خبرهاي پژوهشي حوزه بهداشت محيط
 خبرهای پژوهشی در حوزه بهداشت محیط
 
 

1- بررسی کارایی فرآیند حذف آنتی بیوتیک مترونیدازول از محلول­های آبی در pH خنثی با استفاده از سیستم کاتالیتیکی شبه فنتون هتروژنوسFeNi3/Sio2

وجود آنتی بیوتیک­ها در محیط زیست، حتی در غلظت های کم منجر به توسعه پاتوژنهای مقاوم به آنتی بیوتیک می شود که به طور بالقوه عملکرد اکوسیستم و سلامت انسان را تهدید می نمایند. با توجه به جذب ضعیف این مواد توسط انسان ها و حیوانات، اکثرا به صورت ترکیبات فعال و متابولیزه نشده به فاضلاب خانگی دفع می شوند و در نهایت منجر به آلودگی محیط زیست و منابع آبی می گردند. بنابراین حذف این آلاینده­ های نوظهور از آبهای آلوده و به حداقل رساندن خطرات زیست محیطی آنها ضروری است. روش های زیادی برای حذف آلاینده­ های دارویی خصوصا آنتی بیوتیک­ها استفاده شده که در این میان فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته به عنوان یکی از روشهای موثر مورد توجه قرارگرفته است. در این پژوهش، محققان ابتدا نانوذره مغناطیسیFeNi3 که با پوشش سیلیکا اصلاح شده است (FeNi3/SiO2) سنتز گردید و سپس در حضور H2O2 به عنوان فرآیند کاتالیستی شبه فنتون ناهمگن در حذف آنتی بیوتیک مترونیدازول مورد استفاده قرار گرفت. ریخت شناسی ودیگرخصوصیات نانوذره سنتز شده توسط دستگاه های پراش پرتو ایکس­(XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی(FESEM)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، اسپکتروفوتومتر تبدیل فوریه مادون قرمز (FTIR)  و مغناطیس ­سنج با نمونه نوسانی (VSM) مشخصه یابی شد. این مطالعه به صورت ناپیوسته در  pH  (3، 5، 7، 9 و 11)، دوز نانوذره (0.1- 0.005گرم بر لیتر)، غلظت مترونیدازول (30-10 میلی گرم بر لیتر) و غلظت پراکسید هیدروژن (200-50 میلیگرم بر لیتر) در دمای محیط بر روی فاضلاب سنتتیک حاوی آلاینده مورد نظر انجام شد.نتایج به کمک دستگاه (Spectrophotometer UV/Vis T80+) قرائت گردید و نشان داد که بیشترین درصد حذف مترونیدازول در 7pH=، دوز نانوذره g/l 1/0، غلظت پراکسید هیدروژن mg/l 150 برای غلظت آلاینده mg/l20 در زمان 180دقیقه، 84.29 درصد است. همچنین، سنتیک سرعت تخریب مترونیدازول،از معادله شبه درجه اول (0.9R2>) تبعیت کرده و نرخ ثابت تخریب این واکنشmin-10.0044 به دست آمد. همچنین در این مطالعه میزان کارایی و استفاده مجدد از نانوذره مغناطیسی سنتز شده در حذف مترونیدازول در 3 سیکل مورد بررسی قرار گرفت. یافته های این پژوهش گویای آنند که که بعد از 3 سیکل کارایی این نانوذره، کاهش قابل ملاحظه­ای نداشته به طوری که راندمان حذف از اولین سیکل تا آخرین سیکل حدود 78/7% کاهش را نشان داد.

بر اساس داده های حاصل از این تحقیق، میتوان نتیجه گرفت که فرآیند کاتالیتیکی شبه فنتون هتروژنوسFeNi3/SiO2/H2O2 کارایی بسیار خوبی در حذف آلایندگی آنتی بیوتیک مترونیدازول از محلول­های آبی دارد.

 
 
 
  2- سنتز نانوکامپوزیت مغناطیسیFeNi3/SiO2/CuS و بررسی کارایی فرآیند فتوکاتالیستی آن در حذف آنتی بیوتیک تتراسایکلین از محلول­های آبی در حضور نورUV و ارزیابی تاثیر پارامترهای موثر بر این فرآیند
 

حضور باقی مانده آنتی بیوتیک ها در محیط زیست امروزه به عنوانی یکی از نگرانی­های جهانی است و لزوم کنترل تخلیه آن به عنوان امری اجتناب ناپذیر مطرح می­باشند. استفاده گسترده از این ترکیبات باعث اثرات جانبی بالقوه از جمله سمیت حاد و مزمن، تاثیر بر فتوسنتز آبی موجودات زنده، اختلال در جمعیت میکروبی و ژن­های مقاوم در میان میکروارگانیسم­ها می­شود که در صورت تجمع در سیستم­های آبی، اثرات جانبی و منفی بالقوه­ای بر سلامت انسان و محیط زیست دارد. تتراسایکلین­ها دومین گروه شایع آنتی بیوتیک­ها از نظر تولید و مصرف در سراسر جهان هستند که ورود آنها به فاضلاب خانگی میتواند منجر به آلودگی منابع آب شود. لذا بررسی حذف این دارو از محیط­های آبی به جهت کاهش اثرات منفی آن بر سلامتی انسان و محیطزیست بسیار مهم است. این پژوهش یک مطالعه تجربی بوده که در مقیاس آزمایشگاهی و در دمای محیط با هدف بررسی کارایی نانوکاتالیست مغناطیسی FeNi3@SiO2@CuS(FNSCS) جهت تجزیه تتراسایکلین (TC) در حضور نور UVدر محیط­های آبی صورت گرفته است.

 
 

دراین تحقیق محققان برای اولین بار نانوکامپوزیت مغناطیسی FeNi3@SiO2@CuS را سنتز نمودند و ریخت شناسی و دیگر خصوصیات نانو کاتالیست تولید شده با استفاده از دستگاه های پراش پرتو ایکس­(XRD) ، طیف سنج تفکیک انرژی (EDS) میکروس کوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی(FESEM)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) و اسپکتروفوتومتر تبدیل فوریه مادون قرمز (FTIR) مشخصه یابی نمودند. عوامل مؤثر بر حذف تتراسایکلین توسط نانو فتوکاتالیست مورد نظر، شامل pH (3و5و7و9)­، زمان تماس(5 تا 200 دقیقه)، غلظت اولیه آلاینده( mgL-130-10)، دوز نانوکامپوزیت(gl-1 0.1-0.005) مطالعه شدند. همچنین میزان کارایی و استفاده مجدد از نانوکامپوزیت سنتز شده در حذف تتراسایکلین در 5 سیکل مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد با افزایشpH و نیز کاهش دوز نانوکاتالیست و غلظت اولیه آلاینده، درصد حذف افزایش می­یابد به طوریکه در شرایط بهینه (غلظت تتراسایکلینmgL-1 10، در زمان 200 دقیقه، 9= pH، دوز نانوکاتالیستgl-1 0.005­) کارایی فرایند فوتوکاتالسیتی با استفاده ازنانوکامپوزیت سنتز شده (FNSCS)در تخریب TC با 100% میرسد. همچنین،سنتیک سرعت تخریب TC،از معادله شبه درجه اول (0.98R2>) تبعیت کرده و نرخ ثابت تخریب این واکنشmin-1 0.0257 به دست آمد. یافته ها گویای آنند که که بعد از 5 سیکل کارایی نانو کاتالیست، کاهش قابل ملاحظه­ای نداشته به طوری که راندمان حذف از اولین سیکل تا آخرین سیکل حدود 15% کاهش را نشان داد. در نهایت بر اساس نتایج به دست آمده در مطالعه حاضر، میتوان نتیجه گرفت که فرآیند فتوکاتالیستی FeNi3/SiO2/CuSجهت حذف تتراسایکلین از محیط های آبی کارایی مناسبی را دارد.

 
 
 3. جذب مترونیدازول با استفاده از جاذب مغناطیسی جدید FeNi3/SiO2/CuS از محلول های آبی (مطالعه ایزوترم، سینتیک و ترمودینامیک)

محصولات دارویی به ویژه آنتی ­بیوتیک­ها از جمله آلاینده­های نوظهوری هستند، که به دلیل خاصیت تجمعی، اثرات سو مختلف و خصوصا ایجاد مقاومت های دارویی، نگرانی­های عمده ای را در کنترل محیط زیست ایجاد نموده اند. این پژوهش از نوع تجربی بوده که در مقیاس آزمایشگاهی با هدف سنتز و بررسی کارایی جذب نانوکامپوزیت مغناطیسی جدید FeNi3/SiO2/CuS جهت حذف مترونیدازول (MTZ) از محلول­های آبی و همچنین مطالعه ایزوترم، ترمودینامیک و سینتیک این فرآیند می­باشد. مشخصات فیزیکی و ساختاری جاذب سنتز شده با تکنیک­های FESEM، TEM، FTIR ، XRD،VSM و TGA آنالیز گردید. همچنین برای تعیین پارامترهای ترمودینامیک، ایزوترم­های تعادلی و سینتیک­های فرآیند جذب، تاثیر پارامترهایی نظیر pH، غلظت اولیه مترونیدازول، مقدار جرم جاذب، دما و زمان تماس مورد مطالعه قرار گرفت. غلظتمترونیدازول باقی مانده بااستفاده ازدستگاه (UV-Vis spectrophotometer T80+) در طول موج 320 نانومتر تعیین گردید. مشخصات فیزیکی نانوکامپوزیت مغناطیسی سنتز شده نشان داد که اندازه ذرات به طور متوسط 65-20 نانومتر می­باشد و شرایط بهینه جذب عبارتند از pH=7، زمان تماس 180 دقیقه، دوز نانوکامپوزیت 1/0 گرم بر لیتر و دمای 20 درجه سانتی­گراد. داده­های به دست آمده از ایزوترم­های تعادلی لانگمویر و فروندلیچ نشان داد که فرآیند جذب مترونیدازول به وسیله نانوکامپوزیت مغناطیسی سنتز شده با مدل لانگمویر تطابق دارد. نتایج مطالعات ترمودینامیک تغییرات آنتروپی (ΔS) برابر J/mol k 12/82، تغییرات آنتالپی (ΔH) برابر kJ/mol 056/0 و مقدار انرژی آزاد گیبس (ΔG) منفی می­توان نتیجه گرفت که فرآیند جذب مورد نظر خودبه خودی و گرماگیر است. همچنین بر اساس داده­های به دست امده از محاسبات سینتک واکنش مشخص می­شود که جذب مترونیدازل توسط جاذب مورد نظر بر طبق مدل سینتیک شبه درجه دوم توصیف می­شود. با توجه به نتایج به دست آمده از پژوهش حاضر، میتوان نانوکامپوزیت مغناطیسی (FeNi3/SiO2/CuS) را جاذب مناسبی جهت حذف آنتی­ بیوتیک مترونیدازول از محلول­های آبی پیشنهاد نمود، چرا که علاوه بر کارایی بسیار خوب آن، به دلیل خاصیت مغناطیسی بالا، به سادگی از محیط آزمایش توسط میدان مغناطیسی خارجی جداسازی می­شود.

 
 
 
 4-  بررسی کارایی کربن پوسته سبز بادام در حذف کروم شش ظرفیتی از فاضلاب مصنوعی

تخلیه پساب صنایع حاوی کروم شش ظرفیتی به داخل محیط می­تواند اثرات مضری را برای انواع موجودات زنده به همراه داشته باشد. بنابراین باید با یک روش مؤثر قبل از تخلیه به محیط از آب­های آلوده حذف گردد. هدف از این مطالعه، بررسی حذف کروم شش ظرفیتی از فاضلاب مصنوعی با استفاده از پوسته سبز بادام می­باشد.

محققان در این مطالعه تجربی، حذف کروم شش ظرفیتی با استفاده از کربن پوست سبز بادام منطقه بیرجند مرکز استان خراسان جنوبی از فاضلاب مصنوعی را، با بررسی متغیرهای مختلفی مانند در زمان تماس، غلظت، pH، دوز جاذب و دما و بر اساس مدل جریان ناپیوسته، انجام دادند. در پایان برای سنجش کروم شش ظرفیتی از دستگاه اسپکتروفتومترUV/Vis Spectrometer T80+ در طول موج 540 نانومتر استفاده شد.

با توجه به نتایج به دست آمده از این پژوهش، حذف کروم شش ظرفیتی وابستگی زیادی به pH محلول دارد. محققان در این پژوهش دریافتند که، با افزایش دوز جاذب، زمان تماس و دما، درصد حذف، افزایش داشت و به دلیل محل­های محدود در جاذب، با افزایش غلظت اولیه کروم شش ظرفیتی، راندمان حذف، کاهش ­یافت. در نهایت و با توجه به نتایج به دست آمده میتوان این گونه نتیجه گرفت که پوسته سبز بادام به طور موثری در حذف کروم شش ظرفیتی را از فاضلاب صنعتی موثر است.

 
 
 

امروزه ترکیبات دارویی از قبیل آنتی‌بیوتیک‌ها (سفالکسین) به دلیل ورود به منابع آبی به صورت متابولیکی ( آنتی بیوتیک‌های دفعی از بدن انسان و حیوانات) و غیر متابولیکی (تخلیه باقی مانده دارو به محیط، فاضلاب کارخانجات داروسازی) و همچنین به علت داشتن اثرات منفی بر محیط و ایجاد مقاومت باکتریایی به عنوان آلاینده نو ظهور شناخته می‌شوند. لذا حذف این ترکیبات و تثبیت آنها به ترکیبات بی‌خطر لازم است. از میان روش های موجود فرآیند‌ جذب یکی از روش‌های مناسب، ساده جهت حذف این ترکیبات از محیط‌های آبی است. اخیرا استفاده از ترکیبات نانو از قبیل مواد مزموپوری (MCM) به دلیل داشتن حفره ها و سطح مقطع بالا به عنوان جاذب در حذف آلاینده‌ها استفاده می‌شوند. لذا این تحقیق با هدف حذف آنتی‌بیوتیک سفالکسین از محیط‌های آبی انجام گرفت و مدل سازی حذف آن نیز توسط روش آماری سطح-پاسخ ارزیابی گردید. نتایج این تحقیق نشان داده که در شرایط بهینه جاذب سنتز شده (MSM-41) کاربرد عملی مناسبی در حذف آنتی‌بیوتیک مذکور از محیط‌های آبی دارد.

 
 
 

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

هیومیک اسید یکی از ترکیبات آلی طبیعی بوده که در آب‌های سطحی وجود دارد در تصفیه‌خانه‌های آب این ترکیبات در اثر واکنش با کلر در مرحله گندزدایی، ترکیبات هالومتان تولید می‌کنند. بر طبق EPA و WHO ترکیبات هالومتان منجر به سرطان‌زایی و جهش زایی می‌شوند. لذا ترکیبات هیومیک اسید موجود در آب قبل از رسیدن به مرحله گندزدایی باید توسط فرآیند مناسبی حذف گردند. فرآیند‌ جذب یکی از روش‌های مناسب، ساده، کارا و مقرون به صرفه در خصوص حذف این ترکیبات از محیط‌های آبی است. استفاده از جاذب‌های محیطی (کربن فعال حاصل از مواد محیطی مثل برگ و گیاه درخت زرشک) جهت حذف هیومیک اسید از روش‌های مقرون به صرفه می‌باشد. لذا هدف این پژوهش بررسی مقایسه حذف اسید هیومیک توسط کربن حاصل از پودر و خاکستر ساقه گیاه زرشک بود. نتایج نشان داد که پودر حاصل از ساقه زرشک عملکرد بهتری از خاکستر ساقه زرشک در حذف اسید هیومیک دارد و می‌توان از آن به عنوان یکی جاذب مناسب در شرایط بهینه جهت حذف اسید هیومیک استفاده نمود.

 
 
 
تاریخ به روز رسانی:
1399/06/31
تعداد بازدید:
415
امتیازدهی
میانگین امتیازها:0 تعداد کل امتیازها:0
مشاهده نظرات (تعداد نظرات 0)

ارسال نظرات
نام
آدرس پست الکترونیکی شما
شماره تلفن
توضیحات
خواندن کد امنیتی 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