خبرهاي پژوهشي حوزه بهداشت محيط
 خبرهاي پژوهشي در حوزه بهداشت محيط
 
 

1- بررسي كارايي فرآيند حذف آنتي بيوتيك مترونيدازول از محلول­هاي آبي در pH خنثي با استفاده از سيستم كاتاليتيكي شبه فنتون هتروژنوسFeNi3/Sio2

وجود آنتي بيوتيك­ها در محيط زيست، حتي در غلظت هاي كم منجر به توسعه پاتوژنهاي مقاوم به آنتي بيوتيك مي شود كه به طور بالقوه عملكرد اكوسيستم و سلامت انسان را تهديد مي نمايند. با توجه به جذب ضعيف اين مواد توسط انسان ها و حيوانات، اكثرا به صورت تركيبات فعال و متابوليزه نشده به فاضلاب خانگي دفع مي شوند و در نهايت منجر به آلودگي محيط زيست و منابع آبي مي گردند. بنابراين حذف اين آلاينده­ هاي نوظهور از آبهاي آلوده و به حداقل رساندن خطرات زيست محيطي آنها ضروري است. روش هاي زيادي براي حذف آلاينده­ هاي دارويي خصوصا آنتي بيوتيك­ها استفاده شده كه در اين ميان فرآيندهاي اكسيداسيون پيشرفته به عنوان يكي از روشهاي موثر مورد توجه قرارگرفته است. در اين پژوهش، محققان ابتدا نانوذره مغناطيسيFeNi3 كه با پوشش سيليكا اصلاح شده است (FeNi3/SiO2) سنتز گرديد و سپس در حضور H2O2 به عنوان فرآيند كاتاليستي شبه فنتون ناهمگن در حذف آنتي بيوتيك مترونيدازول مورد استفاده قرار گرفت. ريخت شناسي وديگرخصوصيات نانوذره سنتز شده توسط دستگاه هاي پراش پرتو ايكس­(XRD)، ميكروسكوپ الكتروني روبشي گسيل ميداني(FESEM)، ميكروسكوپ الكتروني عبوري (TEM)، اسپكتروفوتومتر تبديل فوريه مادون قرمز (FTIR)  و مغناطيس ­سنج با نمونه نوساني (VSM) مشخصه يابي شد. اين مطالعه به صورت ناپيوسته در  pH  (3، 5، 7، 9 و 11)، دوز نانوذره (0.1- 0.005گرم بر ليتر)، غلظت مترونيدازول (30-10 ميلي گرم بر ليتر) و غلظت پراكسيد هيدروژن (200-50 ميليگرم بر ليتر) در دماي محيط بر روي فاضلاب سنتتيك حاوي آلاينده مورد نظر انجام شد.نتايج به كمك دستگاه (Spectrophotometer UV/Vis T80+) قرائت گرديد و نشان داد كه بيشترين درصد حذف مترونيدازول در 7pH=، دوز نانوذره g/l 1/0، غلظت پراكسيد هيدروژن mg/l 150 براي غلظت آلاينده mg/l20 در زمان 180دقيقه، 84.29 درصد است. همچنين، سنتيك سرعت تخريب مترونيدازول،از معادله شبه درجه اول (0.9R2>) تبعيت كرده و نرخ ثابت تخريب اين واكنشmin-10.0044 به دست آمد. همچنين در اين مطالعه ميزان كارايي و استفاده مجدد از نانوذره مغناطيسي سنتز شده در حذف مترونيدازول در 3 سيكل مورد بررسي قرار گرفت. يافته هاي اين پژوهش گوياي آنند كه كه بعد از 3 سيكل كارايي اين نانوذره، كاهش قابل ملاحظه­اي نداشته به طوري كه راندمان حذف از اولين سيكل تا آخرين سيكل حدود 78/7% كاهش را نشان داد.

بر اساس داده هاي حاصل از اين تحقيق، ميتوان نتيجه گرفت كه فرآيند كاتاليتيكي شبه فنتون هتروژنوسFeNi3/SiO2/H2O2 كارايي بسيار خوبي در حذف آلايندگي آنتي بيوتيك مترونيدازول از محلول­هاي آبي دارد.

 
 
 
  2- سنتز نانوكامپوزيت مغناطيسيFeNi3/SiO2/CuS و بررسي كارايي فرآيند فتوكاتاليستي آن در حذف آنتي بيوتيك تتراسايكلين از محلول­هاي آبي در حضور نورUV و ارزيابي تاثير پارامترهاي موثر بر اين فرآيند
 

حضور باقي مانده آنتي بيوتيك ها در محيط زيست امروزه به عنواني يكي از نگراني­هاي جهاني است و لزوم كنترل تخليه آن به عنوان امري اجتناب ناپذير مطرح مي­باشند. استفاده گسترده از اين تركيبات باعث اثرات جانبي بالقوه از جمله سميت حاد و مزمن، تاثير بر فتوسنتز آبي موجودات زنده، اختلال در جمعيت ميكروبي و ژن­هاي مقاوم در ميان ميكروارگانيسم­ها مي­شود كه در صورت تجمع در سيستم­هاي آبي، اثرات جانبي و منفي بالقوه­اي بر سلامت انسان و محيط زيست دارد. تتراسايكلين­ها دومين گروه شايع آنتي بيوتيك­ها از نظر توليد و مصرف در سراسر جهان هستند كه ورود آنها به فاضلاب خانگي ميتواند منجر به آلودگي منابع آب شود. لذا بررسي حذف اين دارو از محيط­هاي آبي به جهت كاهش اثرات منفي آن بر سلامتي انسان و محيطزيست بسيار مهم است. اين پژوهش يك مطالعه تجربي بوده كه در مقياس آزمايشگاهي و در دماي محيط با هدف بررسي كارايي نانوكاتاليست مغناطيسي FeNi3@SiO2@CuS(FNSCS) جهت تجزيه تتراسايكلين (TC) در حضور نور UVدر محيط­هاي آبي صورت گرفته است.

 
 

دراين تحقيق محققان براي اولين بار نانوكامپوزيت مغناطيسي FeNi3@SiO2@CuS را سنتز نمودند و ريخت شناسي و ديگر خصوصيات نانو كاتاليست توليد شده با استفاده از دستگاه هاي پراش پرتو ايكس­(XRD) ، طيف سنج تفكيك انرژي (EDS) ميكروس كوپ الكتروني روبشي گسيل ميداني(FESEM)، ميكروسكوپ الكتروني عبوري (TEM) و اسپكتروفوتومتر تبديل فوريه مادون قرمز (FTIR) مشخصه يابي نمودند. عوامل مؤثر بر حذف تتراسايكلين توسط نانو فتوكاتاليست مورد نظر، شامل pH (3و5و7و9)­، زمان تماس(5 تا 200 دقيقه)، غلظت اوليه آلاينده( mgL-130-10)، دوز نانوكامپوزيت(gl-1 0.1-0.005) مطالعه شدند. همچنين ميزان كارايي و استفاده مجدد از نانوكامپوزيت سنتز شده در حذف تتراسايكلين در 5 سيكل مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد با افزايشpH و نيز كاهش دوز نانوكاتاليست و غلظت اوليه آلاينده، درصد حذف افزايش مي­يابد به طوريكه در شرايط بهينه (غلظت تتراسايكلينmgL-1 10، در زمان 200 دقيقه، 9= pH، دوز نانوكاتاليستgl-1 0.005­) كارايي فرايند فوتوكاتالسيتي با استفاده ازنانوكامپوزيت سنتز شده (FNSCS)در تخريب TC با 100% ميرسد. همچنين،سنتيك سرعت تخريب TC،از معادله شبه درجه اول (0.98R2>) تبعيت كرده و نرخ ثابت تخريب اين واكنشmin-1 0.0257 به دست آمد. يافته ها گوياي آنند كه كه بعد از 5 سيكل كارايي نانو كاتاليست، كاهش قابل ملاحظه­اي نداشته به طوري كه راندمان حذف از اولين سيكل تا آخرين سيكل حدود 15% كاهش را نشان داد. در نهايت بر اساس نتايج به دست آمده در مطالعه حاضر، ميتوان نتيجه گرفت كه فرآيند فتوكاتاليستي FeNi3/SiO2/CuSجهت حذف تتراسايكلين از محيط هاي آبي كارايي مناسبي را دارد.

 
 
 3. جذب مترونيدازول با استفاده از جاذب مغناطيسي جديد FeNi3/SiO2/CuS از محلول هاي آبي (مطالعه ايزوترم، سينتيك و ترموديناميك)

محصولات دارويي به ويژه آنتي ­بيوتيك­ها از جمله آلاينده­هاي نوظهوري هستند، كه به دليل خاصيت تجمعي، اثرات سو مختلف و خصوصا ايجاد مقاومت هاي دارويي، نگراني­هاي عمده اي را در كنترل محيط زيست ايجاد نموده اند. اين پژوهش از نوع تجربي بوده كه در مقياس آزمايشگاهي با هدف سنتز و بررسي كارايي جذب نانوكامپوزيت مغناطيسي جديد FeNi3/SiO2/CuS جهت حذف مترونيدازول (MTZ) از محلول­هاي آبي و همچنين مطالعه ايزوترم، ترموديناميك و سينتيك اين فرآيند مي­باشد. مشخصات فيزيكي و ساختاري جاذب سنتز شده با تكنيك­هاي FESEM، TEM، FTIR ، XRD،VSM و TGA آناليز گرديد. همچنين براي تعيين پارامترهاي ترموديناميك، ايزوترم­هاي تعادلي و سينتيك­هاي فرآيند جذب، تاثير پارامترهايي نظير pH، غلظت اوليه مترونيدازول، مقدار جرم جاذب، دما و زمان تماس مورد مطالعه قرار گرفت. غلظتمترونيدازول باقي مانده بااستفاده ازدستگاه (UV-Vis spectrophotometer T80+) در طول موج 320 نانومتر تعيين گرديد. مشخصات فيزيكي نانوكامپوزيت مغناطيسي سنتز شده نشان داد كه اندازه ذرات به طور متوسط 65-20 نانومتر مي­باشد و شرايط بهينه جذب عبارتند از pH=7، زمان تماس 180 دقيقه، دوز نانوكامپوزيت 1/0 گرم بر ليتر و دماي 20 درجه سانتي­گراد. داده­هاي به دست آمده از ايزوترم­هاي تعادلي لانگموير و فروندليچ نشان داد كه فرآيند جذب مترونيدازول به وسيله نانوكامپوزيت مغناطيسي سنتز شده با مدل لانگموير تطابق دارد. نتايج مطالعات ترموديناميك تغييرات آنتروپي (ΔS) برابر J/mol k 12/82، تغييرات آنتالپي (ΔH) برابر kJ/mol 056/0 و مقدار انرژي آزاد گيبس (ΔG) منفي مي­توان نتيجه گرفت كه فرآيند جذب مورد نظر خودبه خودي و گرماگير است. همچنين بر اساس داده­هاي به دست امده از محاسبات سينتك واكنش مشخص مي­شود كه جذب مترونيدازل توسط جاذب مورد نظر بر طبق مدل سينتيك شبه درجه دوم توصيف مي­شود. با توجه به نتايج به دست آمده از پژوهش حاضر، ميتوان نانوكامپوزيت مغناطيسي (FeNi3/SiO2/CuS) را جاذب مناسبي جهت حذف آنتي­ بيوتيك مترونيدازول از محلول­هاي آبي پيشنهاد نمود، چرا كه علاوه بر كارايي بسيار خوب آن، به دليل خاصيت مغناطيسي بالا، به سادگي از محيط آزمايش توسط ميدان مغناطيسي خارجي جداسازي مي­شود.

 
 
 
 4-  بررسي كارايي كربن پوسته سبز بادام در حذف كروم شش ظرفيتي از فاضلاب مصنوعي

تخليه پساب صنايع حاوي كروم شش ظرفيتي به داخل محيط مي­تواند اثرات مضري را براي انواع موجودات زنده به همراه داشته باشد. بنابراين بايد با يك روش مؤثر قبل از تخليه به محيط از آب­هاي آلوده حذف گردد. هدف از اين مطالعه، بررسي حذف كروم شش ظرفيتي از فاضلاب مصنوعي با استفاده از پوسته سبز بادام مي­باشد.

محققان در اين مطالعه تجربي، حذف كروم شش ظرفيتي با استفاده از كربن پوست سبز بادام منطقه بيرجند مركز استان خراسان جنوبي از فاضلاب مصنوعي را، با بررسي متغيرهاي مختلفي مانند در زمان تماس، غلظت، pH، دوز جاذب و دما و بر اساس مدل جريان ناپيوسته، انجام دادند. در پايان براي سنجش كروم شش ظرفيتي از دستگاه اسپكتروفتومترUV/Vis Spectrometer T80+ در طول موج 540 نانومتر استفاده شد.

با توجه به نتايج به دست آمده از اين پژوهش، حذف كروم شش ظرفيتي وابستگي زيادي به pH محلول دارد. محققان در اين پژوهش دريافتند كه، با افزايش دوز جاذب، زمان تماس و دما، درصد حذف، افزايش داشت و به دليل محل­هاي محدود در جاذب، با افزايش غلظت اوليه كروم شش ظرفيتي، راندمان حذف، كاهش ­يافت. در نهايت و با توجه به نتايج به دست آمده ميتوان اين گونه نتيجه گرفت كه پوسته سبز بادام به طور موثري در حذف كروم شش ظرفيتي را از فاضلاب صنعتي موثر است.

 
 
 

امروزه تركيبات دارويي از قبيل آنتي‌بيوتيك‌ها (سفالكسين) به دليل ورود به منابع آبي به صورت متابوليكي ( آنتي بيوتيك‌هاي دفعي از بدن انسان و حيوانات) و غير متابوليكي (تخليه باقي مانده دارو به محيط، فاضلاب كارخانجات داروسازي) و همچنين به علت داشتن اثرات منفي بر محيط و ايجاد مقاومت باكتريايي به عنوان آلاينده نو ظهور شناخته مي‌شوند. لذا حذف اين تركيبات و تثبيت آنها به تركيبات بي‌خطر لازم است. از ميان روش هاي موجود فرآيند‌ جذب يكي از روش‌هاي مناسب، ساده جهت حذف اين تركيبات از محيط‌هاي آبي است. اخيرا استفاده از تركيبات نانو از قبيل مواد مزموپوري (MCM) به دليل داشتن حفره ها و سطح مقطع بالا به عنوان جاذب در حذف آلاينده‌ها استفاده مي‌شوند. لذا اين تحقيق با هدف حذف آنتي‌بيوتيك سفالكسين از محيط‌هاي آبي انجام گرفت و مدل سازي حذف آن نيز توسط روش آماري سطح-پاسخ ارزيابي گرديد. نتايج اين تحقيق نشان داده كه در شرايط بهينه جاذب سنتز شده (MSM-41) كاربرد عملي مناسبي در حذف آنتي‌بيوتيك مذكور از محيط‌هاي آبي دارد.

 
 
 

7.A comparative study of using barberry stem powder and ash as adsorbents for adsorption of humic acid

هيوميك اسيد يكي از تركيبات آلي طبيعي بوده كه در آب‌هاي سطحي وجود دارد در تصفيه‌خانه‌هاي آب اين تركيبات در اثر واكنش با كلر در مرحله گندزدايي، تركيبات هالومتان توليد مي‌كنند. بر طبق EPA و WHO تركيبات هالومتان منجر به سرطان‌زايي و جهش زايي مي‌شوند. لذا تركيبات هيوميك اسيد موجود در آب قبل از رسيدن به مرحله گندزدايي بايد توسط فرآيند مناسبي حذف گردند. فرآيند‌ جذب يكي از روش‌هاي مناسب، ساده، كارا و مقرون به صرفه در خصوص حذف اين تركيبات از محيط‌هاي آبي است. استفاده از جاذب‌هاي محيطي (كربن فعال حاصل از مواد محيطي مثل برگ و گياه درخت زرشك) جهت حذف هيوميك اسيد از روش‌هاي مقرون به صرفه مي‌باشد. لذا هدف اين پژوهش بررسي مقايسه حذف اسيد هيوميك توسط كربن حاصل از پودر و خاكستر ساقه گياه زرشك بود. نتايج نشان داد كه پودر حاصل از ساقه زرشك عملكرد بهتري از خاكستر ساقه زرشك در حذف اسيد هيوميك دارد و مي‌توان از آن به عنوان يكي جاذب مناسب در شرايط بهينه جهت حذف اسيد هيوميك استفاده نمود.

 
 
 
تاریخ به روز رسانی:
1398/09/13
تعداد بازدید:
25
امتیازدهی
میانگین امتیازها:0 تعداد کل امتیازها:0
مشاهده نظرات (تعداد نظرات 0)

ارسال نظرات
نام
آدرس پست الکترونیکی شما
شماره تلفن
توضیحات
تغییر کد امنیتی
کد امنیت
كليه حقوق اين وب سايت متعلق به دانشگاه علوم پزشكي و خدمات بهداشتي درماني بيرجند مي باشد.
Powered by DorsaPortal