iran. Sci. Technol. Environ., 14, 3 [In Persian].

 

Bayati A., Karbassi A., Hassani A., Monavari S. M. and Moattar, F. (2010a); Role metal species in flocculation rate during estuarine mixing. Int. J. Environ Sci, 7(2), 327-336

 

Chen, G. (2004). Electrochemical technologies in wastewater treatment. Sep. Purif. Technol. 38, 11- 41.

 

Chen X. Chen G. and Yue P. (2000). Separation of pollutants from restaurant wastewater by electrocoagulation. Sep. Purif. Technol., 19, 65-76.

 

Day J., Hall C., Kemp W. and Yenz-Arancibia A. (1989), Estuarine ecology. New York U.S.A.: John Wiley.

 

Duinker J. and Nolting, R. (1977) Dissolved and particulate trace metals in the operating cost of electrocoagulation. Can J. Chem Eng., 72, 1007-1012.

 

Karbassi A., Heidari, M. and Ayaz Gh. (2015). Investigation of self-purification of heavy metals during mixing of river water with seawater. Nat. Environ., 69, 1, 171-181 [In Persian].

 

Karbassi A. R. Nouri J. Nabi Bidhend, G. R. and Ayaz G. O. (2008b). Behavior of Cu, Zn, Pb, Ni and Mn during mixing of freshwater with Caspian seawater. Desalination, 229 (1-3), 118-124.

 

Koren J. P. F. and Syversen U. (1995). State-of-the-art electroflocculation. Filtr. Sep., 32(2), 153-146.

Langmuir D. (1977). Aqueous environmental geochemistry. Prentic-Hall.

 

Marefat A., Karbassi A. and Sereshti H. (2016) Investigating the behavior of heavy metals during the sediment mixing of the Sefidrud River with the Caspian Sea. Environ. Sci., 15, 51-62 [In Persian].

 

Pritchard D. W. (1967). What is estuary: Physical viewpoints, estuaries, G.H. lauff (Ed). American association for advanced of science, Washington, D. C. Publication No. 83.

 

Sholkovitze E. R. (1976). Flocculation of dissolved organic and inorganic matter during the mixing river water and seawater. Geochim. Cosmochim., 40 (7), 831-845.

 

Sholkovitze E. R. and Copland D. (1981). The coagulation, solubility and adsorption properties of Fe, Mn, Cu, Ni, Cd, Co and humic acids on river water. Geochim. Cosmochim. Acta, 45, 181-189.

 

Young R. (2001). Geo-environmental engineering – contaminated soils, Pollutant fate and Ylitigation, CRC Press

 

Bazrafshan E. and Mahvi A. (2006). Application of electrocoagulation process using aluminum electrodes for removal of heavy metal cadmium from aqueous environments, Tabib Shargh, 9, 1[In Persian].