شیرین‌سازی آب دریای خزر با نانوذرات سیلیس برای مصارف کشاورزی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استاد دانشکدۀ محیط‌زیست و انرژی، واحد علوم و تحقیقات تهران، دانشگاه آزاد اسلامی

2 استادیار دانشکدۀ محیط‌زیست و انرژی، واحد علوم و تحقیقات تهران، دانشگاه آزاد اسلامی

3 کارشناس ارشد محیط‌زیست، دانشکدۀ محیط‌زیست و انرژی، واحد علوم و تحقیقات تهران

چکیده

در سال‌های اخیر رشد سریع جمعیت کرۀ زمین و به دنبال آن استفادۀ بیش از حد از منابع آب شیرین جهان را با بحران کمبود آب شیرین مواجه کرده است. در سواحل شمالی کشور، با وجود اراضی وسیع کشاورزی و کاهش شدید سطح آب‌های زیرزمینی، تاکنون اقدامات جدی درزمینۀ شیرین‌سازی آب دریای خزر در مقیاس وسیع انجام نشده است. در این تحقیق شیرین‌سازی آب دریای خزر برای مصارف کشاورزی با نانوذرات سیلیس با قطر ذرات کوچک‌تر از 50 نانومتر بررسی شده است. با انجام‌دادن آزمایش‌های اولیه، مقدار هریک از پارامترهای مورد مطالعه شامل هدایت الکتریکی، سدیم، پتاسیم، کلسیم، منیزیم و کدورت آب دریای خزر اندازه‌گیری شد و سپس با استفاده از دستگاه جار تست دوزهای گوناگون نانوذرات سیلیس و محدودۀ وسیعی از اسیدیته‌ها آزمایش شد. نتایج این تحقیق نشان داد که مقدار دوز 45/0 گرم بر لیتر نانوذرات سیلیس مقدار دوز بهینه و 10=pH مقدار اسیدیتۀ بهینه برای شیرین‌سازی آب دریای خزرند. همچنین، نتیجۀ این تحقیق حاکی از اثر فوق‌العادۀ نانوذرات سیلیس بر غلظت پارامترهای مورد مطالعه است و مقدار غلظت هریک از آنها، به‌خصوص مقادیر سدیم و پتاسیم که از مهم‌ترین عوامل شوری آب‌اند، را به زیر حد تشخیص رسانده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Desalination of Caspian Sea water by silica nano-particles for agricultural usage

نویسندگان [English]

  • Faramarz Moattar 1
  • Farideh Atabi 2
  • Neda Darvish 3
1 Prof., Graduate School of Environment and Energy, Science and Research Branch, IAU, Tehran, Iran
2 Assistant Prof., Graduate School of Environment and Energy, Science and Research Branch, IAU, Tehran, Iran
3 M.Sc. in Environmental Science, Graduate School of Environment and Energy, Science and Research Branch, IAU, Tehran, Iran
چکیده [English]

In the recent years, rapid growth of the world’s population and overutilization of fresh water resources have caused fresh water shortage crisis in the world. In spite of the agricultural activities in the Northern beaches of Iran and also severe decrease of the ground water level, it still has not taken any effective measures to desalinate Caspian Sea water in large scale. In this research, desalination of Caspian Sea water by Silica Nano-Particles with the diameter less than 50 nano meters for agricultural usage has been studied. In this study, by primary experiments the concentrations of the studied parameters including Electrical Conductivity (EC), Sodium (Na), Potassium (K), Calcium (Ca), Magnesium (Mg) and Turbidity of the sea water raw sample were measured. By useing of Jar Test, various dosages of Silica Nano- Particles and the wide ranges of pH were examined. The results show that the 0.45 gr/lit of Silica Nano-Particles is the optimum dosage and pH=10 is the optimum pH for desalinating of Caspian Sea water. Meanwhile, the results revealed the extraordinary effect of Silica Nano-Particles on the studied parameters and has reduced their concentrations significantly so that the concentrations of Na, K which are the most important factors for water salinity, reached to zero.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Caspian Sea
  • coagulant
  • Desalination
  • optimum dosage
  • silica nano-particles