سلامت و محیط زیست
سال:1391 | دوره:5 | شماره:4 (پی در پی 18) |تعداد مقالات:8

زمینه و هدف: فنل و مشتقات آن از متداول ترین ترکیبات آلاینده محیط زیست هستند که علاوه بر ایجاد مشکلات بهداشتی حضور آنها در محیط آبی موجب تشکیل 11 آلاینده سمی که جزو گروه آلاینده های متقدم هستند، می گردد و این مهم بر اهمیت حذف این ماده از محیط های آبی می افزاید. بنابراین در مطالعه حاضر کارایی فرایند الکتروشیمیایی در حذف فنل از محیط آبی سنتتیک با کاربرد الکترود آهن و آلومینیوم مورد بررسی قرار گرفت.روش بررسی: این مطالعه در یک ظرف بوکال (مقاوم در برابر اسید) با حجم موثر L1 تجهیز شده توسط الکترودهای صفحه ای آلومینیومی و آهنی به روش دو قطبی به انجام رسید. در ابتدا راکتور را با نمونه سنتتیک در pH های معادل 3، 5، 7 و 9 حاوی غلظت های اولیه فنل70 mg/L ، 40، 20، 5 و هدایت الکتریکی3000ms/cm ،2000 ،1500 ، 1000 پر شده و در گستره پتانسیل الکتریکی60 V ، 40 و 20 واکنش آغاز شد. در ادامه در فواصل زمانی 20min در طی حداکثر زمان واکنش80 min ، نمونه ها برداشت و غلظت باقی مانده فنل در آن به روش طیف سنجی استفاده گردید.یافته ها: نتایج این مطالعه نشان داد که بیشترین درصد حذف فنل در این فرایند با کاربرد الکترودهای آهنی و آلومینیومی به ترتیب در 7 و 5=pH، زمان واکنش80min ، هدایت الکتریکی3000 µs/cm  و غلظت اولیه 5mg/L فنل به ترتیب در حدود 98 و 95% بود.نتیجه گیری: در مجموع مشخص شد که فرایند الکتروشیمیایی با استفاده از الکترودهای آهنی و آلومینیومی در مقایسه با سایر روش ها می تواند به عنوان روشی مناسب، اقتصادی و مطمئن جهت تصفیه پساب های حاوی فنل مورد استفاده قرار گیرد.

زمینه و هدف: آلوده شدن منابع مختلف آب آشامیدنی به نیترات می تواند اثرات نامطلوبی بر سلامت انسان داشته باشد. مشکلات موجود در استفاده از فناوری های فیزیکوشیمیایی حذف نیترات، لزوم استفاده از فرایندهای دنیتریفیکاسیون بیولوژیکی از آب را که دارای کمترین اثرات جانبی باشند مطرح نموده است. هدف از انجام این پژوهش حذف نیترات از آب اشامیدنی با استفاده از باکتری های خودپرور رشد یافته بر روی بستر کربن فعال اصلاح شده با گوگرد عنصری در راکتور با بستر شناور است.روش بررسی: در این مطالعه پس از اصلاح کربن فعال با گوگرد عنصری به عنوان بستر رشد میکروبی و خالص سازی ارگانیسم های دنیتریفایر اتوتروفیک، یک راکتور با بستر شناور در مقیاس آزمایشگاهی مورد استفاده قرار گرفته و کارایی آن در حذف نیترات و سایر پارامترهای شیمیایی آب نظیر pH، نیتریت، سختی، کدورت و کل کربن آلی در غلظت نیترات ورودی 90 mg/L بر حسب ازت و در زمان های مختلف هیدرولیکی 5.53h، 2.94، 2.4 و 1.5 مورد بررسی قرار گرفت.یافته ها: نتایج این مطالعه نشان داد که زمان ماند هیدرولیکی در راکتور با بستر شناور بر میزان حذف نیترات تاثیرگذار بوده و زمان ماند هیدرولیکی بهینه 2.4h ساعت بوده است. در این شرایط بالاترین میزان حذف نیترات بیش از 98% و غلظت نیتریت در آب تصفیه شده کمتر از 1mg/L است. هم چنین میزان سختی در آب خروجی از راکتور به علت استفاده از بی کربنات سدیم به عنوان منبع کربن جهت رشد باکتری های دنیتریفایر در مقایسه با سختی آب ورودی تغییری نداشته است. مقدار کدورت، کل کربن آلی و pH در آب خروجی از راکتور منطبق با استانداردهای کیفی آب آشامیدنی است.نتیجه گیری: نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که امکان استفاده از کربن فعال اصلاح شده با گوگرد عنصری به عنوان بستر رشد میکروبی و منبع تامین انرژی به منظور رشد باکتری های خودپرور در یک راکتور با بستر شناور جهت حذف نیترات از آب آشامیدنی وجود دارد.

زمینه و هدف: قابلیت دسترسی ضعیف میکروارگانیسم ها به PAH ها در خاک سرعت فرایند اصلاح زیستی را به عنوان یک روش موثر برای حذف آلودگی از خاک محدود می سازد. عوامل فیزیکوشیمیایی متعددی بر این فرایند موثرند. در این مطالعه تاثیر مواد مغذی و شوری بر حذف فنانترین از خاک آلوده بررسی شد.روش بررسی: خاکی عاری از آلودگی های شیمیایی و میکروبی را به طور مصنوعی به فنانترین آلوده نموده سپس محلول مواد مغذی و شوری در دو غلظت همراه با مخلوط میکروبی به آن اضافه شد تا نسبت 10% وزنی حجمی حاصل گردد. نهایتا غلظت فنانترین باقی مانده در خاک پس از استخراج با اولتراسونیک توسط دستگاه کروماتوگرافی گازی مورد سنجش قرار گرفت. جمعیت میکروبی نیز با روش MPN سنجش شدند. این مطالعه بر اساس طراحی آزمایش فاکتوریل کامل دو سطحی انجام شد.یافته ها: نتایج آزمون MPN نشان داد که روند رشد میکروبی دارای تاخیر بوده است. طراحی آزمایش فاکتوریل کامل نشان داد مواد مغذی بیشترین تاثیر بر فرایند اصلاح داشته و راندمان حذف فنانترین از خاک در محلول مواد مغذی حداکثر ـ شوری حداقل بیشترین مقدار و برابر 75.14% به دست آمد.نتیجه گیری: این مطالعه نشان داد که با افزایش غلظت مواد مغذی میکروارگانیسم ها قادرند مقدار بیشتری از آلاینده نفتی فنانترین را از خاک حذف نمایند، اما شوری در محدوده غلظت به کار رفته تنها موجب تاخیر در رشد میکرو ارگانیسم ها شده و اثر ممانعت کنندگی و یا پیشرفت بر حذف فنانترین نداشته است.

زمینه و هدف: سیانید، آلاینده ای سمی است که در پساب صنایع مختلف مانند آهن و استیل، استخراج ذغال سنگ، ساخت فلزات غیر آهنی و آبکاری فلزات وجود دارد. با توجه به سمیت بالای این آلاینده، وجود آن در منابع آبی و پساب ها، خطر جدی برای سلامتی و حیات موجودات زنده به شمار می آید. جهت حفظ سلامتی افراد، کنترل غلظت این آلاینده در حد استاندارد ضروریست. هدف اصلی این مطالعه، بررسی کارایی فرایند فنتون در حذف سیانید از محیط های آبی بود.روش بررسی: این تحقیق یک مطالعه تجربی است که در مقیاس آزمایشگاهی و در سیستم بسته انجام شد. در طی انجام فرایند اکسیداسیون فنتون، اثر pH، نسبت مولیFe2+/H2O2 ، زمان تماس و تاثیر غلظت اولیه سیانید بر راندمان حذف این آلاینده از محیط های آبی، مورد مطالعه قرار گرفت. در تحلیل داده ها از نرم افزار Excel استفاده شد.یافته ها: سیانید با غلظت اولیه 0.4mmol/L در شرایط بهینه pH=4، نسبت مولی (Fe2+=0.27mmol/L)Fe2+/H2O2=0.046، بعد از مدت زمان1 h ، به علت عامل اکسیدکننده رادیکال های هیدروکسیل، حدود 92% حذف شد و با افزایش زمان واکنش، تغییر محسوسی در راندمان حذف مشاهده نشد. راندمان فرایند فنتون با افزایش غلظت اولیه سیانید از 0.4mmol/L به 0.6mmol/L از 92 به 60% کاهش یافت.نتیجه گیری: نتایج این مطالعه نشان داد، روش اکسیداسیون فنتون می تواند به عنوان گزینه ای مناسب به هنگام طراحی و انتخاب روش حذف سیانید جهت دستیابی به استانداردهای زیست محیطی مد نظر قرار گیرد.

زمینه و هدف: رنگ های سنتتیک از آلاینده های متداول در فاضلاب های صنایع رنگرزی هستند. تخلیه این فاضلاب ها به درون آب های پذیرنده علاوه بر جنبه های زیباشناختی، ایجاد مشکلات جدی زیست محیطی و کاهش فعالیت فتوسنتز محیط های آبی می نماید. فرایندهای اکسیداسیون پیشرفته الکتروشیمیایی از جمله فرایند الکتروفنتون بهره برداری ساده و قدرت بالایی در معدنی سازی آلاینده ها دارند. در این مطالعه، عوامل موثر برعملکرد این فرایند با هدف تعیین شرایط بهینه جهت حذف رنگ و COD از محلول آبی حاوی رنگ Reactive Blue 19 مورد بررسی قرار گرفت.روش بررسی: نمونه های سنتتیک حاوی رنگ Reactive Blue 19 با استفاده از پودر رنگ و آب مقطر دوبار تقطیر تهیه و به سلول پایلوت الکتروشیمیایی که دارای دو الکترود آند و کاتد ازجنس آهن و کربن بود منتقل گردید. با افزودن یون های Fe2+ به نمونه و برقراری اختلاف پتانسیل الکتریکی، فرایند الکتروفنتون آغاز گردید. پس از آن و در زمان های مشخص از سلول پایلوت الکتروشیمیایی نمونه برداری انجام و با اندازه گیری غلظت رنگ و میزان COD، کارایی فرایند بررسی گردید.یافته ها: شرایط بهینه عملکرد فرایند الکتروفنتون در حذف رنگ و COD بر اساس نتایجی که حاصل شد شامل: اختلاف پتانسیل الکتریکی 20v برای غلظت رنگ تا 100 mg/L و اختلاف پتانسیل 30v برای غلظت رنگ 200mg/L به بالا، زمان واکنش60 min ، غلظت 0.5mg/L یون آهنII   pH ومناسب جهت بالاترین درصد حذف برابر 4 به دست آمد. در این شرایط، حذف 100% رنگ و%95 COD حاصل شد.نتیجه گیری: بر اساس نتایج به دست آمده مشخص گردید که فرایند الکتروفنتون علاوه بر حذف رنگ، توانایی کاهش چشم گیر COD را دارد. براین اساس اختلاف پتانسیل الکتریکی، غلظت یون های آهن و زمان الکترولیز، پارامترهای موثر بر کارایی فرایند الکتروفنتون در حذف رنگ Reactive Blue19 هستند.

زمینه و هدف: فاضلاب های رنگی یکی از مهم ترین منابع آلاینده محیط زیست هستند و تصفیه این فاضلاب ها به لحاظ مواد شیمیایی سمی که وارد محیط زیست کرده و هم چنین مشکلات زیبایی شناختی فراوانی که ایجاد می کنند، اهمیت فراوانی دارد. تا کنون روش های متعددی نظیر تصفیه الکتروشیمیایی، انعقاد و لخته سازی و جذب سطحی برای تصفیه فاضلاب صنایع نساجی به کارگرفته شده اند. از اینرو در این تحقیق کارایی پودر آهن صفر ظرفیتی در حضور نور UV و پراکسید هیدروژن در حذف رنگ های اسید اورانژ 7 و راکتیو بلک 5 از محلول های آبی مورد بررسی قرار گرفت.روش بررسی: در این مطالعه که در یک راکتور ناپیوسته صورت گرفت، پارامترهای غلظت اولیه رنگ75mg/L ، 50، (25، زمان تماسpH=3, 7, 11, (30, 60, 120 min) ، میزان پودر آهن (2, 1.3, 0.6 g/L) و غلظت پراکسید هیدروژن (10, 15, 25 mg/L) بررسی شد.یافته ها: نتایج حاصل از آزمایشات نشان داد که کارایی حذف هر دو نوع رنگ با افزایش زمان تماس، میزان پودر آهن و غلظت پراکسید هیدروژن نسبت مستقیم و با افزایش pH نسبت معکوس دارد. هم چنین افزایش غلظت اولیه رنگ باعث کاهش کارایی حذف هر دو رنگ اسید اورانژ 7 و راکتیو بلک 5 گردید.نتیجه گیری: بنابراین با توجه به نتایج حاصل از آزمایشات، روش تلفیقی ZVI/UV/H2O2 کارایی بالایی را در حذف رنگ های اسید اورانژ 7 و راکتیو بلک 5 از خود نشان داده است.

زمینه و هدف: از سرخس آزولا فیلیکولوییدس برای حذف «آبی بازی 3» که یک رنگینه کاتیونی و سرطان زا بوده در یک سیستم ناپیوسته (Batch) استفاده شده است.روش بررسی: از سیستم های ناپیوسته با تهیه غلظت های معین آلاینده رنگی و در حضور مقادیر معین جاذب در شرایط بهینه استفاده گردید. با اسیدی کردن و بازی کردن محیط آزولا و در ادامه تیتراسیون پتانسیومتری با محلول های بازی و اسیدی استاندارد از گروه های اصلی جاذب در دیواره سلولی آزولا ارزیابی به عمل آمد.یافته ها: مشاهده گردید که آزولای غیر زنده راندمان حذف 82% برای غلظت اولیه رنگ 200mg/L در شرایط واکنش زمان تماس6 h ، pH=6، دمای 25oC و دوز مصرفی 5g/L آزولا را به دنبال دارد. ظرفیت جذب ماکزیمم (Qmax) رنگ به وسیله آزولا فعال شده در سه دمای 25, 5oC و 50 به ترتیب0.732mmol/g ، 0.934 و 1.176 به دست آمد. تغییر انرژی آزاد گیبس (DG) نیز برای این دماها به ترتیب ,-0.475 -0.762و -1.185 kJ/mol به دست آمد.نتیجه گیری: حذف رنگ آبی بازی 3 به کمک آزولا روشی موثر و مقرون به صرفه است.

زمینه و هدف: آنتی بیوتیک ها آلاینده های بالقوه خطرناکی هستند که به دلیل اثرات سمی آنها بر روی زنجیره غذایی و جریان های آبی مشکلات زیست محیطی عدیده ای را بر روی انسان و سایر موجودات زنده ایجاد می نمایند. این مطالعه با هدف بررسی امکان استفاده از پوسته میوه بلوط به عنوان یک جاذب ارزان قیمت درحذف پنی سیلینG از محلول های آبی صورت گرفته است.روش بررسی: آزمایشات در مقیاس آزمایشگاهی و به صورت ناپیوسته انجام شد. تاثیر متغیرهای موثر درفرایند حذف پنی سیلین G، از جمله pH، مقدار جاذب، غلظت اولیه پنی سیلین و زمان تماس، منحنی شکست بررسی شد. علاوه بر این فرایند واجذب نیز جهت استفاده مجدد از جاذب مورد مطالعه قرار گرفت. خصوصیات سطحی پوسته بلوط با استفاده از تبدیل فوریه مادون قرمز و میکروسکوپ الکترونی پویشی ارزیابی گردید ایزوترم (لانگمیر و فروندلیچ و دابینین- رادشکویچ) وسینتیک جذب (درجه اول کاذب، درجه دوم کاذب و نفوذ داخل ذره ای) برای ارزیابی داده ها مطالعه شدند.یافته ها: حداکثر راندمان حذف پنی سیلین در pH=3، دوز جاذب 0.1g/100mL زمان تعادل120 min ، به دست آمد. نتایج نشان داد که جذب سطحی پنی سیلین بر روی پوسته میوه بلوط ازایزوترم فروندلیچ ( (R2=0.966پیروی می کند. هم چنین مطالعات سینتیکی هم بستگی بیشتری را با معادله درجه دوم کاذب ( (R2=0.992نشان داد.نتیجه گیری: بر مبنای نتایج حاصل از این مطالعه می توان اظهار نمود که پوسته میوه بلوط می تواند به عنوان یک جاذب ارزان قیمت و مناسب در حذف پنی سیلینG مورد استفاده قرار گیرد.