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Treatment of Metal pollution by phytoremediation and adsorption on activated carbon derived from date stones
Les charbons actifs sont largement utilisés comme adsorbants pour l’élimination des composés indésirables de l’eau. Ce travail a pour objectif d’évaluer et d’optimiser l’utilisation d’un charbon activé issu de noyaux de dattes comme un matériau adsorbant, pour éliminer de l’eau et des les sols contaminés les cations métalliques comme : Cd2+, Pb2+, Cu2+, Zn2+, Ni2+ et Arsenic. Ce charbon actif a été également imprégné de ferrihydrite pour améliorer l’adsorption des éléments métalliques. La première étape consistait à préparer et à déterminer les caractéristiques physicochimiques en utilisant plusieurs techniques notamment la diffraction aux rayons X, l’analyse chimique par ICP-AES, la spectroscopie IRTF, la microscopie électronique à balayage et la surface spécifique. Les études cinétiques montrent que l’équilibre d’adsorption des polluants métalliques est atteint au bout deux heures pour les supports testés. Les modèles d'adsorption de Langmuir et de Freundlich ont permis de faire une description des isothermes d'adsorption, l’ordre d’affinité pour les deux supports est le suivant : Pb2+ > Cd2+ > Cu2+ > Ni2+ > Zn2+. Le procédé a été utilisé pour traiter les effluents chargés en métaux lourds d’une usine de traitement de surface de la région de Sfax. L’immobilisation chimique est une technique de traitement des sols contaminés, qui consiste à utiliser des amendements minéraux pour réduire la mobilité des métaux dans des matrices solides contaminées. Cette méthode a été testée avec nos charbons actifs sur des sols contaminés. La biodisponibilité des métaux pour des plantes cultivées, au niveau des sols amendés ou non par les différents charbons actifs, a été étudiée.This work aims to evaluate and optimize the use of an activated carbon derived from date stones as an adsorbent material to remove Cd2+, Pb2+, Cu2+, Zn2+ and Ni2+. This material was also used for retention of arsenic (III). The same activated carbon was impregnated with ferrihydrite and also used for the adsorption of these metallic elements. The first stage consisted in preparing and determining the physic-chemical characteristics of materials using several methods including X-ray diffraction, chemical analysis, infrared spectroscopy, electron microscopy and specific surface area. The batch adsorption studies were carried out for several metal ions, namely Cd2+, Pb2+, Cu2+, Zn2+ and Ni2+. The adsorption equilibrium was reached at the end 120 minutes for the two prepared adsorbent. The metal experimental data fitted well with the Langmuir and Freundlich adsorption model. The based maximum adsorption capacities (qm) affinity order corresponds to Pb2+ > Cd2+ > Cu2+ > Ni2+ > Zn2+ for both activated carbon and impregnated activated carbon. One of the possible implementation of this process consists in metals laden plating factory effluents treatment. Understanding how the metals are immobilized at the molecular level is critical for formulating effective metal containment strategies, such as chemical immobilization. In this work, exchangeable metal contents and metal accumulation by plants in a contaminated soil, untreated or amended with activated carbon, were investigated
Application of sheep manure and potassium fertilizer to contaminated soil and its effect on zinc, cadmium and lead accumulation by alfalfa plants
In Jebel Ressas mining area (Southern of Tunisia), the dispersion of particles that contain Pb, Zn and Cd results in the contamination of the surrounding agricultural soils. These soils have high concentrations of Pb (970 mg kg−1), Zn (9641 mg kg−1) and Cd (53 mg kg−1). This glasshouse study examined the effect of application of fertilizers, i.e., organic fertilizer as local sheep manure and inorganic fertilizer as potassium chloride (KCl), on the growth, uptake and translocation of Cd, Pb, and Zn of alfalfa (Medicago sativa L.) grown on a contaminated soil. Obtained results showed that alfalfa could tolerate high Cd, Pb, and Zn concentrations in soil and had very good growth performance. Regarding to biomass generation it was observed, in every case, that plant growth is not affected in the treated soil compared with blanks sown in an untreated control soil; improvement ranged from 80% for the KCl to 97% for sheep manure. Application of sheep manure increased electrical conductivity and reduced DTPA-extractable metal concentrations in the soils. But KCl fertilizer favored their accumulation in plants. So, KCl could be a useful amendment for phytoextraction of metals by accumulator species, while sheep manure can be very useful for phytostabilisation