خلاصه اختراع :

سالانه فعالیت های غیراصولی كشاوزی و صنعتی مقادیر زیادی از تركیبات آلاینده ی آلی و معدنی را به طور مستقیم یا غیرمستقیم به خاك و آب های زیرزمینی وارد می كنند و منجر به آلودگی آن ها و در نتیجه وارد شدن به چرخه غذایی موجودات زنده می شوند. در نتیجه عملیات پاكسازی برای این مناطق آلوده مورد نیاز است. از جمله موادی كه برای اصلاح خاك های آلوده استفاده می ود پودرهای آهن صفر ظرفیتی است. پاكسازی مناطق آلوده با استفاده از نانوپودرهای آهن نسبت به روش های سنتی نه تنها كم هزینه تر بوده بلكه با محیط زیست سازگارتر است. نانوپودرهای آهن صفر ظرفیتی قادرند به مدت طولانی در سوسپانسیون آبی باقی مانده و در این مدت محل آلوده را كه می تواند شامل خاك های آلوده، رسوبات فرسایشی و ضایعات جامد باشد، از طریق واكنش های اكسایش و كاهش و یا جذب و رسوب كاملا پاكسازی نمایند. با توجه به كمبود مطالعات در زمینه پاكسازی خاك های آلوده در منابع علمی خارجی و داخلی با استفاده از نانوفناوری این پایان نامه با هدف تثبیت فلزات سنگین در خاك های آهكی و با استفاده از خصوصیات منحصر به فرد نانو ذرات آهن انجام می شود. كاربرد نانوپودرهای آهن برای كاهش آلودگی محیط زیست از تركیبات آلاینده آلی و معدنی در تمام دنیا به عنوان روشی ارزان و مقرون به صرفه شناخته شده است و می تواند جایگزین روش های سنتی باشد و هم اكنون توسط پژوهشگاه صنعت نفت تولید می گردد. با توجه به این كه فرآیند تصفیه فاضلاب ها و رهاسازی آن ها به محیط زیست در ایران با استانداردهای جهانی فاصله دارد و در حال حاضر در كشور مشكل آلودگی خاك های كشاورزی و به دنبال آن محصولات كشت شده در این زمین ها وجود دارد، نتایج این پایان نامه می تواند راه حلی آسان و اقتصادی - با تزریق نانوپودرهای آهن در فاضلاب كارخانجات، آب های زیرزمینی و یا سیستم آبیاری اراضی كشاورزی - جهت رفع این مشكل به همراه داشته باشد. آهن یكی از عناصر ضروری برای رشد گیاهان بوده و در واكنش های فتوسنتزی نقش به سزایی دارد. با محدود شدن مقدار آهن قابل دسترس، جذب رقابت بین سیستمهای متابولیسمی نیازمند به آهن، كمبود تركیبات دارای پیوند با آهن را موجب می شود. كمبود آهن و بعضی از عناصر كم مصرف گیاهان و غیر قابل جذب بودن آنها در خاكهای آهكی از مشكلات اصلی تولید محصولات كشاورزی می باشد. اولین نشانه كمبود آهن زردی و كلروز بین رگبرگهای جوان است. عارضه كلروز آهن در خاكهای آهكی متداول بوده،همچنین رطوبت زیاد و دمای سرد خاك كلروز آهن را تشدید می كند. درختان رشد یافته در خاكهای آهكی یا خاكهای دارای PH بالاتر از 7/7 ممكن است دچار كلروز آهن شوند و لذا از كمبود آهن اغلب به عنوان كلروز آهكی یاد می شود. اكسیدهای آهن آمورف و فری هیدراتها، مخصوصا در PH قلیایی مانند خاكهای كربناتی حلالیت آهن در خاك را به مقدار زیاد كنترل می كنند. PH خاك، كانیهای حاوی آهن در خاك را به شدت زیر تأثیر قرار می دهد. حلالیت آهن 3 به ازای هر واحد افزایش در PH معادل 1000 برابر كاهش یافته و غیرقابل دسترس می شود. گئوتایت، هماتیت و فری هیدرات به صورت نانوذره اجزاء مهم خاك، رسوبات و جریان های زهكشی می باشند. این ذرات یك ظرفیت جذب برای فلزاتی مانند آرسنیك، و كرومیوم در سرب و جیوه و سلیسیم دارند.