بس تم انجاز اطروحة الدكتوراه الطالب “محمد بهجت عبد الكريم” في قاعة المناقشات في قسم الهندسة البيئية عن بحثه الموسوم (اداء الحاجز التفاعلي النفاذ المتعدد الطبقات امعالجة المياه الجوفية الملوثة بايونات النحاس والكادميوم) في يوم الثلاثاء المصادف 12 /5/ 2020 وباشراف الاستاذ الدكتور اياد عبد الحمزة فيصل وتألفت لجنة المناقشة برئاسة الاستاذ الدكتور احمد عبد محمد وعضوية كل من الاستاذ الدكتورعلاء عبد الكريم محمد والاستاذ المساعد الدكتور خالد مرشد عويد والاستاذ المساعد الدكتور سالم حريز جسام و الاستاذ المساعد الدكتورزياد طارق عبد علي. ركز الباحث في هذه الدراسة على امكانية توليد أماكن فعالة جديدة على سطوح الرمل الخامل من خلال زرع حبيبات نانوية من أوكسيد الحديد و/او مواد عضوية بتقنية التنقيع لإنتاج مواد فعالة ممكن ان تستخدم ضمن الحاجر النفاذ. ان المواد المحضرة يمكن ان تستخدم في إعادة تأهيل المياه تحت سطح الارض او أي محلول مائي حاوي على النحاس والكادميوم ولقد تم استخلاص المادة العضوية من خبث مياه الفضلات والذي يعتبر ناتج عرضي من فعاليات معالجة المياه البلدية وعليه فان استخدامها يعد تطبيق لأساسيات الاستدامة وكانت أفضل الظروف المطلوبة لإعداد الرمل المطلي بأوكسيد الحديد (CSIO) متمثلة بالاتي نسبة الرمل للحديد 1:2.5 غم/غم ودرجة حموضة اولية 11 للحصول على أقصى قيم لسعة امتصاص الكادميوم (= 0.8007 ملغم/غم) ومحتوى الحديد (= 1.1459 غم/غم) و استنادًا إلى أعلى قدرة لامتصاص الكادميوم، يجب أن تكون جرعة الرمل 0.4 غم مضافة إلى 50 مل محلول عضوي لتحضير الرمل المغطى بحامض الهيوميك (CSHA) بينما الرمال المطلية بحامض الهيوميك وأوكسيد الحديد (CSHAIO) تحضر عن طريق إضافة 0.25 غم من الرمل و0.5 غم من نترات الحديد إلى 50 مل من المحلول العضوية. ولقد اكدت جميع اختبارات الدفعة والمستمرة إلى أن المواد المحضرة لها فعالية عالي لإزالة النحاس والكادميوم من الطور السائل حيث تجاوزت كفاءات الإزالة في اختبارات الدُفعة نسبة 90٪ عند أفضل ظروف من وقت التلامس، والجرعة المازة، ودرجة الحموضة الأولية والتي تساوي 1 ساعة و1 غم/ 50 مل و7 على التوالي لتركيز أولي قدره 10 ملغم/لتر و200 دورة في الدقيقة سرعة الرج. كما أن نموذج الدرجة الثانية Pseudo يمكن أن يمثل بيانات الامتزاز للأيونات المعدنية قيد الدراسة على CSIO، وعليه فإن الامتزاز الكيميائي سيكون الآلية السائدة في عملية الإزالة. بالإضافة إلى ذلك، فإن الامتزاز الفيزيائي هو السائد لتفاعل أيونات المعادن مع CSHA وCSHAIO لأن بيانات الامتزاز تتبع نموذج Pseudo من الدرجة الأولى كما توصل الباحث من خلال دراسة نتائج دراسات الأيزوثيرم أن نموذج Langmuir هو العلاقة الأكثر ملاءمة لوصف بيانات الامتزاز عند حموضة اولية مختلفة للمحلول المائي وبمعامل ترابط يتجاوز 0.95. أثبتت قدرة الامتصاص القصوى (qmax) أن إزالة أيونات النحاس على المواد المازة المحضرة أكبر من أيونات الكادميوم كما توصل البحث ان اعلى قيم qmax للنحاس على CSIO وCSHA و CSHAIO تساوي 7.9957، 87.4734 و 128.144 ملغم/غم في حين أن هذه القيم للكادميوم على نفس المواد المازة تصل إلى 2.7661 و 18.9512 و 24.67 ملغم/غم على التوالي عند الظروف المثالية. أثبتت اختبارات توصيف CSIO وCSHA وCSHAIO مثل حيود الأشعة، الفحص الطيفي للأشعة، المسح الضوئي، ترسب جزيئات أوكسيد الحديد و/ او حامض الهيوميك النانوية على سطح جزيئات الرمل وداخل المسامات.
بينت اختبارات العمود أن طول عمر المواد المازة CSIO وCSHA وCSHAIO منفردة او مجتمعة سوية ضمن حاجز متعدد الطبقات يزداد مع زياد السمك في تقنية الحاجز القابلة للنفاذ، والذي يتشبع بالأيونات مع الزمن. الحل الحاسوبي لبرنامج كومسول له قدرة جيدة في وصف انتقال أيونات النحاس والكادميوم بالمقارنة مع القياسات المختبرية. تشير هذه القياسات وتنبؤات النموذج الرياضي إلى وجود تأخير في انتشار جبهة الملوث بسبب تناقص كل من التركيز ومعدل الجريان عند سمك معين للحاجز.
