کاربرد شیمی در محیط زیست
سال:1389 | دوره:1 | شماره:4 |تعداد مقالات:8

تامین آب سالم یکی از ضروریات حیات موجودات زنده بخصوص انسان می باشد که برای کنترل آن نیاز به کنترل کیفیت با استفاده از تست های آزمایشگاهی و اندکس های مختلف می باشد. برای ایجاد استانداردهای شاخص کیفیت آب در منابع آب (اعم از رودخانه، دریاچه و ...) از کارشناسان مختلف کنترل کیفیت استفاده می گردد که اساسا این شاخص از طریق محاسبه نتایج چندین آزمایش بدست می آید که نشان دهنده سطح کیفیت منابع آب می باشد. اندکس کیفیت آب برای مقایسه کیفیت منابع آب با سایر منابع موجود و همچنین برای تعیین سلامتی یک آبخیز در نقاط مختلف به کار می رود. ضمنا کنترل کیفیت آب برای یک دوره زمانی خاص جهت پی بردن به تغییرات اکوسیستم آبی نیز استفاده می گردد.روش کار: برای تعیین اندکس کیفیت منابع آب اختصاصا 9 پارامتر که عبارتند از BOD، DO، T.D.S، PH، دما، فیکال کلیفرم، نیترات، توتال فسفات و کدورت می باشند که توسط روش های استاندارد آزمایش می شوند و نتایج در جدول WQI work sheet ثبت شده و سپس با استفاده از نمودارهایی، مقادیر Q value را برای هر پارامتر محاسبه، سپس مقادیر ذکر شده را در فاکتور weighting ضرب می کنیم (این فاکتور در work sheet می باشد) و سپس جواب را در ستون Total ثبت می کنیم. فاکتور weighting اهمیت هر تست را برای کیفیت آب نشان می دهد. در پایان اعداد ستون Total با هم جمع می شوند و overall water quality برای منبع آب مورد نظر تعیین می شود و سپس نتیجه بدست آمده را با مقیاس مربوطه اندکس کیفیت آب در یک محدوده صفر تا 100 (صفر تا 25 ضعیف، 26 تا 50 نسبتا خوب، 51 تا 70 متوسط، 71 تا 90 خوب، 91 تا 100 بسیار خوب) مقایسه کرده و رنج اندکس کیفیت آب را برای منبع مورد نظر تعیین می کنیم. برای مثال فاکتور ذکر شده برای فیکال کلیفرم 0.16 است و برای نیترات تنها 0.1 است بنابراین فیکال کلیفرم در overall water quality مهم تر از نیترات است.بحث و نتیجه گیری: از تجزیه تحلیل اندکس منابع آب می توان پی برد که موجودات آبزی با گونه های مختلف قادر به حیات در این گونه آب ها می باشند. اندکس با رنج متوسط تنوع کمتری از موجودات آبزی را داشته و اغلب سبب رشد جلبک ها می شود و اندکس نسبتا خوب از تنوع پائینی از موجودات آبزی برخوردار بوده و احتمالا با مسائل آلودگی آب مواجه خواهد شد و اندکس در رنج ضعیف تنها تعداد محدودی از موجودات آبزی را داشته و دارای مشکلات کیفی فراوانی می باشد و اندکس ضعیف طبیعتا غیر قابل قبول بوده و نمی توان برای مصارف مختلفی از جمله تفریحی استفاده کرد. ضمنا از اندکس کیفیت آب برای کنترل مصارف تفریحی، آشامیدنی و غیره منابع آب استفاده می گردد. که در اصل مقاله بصورت کامل در خصوص اندکس کیفیت منابع آب توضیحات لازمه داده شده است.

ترکیبات آیساکسازول کاربردهای زیادی در داروسازی، زیست شناسی و صنعت دارند. به طور ویژه این ترکیبات فعالیت ضدویروسی از خود نشان می دهند. همچنین تاثیر بعضی از این ترکیبات در درمان بیماری های پارکینسون و آلزایمر به اثبات رسیده است. در کار پژوهشی حاضر 4 نوع ترکیب آیساکسازول و یک ترکیب اکسیم سنتز شده است. در ابتدا 4- متوکسی بنزآلدئید توسط هیدروکسیل آمین هیدروکلرید و پیریدین به عنوان حلال به 4- متوکسی بنزآلدئیداکسیم (ترکیب 1) تبدیل شد. سپس ترکیب 1 به نیتریل اکسید تبدیل شده و حلقه زایی [2+3] با استفاده از پروپاژیل الکل انجام گرفت و (3-(4-متوکسی فنیل) آیساکسازول-5- ایل) متانول (ترکیب 2) تهیه شد. در ادامه تحقیق ترکیب 4-(5-(هیدروکسی متیل) آیساکسازول-3-ایل) فنول (ترکیب 3) طی واکنش متیل زدایی ترکیب 2 توسط اسید استیک و هیدروژن برمید تهیه گردید. همچنین با اضافه کردن Br2 و حلال دی کلرومتان به ترکیب 3، ترکیب 2-برمو-4-(5-(هیدروکسی متیل) آیساکسازول-3-ایل) فنول (ترکیب 4) تهیه گردید، در مرحله نهایی با افزودن مجدد Br2 و دی کلرومتان به ترکیب 4، ترکیب 3- (3- برمو-4- هیدروکسی فنیل) -4- برمو-5 هیدروکسی متیل آیساکسازول (ترکیب 5) تهیه گردید. ساختمان ترکیبات سنتز شده به وسیله طیف سنجی FT-IR و1H NMR  به اثبات رسیده است.

در این کار تحقیقاتی اصلاح دو نوع مختلف نشاسته سیب زمینی برای تهیه نشاسته اصلاح شده دو محیط دوست انجام گرفت. واکنش اصلاح با استفاده از استری کردن نشاسته توسط اسیدهای چرب با طول زنجیرهای مختلف بعد از کلراسیون آنها توسط تیونیل کلراید انجام پذیرفت. نشاسته اصلاح شده که دارای خاصیت آبدوستی کمتر نسبت به حالت اولیه است بدست آمد. بررسی های طیف سنجی FTIR و 1HNMR تشکیل نشاسته استری شده توسط اسیدهای چرب را با درجه جانشینی های مختلف اثبات کردند. نانوذرات نشاسته در حالت محلول به روش دیالیزی تهیه شدند. شکل ظاهری نانوذرات نشاسته توسط بررسی های میکروسکوپ الکترونی (SEM) مطالعه گردید. اندازه گیری های مربوط به نانوذرات تشکیل شده در حالت محلول توسط دستگاه پارتیکل سایز مطالعه گردید.

شبیه سازی دینامیکی ما در مورد نظام جریان مایع و مقدار ماندگی گاز در راکتورهای هوایی می باشد. مدل اصلی انتخاب شده برای شبیه سازی دارای بررسی شرایط انتقال جرم و اختلاط نیز می باشد. فاز مایع استفاده شده برای شبیه سازی، آب خالص بوده و برای حل معادلات آن بطوری برنامه نوشته شده است، که برای هر حلال دیگری نیز جواب های مناسبی خواهد داد. یعنی بصورت یک برنامه پایه (شبکه های عصبی) می باشد که از همگرا کردن شبکه های عصبی تهیه شده است.

هیدروکربن های سبک و سنگین، فنل و مواد آلی حل شده اگر بدون تصفیه به محیط تخلیه شود، خطر آلودگی محیط زیست را در پی خواهد داشت. برای تصفیه این فاضلاب ها ابتدا از یک بخش جدا کننده روغن و چربی و به دنبال آن، یک فرایند تصفیه بیولوژیکی برای حذف کامل مواد آلی باقیمانده استفاده می کنند.

در این مقاله، دو کانال متخلخل با ابعاد 5×5 سانتی متر که مشبه شده با ماده متخلخل فلزی می باشند، از نظر نرخ انتقال حرارت و آنالیز این نرخ، مورد بررسی و تحلیل قرار می گیرد. ماده متخلخل فلزی در این بررسی از ذراتی با قطرهای متوسط 0.72 و 1.59 میلی متر تشکیل یافته اند. توزیع دمایی و فاکتور انتقال حرارت (عدد نوسلت) برای شارهای حرارتی 8000 و 16000 وات بر مترمربع اندازه گیری می شوند. سیال خنک کننده با خصوصیاتی همچون سرعت در دامنه 0.16 تا 3.5 متر بر ثانیه و فشار در 1 تا 3 اتمسفر در این کانال ها بصورت اجباری جریان دارد. جریان سیال در این کانال با استفاده از معادله برینکمن، فورچهیمر، دارسی مدل سازی می گردد. شکل هندسی این مساله با نرم افزار گمبیت ترسیم و سپس توسط نرم افزار فلوئنت شبیه سازی و حل می گردد.

تصفیه بیولوژیکی مخلوط آمونیاک و هیدروژن در نسبت های مختلف توسط یک سیستم بیوفیلتر در مقیاس آزمایشگاهی که با مخلوط لجن تغلیظ شده، کمپوست و خرده های پلاستیک پر شده بود مورد مطالعه قرار گرفت. هدف از این مطالعه بررسی ظرفیت و راندمان حذف سیستم، اثر تغییرات pH بستر و سولفید هیدرژن ورودی بر میزان حذف آمونیاک بود. در زمان ماند خالی 1 دقیقه و بارگذاری 8.32g NH3/m3 h و 8.32 g H2S/m3h (نسبت آمونیاک و سولفید هیدرژن 2 به 1) ظرفیت حذف سیستم به 8.22g NH3/m3 h و 7.42 g H2S/m3h و راندمان حدف به %98.8 و %89.18 رسید. در بارگذاری 8.32g NH3/m3h و 16.64 g H2S/m3h (نسبت آمونیاک و سولفید هیدرژن 1 به 1) ظرفیت حذف سیستم به 7.48g NH3/m3h و 15.03 g H2S/m3h و راندمان حدف 90% و %90.3 رسید. ولی در بارگذاری 4.16g NH3/m3h و 16.64 g H2S/m3h (نسبت آمونیاک و سولفید هیدرژن 1 به 2) و تحت شرایط مشابه بهره برداری ظرفیت حذف آمونیاک به 3g NH3/m3h و راندمان حذف آن به %72.34 کاهش یافت در حالی که ظرفیت حذف هیدروژن سولفید به14.90 g H2S/m3h  و راندمان حدف آن به %90.11 رسید. کاهش ظرفیت حدف آمونیاک با وجود کاهش بار ورودی آن به اسیدی شدن بستر و کاهش pH از 7.4 به 6.6 نسبت داده شد. نتایج مطالعه نشان داد که اکسیداسیون غلظت های زیاد سولفید هیدروژن به همراه آمونیاک می تواند سبب ایجاد استرس های محیطی بر روی رشد و فعالیت باکتری های نیتریفایر گردد.

روغن های عملیات برشکاری و ماشین کاری (آب صابون) نامی است که به قسمتی از روغن ها یا مایعاتی گفته می شود که برای خنک کاری و یا روان کاری قطعات فلزی هنگام عملیات برش، تراش، سوراخ کاری و ... به کار می روند از آنجا که روانکارها و سیالات عملیاتی دارای کاربرد گسترده ای هستند و در همه جا وجود دارند، آلودگی ناشی از این مواد به صورت مقادیر کم ولی در سطح گسترده است. آلودگی ناشی از روانکارها و سیالات عملیاتی بصورت مقادیر زیاد و متمرکز دیده می شود. در این مقاله اثرات محیط زیستی و سلامتی روغن های عملیات برشکاری و ماشین کاری پایه نفتی (آب صابون) را بر روی انسان و محیط زیست بررسی خواهیم کرد.