المستخلص
مصانع، بالإضافة إلى أربع عينات مياه من محطة معالجة الشركة. أُجريت المرحلة الثانية على جزأين: تجربة دفعية شملت 186 عينة مُحضّرة من الفحم الحيوي وسعف النخيل، وتجربة عمودية ثابتة شملت 192 عينة من نفس المواد الماصة. قُيست تركيزات المعادن الثقيلة باستخدام
مطياف الامتصاص الذري، ووُصفت خصائص المواد الماصة قبل وبعد الامتزاز باستخدام تعدّ الأنشطة الصناعية مصدرًا رئيسيًا لتلوث المعادن الثقيلة، مما يؤدي إلى تراكمها في التربة والنباتات والمياه، ويُشكّل مخاطر بيئية وصحية جسيمة. هدفت هذه الدراسة إلى التحقق من مستويات تلوث الرصاص (Pb) والكادميوم (Cd) والنحاس (Cu) في وحول شركة ديالى الحكومية في مدينة بعقوبة بالعراق، وتقييم دور النباتات المزروعة على جوانب الطرق والمواد الماصة المُستخلصة من المخلفات الزراعية في الحدّ من تلوث المعادن الثقيلة.
أُجريت الدراسة على مرحلتين؛ في المرحلة الأولى، جُمعت 220 عينة بيئية (تربة وأوراق نباتية) خلال شهر كانون الثاني 2024 في مدينة بعقوبة من مواقع مختلفة. شملت النباتات: الكينا (Eucalyptus Camaldulensis Dehnh.)، والخروع (Ricinus Communis L.)، والدودونيا اللزجة (Dodonaea Viscosa L.) Jaca)، والخبازى (Malva Parviflora L.)، والألبيزيا (Albizia Lebbeck (L.) Benth.). قُسّمت هذه العينات إلى 192 عينة من خارج الشركة، جُمعت من ثمانية اتجاهات محيطة بها (شمال، جنوب، شرق، غرب، شمال شرق، شمال غرب، جنوب شرق، جنوب غرب) على أربع مسافات (100، 500، 1000، و2000 متر)، و24 عينة من داخل الشركة، جُمعت من أربعة أجهزة متخصصة.
أشارت النتائج إلى تلوث متوسط إلى شديد في عدة مواقع. سُجّلت أعلى تركيزات للرصاص في أوراق نبات الأوكالبتوس الكامالدولي (Eucalyptus camaldulensis) بلغت 3.73 ملغم/كغم، مع معامل تراكم حيوي (BAF) قدره 2.07 في الموقع S4، بينما بلغ تركيز النحاس في التربة 8.84 ملغم/كغم. ولوحظ ارتفاع في المخاطر البيئية، لا سيما بالنسبة للكادميوم، حيث سُجّلت قيم عالية لمؤشر التراكم الجيولوجي (Igeo)، ومعامل التلوث (CF)، ومؤشر حمل التلوث (PLI)، ومعامل المخاطر البيئية (Er)، ومؤشر المخاطر البيئية المحتملة (RI)، مما يشير إلى ضغط بيئي خطير. وأظهرت مواقع داخل الشركة مستويات تلوث أعلى، حيث سُجّلت أعلى مستويات تراكم المعادن ومؤشرات التلوث في المصنع F4، مما يصنفها كمناطق عالية الخطورة. وقد نجحت محطة المعالجة في خفض تركيز النحاس من 13.75 إلى 3.84 ملغم/لتر، محققةً كفاءة إزالة بلغت 72.04%. أكدت تقنيات توصيف المواد، مثل FTIR وFESEM وBET وpHpzc، حدوث تعديلات سطحية ملحوظة بعد الامتزاز، بما في ذلك امتلاء المسام وتغيرات في المجموعات الوظيفية، مما يدعم الارتباط الفعال لأيونات المعادن. تضمنت المرحلة الثانية تجارب دفعية وتجارب عمودية باستخدام الفحم الحيوي وسعف النخيل كمواد ماصة منخفضة التكلفة. كانت كفاءة الامتزاز عالية، حيث بلغت نسبة إزالة الكادميوم 99.99% وسعة الامتزاز 39.99 ملغم/غ. في تجربة العمود، وصلت المادة إلى التشبع عند كمية 2 غ، بينما لم تصل الكميات الأكبر إلى التشبع، مما يشير إلى تغير في كفاءة الامتزاز مع زيادة الكتلة. وُصِف سلوك الامتزاز بدقة باستخدام متساويات لانغموير وفروندليش بمعامل تحديد (R²) 0.96، ونماذج حركية مثل توماس ويون-نيلسون بمعامل تحديد (R²) 0.99، مما يدل على امتزاز أحادي الطبقة وتوافق قوي مع البيانات التجريبية. وُصِف سلوك الامتزاز بدقة باستخدام متساويات لانغموير وفروندليش بمعامل تحديد (R²) 0.96، ونماذج حركية مثل توماس ويون-نيلسون بمعامل تحديد (R²) 0.99، مما يشير إلى امتزاز أحادي الطبقة وتوافق قوي مع البيانات التجريبية.
تؤكد الدراسة عموماً أن شركة ديالى العامة والمناطق المحيطة بها تعاني من تلوث ملحوظ بالمعادن الثقيلة. كما تُظهر أن النباتات المزروعة على جوانب الطرق ومخلفات الزراعة، ولا سيما الفحم الحيوي وسعف النخيل، تُعد خيارات فعالة ومستدامة للتخفيف من تلوث التربة والمياه بالمعادن الثقيلة.
