تمت مناقشة اطروحة الماجستير الموسومة” الانتزاع التنافسي للرصاص والكادميوم والنيكل من التربة الملوثة باستخدام EDTA وHCl” للطالب اسراء محمد كاطع.في قسم الهندسة البيئية بكلية الهندسة/جامعة بغداد. وقد اشرف على إعداد الأطروحة ا.م.د حاتم عسل كزار.وتألفت لجنة المناقشة من ا.م.د اياد عبد الحمزة فيصل (رئيسا) ا.م.د خالد مرشد عويد (عضوا) ا.م.د جذوة عبدالكريم ابراهيم.بعد امتحان لجنة المناقشة الطالب في محتويات الأطروحة,قررت اللجنة منح الطالب شهادة الماجستير
ملخص بحث الطالب هو كالآتي:
في الدراسة الحالية تم دراسة الانتزاع التنافسي للرصاص ، الكادميوم والنيكل من التربة الملوثة باستخدام (Na2EDTA) Ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt (ملح صوديوم اثيلين داي امين ثلاثي حامض الخليك) و HCl) Hydrochloric acid ) (حامض الهيدروكلوريك) كمحاليل استخلاص .
ان طريقة غسل التربة لازالة المعادن الثقيلة هي واحدة من أكثر طرق المعالجة الملائمة والتي تستخدم خارج وداخل المواقع الملوثة. تمت دراسة نوعين مختلفين من الترب العراقية, النوع الأول (تربة I) يتم تلويثها مختبرياً بواحد أو ثلاثة من العناصر التالية: الرصاص ، الكادميوم ، النيكل حيث كان تركيز الملوث 500 ملغم/كغم ، بينما النوع الثاني (تربة II) فهي تربة ملوثة بالرصاص بصورة طبيعية تم أخذها من مصفى نفط الدورة. وتمت عملية غسل التربة بطريقتين : الاولى باستخدام تجارب الدفعة والثانية باستخدام تجارب العمود .
في تجارب الدفعة التي اجريت على التربة (I) والتربة (II) تم دراسة ظروف مختلفة مثل تركيز المستخلص (Na2EDTA و HCl ( و زمن التماس والرقم الهيدروجيني وسرعة الاهتزاز. اظهرت نتائج تجارب الدفعة على التربة (I) ان الحد الأقصى لكفاءة الإزالة (97 ،88 ،24 )% للـ الكادميوم و الرصاص والنيكل على توالي وزمن توازن (4 ،3 ،4 ) ساعات على التوالي في نظام التلوث بعنصر واحد عند استخدام (0.1) مولاري Na2EDTA ورقم هيدروجيني=4 وسرعة اهتزاز = 200rpm ، و في نظام التلوث بثلاثة عناصر كان الحد الاقصى للكفاءة (83 ، 81 ، 18) % على التوالي وزمن توازن (5 ، 5، 4) ساعات على التوالي . بينما الحد الأقصى لكفاءة الإزالة باستخدام (1) مولاري من HCl عند رقم هيدروجيني =1.08 وسرعة اهتزاز rpm200 كان (98 ،94 ، 55) % على التوالي وزمن توازن (4 ،4 ، 5) ساعات على توالي في نظام التلوث بعنصر واحد و (91،92 ،36) % على توالي وزمن توازن ( 4،5 ،5) ساعات على توالي في حالة نظام التلوث بثلاثة عناصر . اما التربة (II) فكان الحد الأقصى للنسبة المئوية لإزالة الرصاص هي 70% باستخدام (0.1) مولاري من Na2EDTA ورقم هيدروجيني =4 و وسرعة اهتزاز rpm200 وزمن توازن=4 ساعات و 65 % باستخدام (1) مولاري من HCl عند رقم هيدروجيني =1.08 وسرعة اهتزاز rpm 200 وزمن توازن=5 ساعات.
في تجارب العمود التي اجريت على التربة (I) والتربة (II) تم دراسة ظروف مختلفة من تركيز المستخلص Na2EDTA) و HCl ( و زمن التماس و معدلات التدفق . أظهرت نتائج التجارب التي اجريت على التربة (I) ان الحد الأقصى لكفاءة الإزالة (90 ،70 ، 29) % للرصاص والكادميوم والنيكل على التوالي وزمن توازن (6 ،8 ، 8) ساعات على توالي عند استخدام (0.1) مولاري Na2EDTA عند رقم هيدروجيني =4 ومعدل تدفق ml/hr20 في حالة نظام التلوث بعنصر واحد و ( 80، 50 ، 15 ) % على التوالي وزمن توازن ( 8، 6 ، 8 ) ساعات على توالي في حالة نظام التلوث بثلاثة عناصر. بينما الحد الأقصى لكفاءة الإزالة باستخدام (1) مولاري HCl كان (98 ، 78 ،30 ) % على التوالي عند زمن توازن (8 ) ساعات في نظام التلوث بعنصر واحد و (88 ، 52 ، 25) % على التوالي وزمن توازن (6 ، 8 ، 8) ساعات على توالي في نظام التلوث بثلاثة عناصر عند رقم هيدروجيني1.08 ومعدل تدفق ml/hr 20 ماعدا في حال عنصر الكادميوم ml/hr30 في حالة التلوث بثلاثة عناصر. اما في التربة (II) كان الحد الأقصى لكفاءة الإزالة 78 % عند استخدام (0.1) مولاري Na2EDTA ورقم هيدروجيني =4 ومعدل تدفق ml/hr30 وزمن توازن=8 ساعات و5 7 % عند استخدام (1) مولاري HCl و رقم هيدروجيني 1.08 ومعدل تدفق ml/hr 20 وزمن توان=10 ساعات.
اثبتت تجارب العمود إن حجم المستخلص المطلوب لتحقيق كفاءة إزالة عالية يكون اقل من حجم المستخلص في تجارب الدفعة ولكنه يتطلب زمن تماس أطول .
تم تطبيق البيانات والنتائج العملية المستحصلة من تجارب الدفعة والعمود في أربعة نماذج رياضية ) First order , Parabolic diffusion , Two constant و Elovich ) ، وتبين إن نموذج (Parabolic diffusion ) هو النموذج الرياضي الافضل لتمثيل البيانات والنتائج العملية للتربة (I ).
ملخص بحث الطالب هو كالآتي:
في الدراسة الحالية تم دراسة الانتزاع التنافسي للرصاص ، الكادميوم والنيكل من التربة الملوثة باستخدام (Na2EDTA) Ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt (ملح صوديوم اثيلين داي امين ثلاثي حامض الخليك) و HCl) Hydrochloric acid ) (حامض الهيدروكلوريك) كمحاليل استخلاص .
ان طريقة غسل التربة لازالة المعادن الثقيلة هي واحدة من أكثر طرق المعالجة الملائمة والتي تستخدم خارج وداخل المواقع الملوثة. تمت دراسة نوعين مختلفين من الترب العراقية, النوع الأول (تربة I) يتم تلويثها مختبرياً بواحد أو ثلاثة من العناصر التالية: الرصاص ، الكادميوم ، النيكل حيث كان تركيز الملوث 500 ملغم/كغم ، بينما النوع الثاني (تربة II) فهي تربة ملوثة بالرصاص بصورة طبيعية تم أخذها من مصفى نفط الدورة. وتمت عملية غسل التربة بطريقتين : الاولى باستخدام تجارب الدفعة والثانية باستخدام تجارب العمود .
في تجارب الدفعة التي اجريت على التربة (I) والتربة (II) تم دراسة ظروف مختلفة مثل تركيز المستخلص (Na2EDTA و HCl ( و زمن التماس والرقم الهيدروجيني وسرعة الاهتزاز. اظهرت نتائج تجارب الدفعة على التربة (I) ان الحد الأقصى لكفاءة الإزالة (97 ،88 ،24 )% للـ الكادميوم و الرصاص والنيكل على توالي وزمن توازن (4 ،3 ،4 ) ساعات على التوالي في نظام التلوث بعنصر واحد عند استخدام (0.1) مولاري Na2EDTA ورقم هيدروجيني=4 وسرعة اهتزاز = 200rpm ، و في نظام التلوث بثلاثة عناصر كان الحد الاقصى للكفاءة (83 ، 81 ، 18) % على التوالي وزمن توازن (5 ، 5، 4) ساعات على التوالي . بينما الحد الأقصى لكفاءة الإزالة باستخدام (1) مولاري من HCl عند رقم هيدروجيني =1.08 وسرعة اهتزاز rpm200 كان (98 ،94 ، 55) % على التوالي وزمن توازن (4 ،4 ، 5) ساعات على توالي في نظام التلوث بعنصر واحد و (91،92 ،36) % على توالي وزمن توازن ( 4،5 ،5) ساعات على توالي في حالة نظام التلوث بثلاثة عناصر . اما التربة (II) فكان الحد الأقصى للنسبة المئوية لإزالة الرصاص هي 70% باستخدام (0.1) مولاري من Na2EDTA ورقم هيدروجيني =4 و وسرعة اهتزاز rpm200 وزمن توازن=4 ساعات و 65 % باستخدام (1) مولاري من HCl عند رقم هيدروجيني =1.08 وسرعة اهتزاز rpm 200 وزمن توازن=5 ساعات.
في تجارب العمود التي اجريت على التربة (I) والتربة (II) تم دراسة ظروف مختلفة من تركيز المستخلص Na2EDTA) و HCl ( و زمن التماس و معدلات التدفق . أظهرت نتائج التجارب التي اجريت على التربة (I) ان الحد الأقصى لكفاءة الإزالة (90 ،70 ، 29) % للرصاص والكادميوم والنيكل على التوالي وزمن توازن (6 ،8 ، 8) ساعات على توالي عند استخدام (0.1) مولاري Na2EDTA عند رقم هيدروجيني =4 ومعدل تدفق ml/hr20 في حالة نظام التلوث بعنصر واحد و ( 80، 50 ، 15 ) % على التوالي وزمن توازن ( 8، 6 ، 8 ) ساعات على توالي في حالة نظام التلوث بثلاثة عناصر. بينما الحد الأقصى لكفاءة الإزالة باستخدام (1) مولاري HCl كان (98 ، 78 ،30 ) % على التوالي عند زمن توازن (8 ) ساعات في نظام التلوث بعنصر واحد و (88 ، 52 ، 25) % على التوالي وزمن توازن (6 ، 8 ، 8) ساعات على توالي في نظام التلوث بثلاثة عناصر عند رقم هيدروجيني1.08 ومعدل تدفق ml/hr 20 ماعدا في حال عنصر الكادميوم ml/hr30 في حالة التلوث بثلاثة عناصر. اما في التربة (II) كان الحد الأقصى لكفاءة الإزالة 78 % عند استخدام (0.1) مولاري Na2EDTA ورقم هيدروجيني =4 ومعدل تدفق ml/hr30 وزمن توازن=8 ساعات و5 7 % عند استخدام (1) مولاري HCl و رقم هيدروجيني 1.08 ومعدل تدفق ml/hr 20 وزمن توان=10 ساعات.
اثبتت تجارب العمود إن حجم المستخلص المطلوب لتحقيق كفاءة إزالة عالية يكون اقل من حجم المستخلص في تجارب الدفعة ولكنه يتطلب زمن تماس أطول .
تم تطبيق البيانات والنتائج العملية المستحصلة من تجارب الدفعة والعمود في أربعة نماذج رياضية ) First order , Parabolic diffusion , Two constant و Elovich ) ، وتبين إن نموذج (Parabolic diffusion ) هو النموذج الرياضي الافضل لتمثيل البيانات والنتائج العملية للتربة (I ).
