مقایسه کارائی ذرات آهن صفر ظرفیتی در اندازه نانو و میکرو در تجزیه علف کش آترازین در خاک

مقالات آماده انتشار

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• یاسر نیک پرست ¹
• محمد حسن راشد محصل ²
• رضا قربانی ²

¹ فردوسی مشهد

² دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد

10.22067/jpp.v0i0.24876

چکیده

به منظور امکان سنجی پالایش آترازین در خاک در شرایط آزمایشگاهی و مقایسه آن با پودر آهن رایج آزمایشی با طرح فاکتوریل و با پایه کاملا تصادفی انجام گرفت. فاکتورهای مورد مطالعه، دو نوع پودر آهن در مقیاس میکرو و نانو و در چهار سطح 0، 1 ، 2 و 5 گرم در 100 گرم خاک آلوده به 30 میلی گرم آترازین بودند. نمونه گیری ها در بازه های زمانی یک روز، یک هفته و دو هفته انجام گرفت. پس از استخراج آترازین و قرائت آن توسط دستگاه HPLC، داده ها توسط نرم افزار Mstatc، آنالیز گردید. نتایج آنالیز داده ها نشان داد که سطوح اصلی آزمایش در سطح 01/0 دارای اختلاف معنا دار بودند. که اگر چه هر دو نوع پودر میکرو و نانو آهن صفر ظرفیتی آترازین را در خاک تجزیه کردند اما بین این دو تیمار اختلاف معنا داری وجود داشت و میزان تجزیه توسط نانو پودر آهن بیشتر بود. نانو پودر آهن توانست آترازین را به مقدار بیشتری از پودر آهن میکرو تجزیه نمایدو با افزایش مقدار پودر آهن در طی زمان سطوح پودر مصرفی دارای اختلاف معنا داری بودند و با افزایش مقدار پودر، میزان آترازین تجزیه شده نیز افزایش یافت. نتایج نشان داد استفاده از نانو پودر برای تجزیه آترازین در خاک کاملا قابل توصیه است.

کلیدواژه‌ها

• : نانوذرات آهن
• تجزیه علف کش
• نانو پالایش

موضوعات

• علف های هرز

---

عنوان مقاله [English]

Atrazine degradation in soil by using Zero Valent Iron Nanoparticles

نویسندگان [English]

• yaser nikparast ¹
• Mohammad Hassan Rashed Mohassel ²
• Reza Ghorbani ²

¹ Ferdowsi university of Mashhad

² Ferdowsi university of Mashhad

چکیده [English]

The feasibility of atrazine degradation with nano zero valent iron and it is comparison with iron powder was investigated. The experimental design was factorial with completely random design. Studied Factors were two types of soils, acidic and non-acidic, two types of iron powder, micro-and nano-scale at four concentrations, 0, 1, 2 and 5 grams in 100 grams of soil contaminated by 30 mg of atrazine. Sampling intervals were one day, one week and two weeks. After extraction of atrazine the concentration was measured by HPLC and data were analyzed by Mstatc software. The result showed that the main factors (Iron type, concentration and soil type) caused a significant difference. Although both types of micro-and nano iron powder were able to remediate atrazine in soil, but the differences between these two treatments was significant and the rate of decomposition by nano iron powder was higher. Atrazine degradation with zero valent iron nano particles was higher in acidic soil. The highest degradation rate was belonging to treatment with 5 grams of nano scale iron and the lowest observation was the control with no iron powder in non-acidic soil. It is concluded that the use of nano zero valent iron for atrazine degradation, especially in acidic soils is promising.

کلیدواژه‌ها [English]

• : Zero Valent Iron
• Herbicide degradation
• Nano remediation

مراجع

1. Tomlin, C.D.S., The pesticide manual: a world compendium. 2009: British Crop Production Council.
2. Bishop, C.A., T.V. McDaniel, and S.R. de Solla, g Atrazine in the Environment. Ecotoxicology of amphibians and reptiles, 2009: p. 225.
3. Pathak, R.K. and A.K. Dikshit. Various techniques for Atrazine removal. in Int Conf Life Sci Technol. 2011.
4. Gillham, R.W. and S.F. O'Hannesin, Enhanced degradation of halogenated aliphatics by zero‐valent iron. Ground water, 1994. 32(6): p. 958-967.
5. Zhang, W.-x., Nanoscale iron particles for environmental remediation: an overview. Journal of nanoparticle Research, 2003. 5(3-4): p. 323-332.
6. Zhu, C., et al., Efficient transformation of DDTs with persulfate activation by zero-valent iron nanoparticles: a mechanistic study. Journal of hazardous materials, 2016. 316: p. 232-241.
7. Zhao, X., et al., An overview of preparation and applications of stabilized zero-valent iron nanoparticles for soil and groundwater remediation. Water research, 2016. 100: p. 245-266.
8. Tuček, J.i., et al., Zero-Valent Iron Nanoparticles Reduce Arsenites and Arsenates to As (0) Firmly Embedded in Core–Shell Superstructure: Challenging Strategy of Arsenic Treatment under Anoxic Conditions. ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 2017. 5(4): p. 3027-3038.
9. Ehrsam, M., S.A. Knutie, and J.R. Rohr, The herbicide atrazine induces hyperactivity and compromises tadpole detection of predator chemical cues. Environmental toxicology and chemistry, 2016. 35(9): p. 2239-2244.
10. Alvey, S. and D. Crowley, Influence of organic amendments on biodegradation of atrazine as a nitrogen source. Journal of environmental quality, 1995. 24(6): p. 1156-1162.
11. Chen, J.-L., et al., Effects of pH on dechlorination of trichloroethylene by zero-valent iron. Journal of Hazardous Materials, 2001. 83(3): p. 243-254.
12. Dombek, T., et al., Rapid reductive dechlorination of atrazine by zero-valent iron under acidic conditions. Environmental Pollution, 2001. 111(1): p. 21-27.
13. Satapanajaru, T., et al., Remediation of atrazine-contaminated soil and water by nano zerovalent iron. Water, Air, and Soil Pollution, 2008. 192(1-4): p. 349-359.
14. Zhang, W., Nanoscale iron particles for environmental remediation: An overview. Journal of nanoparticle Research, 2003. 5(3): p. 323-332.
15. Johnson, T.L., M.M. Scherer, and P.G. Tratnyek, Kinetics of halogenated organic compound degradation by iron metal. Environmental science & technology, 1996. 30(8): p. 2634-2640.
16. Liu, L., et al. Effect of pH on Reduction of Nitrobenzene in Groundwater by Zero-Valent Iron. 2009. IEEE.
17. Choe, S., H.M. Liljestrand, and J. Khim, Nitrate reduction by zero-valent iron under different pH regimes. Applied Geochemistry, 2004. 19(3): p. 335-342.
18. Agrawal, A. and P.G. Tratnyek, Reduction of nitro aromatic compounds by zero-valent iron metal. Environmental science & technology, 1995. 30(1): p. 153-160.