حذف فلز سنگین نیکل از خاک شالیزارهای دشت سیلاخور لرستان با استفاده از فرایند احیای الکتروکینتیکی

زمینه و هدف: مصرف کودهای شیمیایی در صنعت کشاورزی بعنوان یکی از روش های افزایش محصول شناخته شده است که همین مساله می تواند منجر به افزایش ریسک ورود آلاینده های شیمیایی به چرخه غذایی انسان شود. هدف این پژوهش، امکان سنجی و ارزیابی حذف فلز سنگین نیکل از خاک شالیزارهای استان لرستان است.روش بررسی: نمونه برداری از 15 ایستگاه و بصورت تصادفی از مناطق کشت برنج در دشت سیلاخور استان لرستان انجام شد و میزان غلظت اولیه و غلظت نهایی نیکل در مقاطع مختلف نمونه ها، و همچنین میزان حذف آلاینده از نمونه‌ها پس از استفاده از روش اصلاح الکتروکینتیک و آماده‌سازی نمونه‌ها با استفاده از دستگاه طیف‌‌‌سنج نشری پلاسمای جفت شده القایی (icp-oes) در سه راکتور با طول‌هایcm 5، 10 و 15 اندازه گیری و محاسبه شد. یافته‌ها: نتایج نشان داد که استفاده از روش اصلاح الکتروکینتیک در کاهش غلظت فلز سنگین در نمونه خاک کشاورزی موثر بوده است و میزان نیکل موجود در خاک را تا حدود مجاز استاندارد خاک سازمان محیط زیست ایران (mg/kg 50)، کاهش داده است. مقادیر اولیه فلز سنگین نیکل در خاک شالیزار در نمونه مرکب برابرmg/kg 108 بوده است که بهترین راندمان حذف آن پس از انجام آزمایشات در ناحیه کاتد و آند به ترتیب برابر با 90/84 و 93/75 درصد گردید.نتیجه‌گیری: سلامت و کیفیت محصولات کشاورزی به استفاده از خاک سالم در محدوده استانداردهای زیست محیطی بستگی دارد. نتایج مطالعه حاضر نشان داد که فرایند ekr قادر به خروج نیکل از محیط خاک بوده و در نتیجه انجام فرایند، غلظت آلاینده به مقدار مجاز و حتی پایین‌تر از استاندارد کیفی خاک سازمان حفاظت محیط زیست ایران رسیده است.

Removal of nickel from paddy soil by electrokinetic reclamation process, a case study of Silakhor plain (Lorestan)

Background and Objective: Application of chemical fertilizers in agricultural industry is known as one of the methods of crop enhancement. However, chemical fertilizers application can lead to an increased risk of chemical pollutants entering the human food cycle. The aim of current research was feasibility study and evaluation of nickel from paddy soils in Lorestan province.Materials and Methods: Sampling was done from 15 stations and randomly from rice cultivation areas in Silakhor plain of Lorestan province. Then, electrokinetic modification method was carried out in three reactors with lengths of 5, 10 and 15cm. After sample preparation, the initial and final concentration of nickel were measured and calculated using inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES).Results: The results showed that electrokinetic modification method was effective in reducing the concentration of heavy metals in agricultural soil samples and reduced the amount of nickel in soil to the permissible limits of the Iranian soil national standards (50 mg/kg). The initial values of nickel in paddy soil of composite samples were 108 mg/kg. Nickel maximum removal efficiency of 90.84% and 93.75% were observed in cathode and anode regions, respectively.Conclusion: The health and quality of agricultural products depend on the use of safe soil within the limits of environmental standards. The results of this study showed that the EKR process is able to remove nickel from soil. As a result of the present process, nickel concentration has reached the permissible amount and even lower than the soil quality standard set by the Iranian Environmental Protection Agency.