الفهرس 
IntroductionOnly 14 pages are availabe for public view
 |  | from | 205 |  |  |
| | | from | 205 | | |
Abstract
الحفاظ على جودة البيئة إحدى الإهتمامات الرئيسية لهذا القرن. الغلاف الحيوى يتناقص نتيجةً لإطلاق المواد الطبيعية والصناعية التى يمكن أن تسبب تأثيرات ضارة على الكائنات الحية. من بين هذه الملوثات, المعادن الثقيلة التى تنقل وتتراكم بسهولة فى البيئة. تلوث الماء بالمعادن الثقيلة هو الأكثر حدوثاً عالمياً نتيجة للأنشطة البشرية, الأنشطة الزراعية والصناعية. (على سبيل المثال مصانع المنسوجات, طلى المعادن والإنتاج المعدنى...الخ) تطلق معادن ثقيلة (كادميوم ونحاس وكروم ونيكل ورصاص...الخ) فى المياه الملوثة. أغلب المعادن الثقيلة سامة أو مسرطنة فى الطبيعة ولذا تشكل تهديداً لصحة الإنسان والبيئة عند التركيزات العالية.
هناك عدة طرق تقليدية إستخدمت لإزالة المعادن الثقيلة من المياه الملوثة منها الترسيب الكيميائى, تبادل آيونى, الأسموزية العكسية...الخ. التقييدات الرئيسية لمثل هذه المعالجات تؤدى إلى إنتاج كميات كبيرة من الأوحال؛ ربما هذه المعالجات تسبب العديد من التأثيرات السلبية على البيئة وقد تكون عمليات غير مؤثرة أو مرتفعة التكلفة إقتصادياً. لذا, البحث عن تقنيات جديدة, بسيطة, فعالة وصديقة للبيئة لإزالة المعادن الثقيلة من المياه الملوثة وجهت إنتباهاً نحو المعالجة النباتية.
المعالجة النباتية هى تقنية ذات طاقة فعالة, صديقة للبيئة ومفضلة، والتى ثبت بِيئياًوإقتصادياً أنها الخيار البديل الصحيح لتنقية الماءِ الملوث. هذه التقنية إستندت على إستخدام نباتات لها القدرة على إزالة الملوثات من البيئة حيث أن النباتات المائية فعالة ومناسبة للإزالة، كما أنها طرق تشل الحركة. وقد تم إستخدام العديد من النباتات لمعالجة المياه الملوثة لكن إستخدام الأزولا وعدس الماء هما البديل الأفضل وتم التوصية بهما لمعالجة المياه الملوثة بالإضافة إلى أنها تحصد بسهولة أكثر وقادرة على النمو السريعِ.
الرصاص والكادميوم يتم إمتصاصهم وتراكمهم بسهولة في أجزاء النبات المختلفة؛ علاوةً على ذلك يتم إعتبارهم عناصر غير ضرورية. كلاهما يعرقل السلسلة الغذائية وهذه العناصر سامة حتى عند التركيزات المنخفضة بالنسبة للنباتات. النحاس يستخدم اليوم كمخلقات كيماوية في الزراعة المائية في العالم. على أية حال، المستوى العالي للنحاس في البيئات المائية نتيجةً للملوثات الصناعية أَو الزراعية يعتقد بأنها من بين المعادن الثقيلة السامة. حيث أن تركيزات النحاس المنخفضة مفيدة للنبات أما التركيزات العالية تعتبر سامة.
هناك نقص فى الموارد المائية العذبة لذلك الدراسة الحالية إهتمت بإضافة مصدر جديد من المياه, الهدف الرئيسى لهذه الدراسة هو إعادة تدوير المياه الملوثة ببعض المعادن الثقيلة إلى الإستخدام الطبيعى مره إخرى بعد تنقيتها وتنظيفها بإستخدام النباتات المائية مثل الأزولا بناتا وعدس الماء.
* هذه الدراسةِ الحالية ركزت على:
دور الأزولا بناتا وعدس الماء في تراكم الملوثات المختلفة مثل المعادن الثقيلة (الرصاص، الكادميوم والنحاس) الموجودة في المياه الملوثة لإختيار النبات الأكثر فاعلية لمعالجة الماء الملوث بالصرف الصناعي. كثافة النمو، الأوزان الطازجة والجافة ، زمن التضاعف للأزولا بناتا وعدس الماء و كذلك تراكم التركيزات المختلفة لهذه المعادن الثقيلة بواسطة هذه النباتات تم تتبعها لمدة 25 يوم من المعالجة.
* هذه الدراسة ركزت على إتجاهين رئيسيين هما:
الجزء الأول: قبل المعالجة
♦ تأثير التركيزات المختلفة لعنصر الرصاص (Pb+2) على الوزن الطازج والجاف (جرام/ متر2) زمن التضاعف (أيام):
أ- الأزولا بناتا
1 - الأوزان الطازجة والجافة زادت بشكل تدريجي مع زيادة تركيزات الرصاص من 10 إلى 40 جزء فى المليون، ثم إنخفضت عند50 جزء فى المليون بعد 20 يوم. بعد 25 يوم من التحضين، الأوزان الطازجة
والجافة إنخفضت بشكل تدريجي نتيجةً لزيادة تركيزات الرصاص من 10 إلى 50 جزء فى المليون. الأوزان الطازجة والجافة زادت أيضاً بشكل ملحوظ تدريجياً مع زيادة فترة التحضين من صفر حتى 25 يوم. أعلى وزن طازج وجاف لوحظ للأزولا بناتا عند 40 جزء فى المليون بعد 20 يوم من التحضين.
2 - زمن التضاعف إنخفض عموماً نتيجةً لزيادة تركيزات الرصاص من 10 إلى 40 جزء فى المليون وبعد ذلك إزداد عند 50 جزء فى المليون بعد 20 يوم من التحضين. بعد 25 يوم من التحضين، زيادة تركيزات الرصاص من 10 إلى 50 جزء فى المليون نتجت زيادة فى زمن التضاعف، وهذا يعني نقص نمو الأزولا بناتا (الأوزان الطازجة والجافة). أقل قيمة لزمن التضاعف ظهرت بشكل واضح عند 40 جزء فى المليون بعد 20 يوم من التحضين.
3 - تراكم الرصاص في نبات الأزولا إزداد بشكل ملحوظ عند 40 جزء فى المليون بعد 20 يوم من التحضين. تراكم الرصاص بواسطة الأزولا بناتا إزداد أيضاً بشكل ملحوظ مع زيادة فترات التحضين. أعلى تراكم للرصاص قد لوحظ عند40 جزء فى المليون بعد 20 يوم من التحضين.
ب- عدس الماء
1 - الأوزان الطازجة والجافة إنخفضت تدريجياً نتيجةً لزيادة تركيزات الرصاص من 10 إلى 50 جزء فى المليون أثناء كل فترات التحضين من صفر إلى 25 يوم. الأوزان الطازجة والجافة زادت أيضاً بشكل ملحوظ تدريجياً مع زيادة فترة التحضين من صفر حتى 25 يوم. أعلى قيمة للوزن الطازج والجاف لعدس الماء لوحظت عند 10 جزء فى المليون بعد 25 يوم من التحضين.
2 - زمن التضاعف إزداد عموماً نتيجةً لزيادة تركيزات الرصاص من 10 إلى 50 جزء فى المليون أثناء كل فترات التحضين حتى 25 يوم. أقل قيمة لزمن التضاعف سجلت عند10 جزء فى المليون بعد 25 يوم من التحضين.
3 - تراكم الرصاص بواسطة عدس الماء إنخفض عموماً بشكل ملحوظ نتيجةً لزيادة تركيزات الرصاص من 10 إلى 50 جزء فى المليون أثناء كل فترات التحضين. تراكم الرصاص بواسطة عدس الماء إزداد عموماً أيضاً بشكل ملحوظ مع زيادة فترات التحضين. أعلى قيمة لتراكم الرصاص سجلت عند 10 جزء فى المليون بعد 25 يوم من فترة التحضين.
♦ تأثير التركيزات المختلفة لعنصر الكادميوم (Cd+2) على الوزن الطازج والجاف (جرام/ متر2) زمن التضاعف (أيام):
تم عمل التجربة عدة مرات للوصول للتركيز المناسب الذى يمكن أن تتحمله كلاً من الأزولا بناتا وعدس الماء. تم إستخدام تركيزات مرتفعة من 10 إلى 50 جزء فى المليون ولم تستطع الأزولا بناتا وعدس الماء تحمل هذه التركيزات ولذلك تم إستخدام تركيزات أقل منها (1 إلى 10 جزء فى المليون) ولم تتحمل النباتات هذه التركيزات أيضاً حتى تمكنا من التوصل إلى التركيزات المستخدمة 0,1, 0,2, 0,3, 0,4, 0,5.
أ- الأزولا بناتا
1 - الأوزان الطازجة والجافة زادت بشكل تدريجى مع زيادة تركيزات الكادميوم من 0,1 إلى 0,2 جزء فى المليون وبعد ذلك إنخفضت من 0,3 إلى 0,5 جزء فى المليون أثناء كل فترات التحضين من صفر حتى 25 يوم. الأوزان الطازجة والجافة زادت أيضاً بشكل ملحوظ تدريجياً مع زيادة فترة التحضين من صفر حتى 25 يوم. أعلى وزن طازج وجاف للأزولا بناتا لوحظ عند 0,2 جزء فى المليون بعد 25 يوم مِنْ التحضين.
2 - زمن التضاعف إنخفض عموماً نتيجةً لزيادة تركيزات الكادميوم من 0,1 إلى 0,2 جزء فى المليون وبعد ذلك إزداد من 0,3 إلى 0,5 جزء فى المليون أثناء كل فترات التحضين من صفر حتى 25 يوم. أقل قيمة لزمن التضاعف سجلت بشكل واضح عند 0,2 جزء فى المليون بعد 25 يوم من التحضين.
3 - تراكم الكادميوم بواسطة الأزولا بناتا إزداد تدريجياً مع زيادة تركيزات الكادميوم من 0,1 إلى 0,2 جزء فى المليون وبعد ذلك إنخفض من 0,3 إلى 0,5 جزء فى المليون أثناء كل فترات التحضين من صفر حتى 25 يوم. تراكم الكادميوم بواسطة الأزولا بناتا إزداد أيضاً بشكل ملحوظ مع زيادة فترات التحضين من صفر حتى 25 يوم. أعلى قيمة لتراكم الكادميوم سجلت عند 0,2 جزء فى المليون بعد 25 يوم من التحضين.
ب- عدس الماء
1 - الأوزان الطازجة والجافة إنخفضت تدريجياً نتيجةً لزيادة تركيزات الكادميوم من 0,1 إلى 0,5 جزء فى المليون أثناء كل فترات التحضين من صفر إلى 25 يوم. الأوزان الطازجة والجافة زادت أيضاً بشكل ملحوظ تدريجياً مع زيادة فترة التحضين من صفر حتى 25 يوم. أعلى قيمة للوزن الطازج والجاف لعدس الماء سجلت عند 0,1 جزء فى المليون بعد 25 يوم من التحضين.
2 - زمن التضاعف إزداد عموماً مع زيادة تركيزات الكادميوم من 0,1 إلى 0,5 جزء فى المليون أثناء كل فترات التحضين من صفر حتى 25 يوم. أقل قيمة لزمن التضاعف سجلت عند 0,1 جزء فى المليون بعد 25 يوم من التحضين.
3 - تراكم الكادميوم بواسطة عدس الماء إنخفض بشكل ملحوظ نتيجةً لزيادة تركيزات الكادميوم من 0,1 إلى 0,5 جزء فى المليون فى كل فترات التحضين. تراكم الكادميوم إزداد أيضاً بشكل ملحوظ مع زيادة فتراتِ التحضين. أعلى قيمة لتراكم الكادميوم سجلت عند 0,1 جزء فى المليون بعد 25 يوم من فترة التحضين.
♦ تأثير التركيزات المختلفة لعنصر النحاس (Cu+2) على الوزن الطازج والجاف (جرام/ متر2) زمن التضاعف (أيام):
أ- الأزولا بناتا
1 - الأوزان الطازجة والجافة إنخفضت تدريجياً نتيجةً لزيادة تركيزات النحاس من 10 إلى 50 جزء فى المليون أثناء كل فترات التحضين من صفر إلى 25 يوم. الأوزان الطازجة والجافة زادت أيضاً تدريجياً بزيادة فترة التحضين من صفر حتى 25 يوم. أعلى قيمة للوزن الطازج والجاف للأزولا بناتا لوحظت عند 10 جزء فى المليون بعد 25 يوم من التحضين.
2 - زمن التضاعف إزداد عموماً مع زيادة تركيزات النحاس من 10 إلى 50 جزء فى المليون أثناء كل فترات التحضين حتى 25 يوم. أقل قيمة لزمن التضاعف سجلت عند 10 جزء فى المليون بعد 25 يوم من التحضين.
3 - تراكم النحاس بواسطة الأزولا بناتا إنخفض بشكل ملحوظ نتيجةً لزيادة تركيزات النحاس من 10 إلى 50 جزء فى المليون أثناء كل فترات التحضين. تراكم النحاس بواسطة الأزولا بناتا إزداد أيضاً بشكل ملحوظ مع زيادة فترات التحضين. أعلى قيمة لتراكم النحاس سجلت عند 10 جزء فى المليون بعد 25 يوم من التحضين.
ب- عدس الماء
1 - الأوزان الطازجة والجافة إنخفضت تدريجياً نتيجةً لزيادة تركيزات النحاس من 10 إلى 50 جزء فى المليون أثناء كل فترات التحضين من صفر إلى 25 يوم. الأوزان الطازجة والجافة زادت أيضاً تدريجياً بزيادة فترة التحضين من صفر حتى 25 يوم. أعلى قيمة للوزن الطازج والجاف لعدس الماء لوحظت عند 10 جزء فى المليون بعد 25 يوم من التحضين.
2 - زمن التضاعف إزداد عموماً مع زيادة تركيزات النحاس من 10 إلى 50 جزء فى المليون أثناء كل فترات التحضين حتى 25 يوم. أقل قيمة لزمن التضاعف سجلت عند 10 جزء فى المليون بعد 25 يوم من التحضين.
3 - تراكم النحاس بواسطة عدس الماء إنخفض بشكل ملحوظ نتيجةً لزيادة تركيزات النحاس من 10 إلى 50 جزء فى المليون أثناء كل فترات التحضين. تراكم النحاس بواسطة عدس الماء إزداد أيضاً بشكل ملحوظ مع زيادة فترات التحضين من صفر حتى 25 يوم. أعلى قيمة لتراكم النحاس سجلت عند 10 جزء فى المليون بعد 25 يوم من التحضين.
* تم عمل مقارنة بين كفاءة الأزولا بناتا وعدس الماء لإختيار إحداهما لإستكمال الجزء الثانى من الدراسة وجد أن:
1 - الأزولا بناتا أعطى أعلى قيمة للأوزان الطازجة والجافة عند 40 جزء فى المليون بالنسبة للرصاص بالمقارنة مع عدس الماء بعد 20 يوم من التحضين.
2- أعلى قيمة لتراكم الرصاص بواسطة الأزولا بناتا سجلت عند 40 جزء فى المليون بالمقارنة مع عدس الماء بعد 20 يوم من التحضين.
3 - الأزولا بناتا أعطى أعلى قيمة للأوزان الطازجة والجافة عند 0,2 جزء فى المليون بالنسبة للكادميوم بالمقارنة مع عدس الماء بعد 25 يوم من التحضين.
4- أعلى قيمة لتراكم الكادميوم بواسطة الأزولا بناتا سجلت عند 0,2 جزء فى المليون بالمقارنة مع عدس الماء بعد 25 يوم من التحضين.
5 - الأزولا بناتا أعطى أعلى قيمة للأوزان الطازجة والجافة عند 10 جزء فى المليون بالنسبة للنحاس بالمقارنة مع عدس الماء بعد 25 يوم من التحضين.
6- أعلى قيمة لتراكم النحاس بواسطة الأزولا بناتا سجلت عند 10 جزء فى المليون بالمقارنة مع عدس الماء بعد 25 يوم من التحضين.
♦ الجزء الثاني: المعالجة النباتية للصرف الصناعى الملوث ببعض المعادن الثقيلة (الرصاص، الكادميوم والنحاس) بإستخدام الأزولا بناتا:
الأزولا بناتا إختيرَت لهذه التجارب طبقاً للنتائج التي ذكرت سابقاً. تم إستخدام مصادر مياه ملوثة ببعض المعادن الثقيلة لإجراء هذه التجربة, التخفيفات المختلفة للمياه الملوثة بالرصاص، الكادميوم والنحاس إستخدمت لتقييم تأثيراتهم على نمو الأزولا بناتا. تم عمل تخفيفات لهذه المياه الملوثة كالأتى:
(R1) 25 % ماء ملوث + 75 % ماء نظيف }3:1{, (R2) 50 % ماء ملوث + 50 % ماء نظيف }1:1{, (R3) 75 % ماء ملوث + 25 % ماء نظيف }1:3{, (R4) بدون تخفيف 100 % ماء ملوث }0:1{, (R0) 100 % ماء نظيف, وذلك للوصول إلى أعلى معاملة تعطى زيادة فى الأوزان وأقل زمن للتضاعف وزيادة فى الفعل التراكمى للمعادن الثقيلة, حيث إستخدمت ثلاثة مصادر من المياه الملوثة (1) الرصاص, (2) الكادميوم, (3) النحاس.
أ- الرصاص (Pb+2)
1 - الأوزان الطازجة والجافة زادت عند التخفيف (R1) وبعد ذلك إنخفضت تدريجياً من (R2) إلى (R4) حتى 20 يوم من التحضين. بعد 25 يوم من التحضين، الأوزان الطازجة والجافة إنخفضت تدريجياً من (R1) إلى (R4). الأوزان الطازجة والجافة زادت أيضاً تدريجياً بشكل ملحوظ مع زيادة فترة التحضين من صفر حتى 25 يوم. أعلى وزن طازج وجاف لوحظ للأزولا بناتا عند التخفيف (R1) بعد 20 يوم من التحضين.
2 - زمن التضاعف إنخفض عموماً عند التخفيف (R1) وبعد ذلك إزداد تدريجياً من (R2) إلى (R4) حتى 20 يوم من التحضين. بعد 25 يوم من التحضين، زمن التضاعف إزداد تدريجياً في كل التخفيفات. أقل قيمة لزمن التضاعف لوحظت عند التخفيف (R1) بعد 20 يوم من التحضين.
3 - تراكم الرصاص إزداد عند التخفيف (R1) وبعد ذلك إنخفض تدريجياً من (R2) إلى (R4) حتى 20 يوم من التحضين. بعد 25 يوم من التحضين، تراكم الرصاص إنخفض تدريجياً من (R1) إلى (R4).
تراكم الرصاص إزداد أيضاً بشكل ملحوظ مع زيادة فترة التحضين من صفر حتى 25 يوم. أعلى تراكم لوحظ عند التخفيف (R1) بعد 20 يوم من التحضين.
4 - الأزولا بناتا يمكن أن تتحملَ تركيزات عالية من الرصاص و لذلك الأزولا بناتا أصبحت أكثر تحملاً لهذه التركيزات العالية أثناء كل فترات التحضين من صفر حتى 25 يوم.
ب. الكادميوم (Cd+2)
1- الأوزان الطازجة والجافة زادت عند التخفيف (R1) وبعد ذلك إنخفضت تدريجياً من (R2) إلى (R4) حتى 20 يوم من التحضين. بعد 25 يوم من التحضين، الأوزان الطازجة والجافة إنخفضت تدريجياً من (R1) إلى (R4). الأوزان الطازجة والجافة زادت أيضاً تدريجياً بشكل ملحوظ بزيادة فترة التحضين من صفر حتى 25 يوم. أعلى وزن طازج وجاف لوحظ للأزولا بناتا عند التخفيف (R1) بعد 20 يوم من التحضين. الأزولا بناتا لم تستطع أن تتحمل التركيزات العالية من الكادميوم, حيث أن الأزولا بناتا تبدو حساسة لهذه التركيزات, الوزن الطازج والجاف بدأ يثبط وهذا أدى إلى موتِها عندR4) ) بعد 20، 25 يوم من فترة التحضين. الأوزان الطازجة والجافة زادت أيضاً تدريجياً بشكل ملحوظ مع زيادة فترة التحضين من صفر حتى 25 يوم. أعلى وزن طازج وجاف لوحظ للأزولا بناتا عند التخفيف (R1) بعد 20 يوم من التحضين.
2- زمن التضاعف إنخفض عموماً عند التخفيف (R1) وبعد ذلك إزداد تدريجياً من (R2) إلى (R4) حتى 20 يوم من التحضين. بعد 25 يوم من التحضين، زمن التضاعف إزداد تدريجياً في كل التخفيفات. أقل قيمة لزمن التضاعف لوحظت عند التخفيف (R1) بعد 20 يوم من التحضين.
3- تراكم الكادميوم إزداد عند التخفيف (R1) وبعد ذلك إنخفض تدريجياً من (R2) إلى (R4) حتى 20 يوم من التحضين. بعد 25 يوم من التحضين، تراكم الكادميوم إنخفض تدريجياً من (R1) إلى (R4). تراكم الكادميوم إزداد أيضاً بشكل ملحوظ مع زيادة فترة التحضين من صفر حتى 25 يوم. أعلى تراكم لوحظ عند التخفيف (R1) بعد 20 يوم من التحضين.
ج. النحاس (Cu +2)
1 - الأوزان الطازجة والجافة إنخفضت من (R1) إلى (R4) أثناء كل فترات التحضين من صفر إلى 25 يوم. الأزولا بناتا لم تستطع تحمل التركيزات العالية من النحاس حيث أنها كانت حساسة جداً لهذه التركيزات العالية وهذا أدى إلى موتها عند التخفيف (R4) بعد 10 أيام من التحضين. بعد 20 يوم من التحضين ماتت الأزولا بناتا أيضاًعند التخفيف (R3). الأوزان الطازجة والجافة زادت أيضاً تدريجياً بزيادة فترة التحضين من صفر حتى 25 يوم. أعلى قيمة للوزن الطازج والجاف للأزولا بناتا لوحظت عند التخفيف (R1).
2 - زمن التضاعف إزداد عموماً من (R1) إلى (R4) أثناء كل فترات التحضين حتى 25 يوم. أقل قيمة لزمن التضاعف لوحظت عند التخفيف (R1) بعد 25 يوم من التحضين.
3 - تراكم النحاس بواسطة الأزولا بناتا إنخفض من (R1) إلى (R4) أثناء كل فترات التحضين من صفر حتى 25 يوم . تراكم النحاس بواسطة الأزولا بناتا إزداد أيضاً بشكل ملحوظ مع زيادة فترات التحضين من صفر حتى 25 يوم. أعلى قيمة لتراكم النحاس سجلت عند التخفيف (R1) بعد 25 يوم من التحضين.