میز خدمت الکترونیک
دوره ویراستاری

  اخبار و اعلانات

 آمار

تعداد نشریات127
تعداد شماره‌ها7,238
تعداد مقالات77,634
تعداد مشاهده مقاله161,102,665
تعداد دریافت فایل اصل مقاله120,794,942
برومند, مهری, بهمنیار, محمد علی, قاجار سپانلو, مهدی, عمادی, سید مصطفی. (1405). بهینه سازی حذف نیترات، اوره و آمونیوم از پساب‌های کشاورزی با استفاده از برخی جاذب‌های آلی و معدنی اصلاح شده. , 16(1), 109-126. doi: 10.22059/jwim.2026.404969.1271
مهری برومند; محمد علی بهمنیار; مهدی قاجار سپانلو; سید مصطفی عمادی. "بهینه سازی حذف نیترات، اوره و آمونیوم از پساب‌های کشاورزی با استفاده از برخی جاذب‌های آلی و معدنی اصلاح شده". , 16, 1, 1405, 109-126. doi: 10.22059/jwim.2026.404969.1271
برومند, مهری, بهمنیار, محمد علی, قاجار سپانلو, مهدی, عمادی, سید مصطفی. (1405). 'بهینه سازی حذف نیترات، اوره و آمونیوم از پساب‌های کشاورزی با استفاده از برخی جاذب‌های آلی و معدنی اصلاح شده', , 16(1), pp. 109-126. doi: 10.22059/jwim.2026.404969.1271
برومند, مهری, بهمنیار, محمد علی, قاجار سپانلو, مهدی, عمادی, سید مصطفی. بهینه سازی حذف نیترات، اوره و آمونیوم از پساب‌های کشاورزی با استفاده از برخی جاذب‌های آلی و معدنی اصلاح شده. , 1405; 16(1): 109-126. doi: 10.22059/jwim.2026.404969.1271

بهینه سازی حذف نیترات، اوره و آمونیوم از پساب‌های کشاورزی با استفاده از برخی جاذب‌های آلی و معدنی اصلاح شده

مدیریت آب و آبیاری
دوره 16، شماره 1، تیر 1405، صفحه 109-126    اصل مقاله (1.07 M)
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/jwim.2026.404969.1271
نویسندگان
مهری برومند؛ محمد علی بهمنیار* ؛ مهدی قاجار سپانلو؛ سید مصطفی عمادی
گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده علوم زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران.
چکیده
به منظور بررسی کارآیی جاذب‌های آلی و معدنی در حذف ترکیبات نیتروژنه از برخی جاذب‌های آلی در دسترس( شامل 7 جاذب: کاه و پوسته برنج، بایوچارکاه و پوسته برنج تهیه شده در دو دمای 300 و 600 درجه سانتی‌گراد و لئوناردیت) و معدنی(شامل 3 جاذب: بنتونیت، پامیس و زئولیت) در کاهش ترکیبات نیتروژنه (نیترات، اوره و آمونیوم) استفاده گردید. جهت افزایش کارایی و مقایسه، جاذب‌ها به صورت ساده، اصلاح شده با اسید و با آهن در دو اسیدیته مختلف (2pH= و 6pH=) به کار گرفته شدند. نتایج نشان داد بایوچار تهیه شده از کاه برنج در دمای 600 درجه سانتی‌گراد و اصلاح شده با آهن در 2=pH با جذب حدود 79 درصدی نیترات از آب بهترین جاذب برای حذف نیترات از آب در میان تمامی جاذب‌های آلی و معدنی مورد مطالعه در این پژوهش بود. بایوچار کاه برنج تهیه شده در 600 درجه سانتی‌گراد و اصلاح شده با آهن در 6 pH=، بیشترین میزان اوره را حذف کرد و زئولیت اصلاح شده با اسید نیز با جذب 92 درصدی آمونیوم بهترین عملکرد را نشان داد. لذا حذف موثر و کارآمد ترکیبات نیتروژنه بوسیله این جاذب‌ها صورت پذیرفت و اصلاح بوسیله اسید و آهن توانست قابلیت حذف این جاذب‌ها را بهبود بخشد. در نتیجه می‌توان از آن‌ها به عنوان روشی ارزان و در دسترس جهت حذف آلاینده‌ها از منابع آبی بهره برد.
کلیدواژه‌ها
حذف آلاینده‌ها؛ بایوچار؛ کاه برنج؛ لئوناردیت و بنتونیت
مراجع
  1. Ahmad, M., Rajapaksha, A. U., Lim, J. E., Zhang, M., Bolan, N., Mohan, D., Vithanage, M., Lee, S., & Ok, Y. S. (2014). Biochar as a sorbent for contaminant management in soil and water: A review. Chemosphere, 99, 19-33. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2013.10.071
  2.  Akbarizadeh, M., Daghbandan, A., Abbasi Sourki, B., Rahbar Masouleh, F., & Falkadehi, A. (2022). Removal of iron and manganese from water sources using tea leaves and rice straw. Water and Wastewater Journal, 33(2), 1-16. https://doi.org/10.22093/wwj.2022.281340.3131 (In Persian)
  3. Arabi, F., & Asgari, G. (2013). Nitrate removal from aqueous solution using surfactant-modified zeolite (HDTMA-Br). In Proceedings of the 16th National Conference on Environmental Health, Tabriz. (In Persian)
  4.  Bhatnagar, A., & Sillanpää, M. (2017). Removal of natural organic matter (NOM) and its constituents from water by adsorption – A review. Chemical Engineering Journal, 326, 365–388.
  5.  Britto, D. T., & Kronzucker, H. J. (2002). NH₄⁺ toxicity in higher plants: A critical review. Journal of Plant Physiology, 159(6), 567-584. https://doi.org/10.1016/S0176-1617(02)80265-3
  6. Chen, B., Chen, Z., & Lv, S. (2011). A novel magnetic biochar efficiently sorbs organic pollutants and phosphate. Bioresource Technology, 102(2), 716-723. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2010.08.067
  7. Crini, G., & Lichtfouse, E. (2019). Advantages and disadvantages of techniques used for wastewater treatment. Environmental Chemistry Letters, 17, 145-155. https://doi.org/10.1007/s10311-018-0785-9
  8.  Darajeh, N., Alizadeh, H., Leung, D. W. M., Nodeh, H. R., & Rezania, S. (2021). Application of modified spent mushroom compost biochar (SMCB/Fe) for nitrate removal from aqueous solution. Toxics, 9(11), 277. https://doi.org/10.3390/toxics9110277
  9. Darezereshki, E., Bakhtiari, F. & Rahmani, M. (2023). Adsorption removal of nitrate by a novel magnetic zeolite adsorbent (zeolite/γ-Fe2O3 nanocomposite) in solution. Nanotechnology for Environmental Engineering, 8, 153-166. https://doi.org/10.1007/s41204-022-00294-6
  10. Dindarloo, K., Sheikh-Mohammadi, H., & Jamali, H. (2021). Optimization of nitrate removal from drinking water using pumice modified with magnesium chloride by Box–Behnken design. Preventive Medicine Journal, 18(4), 56-68. (In Persian)
  11.  Diyantitelki, R., Kahe, D., & Zazuli, M. (2012). Efficiency of clinoptilolite zeolite for ammonium removal from contaminated waters. University of Mazandaran Medical Sciences Journal, 22(97), 250-256. (In Persian)
  12. Eslami, A., Yazdanbakhsh, A. R., Asadi, A., & Ghadimi, M. (2014). Removal of nitrate from drinking water using acid-modified natural clay. Water and Wastewater Journal, 25(91), 127-134. (In Persian)
  13. Fang, C., Zhang, T., Li, P., Jiang, R. F., & Wang, Y. C. (2014). Application of magnesium modified biochar for phosphorus removal and recovery from swine wastewater. International Journal of Environmental Research and Public Health, 11(9), 9217-9237. https://doi.org/10.3390/ijerph110909217
  14. Hashemi, S. A., Shah-Nazari, A., Sadeghzadeh, F., & Khanlari, K. (2016). Rice husk efficacy for nitrate removal from aqueous solution. In Proceedings of the National Irrigation and Drainage Congress of Iran. Available at: SID. (In Persian)
  15. Heaney, N., Ukpong, E., & Lin, C. (2020). Low-molecular-weight organic acids enable biochar to immobilize nitrate. Chemosphere, 240, 124872. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2019.124872
  16. Hosseini, P., & Bakhshandeh-Moghadam, F. (2024). Effect of magnetic field on nitrate adsorption from nitrate solutions using pumice. Abkhan Journal (Scientific-Promotional), 16(1). (In Persian)
  17. Huang, H., Wang, X., Xue, W., Yang, H., & Chen, H. (2022). Enhanced ammonium removal by iron-modified humic substances: Mechanisms and applications. Journal of Environmental Chemical Engineering, 10(1), 106980. https://doi.org/10.1016/j.jece.2021.106980
  18. Jahani, F., Sadeghi, R., & Shakeri, M. (2023). Ultrasonic-assisted chemical modification of a natural clinoptilolite zeolite: Enhanced ammonium adsorption rate and resistance to disturbing ions. Journal of Environmental Chemical Engineering, 11(5), 110354. https://doi.org/10.1016/j.jece.2023.110354
  19. Khajavi Shojaei, S., Moazeni, A., Norouzi Masir, M., & Taghavi Zahed Kelā‘i, M. (2019). Kinetics and isotherms of nitrate and ammonium adsorption from aqueous solution using date-palm biochar. Iranian Journal of Soil and Water Research, 50(8), 2009-2021. https://doi.org/10.2295/ijswr.2019.274777.668111. (In Persian)
  20. Kizito, S., Wu, S., Kirui, W. K., Lei, M., Lu, Q., Bah, H., & Dong, R. J. (2015). Evaluation of slow pyrolyzed wood and rice husks biochar for adsorption of ammonium nitrogen from piggery manure anaerobic digestate slurry. Science of the Total Environment, 505, 102-112. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2014.09.096
  21. Latifah, O., Ahmed, O. H., & Majid, N. M. A. (2017). Enhancing nitrogen availability from urea using clinoptilolite zeolite. Geoderma, 306, 152-159. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2017.07.012
  22. Laird, D. A., Fleming, P. D., Wang, B., Horton, R., & Karlen, D. L. (2010). Biochar impact on nutrient leaching from a Midwestern agricultural soil. Geoderma, 158(3-4), 436-442.
  23. Li, X., & Shi, J. (2022). Simultaneous adsorption of tetracycline, ammonium and phosphate from wastewater by iron and nitrogen modified biochar: Kinetics, isotherm, thermodynamic and mechanism. Chemosphere, 239, 133574. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2022.133574
  24.  Li, Y., Shao, J., Wang, X., & Deng, Y., (2014). Characterization of modified biochars derived from bamboo pyrolysis and their utilization for target Component (Furfural) Adsorption. Energy & Fuels, 28(8), 5119-5127. https://doi.org/10.1021/ef500725c
  25. Malkoutian, M., Jafarzadeh-Haqiqifard, N. A., Hosseini, H., & Mousavi, S. G. (2010). Ammonium removal from aqueous solutions using pumice under static and dynamic conditions: Influential parameters. In Proceedings of the 13th National Conference on Environmental Health, Kerman, 1-3 November. (In Persian)
  26. Marzi, M., Farahbakhsh, M., & Salah, Kh. (2016). Kinetics and isotherms of nitrate adsorption from aqueous solution using biochar. Danesh Ab va Khāk (Water and Soil Science), 26(1), 145-158. (In Persian)
  27. Min, L., Zhongsheng, Z., Zhe, L., & Haitao, W. (2020). Removal of nitrogen and phosphorus pollutants from water by FeCl₃-impregnated biochar. Ecological Engineering, 149, 105792. https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2020.105792
  28. Mirzadeh-Ahari, Sh. Sh., Mahvi, A., Jalilzadeh Yingjeh, R., Dadban Shahamat, Y., & Takdastan, A. (2021). A novel method for ammonium removal from drinking water using modified zeolites combined with catalytic ozonation. Tolou-e Behdasht, 20(2), 89-104. Available at: SID. (In Persian)
  29. Mishra, P. C., & Patel, R. K. (2009). Use of agricultural waste for the removal of nitrate-nitrogen from aqueous medium. Journal of Environmental Management, 90(1), 519-522. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2007.12.003
  30. Muscarella, S. M., Badalucco, L., Cano, B., Laudicina, V. A., & Mannina, G. (2021). Ammonium adsorption, desorption and recovery by acid and alkaline treated zeolite. Bioresource Technology, 341, 125812.https://doi.org/10.1016/j.biortech.2021.125812
  31. Nabizadeh, S., Sadeghzadeh, F., Jalili, B., & Emadi, M. (2018). Adsorption of methylene blue by biochar, soil and biochar-treated soil from aqueous solutions. Journal of Soil and Water Conservation, 25(6), 281-292. https://doi.org/10.22069/jwsc.2019.14913.3002. (In Persian)
  32. Ng, T. L., Wayland Eheart, J., Cai, X., Braden, J. B., & Czapar, G. F. (2014). Agronomic and stream nitrate load responses to incentives for bioenergy crop cultivation and reductions of carbon emissions and fertilizer use. Journal of Water Resources Planning and Management, 140(1), 112-120. https://doi.org/10.1061/(ASCE)WR.1943-5452.0000320
  33. Ren, Z., Jia, B., Zhang, G., Fu, X., Wang, Z., Wang, P., & Lv, L. (2020). Study on adsorption of ammonia nitrogen by iron-loaded activated carbon from low temperature wastewater. Chemosphere, 262, 127895. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2020.127895
  34. Safwat, S. M., & Matta, M. E. (2018). Adsorption of urea onto granular activated alumina: A comparative study with granular activated carbon. Journal of Dispersion Science and Technology, 39(12), 1699-1709. https://doi.org/10.1080/01932691.2018.1461644
  35. Samsuri, W. A., Sadegh-Zadeh, F., & She-Bardden, J. B. (2013). Adsorption of As(III) and As(V) by Fe-coated biochars and biochars produced from empty fruit bunch and rice husk. Journal of Environmental Chemical Engineering, 1(4), 981-988.
  36. Song, Z., Lian, F., Yu, Z., Zhu, L., Xing, B., & Qiu, W. (2014). Synthesis and characterization of a novel Fe–Mn binary oxide–biochar composite for efficient removal of lead and cadmium from aqueous solution. Environmental Science & Technology, 48(9), 4985-4992. https://doi.org/10.1021/es405057w
  37. Tang, Y., Alam, M. S., Konhauser, K. O., Alessi, D. S., Xu, S., Tian, W., & Liu, Y. (2019). Influence of pyrolysis temperature on production of digested sludge biochar and its application for ammonium removal from municipal wastewater. Journal of Cleaner Production, 209, 927-936. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.10.269
  38. Uchimiya, M., Chang, S., & Klasson, K. T. (2011). Screening biochars for heavy metal retention in soil: Role of oxygen functional groups. Journal of Hazardous Materials, 190(1-3), 432-441. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2011.03.063
  39. Urbańczyk, E., Sowa, M., & Simka, W. (2016). Urea removal from aqueous solutions—a review. Journal of Applied Electrochemistry, 46, 1011-1029. https://doi.org/10.1007/s10800-016-0997-2
  40. Wang, Z., Guo, H., Shen, F., Yang, G., Zhang, Y., Zeng, Y., Wang, L., Xiao, H., & Deng, S. (2015). Biochar produced from oak sawdust by Lanthanum (La)-involved pyrolysis for adsorption of ammonium (NH₄⁺), nitrate (NO₃⁻), and phosphate (PO₄³⁻). Chemosphere, 119, 646-653. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2014.07.084
  41. Wang, S., & Peng, Y. (2010). Natural zeolites as effective adsorbents in water and wastewater treatment. Chemical Engineering Journal, 156(1), 11-24. https://doi.org/10.1016/j.cej.2009.10.029
  42. Wang, Y., Song, X., Xu, Z., Cao, X., Song, J., Huang, W., Ge, X., & Wang, H. (2021). Adsorption of Nitrate and Ammonium from Water Simultaneously Using Composite Adsorbents Constructed with Functionalized Biochar and Modified Zeolite. Water, Air, & Soil Pollution, 232(198). Doi: 10.1007/s11270-021-05145-9
  43. Xia, Y., Lu, D., Qi, Y., Chen, H., Zhao, Y., Bai, Y., Zhu, L., Geng, N., Xu, C., & Hua, E. (2022). Removal of nitrate from agricultural runoff in biochar electrode-based biofilm reactor: Performance and enhancement mechanisms. Chemosphere, 301, 134744. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2022.134744
  44. Zameni, L., Sadeghzadeh, F., Jalili, B., & Bahmanyar, M. (2024). Nitrate adsorption from aqueous solution by biochar and iron-coated biochar. Modeling and Management of Water and Soil, 4(1), 70-84. https://doi.org/10.22098/MMWS.2023.12082.1203. (In Persian)
  45. Zhang, M., Song, G., Gelardi, D. L., Huang, L., Khan, E., Mašek, O., & Ok, Y. S. (2020). Evaluating biochar and its modifications for the removal of ammonium, nitrate, and phosphate in water. Water Research, 186, 116303. https://doi.org/10.1016/j.watres.2020.116303
  46. Zhao, X., Su, Y., Lei, Z., Wang, H., Hu, E., Hu, F., Wang, Q., Xu, L., Fan, S., Liu, X., & Hao, X. (2023). Adsorptive removal of beryllium by Fe-modified activated carbon prepared from lotus leaf. Environmental Science and Pollution Research, 30(7), 18340-18353. https://doi.org/10.1007/s11356-022-23415-9
  47. Zhou, Y., Gao, B., Zimmerman, A. R., Fang, J., Sun, Y., & Cao, X. (2017). Sorption of heavy metals on chitosan-modified biochars and its biological effects. Chemical Engineering Journal, 307, 1095-1101.
  48. Zhou, H.-D., Wang, C.-Y., Wang, Q., Xu, B.-X., Zhu, G. (2024). Efficiency, mechanism and application prospect of ammonium adsorption and desorption over a sodium-acetate-modified synthetic zeolite. RSC Advances, 14(25), 17843-17854. https://doi.org/10.1039/d4ra01547a
آمار
تعداد مشاهده مقاله: 133
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 110





سامانه مدیریت نشریات علمی. قدرت گرفته از سیناوب