مختلف بائیوچارس کے ذریعہ ایکوا کلچر ٹیل واٹر سے فاسفورس کے اخراج پر مطالعہ

ایکوا کلچر پروٹین کی فراہمی کو یقینی بنانے اور عالمی خوراک کی کمی کے مسئلے کو حل کرنے میں اہم کردار ادا کرتا ہے۔ حالیہ برسوں میں، میرے ملک میں آبی مصنوعات کی پیداوار سال بہ سال بڑھ رہی ہے۔ افزائش کے عمل میں بڑی مقدار میں بیت ڈالی جاتی ہے۔ فاسفورس بیت میں ایک ناگزیر عنصر ہے، لیکن مچھلی کی طرف سے بیت میں فاسفورس کے استعمال کی شرح عام طور پر کم ہوتی ہے۔

مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ افزائش کے عمل میں ڈالا جانے والا زیادہ تر فاسفورس بقایا بیت اور پاخانہ میں فعال فاسفورس کی شکل میں رہتا ہے اور آخر کار افزائش کے دم کے پانی میں رہتا ہے۔ فعال فاسفورس پودوں، بیکٹیریا اور طحالب کے ذریعہ آسانی سے استعمال ہوتا ہے۔ جب یہ ایک خاص ارتکاز تک پہنچ جاتا ہے، تو یہ طحالب کے پھیلاؤ کو متحرک کرے گا، آبی جسم میں تحلیل شدہ آکسیجن کے ارتکاز کو کم کرے گا، پانی کے جسم کے یوٹروفیکیشن کا باعث بنے گا، اور پھر ماحولیاتی توازن، انسانی صحت کو متاثر کرے گا اور ایک خاص حد تک معاشی نقصانات کا سبب بنے گا۔ . لہذا، آبی زراعت کے پونچھ کے پانی کے علاج کے لیے مناسب طریقے اپنانے کی اشد ضرورت ہے تاکہ افزائش کے علاقے کے ماحولیاتی ماحول کو پہنچنے والے نقصان کو کم کیا جا سکے۔

فی الحال، آبی زراعت کے پونچھ کے پانی میں عام طور پر استعمال ہونے والا فاسفورس ہٹانے کا طریقہ کیمیکل/کوایگولیشن ورن کا طریقہ ہے، جو مائع مرحلے میں فاسفیٹ کو دھاتی آئنوں اور فاسفیٹ کے ورن کے رد عمل یا لوہے کے نمکیات اور ایلومینیم نمکیات کے جمنے کے رد عمل کے ذریعے ٹھوس مرحلے میں منتقل کرتا ہے۔ . اگرچہ یہ طریقہ کام کرنا آسان ہے، لیکن اس میں واضح نقائص ہیں، جیسے علاج شدہ پانی کا رنگ (Fe3+ کی وجہ سے)، محلول سخت تیزابی ہے (pH 3 سے کم)، ثانوی آلودگی سنگین ہے، اور کیمیائی کیچڑ کو احتیاط کے ساتھ سنبھالنے کی ضرورت ہے۔

اس کے علاوہ، مصنوعی گیلی زمینیں، الیکٹرو کیمیکل طریقے اور دیگر طریقے بھی اصل منصوبوں میں آبی زراعت کے ٹیل واٹر سے فاسفورس کو نکالنے کے لیے استعمال کیے جاتے ہیں، لیکن ان طریقوں میں خراب ٹریٹمنٹ اثر، زیادہ انفراسٹرکچر یا آپریٹنگ لاگت، اور کمزور استحکام جیسے مسائل ہوتے ہیں۔ لہٰذا، آبی زراعت کے پونچھ کے پانی سے فاسفورس کے موثر اخراج کو حاصل کرنے کے لیے نئے مواد یا نئے طریقے تیار کرنا/کا اطلاق کرنا ضروری ہے۔

بائیوچار سستے خام مال اور آسان رسائی کے ساتھ جذب کرنے والا مواد ہے۔ بائیوچار یا ترمیم شدہ بائیوچار کے ذریعہ فاسفورس کو ہٹانے کے بارے میں بہت ساری رپورٹس موجود ہیں۔ پچھلے مطالعہ میں، مصنوعی گندے پانی میں فاسفورس پر فر بائیوچار (WBC)، فنگس ریزیڈیو بائیوچار (VBC) اور ترمیم شدہ فر بائیوچار (SBC) کی جذب کی خصوصیات کی چھان بین کی گئی۔ ان میں سے، ڈبلیو بی سی کا تقریباً کوئی فاسفورس ہٹانے کا اثر نہیں تھا، اور فاسفورس پر VBC اور SBC کی زیادہ سے زیادہ جذب کرنے کی صلاحیت بالترتیب 86.70 اور 181.07 mg/g تھی۔ تاہم، مختلف پانی کے معیار کے پس منظر کے ساتھ اصل آبی زراعت کے ٹیل واٹر میں فاسفورس پر ان تینوں بائیوچارز کا ہٹانے کا اثر ابھی تک واضح نہیں ہے۔ اصل پیداوار میں، مختلف قسم کے آبی زراعت کے ٹیل واٹر میں عام طور پر پانی کا معیار مختلف ہوتا ہے اور یہ مصنوعی گندے پانی سے کہیں زیادہ پیچیدہ ہوتے ہیں۔

اس کے علاوہ، اییل کے فضلے سے بائیوچار کی تیاری آبی زراعت کی سبز ترقی کو فروغ دینے کے لیے بہت اہمیت کی حامل ہے، لیکن یہ ابھی تک واضح نہیں ہے کہ آیا اییل فیز بائیوچار (MBC) فاسفورس کو دور کرنے کی صلاحیت رکھتا ہے۔

لہذا، اس مطالعے نے تین قسم کے حقیقی آبی زراعت کے ٹیل واٹر کے علاج کے لیے WBC، VBC، MBC اور SBC adsorbents کو تیار کرنے کے لیے بایوماس کے خام مال کے طور پر Fir، vancomycin کی باقیات اور eel feces کا انتخاب کیا، اور آبی زراعت کے ٹیل واٹر میں فاسفورس پر مختلف بائیوچارس کے ہٹانے کے اثر کی تحقیقات کی۔ مختلف پانی کے معیار کے پس منظر کے تحت فاسفورس کی مختلف شکلوں پر بائیوچار کے ہٹانے کا اثر اور ہٹانے کا طریقہ کار کائنےٹک تجزیہ اور خصوصیات کے مختلف طریقوں کے ذریعے سامنے آیا۔

نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ بائیوچارس کی چار اقسام میں سے ایس بی سی کا بہترین اثر ہوتا ہے جبکہ ایم بی سی فاسفورس کو پانی میں چھوڑتا ہے۔ ایس بی سی کے علاج کے بعد، میٹھے پانی اور مرتکز آبی زراعت کے ٹیل واٹر میں ٹی پی "طالاب ایکوا کلچر ٹیل واٹر ڈسچارج اسٹینڈرڈ" (DB 32/4043-2021) میں میٹھے پانی حاصل کرنے والے پانی کی پہلی اور دوسری سطح کے اخراج کی حد سے کم ہے، اور سمندری آبی زراعت ٹیل واٹر سمندری پانیوں کی پہلی سطح کے اخراج کی ضروریات کو پورا کرتا ہے۔

SBC تین قسم کے آبی زراعت کے ٹیل واٹر میں فعال فاسفورس کے لیے تیز جذب کی شرح رکھتا ہے، اور 30-60 منٹ کے بعد جذب کے توازن تک پہنچ سکتا ہے، ہٹانے کی شرح 76.78%-93.07%; جب کہ دم کے پانی میں نامیاتی فاسفورس کے اخراج کا اثر کم ہوتا ہے (14%-17%)، اور ڈیسورپشن ہو سکتا ہے۔ ایس بی سی کے ذریعہ فعال فاسفورس اور نامیاتی فاسفورس کے جذب کرنے کا عمل سیوڈو سیکنڈ آرڈر کائنےٹک ماڈل کے مطابق ہے۔ ایس بی سی کے ذریعہ فعال فاسفورس کے جذب کرنے کے طریقہ کار میں بنیادی طور پر لیگنڈ ایکسچینج اور کیمیائی ورن شامل ہے۔

اس مطالعے سے بائیوچار کے ذریعے اصل فاسفورس پر مشتمل گندے پانی کے علاج کے لیے موثر رہنمائی کی توقع کی جاتی ہے، تاکہ گندے پانی کے علاج میں بائیوچار مواد کے استعمال کو بنیادی تحقیق سے عملی اطلاق تک فروغ دیا جا سکے۔

(1) اس مطالعے میں استعمال ہونے والے تین آبی زراعت کے ٹیل واٹر کا TP "Pond Aquaculture Tailwater Discharge Standard" کی خارج ہونے والی حد سے تجاوز کر گیا اور اس میں نامیاتی فاسفورس کا ایک خاص ارتکاز تھا۔ خصوصیات کے نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ چار منتخب بائیوچارس کی سطح کی شکل اور مرحلے کی ساخت نمایاں طور پر مختلف تھی۔ ڈبلیو بی سی کی سطح ہموار تھی۔ SBC کی سطح کھردری تھی اور بنیادی طور پر Mg(OH) 2 نانو شیٹس پر مشتمل تھی۔ VBC سطح بنیادی طور پر بڑے پیمانے پر CaSO4 اور نینو پارٹیکل Fe3O4 پر مشتمل ہے۔ اور MBC کی سطح AlPO4 اور SiO2 پر مشتمل تھی۔

(2) WBC، SBC اور VBC کے ذریعے ٹیل واٹر میں فاسفورس کے اخراج کا اثر خوراک میں اضافے کے ساتھ بڑھ گیا۔ ایس بی سی کا سب سے اچھا اثر تھا، اس کے بعد وی بی سی۔ ڈبلیو بی سی کی کارکردگی خراب تھی، جبکہ ایم بی سی نے فاسفورس کو پانی میں چھوڑا۔ SBC ٹریٹمنٹ کے بعد، میٹھے پانی اور مرتکز آبی زراعت کے ٹیل واٹرس میں TP اوپر بیان کردہ معیاری میٹھے پانی حاصل کرنے والے پانیوں کے پہلے اور دوسرے درجے کے خارج ہونے والی حد سے کم تھا، اور میرین ایکوا کلچر ٹیل واٹر نے سمندری وصول کرنے والے پانی کی پہلی سطح کے اخراج کی ضروریات کو پورا کیا۔

(3) ایس بی سی کے پاس تین آبی زراعت کے ٹیل واٹرس میں فعال فاسفورس کے لیے تیز جذب کی شرح ہے، اور 30-60 منٹ کے بعد جذب کے توازن تک پہنچ سکتی ہے، ہٹانے کی شرح 76.78% سے 93.07% تک؛ تاہم، دم کے پانی میں نامیاتی فاسفورس پر ہٹانے کا اثر نسبتاً کم ہے (14%-17%)، اور desorption موجود ہو سکتا ہے۔ ایس بی سی کے ذریعہ فعال فاسفورس اور نامیاتی فاسفورس کے جذب کرنے کا عمل سیوڈو سیکنڈ آرڈر کائنےٹک ماڈل کے مطابق ہے۔

(4) ایس بی سی کے ذریعہ فعال فاسفورس کے جذب کرنے کے طریقہ کار میں بنیادی طور پر لیگنڈ ایکسچینج اور کیمیائی ورن شامل ہے۔

پہلا مصنف: چن یونچاؤ
مصنف یونٹ: سکول آف انوائرمینٹل اینڈ سیفٹی انجینئرنگ، فوزو یونیورسٹی
پیپر DOI: 10.19965/j.cnki.iwt۔{2}}