Catalytic Ozonation using Iron-Doped Water Treatment Sludge as a Catalyst for Treatment of Phenol in Synthetic Wastewater

In this study, iron (Fe)-doped water treatment sludge, designated as Fe/WTS, was prepared by a hydrothermal method using phosphoric acid and impregnation with ferric nitrate. The results from X-ray diffraction (XRD) confirmed the presence of Fe loaded on the WTS support, while Brunauer-Emmett-Teller (BET) analysis indicated an increase of specific surface area of the WTS from 37.37 m2/g to 118.51 m2/g after acid modification. The Fe/WTS was successfully used as a catalyst in catalytic ozonation for degradation of phenol in synthetic wastewater. Factors affecting phenol removal efficiency including reaction time, pH, catalyst dosage, and Fe content were investigated. At the optimum condition, i.e., reaction time of 120 min, pH of 11, catalyst dosage of 1 g/L, and Fe content of 2% (w/w), the removal efficiency of phenol was 99.16% which was higher than that of sole ozonation (44.61%). The results of kinetic analyses indicated that the reactions of catalytic ozonation in the presence of Fe/WTS and WTS catalysts followed pseudo-first order kinetic model with rate constants of 0.0362 and 0.0065 min-1, respectively, while that of sole ozone was 0.0046 min-1. This finding presented the potential use of Fe/WTS as a novel catalyst for catalytic ozonation

ผลกระทบจากอุตสาหกรรมเหมืองแร่ต่อการเสื่อมสภาพที่ดินจากการปนเปื้อนโลหะหนักและการประเมินความเสี่ยงต่อสุขภาพจากผลผลิตข้าวในพื้นที่ปนเปื้อน Impact of Mining Industry on Agricultural Land Degradation from Heavy Metal Contamination and Health Risk Assess

การปนเปื้อนโลหะหนักในพื้นที่เกษตรกรรมอันเนื่องมาจากอุตสาหกรรมเหมืองแร่จัดเป็นภัยคุกคามด้านความปลอดภัยอาหารที่ก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อสุขภาพของผู้บริโภค งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาวิธีการประเมินสภาพมลพิษดินของพื้นที่เกษตรกรรมแบบรายแปลงและแบบภาพรวม โดยการวิเคราะห์ค่าดัชนีเชิงธรณีเคมีของ As  Cd  Cu Pb  และ Zn ในดินและประเมินค่าความเสี่ยงต่อสุขภาพจากการบริโภคข้าว ผลการศึกษาพบดินมีการปนเปื้อนของ As Cd  Pb และ Zn และพบผลผลิตข้าวที่มีความเสี่ยงสูงจำนวน 6 แปลงจาก 11 แปลงคิดเป็นร้อยละ 55 ผลวิเคราะห์สถิติหลายตัวแปรเพื่อประเมินภาพรวมของพื้นที่พบว่าปริมาณโลหะหนักในดินที่มีการปนเปื้อนสูงเกิดจากกิจกรรมของมนุษย์  ส่วนการจำแนกแปลงนาตามค่าดัชนีความเสี่ยงทางนิเวศพบว่ามีความสัมพันธ์กับค่าความเสี่ยงต่อสุขภาพของบริโภคข้าวจากการปนเปื้อนของ As และ Cd ผลการศึกษาบ่งชี้ว่าวิธีการประเมินสภาพมลพิษของแปลงนาสามารถนำไปใช้ในการคัดเลือกพื้นที่เกษตรกรรมที่มีการปนเปื้อนโลหะหนักจากอุตสาหกรรมเหมืองแร่ได้อย่างมีประสิทธิภาพHeavy metal contamination in agricultural soils nearby the old mining industries has threatened food safety for human health. This research aimed to develop a new methodology for soil pollution assessment of individual and holistic agricultural areas. Geochemical index of heavy metals including As, Cd, Cu, Pb, and Zn, in selected paddy fields was evaluated together with health risk assessment of those heavy metals in rice grains. The results showed that soil in the studied areas was contaminated with As, Cd, Pb, and Zn. Rice harvested from 6 out of 11 paddy fields, corresponding to 55%, employed health risk at a high level. Multivariate analysis indicated that anthropogenic activity was a major source of soil pollution in a highly contaminated area. The classification of paddy fields based on potential ecological risk index (RI) was found to be related to the health risk assessment of As and Cd contaminating in rice grains. It was concluded that the proposed soil pollution assessment method was efficiently used to identify suitable agricultural areas in heavy metal contaminated zones adjacent to the old mining industries for safe rice crops.Keywordsดัชนีการสะสมเชิงธรณี; การประเมินความเสี่ยงต่อสุขภาพ; โลหะหนัก; มลพิษทางดินGeo-accumulation index; Health risk assessment; Heavy metals; Soil pollutio