​​​​Arabian Journal of Scientific Research-المجلة العربية للبحث العلمي - Volume 5 (2024), Issue 1

الملخص

يُعْتبرُ قطاع النسيج في تونس قوةً دافعةً للاقتصاد الوطني. ومع ذلك، فإن هذا القطاع يستهلك كمياتٍ كبيرةً من المياه العذبة، ومجموعة متنوعة من المواد الكيميائية، وبالتالي تُشكّل مياه الصرف الصحّي المُتأتية من قطاع النسيج تهديداً بيئيّاً. والغرض من هذه الدراسة هو البحث عن المُلَوّثات الموجودة في مياه الصرف الصحّي التي تم جمعها من ثلاثة مصانع للنسيج والتحقيق في تأثيرها على البيئة. وأظهرت التحاليل الفيزيوكيميائية (TSS ،BOD ،COD... إلخ) وجود نسبة عالية من المُلوّثات في العينات المُجمَّعة، كما كشف التحليل الكروماتوغرافي بواسطة UPLC-MS / MS عن وجود صبغة ثلاثي فينيل ميثان (الكريستال البنفسجي) في عينة واحدة. ويمكن أن يؤدي وجود الملوّثات الكيميائية في مياه الصرف الصحي لقطاع النسيج إلى تأثيرات ضارّة على النظام البيئي. في هذا السياق، تم إجراء تقييم للسُّميّة البيئية، باعتماد اختبار السُّمِّية خارج الجسم (in vitro) في أنظمة الخلايا حقيقية النواة (اختبار المذنب). ولم نلاحظ أيّ آثار ذات صلة بيولوجية لأيّ من العيّنات المُختبرة. وأظهرت النتائج أيضاً أن عملية معالجة المياه المُستعملة باعتماد تقنية التخثر والتلبد لا تقلل من تركيز المُلوّثات. ولهذا السبب سعينا إلى استخدام مواد تخثر طبيعية كمسحوق ألواح التين الشوكي Opuntia ficus indica ومسحوق قشور الباذنجان Solanum melongena. وأوضحت النتائج أن المعالجة باستخدام هذين المخثرين كانت فعّالة في تقليل تركيزات مؤشرات التلوث والسمية الجينية للعيّنات. وأَبْرَزت نتائج التحاليل أنَّ التركيز 0.8 غم/لتر مكّن من الحصول على أفضل النتائج بالنسبة لجميع المُخثرات الطبيعية المُستعملة. بعد مقارنة النتائج، لاحظنا أنَّ مسحوق ألواح التّين الشوكي كان تأثيره ملحوظاً في تقليل تركيزات مؤشرات التلوث؛ حيث تراوحت مختلف القيم بين BOD (119-63 مغ/لتر)، COD (204-97 مغ/لتر) وTSS (64-14 مغ/لتر)، كما أنّه أظهر النسب الأعلى والأفضل في إزالة المُلّونات (89.78%-92.87%).

The textile sector is a cornerstone of the Tunisian economy. However, this sector consumes significant volumes of fresh water and a wide variety of chemicals. Accordingly, derived wastewater is causing environmental disturbance. The objective of this study is to search for contaminants present in the finishing wastewater obtained from three textile industries and to investigate their environmental impact. The physicochemical analysis (COD, BOD, TSS, etc.) revealed a high pollutant load within the effluents collected from the three textile industries under investigation. Likewise, chromatographic analysis by UPLC-MS/MS revealed the presence of triphenylmethane (crystal violet) in one sample. The presence of micropollutants in textile wastewater could induce harmful effects on environmental flora and fauna. In this context, an ecotoxicological evaluation, in vitro bioassays (the comet test), was carried out. Results didn’t show any biologically relevant effects for all tested samples. The results also revealed that the coagulation-flocculation treatment process adopted by the textile industries is unable to reduce the pollutant load. For this reason, we have sought to use natural coagulants prepared from cactus Opuntia ficus indica and eggplant Solanum melongena. The results showed that the treatment using these two biocoagulants was effective in reducing the pollutant load and the genotoxicity of the effluents. The best results of coagulation-floculation were obtained with the concentration of 0.8 g/L for all natural coagulants. After comparing the results, we noticed that cactus powder had a significant effect on reducing the concentrations of pollution indicators, different values ranged between BOD (63-119 mg/l), COD (97-204 mg/l) and TSS (14-64 mg/l). Moreover, it showed the highest percentages and the best in removing colorants (89.78% - 92.87%).

الملخص

هدف هذا البحث إلى دراسة كفاءة مواد مازة تم تحضيرها من مخلفات أوراق الشاي الأحمر في امتزاز صبغة الميثيلين الأزرق (MB) من المحلول المائي. فتم تحضير سطحين من مخلفات أوراق الشاي؛ وهما المسحوق الجاف DM ومسحوق الفحم CM. وتم تقييم تأثير زمن التلامس، وكمية المادة المازة، والأس الهيدروجيني، والتركيز الابتدائي على عملية الامتزاز. كما تم مقارنة النتائج العملية مع بعض النماذج النظرية للاتزان الحراري والديناميكية الحرارية والحركية لعمليات الامتزاز. وأظهرت النتائج أن أعلى سعة امتزاز كانت للمسحوق الجاف (11.50 ملغم/غم) عند pH 7.0، بينما كانت لفحم الأوراق (10.60 ملغم/غم) عند pH 10.0. كما أظهرت النتائج أن عملية إزالة الصبغة كانت سريعة جدّاً للسطحين، حيث تم الوصول إلى حالة الاتزان خلال 10-15 دقيقة. ووجد أن نموذج الرتبة الثانية الزائفة ونموذج فريندليش يتطابقان بشكل جيد مع النتائج العملية، بينما كان نموذج لانجماير للاتزان الحراري غير ملائم للسطح الجاف. كما أوضحت دراسة الديناميكية الحرارية أن عملية الامتزاز كانت ماصة للحرارة وتعتمد على درجة الحرارة، حيث إن قيم التغير في العشوائية (ΔS^o) كانت موجبة لكلا السطحين، بينما التغير في الطاقة الحرة (ΔG^o) كانت سالبة للسطح الجاف وموجبة لسطح الفحم ومنخفضة عند الظروف القياسية؛ مما يدل على زيادة طفيفة في العشوائية وتلقائية العملية عند الدرجات العالية. وهذا البحث يوضح أن مخلفات أوراق الشاي الأحمر يمكن استخدامها كمواد مازة فعّالة ورخيصة لإزالة الصبغات من المياه الملوثة.

This research aimed to study the efficiency of adsorbent materials prepared from red tea leaves residues in the adsorption of methylene blue (MB) dye from an aqueous solution. Two surfaces were prepared from tea leaves residues; namely, the dry powder DM and the charcoal powder CM. The effect of contact time, adsorbent amount, pH, and initial concentration on the adsorption process were evaluated. The experimental results were also compared with some theoretical models of isotherms, thermodynamics, and kinetics of adsorption processes. The results showed that the highest adsorption capacity was for the dry powder (11.50 mg/g) at pH 7.0, while it was for the charcoal (10.60 mg/g) at pH 10.0. The results also showed that the dye removal process was very fast for both surfaces, where the equilibrium state was reached within 10-15 minutes. It was found that the pseudo-second-order model and the Freundlich model fit well with the experimental results, while the Langmuir model for isotherms was not suitable for the dry surface. The thermodynamic study showed that the adsorption process was endothermic and temperature-dependent, where the values of entropy change (ΔS^o) were positive for both surfaces, while the free energy change (ΔG^o) was negative for the dry surface and positive for the charcoal surface and low at standard conditions, indicating a slight increase in randomness and spontaneity of the process at high temperatures. This research shows that red tea leaves residues can be used as effective and cheap adsorbent materials for removing dyes from polluted water.

الملخص

تم تنفيذ البحث في حوش عرب ناحية رنكوس التابعة لمنطقة التل في محافظة ريف دمشق، خلال موسمي 2021 و2022. وشجرة التفاح من الأشجار الهامة على المستوى العالمي، ولرفع كفاءة نموها وإنتاجها تتم دراسة عدة عوامل التغذية المعدنية بالعناصر حسب دور العنصر في فيزيولوجيا النبات. وهدف البحث لدراسة تأثير الرش الورقي بالعناصر المعدنية (البوتاسيوم، الكالسيوم) في إنتاج وجودة ثمار التفاح. وتضمن البحث على متغيرين، نوع وتركيز مركب الكالسيوم (0، 1، 3، 5 غرامات/لتر)، والبوتاسيوم (0، 3 غرامات/لتر). وصُمِّمت التجربة وَفق تصميم القطاعات العشوائية الكاملة. وقد أدى الرش بالعناصر المعدنية إلى تنشيط نمو شجرة التفاح وزيادة إنتاجها وتحسين نوعية ثمارها، كما ارتفعت قيم مؤشرات الدراسة وبشكل معنوي نتيجة الرش بالبوتاسيوم؛ فحققت شجرة التفاح إنتاجاً قيمته 79.15 كغ/شجرة مقارنة بالشاهد 71.35 كغ/شجرة، وازدادت أيضاً كافة المعايير المدروسة بازدياد تركيز الكالسيوم حتى 3 غرامات/لتر؛ حيث وصلت قيمة المواد الصلبة الذائبة لثمار التفاح إلى 11.79، 12.12، 11.20% مقارنة بالشاهد 10.74%. وبالنسبة لتفاعل المعاملات كانت المعاملة 3 غرامات/لتر بوتاسيوم X 3 غرامات/لتر كالسيوم الأعلى معنويّاً مقارنة بجميع المعاملات الأخرى؛ فبلغ محتوى الأوراق من المغنيسيوم 0.52 مليغرام/غرام مقارنة بالشاهد 0.33 مليغرام/غرام. وينصح بالرش الورقي بعنصر الكالسيوم تركيز 3 غرامات/لتر بالإضافة للبوتاسيوم؛ بهدف رفع كفاءة إنتاج شجرة التفاح وتحسين جودة الثمار

This research was carried out in Hawsh Arab, Rankous district of Al-Tal district, Rural Damascus governorate (Syria) during the seasons of 2021 and 2022. The apple tree is one of the important trees globally, and to increase the efficiency of its growth and production, several mineral nutrition factors are studied according to the role of the element in plant physiology. The aim of the research was to study the effect of foliar spraying with mineral elements (potassium, calcium) on the production and quality of apple fruits. The research included two variables, the type and concentration of the calcium compound (0, 1, 3, 5 gram/liter), and potassium (0, 3 gram/liter). The experiment was designed according to a randomized complete block design. Spraying with mineral elements stimulated the growth of the apple tree, increased its production, and improved the quality of its fruits. The values of the indicators of the study increased significantly as a result of potassium spraying. The apple tree yielded 79.15 kg/tree compared to the control 71.35 kg/tree. All studied parameters also increased with increasing calcium concentration up to 3 gram/liter, where the soluble solids value of apple fruits reached 11.79%, 12.12%, 11.20% compared to the control 10.74%. As for the interaction of the treatments, the treatment with 3gram/liter potassium x 3gram/liter calcium was the highest significantly compared to all other treatments. The magnesium content of the leaves reached 0.52 milligram/gram compared to the control 0.33 milligram /gram. It is recommended to spray foliarly with calcium at a concentration of 3gram/liter, in addition to potassium, in order to increase the efficiency of apple trees production and improve the quality of the fruits.

الملخص

العنب اليمني من ألذ أنواع العنب، ويُستهلك بشكل عنب مائدة أو يُجَفَّف إلى زبيب ذي مذاق متميز وجودة عالية، رغم الأهمية الاقتصادية العالية لهذا المحصول إلا أن هناك قلةً في البحوث المتعلقة بإكثاره خضريّاً، وأُجري البحث بهدف دراسة تأثير حامض آندول البيوتريك (IBA) والصنف على تجذير العُقل الخشبية للعنب اليمني في مشاتل أورقانك يمن في العاصمة اليمنية صنعاء. وجُمعت العقل المتخشبة للأصناف الثلاثة قيد الدراسة (العاصمي (B1)، الرازقي (B2)، الأسود (B3) في نهاية الشتاء ونهاية طور الراحة للأشجار ونُقلت للمشتل، وتُرك النصف منها كشاهد (A1) وعومل النصف الآخر بواسطة IBA بتركيز 1000 مليغرام/لتر(A2)، وزُرعت كل العقل في بيئة تجذير موحدة، وصُمم البحث في تجربة عاملية بعاملين وفقاً للتصميم الكامل العشوائية (CRD)، كما دُرست مجموعة من صفات النمو الجذري والخضري علاوةً على النسبة المئوية للتجذير بعد مرور 58 يوماً من الزراعة. وأظهرت النتائج تسجيل عامل الصنف فروقاً معنوية للصفات المدروسة: النسبة المئوية للعقل التي كونت كالساً%، والنسبة المئوية للتجذير%، وعدد الجذور/عقلة، وطول الجذر (سم)، وقطر الجذر (مم)، في حين سجلت المعاملة A2 قيمة أعلى (33.88%) بفرق معنوي على الشاهد A1 (9.52%) في النسبة المئوية للعقل التي كونت كالساً، وكذلك في صفة قطر الجذر (1.77مم، 1.42مم) على الترتيب، بينما كان اختلاف القيم لبقية الصفات المدروسة غير معنوي. والتداخل من جهته أظهر أن الصنف العاصمي في معاملة (A1) ومعاملة (A2) سجل بشكل معنوي أعلى القيم (100%، 76.84%) على الترتيب مقارنةً بالصنفين الآخرين في كلا المعاملتين، وذلك لصفة النسبة المئوية للتجذير، بالمقابل سجل الصنف الأسود في كلا المعاملتين A1 وA2 أعلى القيم (46.66%، 28.57%) على الترتيب مقارنة بالصنفين الآخرين، وذلك لصفة النسبة المئوية للعقل التي كونت كالساً، أيضًا تفوق الصنف العاصمي في عدد، وطول، وقطر الجذر في المعاملتين A1 وA2 مقارنةً بالصنفين الآخرين لنفس المعاملتين والصفات. وعلى النقيض من ذلك، لم تُسَجَّل فروقٌ معنوية بين A1 وA2 والأصناف الثلاثة في النسبة المئوية للنمو الخضري، وعدد الأوراق/عقلة، وارتفاع العقلة. وأثبت البحث كفاءة إكثار العنب بطريقة العقلة الساقية المتخشبة بوجود الهرمون النباتي أو غيابه، ولعب الصنف دوراً معنويّاً أكثر مقارنة بوجود أو غياب الهرمون.

Yemeni grapes are among the most delectable grape varieties. They are consumed as table grapes or as raisins of superior flavor and quality. Despite the economic significance of this grape, little research has been conducted on its vegetative propagation. The purpose of the study was to assess the effect of indole butyric acid (IBA) and the cultivar on the rooting of hardwood cuttings of Yemeni grapes in Sana'a's Organic Yemen nurseries. The hardwood cuttings of the three studied grape cultivars (Al-Asmi (B1), Al-Razqi (B2), and Al-Aswad (B3) were collected at the end of winter and the end of the trees' dormant phase and then transferred to the nursery for further treatments. Half were left untreated (A1), while the other half were treated with IBA at a concentration of 1000 mg/L (A2), and all cuttings were planted in the same rooting medium. The research consisted of two factors and was designed as a factorial experiment in accordance with a completely randomized design (CRD). In addition to the percentage of rooting after 58 days of planting, the set of root and vegetative growth characteristics was investigated. The results revealed that the cultivar factor recorded significant differences for the studied traits, i.e. the percentage of cuttings with callus%, the percentage of rooting%, the number of roots/cuttings, the root length (cm), and the root diameter (mm), whereas the treatment with the hormone (A2) recorded a higher value (33.88%) with a significant difference over the control (A1) (9.52%) in the characteristic of the percentage of cuttings that formed a callus, as well as in contrast, the Al-Aswad CV recorded in both treatments A1 and A2 the highest values (46.66% and 28.57%) compared to the other two cultivars with respect to the percentage of rooting. In contrast, no significant differences were observed between A1 and A2 and the three cultivars in terms of vegetative growth percentage, number of leaves per cutting, or cutting height (cm). The research demonstrated the efficacy of grape propagation by stem cuttings in the presence or absence of the plant hormone, with the cultivar playing a more significant role than the presence or absence of the hormone.

الملخص

طُبِّقت طرق التّوصيف الفيزيائي-الكيميائي للمواد الطّبيعية الغنيّة بالكلسيات لتحديد كفاءتها في إزالة أيونات الرّصاص والكادميوم من محاليلها المائيّة. وجُمعت عيّنات معدن الدّولوميت الطّبيعي من موقع جبل رهاش جنوب تونس وطُحنت لاستخدامها في إزالة أيونات الرّصاص والكادميوم من محاليلهما المائيّة. وأُجريت تجارب الإزالة على دفعات عن طريق خلط مسحوق الدّولوميت بنسب محدّدة مع محلول معدني يحتوي على أيونات الرّصاص والكادميوم، ثم وُضع الخليط على هزّاز كهربائي لمدّة 60 دقيقة، بسرعة اهتزاز 200 دورة/دقيقة، عند درجة حرارة الغرفة (25 درجة مئويّة)، وقيمة الأس هيدروجيني 6. كان تركيز الدّولوميت 3 غرامات/لتر بينما الكادميوم والرّصاص 10 و100 ملي غرام/لتر على التّوالي. وأظهرت النّتائج أنّ عيّنات الدّولوميت محلّ الدّراسة تتكوّن من أكاسيد الكالسيوم والمغنيسيوم وبعض من الشّوائب الأخرى. وكشفت بيانات الامتزاز أن عيّنات الدّولوميت المُجمّعة من متكوّن رهاش الترياسي (جنوب تونس) أزالت كميات كبيرة من أيونات الرّصاص والكادميوم من محاليلهما. إذ حقّقت كفاءة إزالة 24.80 - 33.25 ملي غرام رصاص/غرام دولوميت و1.31- 1.77 ملي غرام كادميوم/غرام دولوميت. كما أوضحت البيانات أيضاً أن أكثر من 95% من السّعة الامتزازيّة الكليّة تحقّقت في 30 دقيقة من التقليب، ولكن استمرّ التّقليب لمدّة 60 دقيقة للوصول لحالة الاتّزان. وأشارت هذه النّتائج إلى أن دولوميت متكوّن جبل رهاش الترياسي، بجنوب تونس، يمكن استخدامها بفاعليّة لإزالة أيونات الرّصاص والكادميوم من المحاليل المائيّة.

Physico-chemical characterization of naturally abundant carbonates has been undertaken to evaluate their potentialities in the removal of lead and cadmium ions in aqueous systems. Powdered dolomite samples, collected from the Jebel Rehach location, southern Tunisia, were used in their natural form for the removal of both cadmium and lead in aqueous conditions. The removal experiments were carried out in batch by mixing known amount of dolomite powder with a metal solution (lead or cadmium). The mixture was shaken at 200 rpm under the experimental conditions of pH 6, temperature (25°C), dolomite concentration 3g/L, and cadmium (10 mg/L) and lead (100mg/L) solutions. Shaking time was 60 min. Our results showed that the studied dolomite samples were mainly composed of calcium and magnesium oxides; other impurities were also detected. Adsorption data showed that dolomitic samples of the Triassic Rehach formation (southern Tunisia) removed substantial amounts of lead and cadmium ions in aqueous systems. It was found that lead removal efficiency reached 24.80 and 33.25 mg/g, which is much higher than that of cadmium (1.31 to 1.77 mg/g). It was also observed that more than 95% of the total adsorptive capacity was achieved after 30 min of agitation, but 60 min was used to ensure equilibration time. These results suggested that the Triassic Rehach dolomite, Tunisia, can be effectively used for capturing lead and cadmium ions in aqueous conditions.