بررسی اثر دمای پیرولیز بر کیفیت بیوچار ماکروجلبک قهوه ای Padina australis Hauck و ارزیابی کارایی آن در حذف کادمیوم

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشکده علوم و فنون دریایی- دانشگاه هرمزگان- ایران
2 دانشگاه قم
3 گروه باغبانی دانشگاه هرمزگان
10.22034/jpr.2024.8305.3309
چکیده
بیوچار ماده‌ای غنی از کربن که به‌طور گسترده‌ای برای حذف وکاهش فعالیت فلزات سنگین، استفاده می‌شود. در این پژوهش به‌بررسی اثر دمای بهینه، ویژگی‌های فیزیکیوشیمیایی و اصلاح خاک پرداختیم. بیوچار در سه دمای 300، 400 و 500 درجه سانتی‌گراد با استفاده از ماکروجلبک قهوه‌ای Padina australis Hauck تولید شد و با توجه به نتایج بازده بیوچار به ترتیب 016/70، 36/66 و 42درصد، میزان اسیدیته به ترتیب 75/8، 19/9 و 1/10، کربن آلی به ترتیب 33/19، 12/21، 05/23 درصد، هدایت الکتریکی به ترتیب 18/3، 83/3و 5/5 میلی زمینس بر متر و طیف مادون قرمز، بیوچار در دمای 500 درجه سانتی‌گراد جهت اصلاح خاک آلوده مورد استفاده قرار گرفت. کادمیوم با سطح (4/0 میلی‌گرم بر کیلوگرم) و بیوچار 500 با سطح (8 گرم بر کیلوگرم) به خاک اضافه و به مدت صفر، پانزده و سی روز انکوبه شدند. نتا‌یج نشان داد با افزایش تعداد روز انکوبه کربن کل 12درصد ، مواد آلی 20 درصد، اسیدیته 1/8 و هدایت الکتریکی5/2 میلی زمینس بر متر افزایش یافت. فعالیت آنزیمی کاتالاز خاک با افزودن بیوچار 500، در روز صفر بالاترین 30 و در روز سی پایین‌ترین 15 میکرومول پراکسید هیدروژن بر گرم-ساعت و همچنین میزان کادمیوم خاک در روز صفر 44/0 و در روز سی 21/0 میلی‌گرم بر کیلوگرم مشاهده شد. بنابراین بیوچار تولید شده در دمای 500 قابلیت تثبیت، اصلاح خصوصیات فیزیکو شیمیایی خاک و غیر فعال کردن فلز کادمیوم را دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

Investigating the effect of pyrolysis temperature on the quality of biochar produced from the brown macroalgae Padina australis Hauck and evaluating its efficiency in amending cadmium-contaminated soil.

نویسندگان English

Maryam Soltani 1
Morteza Yousefzadi 2
Narges Amrollahi biuki 1
Abdolmajid Mirzaalian dastjerdy 3
Musa Keshavarz 1
1 Faculty of Marine Sciences and Techniques - University of Hormozgan- Iran
2 University of Qom
3 Department of Horticulture, University of Hormozgan , Iran
چکیده English

Biochar is a substance that is rich in carbon and is commonly used to remove or reduce the activity of heavy metals. The ideal temperature, physicochemical characteristics, and impacts of soil amendments were examined in this study. The macroalgae Padina australis Hauck was used to make biochar at three different temperatures: 300, 400, and 500 degrees Celsius. The yield of biochar produced was 70.16%, 66.36%, and 42%, respectively, according to the data. The percentages of organic carbon were 19.33%, 21.12%, and 23.05%, respectively, and the acidity was 8.75, 9.19, and 10.1%. 3.18, 3.83, and 5.5 millisiemens per meter, respectively, were the electrical conductivities. Using 500 degrees Celsius, biochar was created and then applied to contaminated soil. Biochar 500 has an 8-gram level per kilogram and 4.0 milligrams of cadmium per kilogram. Were incorporated into the soil, followed by 0–15 and 30 days of incubation. The findings demonstrated that total carbon rose by 12%, organic matter by 20%, acidity by 1.8%, and electrical conductivity by 2.5 millisiemens per meter as the number of incubation days increased. With the addition of biochar 500, the soil's catalase enzyme activity peaked on day zero at 30 micromoles of hydrogen peroxide per gram-hour, and it peaked on day thirty at 15 micromoles of hydrogen peroxide per gram-hour. On day zero, the soil had 44.0 milligrams of cadmium per kilogram, and on day thirty, it had 21.0 milligrams. Thus, biochar produced at 500 degrees Celsius can deactivate cadmium metal, improve, and stabilize the physicochemical properties

کلیدواژه‌ها English

Biochar
Heavy Metal
Brown Macro-algae
Optimum temperature
Catalase
دوره 39، شماره 1
بهار 1405
صفحه 91-116

  • تاریخ دریافت 12 آذر 1402
  • تاریخ بازنگری 03 تیر 1403
  • تاریخ پذیرش 27 شهریور 1403