پایان نامه آماده: بررسی خطرات، آلودگی و تاثیرات سلنیوم و نحوه از بین بردن و اصلاح آن در خاک - 74 صفحه فایل ورد word

بهترین سایت خرید فایل آماده

آلودگی سلنیوم در خاک

آلودگی خاکهای کشاورزی و آبهای زیر زمینی توسط سلنیوم باعث مرگ  و یا بد شکل شدن حیوانات آبزی منطقه می‌گردد و تحقیقات اخیر بر روی پاک کردن این آلودگیها از محیط تمرکز یافته است. روشهای زیست پالایی و بررسی عکس العمل آنها در مقابل این آلودگی یکی از راههایی است که امروزه مورد آزمایش قرار گرفته این روشها شامل تبدیل و تغییر شکل ارقام سمی‌به اشکال غیر سمی‌یا ارقامی‌یا سمیت کمتر هستند البته نوع جذب یونها و مواد توسط ذرات خاک و متفاوت است و اولویت بندی آنهابه صورت زیر می‌باشد که در نمودار (شماره-10) نشان داده شده است

Phosphate>arsenat>selenite>silicate>>supphate>>selenate>nitrate>chloride

نمودار- 10 : مقایسه جذب 4 نوع آنیون در خاک

به طور کلی آلودگی شامل ترکیبات آلی، رادیو اکتیو و تفاله های اتمی، فلزات سنگین و عناصر سمی‌دیگر است که مرتبا مقدار آن در آب و خاک در حال افزایش می‌باشد، این آلودگی ها گاهی به مقدار زیادی تاثیرات مخرب دارند و تا کنون تکنیکهای زیادی برای اصلاح آن به کار برده شده است البته گاهی این روشها صرف هزینه و انرژی بالایی دارند. بر طبق مطالعات بازنگری شده بر محیط زیست در محیطهای هم فاز و یا درون یک فاز مثل خاک، آب و غیره می‌توان از طریق اصلاح میکروبی کنترل عظیمی‌بر محیط زیست و آلودگی موجود در آن داشت از عمده ترین نکاتی که امروزه به آنها توجه شده است پیشرفت کاربرد مفید تکنیکهایی در اصلاح آلودگی به روش زیستی برای جلوگیری از گسترش آلودگی سلنیوم در خاک و آب که دو فاز مهم برای بقاء و حیات کلیه موجودات زنده هستند می‌باشد.

یکی از معمولترین و کم هزینه ترین روشهایی که امروزه مورد استفاده قرار گرفته است بهره گیری از گیاهانی می‌باشد که قدرت زیستن در این مناطق آلوده را دارند و در ضمن به خاطر طبیعی بودن آن مورد توجه علاقمندان به محیط زیست نیز قرار گرفته است قدرت جذب بیش از حد این عناصر آلاینده و تجمع آن در غلظت بسیار بالا و در محدوده سمیت در درون بافتهای این گیاهان بدون کاهش جدی عملکرد آنها از موارد کلیدی این روش می‌باشد. عناصری مثل سرب، نیکل، کادمیوم، اورانیوم، سلنیوم و جیوه جزء این آلاینده ها محسوب می‌گردند که در غلظت پایین هم می‌توانند برای برخی از ارگانیزمها کشنده باشند Bomib etal. 2001 ، Lanza 1999)

از این گیاهان برای استخراج، غیر فعال کردن، تغییر شکل دادن یا به هر نحوی برای کاهش آلودگی محیط استفاده می‌گردد. در کل گیاه پالایی برای افراد به عنوان روشی کم هزینه و غیر صنعتی مطرح می‌باشد به هر حال متابولیسم سلنیوم در گیاهان عالی و زراعی و استفاده از آنها به عنوان منبعی از این عنصر کم نیاز در رژیم غذایی افراد البته در حد نرمال، کاری بس عظیم است. که حداقل تا ده سال آینده عواقب خود را مشخص نخواهد ساخت.

البته این نکته را باید یاد آوری کرد که همه گیاهانی که در مناطق آلوده به سلنیوم می‌رویند توانایی گیاه پالایی و جذب این عنصر را از محیط ندارند مثل Munroa squrrosa که هیچ گونه خاصیت تجمعی سلنیوم را ندارد ولی در محیط غنی از سلنیوم رشد می‌کند. بدون اینکه سلنیوم را بیش از حد مورد نیاز خود جذب کند ولی بر عکس آن گیاهانی از تیره گون به عنوان متجمع کنندگان سلنیوم مقدار خیلی بیشتری از سلنیوم مورد نیاز خود را حتی در خاکهای فقیر از سلنیوم جمع آوری می‌نمایند و آنها را در بافتها و پروتئینهای خود ذخیره می‌کننند که اگر در جیره غذایی دام طی یک مدت ثابت و طولانی قرار بگیرد بطور قطع باعث ایجاد سمیت در آنها می‌گردد البته این تجمع سلنیوم در این گیاهان بدون هیچ گونه علامت یا نشانه برای خود آنها است.

نحوه از بین بردن آلودگی به روش گیاه پالایی

Phytoremediation یک تکنولوژی جدید و ابتکاری است که در آن از خصوصیات طبیعی گیاه و مهندسی ژنتیک و اصلاح برای پاکسازی مناطق آلوده استفاه می‌گردد و در ضمن یکی از راههای سازگار با محیط زیست برای حذف، از بین بردن و یا کم کردن آلودگی خاک می‌باشد که روز به روز بر میزان کاربرد آن افزوده شده و در مورد سلنیوم شاید مفید ترین گیاهان آنهایی باشند که بتوانند سلنیوم را از خاک و آب جذب کنند و آن را به شکل فرار در بیاورند. در مورد محیط های آبی و گیاهان آبزی یعنی آنهایی که در محیطهای غرقاب رشد می‌کنند نیز این قضیه صادق است. و آنها بوسیله جذب و تجمع فلزات و مواد مغذی زیاد داخل بیو مس خود به گونه ای باعث اصلاح آلودگی محیط می‌گردند که این پروسه خود نوعی گیاه پالایی محسوب می‌گردد.

این روند اصلاح آلودگی محیط یعنی گیاه پالایی یک سیستم همکاری بین گیاه و میکروارگانیزمها برای جمع آوری مواد اضافی و آلوده کننده آب و خاک است که بطور طبیعی شامل مناطق مرطوب و خیس و محیط هایی که امکان حیات در آنها باشد می‌گردد. در چرخه توالی که باعث تغییر شکل آلاینده به شکل ترکیبات کم خطر تر است گیاهان بصورت ذاتی آنزیمهایی پخش می‌کنند که موجب جذب آن آلاینده می‌شود وطی روند خاص موجب بازگشت شکل مفید آن به چرخه مواد و یا موجب متوقف شدن آلاینده در این چرخه می‌گردد.

درکنار گیاهان میکروارگانیزمها که بصورت کلی به دو گروه هوازی و بی هوازی تقسیم می‌شوند فرآورده هایی تولید می‌کنند که یا به صورت فیزیکی و یا به دلایل شیمیایی باعث ساختن کلونی هایی در اطراف ریشه گیاهان یا در منطقه طوقه آنها می‌گردد. به این صورت ریشه گیاهان در داخل مناطق فعال میکروبی رشد کرده و گسترش می‌یابد و در مراحل بعدی حتی کلونی میکروارگانیزمها بر روی ریشه ها ساکن می‌گردد این روند باعث می‌گردد که آلاینده هایی که برای گیاه غیر قابل جذب هستند توسط باکتریها و دیگر میکروارگانیزمها به شکل قابل جذب برای گیاه تبدیل ودر نهایت توسط گیاه و با همکاری میکروارگانیزمها از محیط حذف گردند.

درمورد زیست پالایی و قدرت آن گفته شده است که در این میان میکروارگانیزمها به صورت کلی باکتریها در جذب سلنیوم و تبخیر آن از محیط از قارچها موفق تر هستند.

وقتی Oliver Beath شیمی‌دان دانشگاه wyoming این مورد را تحت بررسی قرار داد متوجه شد که گونه ای از گیاهان در زمینهای سلنیومی‌که دیگر گیاهان قادر به رشد عادی نیستند رشد خوبی دارند و حتی حالت توده ای ایجاد کرده اند که اگر دام یا انسان از آنها تغذیه کننند باعث بروز علائم سمیت در آنها می‌گردد Beath این گیاهان را indicator نامید.

امروزه علم گیاه پالایی به صورت زیر مجموعه هایی اختصاصی تر مثل:
Phyto extraction , Phyto volatilization, phyto filtration.Phyto stabilization تقسیم شده است که با تکیه بر این روشها حتی می‌شود بعد از تجمع مواد آلاینده مثل فلزات سنگین از این گیاهان عصاره گیری کرد و فلزات را استخراج نمود یا  مثلا در روش دیگر در مورد سلنیوم می‌توان آنرا Biomethylated کرد و آنرا به صورت یک فلز فرار در آورد. یا مثل گیاه خردل هندی (Brassica juncea) که آنرا به صورت متیل سلنات تصعید می‌کند در آورد یا حتی در روشهای دیگر آن را در شاخ و برگ گیاه تثبیت نمود. البته مقدار جذب توسط گیاهان مربوط به حالت شمیمایی میزان حلالیت عنصر درصد رطوبت خاک و pH آن نیز می‌شود.

فهرست مطالب

فصل اول- خصوصیات سلنیوم1

مقدمه:2

خصوصیات فیزیکی و شیمیایی: سلینوم3

خصوصیات و اشکال سلنیوم در طبیعت:8

حضور و تولید سلنیوم در طبیعت9

موارد استفاده سلنیوم در صنایع13

فصل دوم  تاثیرات و خطرات سلنیوم14

تاثیرات سلنیوم جانداران15

نقش سلنیوم در بدن انسان و بررسی نیاز روزانه به آن15

نقش فیزیولوژیکی سلنیوم16

خطرات مصرف بیش از حد سلنیوم19

خطرات مصرف زیاد سلنیوم برای سلامتی23

خطرات کمبود سلنیوم در بدن31

روش اول: تزریق سلنیوم35

روش دوم: د ادن سلنیوم خوراکی35

نمونه هایی از خواراکیهای حاوی سلنیوم زیاد37

فصل سوم- آلودگی سلنیوم و نحوه از بین بردن آن39

نمونه هایی از خاکهای حاوی سلنیوم زیاد40

غلظت سلنیوم در خاک40

آلودگی سلنیوم در خاک46

نحوه از بین بردن آلودگی به روش گیاه پالایی48

معرفی برخی از گونه ها و گیاهان مفید در phytoremediation52

بررسی و نتایج آزمایشهای مربوط به Phytoremediation56

وارد شدن علم بیوتکنولوژی در phytoremediation59

نتایج و بحث61

منابع و ماخذ63

دانلودفایل پایان نامه دوره کارشناسی مهندسی خاکشناسی /سلنیوم و اصلاح آلودگی آن در خاک 74صفحه

اولین اطلاعات ثبت شده در این مورد توسط مارکو پولو در سال 1295 میلادی بوده است که در مناطق غربی چین ونزدیک تبت و مغولستان حیواناتش بعد از چرای گیاهان آن منطقه شروع به تلو خوردن می‌نمودند که امروزه می‌دانیم ناشی سمیت حاد سلنیومی‌بوده است.

برای اولین بار سلنیوم توسط Berzelius که در سال 1817 یا 1818 رسوبات و لجنهایی که از اکسیداسیون اکسید سولفور سنگ مس بدست می‌آمد را مورد بررسی قرار داد کشف شد وی متوجه شد که در بین آن عنصر جدیدی وجود دارد اما در آن هنگام آنرا با تلوریم اشتباه گرفتند بعد از گذشت ربع قرن Arnold به گوگرد قرمز توجه کرد و متوجه موادی در رسوبات آن شد و آنرا Sulfurrubeum نامید. به هر حال تا سال 1950 کسی متوجه وجود سلنیوم نبود فقط می‌دانستند که درجدول تناوبی عنصری وجود دارد که بار گوگرد (s) و عنصر تلوریم (Ti) هم خصوصیات است. و حتی خصوصیاتی به طور مشترک با هر یک از آنها دارد یعنی هم خصوصیات فلزی و هم غیر فلزی را داراست و در حالت سمیت،5 برابر خطرناک تر از آرسنیک می‌باشد؛ در نهایت آنرا سلنیوم نامیدند و بیان نمودند که این عنصر در محدوده خیلی کوچکی برای جانواران قابل استفاده می‌باشد.

در کل سلنیوم از عناصر کم مصرف می‌باشد که باعث سلامتی فرد یا گیاه یا حیوان می‌گردد، ولی همانطور که گفته شد مقدار نیاز به سلنیوم خیلی کم است.