امکان سنجی جذب سطحی نیترات توسط پوکه معدنی از محلول نیتراته در مقیاس آزمایشگاهی

الموضوعات :

فرزاد بخشندگان مقدم ¹ ( گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران. )
پریسا حسینی ² ( گروه علوم مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه سراسری زنجان، زنجان، ایران )

تاريخ الإرسال : 19 الجمعة , ربيع الثاني, 1445 تاريخ التأكيد : 28 الأربعاء , جمادى الثانية, 1445 تاريخ الإصدار : 29 الأحد , شعبان, 1445

الکلمات المفتاحية: جذب سطحی, آلودگی آب, پومیس, محلول نیتراته,

ملخص المقالة :

افزایش جمعیت و افـزايش مصرف غیر اصولی از منابع آبی، مشکلات بسیاری را در راستای تامین آب لازم جهت ادامه حیات بشری ایجاد نموده‏ است. لذا جهت تامين بخشي از آب مورد نياز کشاورزی، استفاده مجدد از آب‏های خاکستری توصیه می‏شود. اغلب روش‏های رفع آلودگی به دلیل هزینه بالا و مشکلات دفع لجن‌‏های تجمع یافته بعد از فرایند تصفیه ‌سازی مقرون به صرفه نیستند. هدف از این پژوهش امکان سنجی جذب سطحی نیترات توسط جاذب پوکه معدنی از محلول نیتراته است. پژوهش حاضر به صورت آزمایش فاکتوریل دو عاملی در قالب طرح کامل تصادفی و در سه تکرار با نمونه‏ برداری از پوکه معدنی با قطرهای 1 سانتی‏متر، 5 سانتی‏متر و دانه بندی 1 تا 5 سانتی‏متر در 45 روز انجام شد. نمونه‏ ها با روش اسپکتروفتومتری در طول موج 470 نانومتر واسنجی شدند. نتایج به دست آمده نشان داد که پوکه معدنی در جذب نیترات از محلول تاثیر داشته است. میزان نیترات تیمار شاهد 88/0 گرم در لیتر در روز اول بود. بیشترین جذب در روز بیستم برای دانه ‏بندی 1 سانتی‏متر مشاهده شد. بدین گونه که در پایان روز بیستم میزان نیترات به 62/0 گرم در لیتر کاهش یافت که این میزان بیانگر 36/0 گرم در لیتر جذب نیترات بود. ولی برای دانه ‏بندی ‏های بزرگتر روز سی‏ ام بیشترین جذب را نشان داد. تیمارهای 5 سانتی‏متر و دانه ‏بندی 1- 5 سانتی متر به ترتیب کاهش (جذب) 19/0 و 27/0 گرم در لیتر نیترات را نسبت به تیمار شاهد نشان دادند. با توجه به نتایج به دست آمده می‏ توان از این منبع ارزان قیمت برای جذب نیترات از محلول نیتراته‌ استفاده کرد. پوکه معدنی مصرف شده، بعنوان اصلاح کننده بافت خاک یا کود، می ‏تواند در سایر مزارع مورد استفاده قرار گیرد.

المصادر:

Alemayehu, E., & Lennartz, B. (2009). Virgin volcanic rocks: kinetics and equilibrium studies for the adsorption of cadmium from water. Journal of Hazardous Materials, 169, 395–401. https://doi.org/10.1016/j.apgeochem.2010.08.009
Arrigo, I., Catalfamo, P., Cavallari, L & Di Pasquale, S. (2007). Use of zeolitized pumice waste as a water softening agent. Journal of Hazardous Materials, 147, 513–517. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2007.01.061
Avatefinejat, G., & Asrari, E. (2017). Investigating the removal of nitrate from the water environment in the process of phytoremediation by Eichhornia crassipes. Iranian Water Resources Research Quarterly, 12(2). https://doi.org/10.3233/AJW-170008. (In Persian)
Avishan, M., Nazari Kudahi, S., & Noorpoor, A. (2020). Determining CO2 absorption efficiency of different process industries on pumice adsorbent modified with TEPA. Environmental Quarterly, 46(2). https://doi.org/10.1016/j.proeng.2016.06.521. (In Persian)
Azizkhani, V., Soltani, M., & Samipourgiri, M. (2023). Nitrate removal study from urban raw sewage (Tehran) by walnut tree sawdust using surface absorption method. Water and Wastewater Science and Engineering Quarterly, 8(2). https://doi.org/10.22112/jwwse.2022.348421.1318. (In Persian)
Bakhshandegan Moghaddam, F., & Hoseini, P. (2022). The quality standard of water pollution and the permissible limit of pollutants and treated effluents. The 3rd International Conference on Architecture, Civil Engineering, Urban Development, Environment and Horizons of Islamic Art in the Second Step Statement of the Revolution. (In Persian)
Damavandi, A., Sadi, H., Naderi mahdiei, K., & Malekian., A. (2023). Evaluation of agricultural water poverty index of Hamadan province and identification of critical components. Two quarterly water and Sustainable Development, 1(10). https://doi.org/10.22067/jwsd.v10i1.2207-1165. (In Persian)
Deganello, F., Liotta, L., Macaluso, A., Venezia, A., & Deganello, G. (2000). Catalytic reduction of nitrates and nitrites in water solution on pumice-supported Pd–Cu catalysts. Applied Catalysis B: Environmental, 24(3-4), 265-273. https://doi.org/10.1016/S0926-3373(99)00109-5
Dindarlou, K., Sheikh mohammadi., & Jamali, H. (2021). Optimization of nitrate removal from drinking water sources by pumice modified with magnesium chloride by applying Benken's box design method. Preventive Medicine Quarterly, 8(4). (In Persian)
Ehsangar, M., Charm, M., & Farokhian, A. (2013). Investigating the possibility of absorbing Nitrate from Ahvaz urban wastewater by means of zeolite columns, activated carbon and sand. Iran's National Environmental Research Conference, Shahid Muftah College, Hamedan. (In Persian)
Eslamian, S S., & Okhravi, S S. (2015). A quantitative look at the phenomenon of climate change and solutions to compromise with it. Scientific Journal of Rain Catchment Surface Systems, 3. (In Persian)
Ganjizadeh, A., & Ashrafizadeh, N. (2017). Determining the optimal conditions for water desalination with the electrodialysis process. Oil Research Journal, 26(4). (In Persian)
Hadadi, S., Eslamkish, T., Dolati, F., Rezapoor, M., Heidartaymeh, M., & Sadeghzadeh, M. (2013). Adsorption of heavy metal cadmium from aqueous solution by natural pumice. The first national conference of new technologies in chemistry and chemical engineering. (In Persian)
Houshmand, M., & Khorrampanah, M. (2021). Smart city solutions to deal with water shortage crisis based on KNX protocol. Quarterly Journal of Water and Wastewater Science and Engineering, 2(6). https://doi.org/10.22112/jwwse.2021.238848.1215. (In Persian)
Kaboodvand, F., Rezaei, H., & Javadpoor, J. (2014). Synthesis of zeolite LTA and absorption of calcium ion from water by it. Ceramic Science and Engineering Quarterly, 3(4). (In Persian)
Kalantaryan, M., & Arzumanyan, A. (2021). Water absorption capacity of irind mine pumice. Journal of Architectural and Engineering Research 1(1). https://doi.org/10.54338/27382656-2021.1-6
Kalaruban, M., Loganathan, P., Shim, W., Kandasamy, J., & Vigneswaran, S. (2018). Mathematical modelling of nitrate removal from water using a submerged membrane adsorption hybrid system with four adsorbents. Applied Sciences, 8(2), 194. https://doi.org/10.3390/app8020194
Mahdavi mazdeh, A., Liaghat, A., & Sheikhmohammadi, Y. (2011). Nitrate removal from agricultural runoff using modified zeolite. Iranian Water Research Journal, 5(1). (In Persian)
Mahvi, A., Heibati, B., Mesdaghinia, A., & Yari, A. (2012). Fluoride adsorption by pumice from aqueous solutions. E-Journal of Chemistry, 9(4), 1843-1853.
Malakootian, M., Jaefarzadeh, N., Hoseini, H., & Mousavi, S G. (2010). Ammonium removal from aqueous solution using pumice adsorbent in static and dynamic conditions. The 13th Environmental Health Conference. (In Persian)
Naseri, S., Heibati, B., Asadi, A., & Golestani, A. (2013). Investigating the effectiveness of modified pumice in removing nitrate from aqueous solutions: Isotherm and adsorption kinetics study. The Journal of Tolo Health Bimonthly, 12(1). (In Persian)
Neshat, A., Rashidi meherabadi, A., Aligardashi, A., & Tajrobekar, O. (2016). Investigating the process of autotrophic denitrification with different sulfur sources in removing nitrate from water. Environmental Quarterly, 42(2). (In Persian)
Noorisepehr, M., Amranen, A., KArimian, K., Zarrabian, M., & Ghaffari, H. (2014). Potential of waste pumice and surface modified pumice for hexavalent chromium removal: Characterization, equilibrium, thermodynamic and kinetic study. Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers, 45(2). 635-645. https://doi.org/10.1016/j.jtice.2013.07.005
Rashad, A. (2019). A short manual on natural pumice as a lightweight aggregate. Journal of Building Engineering, 25. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2019.100802
Rezaei, M. (2022). Water crisis: social dilemma. Water and Wastewater Science and Engineering Quarterly, 4(7). https://doi.org/10.22112/jwwse.2022.330611.1311. (In Persian)
Sedghi, Z., Nadiri, A., Sadegfam, S., Asadi, S., & Say, F. (2023). Non-carcinogenic risk assessment of nitrogen compounds in drinking water supply sources of Mako-Bazargan-Poldasht area. The Journal of Hydrogeomorphology, 34(10). https://doi.org/10.22034/hyd.2023.54394.1668. (In Persian)
Shahveh, S., Sedighi, M., & Mohammadi,M. (2020). New use of combining biological and physical methods to remove nitrate and nitrite from water. Environmental Science and Technology Quarterly, 3(22). (In Persian)
Shirdel, E., Abdollahnejat, A., Raisivand, Sh., Ebrahimi, A., & Jaefari, N. (2017). Investigating the performance of the dilution method to reduce water nitrate in Faridan city. Health System Research Quarterly, 13(4). (In Persian)
Solgi, I., & Orouji, B. (2017). Investigation of nitrate and nitrite concentration in underground water of urban and agricultural areas in Asadabad plain. Iranian Water Resources Research Quarterly, 4(13). (In Persian)
Rice, E. W., Bridgewater, L., & American Public Health Association (Eds.). (2012). Standard methods for the examination of water and wastewater (Vol. 10). Washington, DC: American public health association.
Tabandeh, L., & Zarei, M. (2018). An overview of nitrate concentration in some vegetables and summer production in Zanjan province. Journal of Soil Research, 3(32). https://doi.org/10.22092/ijsr.2018.117826. (In Persian)
Turan, D., Kocahakimoğlu, C., Boyacı, E., Sofuoglu, S., & Eroğlu, A. (2014). Chitosan-Immobilized Pumice for the Removal of As(V) from Waters. Journal of Water, Air, & Soil Pollution, 225.
Zare haghi, D., Neishabouri, M., Sadeghzadeh, M., & Hasanpour, R. (2015). Effect of pumice on soil water holding capacity, growth and yield of spring safflower in rainy conditions. Quarterly Journal of Soil Management and Sustainable Production, 5(3). (In Persian)

نص كامل:



Technical Strategies in Water Systems https://sanad.iau.ir/journal/tsws ISSN (Online): 2981-1449 Winter 2024: Vol 1, Issue 3, 244-254 https://doi.org/10.30486/TSWS.2024.783452

 

Research Article

 

Feasibility study of nitrate surface adsorption by mineral pumice from

nitrate solution on a laboratory scale

 

Parisa Hosseini, Farzad Bakhsangdan Moghadam*

Department of Water Science and Engineering, Faculty of Agriculture, Zanjan University, Zanjan, Iran.

* Corresponding author email: [e-mail]

© The Author)s( 2024

 

Received: 03 Nov 2023

Accepted: 10 Jan 2024

Published: 10 Mar 2024

 

Abstract

The surge in population and imprudent consumption of water resources have created many challenges in securing sufficient water for sustaining human life. To supply part of the water demand for agriculture, the reuse of gray water is recommended. However, many decontamination methods are cost-prohibitive and pose challenges in sludge disposal after purification. The purpose of this research is to evaluate the feasibility of nitrate absorption by a mineral pumice adsorbent from nitrate solutions. The present study was conducted as a two-factor factorial experiment and complete randomized design with three replications. The study involved sampling mineral pumice with diameters of 1 cm, and 5 cm and gradation ranging from 1 to 5 cm over 45 days. The samples were calibrated by spectrophotometric method at a wavelength of 470 nm. Results showed that mineral pumice influenced nitrate absorption from the solution. The amount of nitrate in the control treatment was 0.88 grams per liter on the first day. The highest absorption occurred on the 20th day for the 1 cm soil gradation, resulting in a decrease to 0.62 grams per liter, which indicated 0.36 grams per liter of nitrate absorption. Larger gradations, however, showed the highest absorption on the 30th day. The 5 cm treatments and 1-5 cm gradation showed a reduction (absorption) of 0.19 and 0.27 grams per liter of nitrate, respectively, compared to the control treatment. According to the results, mineral pumice, an economical resource, can be used to absorb nitrate from nitrate solutions. Moreover, the used mineral pumice could find applications as a soil texture modifier or fertilizer in various fields beyond nitrate absorption.

 

Keywords: Surface absorption, Water pollution, Pumice, Nitrate solution

 

مقاله پژوهشی

 

امکان سنجی جذب سطحی نیترات توسط پوکه معدنی از محلول نیتراته در

 مقیاس آزمایشگاهی

 

پریسا حسینی، فرزاد بخشندگان مقدم*

 گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران.

ایمیل نویسنده مسئول:* [e-mail]

© The Author)s( 2024

 

چاپ: 20/12/1402

پذیرش: 20/10/1402

دریافت: 12/08/1402

 

 

 چکیده

افزایش جمعیت و افـزايش مصرف غیر اصولی از منابع آبی، مشکلات بسیاری را در راستای تامین آب لازم جهت ادامه حیات بشری ایجاد نموده‏ است. لذا جهت تامين بخشي از آب مورد نياز کشاورزی، استفاده مجدد از آب‏های خاکستری توصیه می‏شود. اغلب روش‏های رفع آلودگی به دلیل هزینه بالا و مشکلات دفع لجن‌‏های تجمع یافته بعد از فرایند تصفیه ‌سازی مقرون به صرفه نیستند. هدف از این پژوهش امکان سنجی جذب سطحی نیترات توسط جاذب پوکه معدنی از محلول نیتراته است. پژوهش حاضر به صورت آزمایش فاکتوریل دو عاملی در قالب طرح کامل تصادفی و در سه تکرار با نمونه‏برداری از پوکه معدنی با قطرهای 1 سانتی‏متر، 5 سانتی‏متر و دانه بندی 1 تا 5 سانتی‏متر در 45 روز انجام شد. نمونه‏ها با روش اسپکتروفتومتری در طول موج 470 نانومتر واسنجی شدند. نتایج به دست آمده نشان داد که پوکه معدنی در جذب نیترات از محلول تاثیر داشته است. میزان نیترات تیمار شاهد 88/0 گرم در لیتر در روز اول بود. بیشترین جذب در روز بیستم برای دانه‏بندی 1 سانتی‏متر مشاهده شد. بدین گونه که در پایان روز بیستم میزان نیترات به 62/0 گرم در لیتر کاهش یافت که این میزان بیانگر 36/0 گرم در لیتر جذب نیترات بود. ولی برای دانه‏بندی‏های بزرگتر روز سی‏ام بیشترین جذب را نشان داد. تیمارهای 5 سانتی‏متر و دانه‏بندی 1- 5 سانتی متر به ترتیب کاهش (جذب) 19/0 و 27/0 گرم در لیتر نیترات را نسبت به تیمار شاهد نشان دادند. با توجه به نتایج به دست آمده می‏توان از این منبع ارزان قیمت برای جذب نیترات از محلول نیتراته‌ استفاده کرد. پوکه معدنی مصرف شده، بعنوان اصلاح کننده بافت خاک یا کود، می‏تواند در سایر مزارع مورد استفاده قرار گیرد.

کلمات کلیدی: جذب سطحی، آلودگی آب، پومیس، محلول نیتراته

 

 

1-       مقدمه 

آب يكي از ضروري‌ترين منابع براي ادامه حیات بشری محسوب مي‌شود. با توجه به بحران‌هاي آبي به وجود آمده در سال‌هاي اخير و برداشت‌هاي بي‌رويه‌ از منابع آب سطحی و زيرزميني، بايستی آب را يك منبع گران‌بها به حساب آورده و در حفظ هر چه بيشتر آن كوشيد (Hooshmand & Khorrampanah 2021). یکی از منابع مهم تامین آب شیرین، آب‌های زیرزمینی می‌باشند. آب‌هاي زیرزمینی در مناطق خشک و نیمه خشکی مانند ایران، اهمیت بیشتری پیدا می‌کنند زیرا که ايران کشوری خشك با نزولات جوي بسيار كم است، به طوري كه اگر ميانگين بارندگي سالانه در سطح كره زمين (حدود ۸۶۰ ميلي‌متر) با متوسط بارندگي سالانه ايران كه تقريبا رقمي معادل ۲۴۰ ميلي­متر است مقايسه شود، ملاحظه خواهد شد كه بارندگي در ايران كمتر از يك سوم متوسط جهاني است و همچنین این بارندگی‏ها توزیع مکانی و زمانی متغیری را دارا هستند.

به دلیل افزایش بهره‏برداری از حجم محدود منابع آبی، هر روزه دسترسی به آب مرغوب و با کیفیت مناسب برای کشاورزی رو به کاهش است (Eslamian & Okhravi 2015). ‏روند برداشت بی‏رویه آب‏های زیرزمینی از طریق چاه‏های عمیق و نیمه عمیق موجب پیشروی آب شور در سفره‌ها‌ی آب شیرین شده است (Rezaei 2022). با توجه به موارد فوق می‌توان به اهمیت زهاب‌ها‌ی خروجی از زهکش‌ها‌ی سطحی و زیرزمینی پی برد.

فعالیت‌ها‌ی کشاورزی به طور عمده با مصرف آب توأم می‌باشد. این فعالیت‌ها‌ باعث تولید پساب‌ها‌، زه­آب‌ها‌، پسماندها و گازهای آلاینده می‌شوند(Noorisepehr et al., 2014; Arrigo et al., 2023). در صورتی که اکوسیستم‌‌ با مقدار آلاینده‌ بیش از توان پالایش طبیعی خود روبرو گردد، تعادل زیست محیطی دچار بحران می‌گردد (Damavandi et al., 2023). امروزه در اکثر زراعت‌ها‌ ازکودهای شیمیایی جهت افزایش تولید محصول استفاده می‌شود و استفاده بیش از حد و غیر علمی از این کود‌ها‌ سبب آبشویی مواد شیمیایی موجود در کود‌ها‌ شده که این امر یکی از عوامل اصلی آلوده شدن آب‌ها‌ی زیرزمینی به شمار می‌رود (Mahdavi mazdeh et al., 2011).

زمانی که غلظت نیترات درآب آشامیدنی بیش از حد مجاز گردد این آب مهم‌ترین منشا ورود نیترات به بدن می‌شود و سلامتی انسان را به خطر می‏اندازد(Dindarlou et al., 2021). البته به گفته پزشكان نيترات براي انسان سمي نيست و به آساني در بدن جذب و از آن دفع مي‌شود اما عوارض سوء نيترات در انسان در نتيجه احياي آن به وسيله باكتري‌ها‌ي دستگاه گوارش و تبديل آن به نيتريت روي مي‏دهد (Shahveh et al., 2020). پيدايش نيتريت به دو دليل اهميت دارد اول آنكه مي تواند هموگلوبين خون را اكسيده كرده و به متهموگلوبين تبديل كند كه اين ماده عمل اكسيژن رساني به بدن را مختل مي كند و دوم اينكه نيتريت با بعضي آمين‌ها‌ و آميدهاي بدن آميخته شده و باعث پيدايش نيتروزامين كه ماده‌اي سرطانزاست مي‏شود (Deganello et al., 2000; Sedghi et al., 2023). از دیگر بیماری‌ها‌یی که در اثر غلظت‌ها‌ی بالای نیترات وارده به بدن به وجود می‌آیند می‌توان به دیابت کودکان، سرطان‌ها‌ی دستگاه گوارش و مثانه، سقط جنین ناگهانی خانم‌ها‌ی باردار و عدم تکامل جنین اشاره کرد (Turan et al., 2014; Tabandeh & Zaarei 2018). بررسی و مطالعه‌ی گزارش‌ها‌ی موجود در مورد وضعیت غلظت یون نیترات در آب بعضی از شهرهای ایران (تهران، مشهد، رشت، ساری، همدان، اراک و اصفهان) نشان می‌دهد که غلظت نیترات در بیشتر موارد بسیار بالاتر از حد استاندارد است (Solgi & Arouji 2017).

 از روش‌ها‌ی کاهش غلظت نیترات در پساب می‌توان به گیاه پالایی(Avatefinejat & Asrari 2017)، رقیق سازی و هدایت الکتریکی (Shirdel et al., 2017)، تبادل یونی (Kaboodvand et al., 2014)، اسمز معکوس و حذف نیترات توسط جاذب‌ها (Azizkhani et al., 2023)، ‌تقطیرو الکترودیالیز (Ganjizadeh & Ashrafizadeh 2017)، دنیتریفیکیشن (Neshatn et al., 2016) اشاره کرد. اغلب روش‌ها‌ی ذکر شده ‏به دلیل هزینه بالا، ناتوانی در حذف غلظت‌ها‌ی کم یون‌ها‌ی فلزی، مشکلات دفع لجن‌ها‌ی تجمع یافته بعد از فرآیند تصفیه سازی در مقیاس وسیع، مقرون به صرفه نیستند (Kalaruban et al., 2018). طبق مطالعات انجام شده ‏فرایند جذب سطحی یکی از محبوب‏ترین روش‌ها‌ جهت کاهش غلظت آلاینده‌ها‌ی سمی از پساب‌ها‌ی صنعتی محسوب می‌شود (Bakhshandegan Moghaddam & Hoseini 2022). به ویژه اگر جاذب مورد استفاده، یک جاذب ارزان قیمت و کم هزینه باشد و نیازی به مرحله پیش تصفیه نداشته باشد. فرایند جذب سطحی به دلیل هزینه اولیه کم، انعطاف پذیری، راحتی در طراحی عملیات، سهولت عمل، عدم واکنش‏پذیری با آلاینده‌ها‌ی سمی و عدم تشکیل مواد خطرناک حین فرآیند جذب، نسبت به سایر روش‌ها‌ی تصفیه آب، یک روش مناسب ارزیابی شده است. از جمله مهم­ترین جاذب‌ها‌ی کم هزینه و ارزان قیمت می‌توان به پوکه معدنی (پومیس) اشاره کرد (Kalantaryan & Arzumanyan 2021).

پوکه معدنی(پوميس) از تركيبات سنگ‌ها‌ي آتش فشاني است كه غالبا از تركيبات سيليسي به مقدار زياد ‏و ساير مواد معدني به مقدار كمتري تشكيل شده است و نقطه ذوب آن 1342 درجه سانتي­گراد مي باشد. حرارت شدید گرانیت در خلال فعالیت‌ها‌ی ‏آتشفشانی و متعاقبا به سرعت سرد شدن آن سبب به دام افتادن لایه نازکی از هوا درون گرانیت شده و منجر به پدید آمدن شبکه­ای که پومیس نامیده می‌شود، می‌گردد. پومیس به لحاظ ساختاري، از يكسري حفرات نامنظم تشكيل شده است كه برخي از آن­ها بهم متصل و برخي نيز كاملا از هم جدا مي‏باشند. چگالی پوکه معدنی 500 الی 600 کیلوگرم بر متر مکعب می‏باشد. ساختار اسکلتی پومیس اجازه حرکت و ساکن شدن یون‌ها‌ و مولکول‌ها‌ی مختلف به سطح را می‌دهد (Rashad 2019). مطالعات انجام شده نشان داده است كه ساختار سيليسي سطح پومیس با كاتيون‌ها‌ي فلزي پيوند ايجاد مي‏كند و قدرت اين پيوند به حدي است كه با آبكشي نمودن جاذب، فلزات از سطح آن جدا نمي‏شوند. این ترکیب در بهبود خصوصیات فیزیکی بتون و همچنین حذف آلاینده‌ها‌ی محیطی استفاده می‏شود (Hadadi et al., 2013). افزودن پومیس به خاک باعث بهبود شرایط فیزیکی خاک (افزایش تخلخل کل، ظرفیت نگهداشت آب در خاک و جلوگیری از تشکیل سله در سطح خاک) می‏شود که این امر منجر به افزایش رشد و عملکرد گیاه می‏گردد (Zare haghi et al., 2015). در ايران در اغلب نقاط كوهستاني همانند شمال غرب، غرب، مركز و جنوب لايه‌ها‌ي پوکه معدنی وجود داشته و از قیمت فوق العاده پایینی برخوردار است. شکل 1 نمونه‌ا‌ی از پومیس را نشان می‌دهد.

شکل 1. پوکه معدنی (پومیس) 

 

Fig 1. Pumice                                                                                                      

هدف از این پژوهش بررسی تاثیر کارآمدی پوکه معدنی در جذب نیترات از محلول نیتراته در مقیاس آزمایشگاهی می‏باشد.

 

2- مواد و روش‏ها

 

2-1- مشخصات طرح آزمایشی و تیمارهای آزمایش

 

جهت بررسی تاثیر پوکه معدنی در جذب نیترات از زهاب‌ها‌ی کشاورزی آزمایش فاکتوریل دو عاملی در قالب طرح کامل تصادفی و در سه تکرار انجام شد. عامل‌های پژوهش شامل محلول نیترات و پوکه معدنی به عنوان جاذب نیترات با اندازه دانه‌های متفاوت پومیس (دانه‌های 1 سانتی‌متر، 5 سانتی‌متر و لایه‌بندی پومیس با اندازه دانه‌های بین 1 تا 5 سانتی‌متر) بودند. مدت زمان نمونه برداری از تیمارهای مورد آزمایش45 روز به طول انجامید.

2-2-  آماده سازی پومیس

پوکه معدنی مورد استفاده در این پژوهش از معدن حسن‌آباد شهرستان ماهنشان واقع در 182 کیلومتری شهر زنجان تهیه شد. جدول 1 تجزیه کانی‌شناسی سنگ پومیس مورد استفاده در آزمایش را نشان می­دهد. پس از انتقال پوکه‌های معدنی تهیه شده به آزمایشگاه، با استفاده از چکش، به آرامی پوکه‌ها خرد شدند. سپس با استفاده از الک‌های استاندارد، پومیس‌های خرد شده سرند گردید و دانه‌های پومیس با اندازه‌ 1، 2، 3، 4 و 5 سانتی‌متر از بقیه جدا شدند(شکل 2). به منظور حذف مواد احتمالی موجود در حفرات و تخلخل پوکه‌های پومیس دانه‌بندی شده، پس از سرند کردن و دانه‌بندی، کلیه پومیس‏های دانه‏بندی شده با استفاده از آب مقطر شسته شده و به مدت 24 ساعت در آون با دمای 105 درجه سانتی‏گراد خشک گردیدند.

جدول 1. تجزیه کانی‌شناسی سنگ پومیس مورد استفاده در آزمایش (درصد وزنی)

             Table 1. Mineralogical analysis of pumice stone used in the experiment (weight percentage)

 

SiO2	Al2O3	Fe2O3	CaO	MgO	So3	Na2O	K2O	Cl	LOI
92/64	92/15	80/2	10/4	83/0	17/0	72/3	40/2	008/0	34/3

LOI: درصد وزنی از دست رفته در اثر احتراق،         چگالی پومیس 600-500 کیلوگرم بر متر مکعب می‏باشد.

شکل 2. نمونه‌ها‌یی از پوکه معدنی با لایه‏بندی 1 و 5 سانتی‏متر

 

 

 

 

                                  Fig 2. Samples of pumice stone with 1 and 5 cm layering

2-3-  آماده سازی ظروف آزمایش

به منظور انجام آزمایش از 9 ظرف پلاستیکی شفاف با حجم 3 لیتر استفاده گردید. پیش از آزمایش و قبل از افزودن پوکه‏های دانه‏بندی شده و محلول نیترات به درون ظروف، به منظور نمونه‌برداری آسان، با ایجاد یک سوراخ در قسمت پایین هر ظرف، یک عدد شیر تخلیه در هر کدام از ظرف‏های مذکور تعبیه شد و به منظور آب‌بندی کامل محل نصب شیرها از چسب آکواریوم استفاده گردید(شکل 3). پس از نصب شیر و آماده‌سازی ظروف، در 3 ظرف تا نزدیکی درب ذرات پوکه معدنی خشک شده با دانه‌بندی 1 سانتی‏متر، در 3 ظرف دیگر ذرات پوکه معدنی خشک شده با دانه‌بندی 5 سانتی‏متر ریخته شد و در 3 ظرف بعدی دانه‏بندی 1 تا 5 سانتی‌متر قرار گرفت. به این صورت که، در قسمت پائین ظرف پوکه با قطر 5 سانتی‌متر و در بالای آن پوکه با قطر 4 سانتی‌متر ریخته شد و همین طور تا لایه آخر که پوکه با قطر 1 سانتی‌متر اضافه گردید. همچنین در هیچ یک از ظروف، ذرات پس از افزودن محلول نیتراته شناور نبوده و در حالت کاملا متعادل در دمای نرمال 25 درجه سانتی‏گراد در روی یکدیگر قرار داشتند.

 

شکل 3. نمونه‌ها‌یی از ظروف آزمایش

 

 

 

 

 

 

Fig 3. Examples of test containers

2-4- تهیه محلول نیترات

با توجه به اینکه هدف پژوهش حاضر، امکان سنجی توان جذب نیترات توسط پوکه معدنی بود و به دلیل عدم دسترسی به حجم و غلظت مورد نظر از محلول نیتراته و همچنین با توجه به اینکه زهاب‏ها بجز نیترات دارای املاح دیگری نیز می‏باشند، جهت سهولت و دقت آزمایش، محلول نیتراته با غلظت یک گرم در لیتر تهیه گردید. محلول استوک نیترات مورد نیاز از نیترات آمونیوم و براساس دستورالعمل­های استاندارد آزمایشگاهی آب و فاضلاب تهیه گردید(Rice et al., 2012). به منظور حذف اثر احتمالی اسیدیته محلول بر نتایج،pH  درمحدوده 7 تنظیم گردید.

2-5-  آماده سازی تیمارها

پس از آماده‌سازی محلول نیتراته، به ظرف‌های حاوی پوکه معدنی محلول نیتراته اضافه گردید. جهت ممانعت از ورود ناخالصی‌های احتمالی، محلول از کاغذ صافی عبور داده شد. سپس ظروف در دمای نرمال 25 درجه سانتی‏گراد به طور مرتب در کنار هم در قفسه‏های آزمایشگاه به دور از تابش خورشید چیده شدند. به منظور ممانعت از تبخیر آب محلول، درب کلیه ظروف محکم بسته شد.

2-6-  نمونه­برداری از تیمارها

پس از آماده‌سازی تیمارها، در 9 نوبت، در روزهای 1، 2، 3، 5، 10، 15، 20، 30 و 45 روز پس از شروع آزمایش، از کلیه ‏ظروف مورد آزمایش، نمونه‌ی10 میلی‌لیتری، از طریق شیرهای تعبیه شده بر روی هر ظرف، تهیه شد و با ثبت روز و نیز شماره تیمار، تا زمان اندازه‌گیری میزان نیترات آن، در داخل ظرف کوچک پلاستیکی ضخیم با درب محکم نگه‌داری شد(شکل 4). در ابتدای آزمایش و پس از گذراندن محلول‌ نیترات از کاغذ صافی، نمونه‌ای نیز به عنوان تیمار شاهد تهیه شد.

 

 

 

شکل 4. نمونه‌ها‌یی از ظروف نگهداری محلول نمونه برداری شده

 

 

 

 

Fig 4. Examples of solution storage containers after sampling

2-7- اندازه‏گیری میزان نیترات

جهت اندازه‏گیری میزان نیترات نمونه‏ها از روش اسپکترومتری استفاده شد. بدین منظور ابتدا 10 میلی‏لیتر از نمونه برداشت شده، در بشر ریخته شد. سپس 05/0 گرم کلسیم کربنات با غلظت 1 گرم در لیتر به آن اضافه شد. افزودن کربنات کلسیم به مایع از تبخیر نیترات محلول همراه با آب در مرحله بعدی ممانعت می‌کرد. در مرحله بعدی بشر حاوی نمونه روی هیتر قرار داده شد تا آب آن به صورت کامل تبخیر شود. نکته حائز اهمیت در این مرحله جلوگیری از سوختن مواد داخل بشر بود. پس از تبخیر کامل آب محلول، ماده‌ای سفید رنگ در ته بشر باقی ‌ماند. 2 میلی‌لیتر اسید سولفوریک به بشر افزوده شد تا رسوب داخل آن به صورت کامل در اسید حل شود. در گام بعدی 20 میلی‌لیتر آب مقطر به ترکیب اسیدی مرحله قبل افزوده شد و به تدریج هیدروکسید آمونیوم به آن اضافه گردید تا رنگ لیمویی ثابت در محلول حاصل ظاهر شود. مقدار هیدروکسید آمونیوم لازم جهت دستیابی به رنگ لیمویی ثابت، کاملا با مقدار نیترات موجود در محلول رابطه مستقیم داشت. محتویات بشر به یک بالن 100 میلی‌لیتری منتقل شد و با آب مقطر حجم آن به 100 میلی‌لیتر رسانیده شد. سپس نمونه کوچکی از محلول جهت قرائت با دستگاه اسپکتروفومتر آماده گردید. پس از آماده‌سازی کلیه نمونه‌های تیمارها و تکرارهای آزمایش، دستگاه اسپکتروفوتومتر با نمونه‌های شاهد و در طول موج 470 نانومتر واسنجی شد. در نهایت مقدار نیترات محلول‌ها توسط دستگاه قرائت و مقدار دقیق نیترات آن تعیین شد. میزان نیترات اندازه‌گیری شده در هر تیمار با استفاده از روش اسپکترومتری، در طی روزهای مختلف آزمایش از طریق نرم‌افزار SAS، مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفت.

3- نتایج و بحث

جدول 2 نتایج تجزیه واریانس میانگین مربعات تأثیر صفات مورد بررسی بر جذب نیترات از محلول را نشان می­دهد. با توجه به نتایج جدول 2 ملاحظه می‌شود که تأثیر تیمارهای اندازه پوکه معدنی و روز اندازه‌گیری در جذب نیترات از محلول در سطح احتمال یک درصد معنی‌دار است.

جدول 2. نتایج تجزیه واریانس میانگین مربعات تأثیر صفات مورد ارزیابی بر جذب نیترات از محلول

Table 2. The results of mean square variance analysis of the effect of evaluated traits on nitrate

absorption from solution

 

منابع تغییر	درجه آزادی	میانگین نیترات
اندازه پومیس	2	**3799/0
روز اندازه‌گیری	8	**6078/0

نتایج مقایسه میانگین‌های اندازه ذرات معدنی پومیس بر جذب نیترات از محلول که بر اساس آزمون دانکن با سطح احتمال 5 درصد صورت گرفت در شکل 5 نشان داده شده است. همچنین میانگین مقادیر نیترات محلول در ابتدای آزمایش (مقادیر شاهد) و کاهش مقادیر نیترات در طول 45 روز آزمایش به دلیل جذب توسط ذرات پومیس در شکل 5 آورده شده است.

                                           شکل 5. اثر تیمار دانه‌بندی پومیس بر میزان جذب نیترات

Fig 5. The effect of pumice granulation treatment on nitrate absorption

با توجه به شکل 5، مشاهده می‏شود که مقدار نیترات در تیمار شاهد 88/0 گرم در لیتر بوده که تأثیر اندازه ذرات پوکه معدنی بر جذب نیترات باعث ایجاد سه رده آماری متفاوت a، b و c شد به طوری که پوکه معدنی با اندازه دانه‌بندی 5 سانتی‌متر در رده آماری a (کم‌ترین جذب نیترات از محلول)، ترکیب پوکه معدنی با اندازه بین 1 تا 5 سانتی‌متر به صورت لایه به لایه در رده آماری b و پوکه معدنی با دانه‌بندی 1 سانتی‌متر در رده آماری c (بیش‌ترین جذب نیترات از محلول) قرار گرفتند. با توجه شکل 5 می‌توان نتیجه گرفت که ذرات معدنی پومیس با توجه به ساختار داخلی خویش، قدرت جذب و تصفیه نیترات از آب‌های آلوده به آن را داشته‏اند.

باقیمانده نیترات جذب شده توسط پومیس با دانه‌بندی 1 سانتی‌متر در طول 45 روز مدت آزمایش، 52/0 گرم در لیتر بود که نسبت به میانگین نیترات افزوده شده به آب مقطر در ابتدای آزمایش (88/0 ‌گرم در لیتر)، 36/0 ‌گرم در لیتر جذب صورت گرفته است (41 درصد کاهش). در طول کل مدت زمان آزمایش، میزان جذب نیترات توسط پوکه معدنی با ترکیب 1 تا 5 سانتی‌متر و 5 سانتی‌متر نسبت به میانگین نیترات محلول اولیه به ترتیب 27/0 و 19/0 ‌گرم در لیتر (31 و 22 درصد کاهش) داشت.

با توجه به شکل 5، می‌توان چنین نتیجه گرفت که اندازه ذرات و به تبع آن سطح تماس، یکی از عوامل تأثیرگذار بر میزان جذب نیترات از محلول توسط پومیس می‌باشد. با کاهش اندازه ذرات جاذب نیترات، سطح ویژه آن افزایش یافته و به تبع آن میزان جذب نیترات و کاهش آن از محلول نیز افزایش یافت. علاوه بر افزایش سطح ویژه ذرات پومیس با کاهش اندازه آن­ها، افزایش ظرفیت جذب نیترات با کاهش اندازه ذرات پوکه معدنی را می‌توان به ساختار متخلخل این پوکه نیز مرتبط دانست. همان طور که بیان شد، پوکه پومیس به لحاظ ساختاری، از یک سری حفرات نامنظم تشکیل شده است که برخی از آن­ها به هم متصل بوده و برخی نیز کاملا از هم جدا می‌باشند (Naseri et al., 2013).

یکی دیگر از دلایلی که باعث افزایش جذب نیترات در تیمار پوکه معدنی با اندازه کوچک‌تر شد، افزایش تعداد جاذب نیترات (پومیس) بود. همان طور که در بخش مواد و روش‌ها بیان شد، ظروف آزمایش برای کلیه تیمارها و تکرار یکسان بود. هم چنین حجمی از ظروف که با پومیس پر شد نیز برابر بود. بنابراین با کاهش اندازه ذرات پومیس، تعداد آن در واحد حجم افزایش یافت. شرایط اخیر به همراه افزایش سطح ویژه ذرات توأمان باعث افزایش جذب نیترات از محلول شد (شکل 5). نتایج مطالعه حاضر با نتایج مطالعاتet al., 2013; Malakootian et al., 2010; Hadadi et al., 2013; Avishan et al., 2020; Mahviet al., 2012; Alemayehu et al., 2009 Ehsangar همخوانی دارد.

نتایج تجزیه واریانس (جدول 2) نشان داد که اثر روز اندازه‏گیری دارای اختلاف معنی‌دار در سطح یک درصد می‌باشد. با توجه به شکل 6 مشاهده می‌شود که از روز اول شروع آزمایش تا روز بیستم برای دانه بندی 1 سانتی‏متر جذب نیترات صورت گرفته و از روز بیستم به بعد تخریب این دانه‏بندی آغاز گردیده و دوباره نیترات جذب شده را تا روز چهل و پنجم به محلول باز گردانده است ولی جذب نیترات در سایر تیمارها تا روز سی‏ام ادامه داشته و روز سی‏ام زمان آغاز تخریب می‎‏باشد. در ذرات درشت‏تر از روز سی ام تا روز چهل و پنجم به دلیل تخریب تدریجی ذرات پوکه معدنی، مقداری از نیترات جذب شده توسط ذرات مجددا به محلول بازگشته است.

                          شکل 6. تغییرات میزان نیترات در روزهای مختلف در تیمارهای مختلف اندازه پومیس

 

                Fig 6. Changes in nitrate content on different days in different pumice size treatments     

علت جهش ناگهانی در میزان جذب نیترات در تیمارهای مختلف مورد بررسی را می‌توان این گونه توجیه کرد که تا روز 15 برای تیمار 1 سانتی‌متر و روز20 برای سایر تیمارها، کلیه محل‌های جایگزینی نیترات در سطح خارجی پوکه معدنی به شرایط اشباع از نظر جذب نیترات نزدیک می‌شود. بنابراین از زمان فوق به بعد، برای جذب بیش‌تر نیترات، باید محلول به سایر محل‌های جایگزینی پوکه معدنی که در درون ساختمان آن قرار دارد، نفوذ کند. با تأمین فرصت لازم برای رخداد این شرایط در روزهای بعدی، میزان جذب نیترات از محلول افزایش یافته و جهش ناگهانی در جذب مشاهده شد.

 4- نتیجه‌گیری

افزایش جمعیت و افـزايش مصرف غیر اصولی از منابع آبی موجود، مشکلات بسیاری را در راستای تامین آب لازم جهت ادامه حیات بشری ایجاد نموده‏ است. این امر ايجـاب می‏نمايد جهت تامين بخشي از آب مورد نياز کشاورزی، استفاده مجدد از زهاب کشاورزی و آب‏های خاکستری برنامه‏ريزي شود. اغلب روش‏های رفع آلودگی به دلیل هزینه بالا، ناتوانی در حذف غلظت‏های پایین یون‌‏های فلزی و مشکلات دفع لجن‌‏های تجمع یافته بعد از فرایند تصفیه­‌سازی در مقیاس وسیع مقرون به صرفه نیستند. با توجه به نتایج به دست آمده فرایند جذب سطحی و پوکه معدنی را می‏توان منبع ارزان قیمت و کارآمد برای جذب نیترات از محلول نیتراته معرفی کرد. نتایج این مطالعه نشان داد که با کاهش اندازه جاذب پوکه معدنی، میزان جذب نیترات و تصفیه آب از این ماده بیشتر می‌گردد ولی زمان تخریب نسبت به اندازه‌های بزرگ‌تر زودتر اتفاق می‌افتد. بنابراین جهت ممانعت از آزادسازی نیترات جذب شده به سطح ذرات و افزایش سطح نیترات محلول در اثر رخداد این شرایط، باید قبل از تخریب ساختمان پومیس، آب تصفیه شده به منابع آب تخلیه گردد. همچنین از پوکه معدنی مصرف شده نیز می‏توان بعنوان اصلاح کننده بافت خاک و همچنین بعنوان کود در سایر خاک‏ها و مزارع استفاده کرد.

5- تضاد منافع نویسندگان

نویسندگان این مقاله اعلام می‌دارند که هیچ تضاد منافعی در رابطه با نویسندگی و یا انتشار این مقاله ندارند.

6- مراجع

Alemayehu, E., & Lennartz, B. (2009). Virgin volcanic rocks: kinetics and equilibrium studies for the adsorption of cadmium from water. Journal of Hazardous Materials, 169, 395–401. https://doi.org/10.1016/j.apgeochem.2010.08.009

Arrigo, I., Catalfamo, P., Cavallari, L & Di Pasquale, S. (2007). Use of zeolitized pumice waste as a water softening agent. Journal of Hazardous Materials, 147, 513–517. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2007.01.061

Avatefinejat, G., & Asrari, E. (2017). Investigating the removal of nitrate from the water environment in the process of phytoremediation by Eichhornia crassipes. Iranian Water Resources Research Quarterly, 12(2). https://doi.org/10.3233/AJW-170008. (In Persian)

Avishan, M., Nazari Kudahi, S., & Noorpoor, A. (2020). Determining CO2 absorption efficiency of different process industries on pumice adsorbent modified with TEPA. Environmental Quarterly, 46(2). https://doi.org/10.1016/j.proeng.2016.06.521. (In Persian)

Azizkhani, V., Soltani, M., & Samipourgiri, M. (2023). Nitrate removal study from urban raw sewage (Tehran) by walnut tree sawdust using surface absorption method. Water and Wastewater Science and Engineering Quarterly, 8(2). https://doi.org/10.22112/jwwse.2022.348421.1318. (In Persian) 

Bakhshandegan Moghaddam, F., & Hoseini, P. (2022). The quality standard of water pollution and the permissible limit of pollutants and treated effluents. The 3rd International Conference on Architecture, Civil Engineering, Urban Development, Environment and Horizons of Islamic Art in the Second Step Statement of the Revolution. (In Persian)

Damavandi, A., Sadi, H., Naderi mahdiei, K., & Malekian., A. (2023). Evaluation of agricultural water poverty index of Hamadan province and identification of critical components. Two quarterly water and Sustainable Development, 1(10). https://doi.org/10.22067/jwsd.v10i1.2207-1165. (In Persian)

Deganello, F., Liotta, L., Macaluso, A., Venezia, A., & Deganello, G. (2000). Catalytic reduction of nitrates and nitrites in water solution on pumice-supported Pd–Cu catalysts. Applied Catalysis B: Environmental, 24(3-4), 265-273. https://doi.org/10.1016/S0926-3373(99)00109-5

Dindarlou, K., Sheikh mohammadi., & Jamali, H. (2021). Optimization of nitrate removal from drinking water sources by pumice modified with magnesium chloride by applying Benken's box design method. Preventive Medicine Quarterly, 8(4). (In Persian)

Ehsangar, M., Charm, M., & Farokhian, A. (2013). Investigating the possibility of absorbing Nitrate from Ahvaz urban wastewater by means of zeolite columns, activated carbon and sand. Iran's National Environmental Research Conference, Shahid Muftah College, Hamedan. (In Persian)

Eslamian, S S., & Okhravi, S S. (2015). A quantitative look at the phenomenon of climate change and solutions to compromise with it. Scientific Journal of Rain Catchment Surface Systems, 3. (In Persian)

Ganjizadeh, A., & Ashrafizadeh, N. (2017). Determining the optimal conditions for water desalination with the electrodialysis process. Oil Research Journal, 26(4). (In Persian)

Hadadi, S., Eslamkish, T., Dolati, F., Rezapoor, M., Heidartaymeh, M., & Sadeghzadeh, M. (2013). Adsorption of heavy metal cadmium from aqueous solution by natural pumice. The first national conference of new technologies in chemistry and chemical engineering. (In Persian)

Houshmand, M., & Khorrampanah, M. (2021). Smart city solutions to deal with water shortage crisis based on KNX protocol. Quarterly Journal of Water and Wastewater Science and Engineering, 2(6). https://doi.org/10.22112/jwwse.2021.238848.1215. (In Persian) 

Kaboodvand, F., Rezaei, H., & Javadpoor, J. (2014). Synthesis of zeolite LTA and absorption of calcium ion from water by it. Ceramic Science and Engineering Quarterly, 3(4). (In Persian)

Kalantaryan, M., & Arzumanyan, A. (2021). Water absorption capacity of irind mine pumice. Journal of Architectural and Engineering Research 1(1). https://doi.org/10.54338/27382656-2021.1-6

Kalaruban, M., Loganathan, P., Shim, W., Kandasamy, J., & Vigneswaran, S. (2018). Mathematical modelling of nitrate removal from water using a submerged membrane adsorption hybrid system with four adsorbents. Applied Sciences, 8(2), 194. https://doi.org/10.3390/app8020194

Mahdavi mazdeh, A., Liaghat, A., & Sheikhmohammadi, Y. (2011). Nitrate removal from agricultural runoff using modified zeolite. Iranian Water Research Journal, 5(1). (In Persian)

Mahvi, A., Heibati, B., Mesdaghinia, A., & Yari, A. (2012). Fluoride adsorption by pumice from aqueous solutions. E-Journal of Chemistry, 9(4), 1843-1853.

Malakootian, M., Jaefarzadeh, N., Hoseini, H., & Mousavi, S G. (2010). Ammonium removal from aqueous solution using pumice adsorbent in static and dynamic conditions. The 13th Environmental Health Conference. (In Persian)

Naseri, S., Heibati, B., Asadi, A., & Golestani, A. (2013). Investigating the effectiveness of modified pumice in removing nitrate from aqueous solutions: Isotherm and adsorption kinetics study. The Journal of Tolo Health Bimonthly, 12(1). (In Persian)

Neshat, A., Rashidi meherabadi, A., Aligardashi, A., & Tajrobekar, O. (2016). Investigating the process of autotrophic denitrification with different sulfur sources in removing nitrate from water. Environmental Quarterly, 42(2). (In Persian)

Noorisepehr, M., Amranen, A., KArimian, K., Zarrabian, M., & Ghaffari, H. (2014). Potential of waste pumice and surface modified pumice for hexavalent chromium removal: Characterization, equilibrium, thermodynamic and kinetic study. Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers, 45(2). 635-645. https://doi.org/10.1016/j.jtice.2013.07.005

Rashad, A. (2019). A short manual on natural pumice as a lightweight aggregate. Journal of Building Engineering, 25. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2019.100802  

Rezaei, M. (2022). Water crisis: social dilemma. Water and Wastewater Science and Engineering Quarterly, 4(7). https://doi.org/10.22112/jwwse.2022.330611.1311. (In Persian)

Sedghi, Z., Nadiri, A., Sadegfam, S., Asadi, S., & Say, F. (2023). Non-carcinogenic risk assessment of nitrogen compounds in drinking water supply sources of Mako-Bazargan-Poldasht area. The Journal of Hydrogeomorphology, 34(10). https://doi.org/10.22034/hyd.2023.54394.1668. (In Persian)

Shahveh, S., Sedighi, M., & Mohammadi,M. (2020). New use of combining biological and physical methods to remove nitrate and nitrite from water. Environmental Science and Technology Quarterly, 3(22). (In Persian)

Shirdel, E., Abdollahnejat, A., Raisivand, Sh., Ebrahimi, A., & Jaefari, N. (2017). Investigating the performance of the dilution method to reduce water nitrate in Faridan city. Health System Research Quarterly, 13(4). (In Persian)

Solgi, I., & Orouji, B. (2017). Investigation of nitrate and nitrite concentration in underground water of urban and agricultural areas in Asadabad plain. Iranian Water Resources Research Quarterly, 4(13). (In Persian)

Rice, E. W., Bridgewater, L., & American Public Health Association (Eds.). (2012). Standard methods for the examination of water and wastewater (Vol. 10). Washington, DC: American public health association.

Tabandeh, L., & Zarei, M. (2018). An overview of nitrate concentration in some vegetables and summer production in Zanjan province. Journal of Soil Research, 3(32). https://doi.org/10.22092/ijsr.2018.117826. (In Persian)

Turan, D., Kocahakimoğlu, C., Boyacı, E., Sofuoglu, S., & Eroğlu, A. (2014). Chitosan-Immobilized Pumice for the Removal of As(V) from Waters. Journal of Water, Air, & Soil Pollution, 225.

Zare haghi, D., Neishabouri, M., Sadeghzadeh, M., & Hasanpour, R. (2015). Effect of pumice on soil water holding capacity, growth and yield of spring safflower in rainy conditions. Quarterly Journal of Soil Management and Sustainable Production, 5(3). (In Persian)

245