پديد آورنده :
قلندري، يدالله
عنوان :
تاثير نانوذرات اكسيد روي بر سينتيك معدني شدن كربن آلي بقاياي گياهي در يك خاك آهكي
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
يازده، 52ص. : مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
مهران شيرواني
استاد مشاور :
فرشيد نوربخش
توصيفگر ها :
نانوذرات , اكسيد روي , معدني شدن كربن , EC50 و سينتيك تجزيه
استاد داور :
مجيد افيوني، حسن كريم مجني
تاريخ ورود اطلاعات :
1399/09/03
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1399/09/15
چكيده فارسي :
چكيده با پيشرفت سريع فناوري نانو نانوذرات در سالهاي اخير به طور فزايندهاي در محصوالت مختلف صنعتي بهداشتي و كشاورزي مورد استفاده قرار گرفتهاند اين افزايش روزافزون مصرف نانوذرات سبب ورود ناخواسته آنها به منابع آب و خاك ميشود نانوذرات اكسيد روي يكي از نانوذرات پرمصرف اكسيد فلزي هستند كه ممكن است از مسيرهاي مختلفي وارد خاك شده و بر ميكروارگانيسمهاي خاك و فرايندهاي بيوشيميايي خاك تاثير بگذارند معدني شدن كربن آلي يك فرايند مهم در چرخه كربن و تجزيه مواد آلي خاك ميباشد كه توسط ميكروارگانيسمهاي مختلف انجام ميگيرد و هر گونه تغيير در روند طبيعي اين فرايند مي تواند پايداري اكوسيستم را تحت تاثير قرار دهد اين پژوهش با هدف بررسي تاثير نانوذرات اكسيد روي بر زيست توده ميكروبي و معدني شدن كربن بقاياي گياهي در يك خاك آهكي انجام گرفت براي اين منظور به نمونههاي خاك 11 گرم دركيلوگرم كربن از بقاياي گياهي يونجه و كاه گندم اضافه گرديد سپس نانو ذرات اكسيد روي با غلظتهاي 1 111 112 114 116 118 و 1111 ميليگرم بر كيلوگرم به نمونهها اضافه شد رطوبت خاكها به 16 درصد ظرفيت نگهداشت آب رسانده و به مدت 16 روز در دماي 52 درجه سلسيوس در انكوباتور قرار داده شدند در طول اين مدت دي اكسيد كربن حاصل از تنفس ميكروبي پس از 1 2 4 3 5 6 7 8 11 41 71 22 92 63 34 85 روز و كربن زيست توده ميكروبي در يك دوره 11 روزه بعد از تنفس ميكروبي اندازگيري شدند بعالوه كسر متابوليكي خاك 2 qCO از تقسيم تنفس ميكروبي بر كربن زيستتوده ميكروبي خاك محاسبه گرديد مقادير غلظت موثر ميانه 05 EC و پارامترهاي سينتيكي معدني شدن كربن بقاياي گياهي نيز به ترتيب از مدلهاي غلظت پاسخ و مدل سينتيك شبه رده اول محاسبه شدند نتايج نشان داد نوع بقاياي گياهي بر ميزان تنفس ميكروبي و بيومس ميكروبي خاك تاثير گذار است به گونهاي كه تنفس ميكروبي خاك در تيمارهاي حاوي بقاياي گياهي يونجه بيشتر از بقاياي گندم و كربن زيستتوده ميكروبي در خاك حاوي بقاياي گندم بيشتر از خاك تيمار شده با بقاياي يونجه بود با افزايش غلظت نانوذرات اكسيد روي كربن زيست توده ميكروبي خاك كاهش و كسر متابوليكي خاك افزايش يافت كه نشان ميدهد نانوذرات با اثر سمي بر ميكروارگانيسم هاي خاك باعث كاهش كربن زيست توده ميكروبي و با ايجاد تنش باعث افزايش تنفس ميكروبي خاك شدها ند نانوذرات اكسيد روي بر پارامترهاي سينتيك معدني شدن كربن خاك نيز تاثير گذار بوده و باعث كاهش پتانسيل معدني شدن كربن 0 C و همچنين افزايش ثابت سرعت k معدني شدن كربن بقاياي گياهي شدند مقادير 05 EC بدست آمده از نمودارهاي غلظت پاسخ براي شاخصهاي كربن زيستتوده ميكروبي خاك حاوي بقاياي گندم و يونجه به ترتيب 871 و 6611 ميليگرم نانوذرات اكسيد روي بر كيلوگرم خاك محاسبه گرديد اين پارامتر براي تنفس ميكروبي خاك حاوي بقاياي يونجه 112 ميلي گرم نانوذرات اكسيد روي بر كيلوگرم خاك محاسبه گرديد بطور كلي نتايج اين تحقيق نشان داد كه تأثير نانوذرات اكسيد روي بر فرايند معدني شدن كربن آلي در خاك بستگي به نوع بقاياي گياهي و غلظت نانوذرات ورودي به خاك دارد كلمات كليدي نانوذرات اكسيد روي معدني شدن كربن 05 EC و سينتيك تجزيه
چكيده انگليسي :
Effect of zinc oxide nanoparticles on organic carbon mineralization kinetics of plant residues in a calcareous soil Yadollah Ghalandari y ghalandari@ag iut ac ir October 20 2020 Department of Soil Science Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranDegree M Sc Language FarsiSupervisor Mehran Shirvani shirvani@cc iut ac irAdvisor Farshid Nourbakhsh farshid@cc iut ac irAbstractWith the rapid development of nanotechnology nano particles have increasingly been used invarious fields Zinc oxide ZnO nano particles are the most widely used metal oxide nano particles that enter the soil through various pathways affecting the microbial activity andprocesses of the soil such as carbon C mineralization The C mineralization of organic residuesby soil microorganisms is an important process in the carbon cycle and any change in this processcan affect the stability of the ecosystem The purpose of this study was to investigate the effectsof ZnO nano particles on CO2 released from microbial respiration C mineralization rate and soilmicrobial biomass carbon MBC For this purpose soil samples were treated with 10 g kg 1 ofwheat and alfalfa plant residues Zinc oxide nano particles were added to the samples withconcentrations of 0 100 200 400 600 800 and 1000 mg kg 1 soil Soil moisture content adjustedat 60 water holding capacity WHC and incubated for 25 days at 25 C During this period carbon dioxide from microbial respiration was measured at 1 2 3 4 5 6 7 8 11 14 17 22 29 36 43 58 days Microbial biomass carbon of the soil samples was measured over a period of 10days at the end of the incubation period The effective concentrations to cause inhibitions by 50 EC50 and carbon mineralization kinetic parameters were calculated from the concentration response and the first order kinetics models respectively In addition soil metabolic quotient qCO2 was calculated by dividing soil microbial respiration by microbial biomass carbon Theresults showed that soil microbial respiration of the soils containing alfalfa residues was morethan those containing wheat residues Microbial biomass carbon in the soil containing wheatresidues was higher than the soils treated with the alfalfa residues With increasing theconcentration of ZnO nano particles soil MBC value decreased while the metabolic quotientincreased suggesting that the nano particles had toxic effects on soil microorganisms Zinc oxidenanoparticles also affected the soil carbon mineralization kinetic parameters and reduced thepotentially mineralizable C C0 while increased the rate constant k of C mineralization TheEC50 values for the effects of ZnO nano particles on soil microbial biomass containing wheat andalfalfa residues were calculated as 178 and 1166 mg ZnO kg 1 soil respectively The EC50 wascalculated as 200 mg ZnO kg 1 for microbial respiration of the soil containing alfalfa residues Ingeneral the results of this study showed that the effect of ZnO nano particles on themineralization of organic carbon in the soil depends on the type of plant residue and theconcentration of nano particles entering the soil Key Words Nanoparticles Zinc Oxide Carbon Mineralization ED50 Kineticparameters 53
استاد راهنما :
مهران شيرواني
استاد مشاور :
فرشيد نوربخش
استاد داور :
مجيد افيوني، حسن كريم مجني