مهندسی بهداشت محیط
سال:1396 | دوره:5 | شماره:2 |تعداد مقالات:8

زمینه و هدف: دیازینون یکی مهم ترین آفت کش هایی است که به طور گسترده در کشاورزی مورد استفاده قرار می گیرد. از آن جایی که این ترکیبات، مقاوم به تجزیه بیولوژیکی هستند ورود آن ها به منابع آبی به یک مشکل زیست محیط جدی تبدیل شده است لذا در این مطالعه با فرایند اکسیداسیون پیشرفته الکتروفنتون به بررسی پارامترهای موثر در حذف دیازینون از آبهای زیر زمینی پرداخته خواهد شد.مواد و روش ها: این مطالعه به صورت تجربی و در مقیاس آزمایشگاهی صورت پذیرفت و تاثیر پارامترهای عملیاتی مهم از جمله غلظت اولیه دیازینون (1-30 mg.L-1)،pH محلول (9-3)، دانسیته جریان (1-10 mA.cm-2)، زمان واکنش (2-15min) و مقدار پر اکسید هیدروژن (20-100 mL.L-1) مورد بررسی قرار گرفت. بهینه سازی توسط نرم افزار طراحی آزمایش و از روش سطح پاسخ و تحلیل مدل پیشنهادی به روش آنالیز واریانس صورت پذیرفت.یافته ها: راندمان حذف دیازینون تحت شرایط بهینه شامل غلظت اولیه دیازینون mg.L-1 88/6، pH برابر با 3، زمان 10 دقیقه، دانسیته جریان 8.18 mA.cm-2 و میزان پر اکسید هیدروژن 83.78 mL.L-1 برابر با 5/98 در صد تعیین شد؛ و در این شرایط میزان مصرف انرژی برابر با 0.524 kWh.m-3می باشد. همچنین میزان غلظت دیازینون در آب زیرزمینی 0.934±0.053 mgL-1 اندازه گیری شد که مقدار آن بعد از اعمال فرایند الکتروفنتون تحت شرایط بهینه به صفر رسید.نتیجه گیری: بر اساس نتایج به دست آمده فرایند الکتروفنتون یک تکنیک کارامد جهت حذف دیازینون و همچنین سایر ترکیبات آلی مقاوم به تجزیه بیولوژیکی از منابع آبی می باشد.

زمینه و هدف: با توجه به افزایش روزافزون صنایع مختلف از جمله صنایع رنگرزی، کاهش میزان مواد آلاینده موجود در پساب این صنایع مورد تاکید سازمان حفاظت از محیط زیست می باشد. بنابراین هدف اصلی این مطالعه حذف آلاینده آلی متیل اورنژ از محیط های آبی با روش فوتوکاتالیست با استفاده از نانوذرات اکسید روی می باشد.مواد و روش ها: سینتیک واکنش اکسیداسیون فتوکاتالیستی متیل اورانژ با استفاده از نانوذرات ZnO و همچنین هیبرید شامل نانولوله های کربنی چنددیواره آرایش یافته با مقادیر متفاوت از نانوذرات ZnO مورد بررسی قرار گرفت. تاثیر زمان تابش دهی (بین 5 تا 30 دقیقه) و غلظت فتوکاتالیست ها (0.1، 0.2 و 0.5 درصد وزنی) بر روی سینتیک واکنش تجزیه متیل اورانژ بررسی گردید.یافته ها: سینتیک واکنش حذف آلاینده متیل اورانژ با استفاده از نانوذرات ZnO و همچنین هیبریدهای سنتز شده، شبه درجه اول می باشد. ثابت سرعت واکنش تجزیه متیل اورانژ با استفاده از نانوذرات ZnO نسبت به هیبرید های مورد بررسی کمتر می باشد که نشان دهنده کم بودن سرعت واکنش در محلول حاوی ZnO می باشد. همچنین با توجه به نتایج حاصل شده مشاهده می گردد که اتصال نانوذرات ZnO بر روی نانولوله های کربنی سبب افزایش سرعت واکنش نسبت به نانوذرات منفرد ZnO می شود. افزایش میزان نانوذرات آرایش یافته بر روی سطح نانولوله های کربنی نیز ثابت سرعت تجزیه آلاینده را افزایش می دهد.نتیجه گیری: با توجه به نتایج حاصل شده سرعت تجزیه متیل اورانژ با اتصال و افزایش میزان نانوذرات ZnO بر روی سطح خارجی نانولوله های کربنی افزایش می یابد. بنابراین با این تکنیک می توان تجزیه آلاینده های موجود را تسریع نمود.

زمینه و هدف: رنگزاها به علت داشتن ساختاری چند حلقوی و سمی، توانایی بالای در ایجاد اثرات حاد و مزمن در صورت مواجهه با انسان دارند. در این مطالعه حذف اسید گرین 3 از محلول آبی توسط روش UV/H2O2 مورد مطالعه قرار گرفت.روش بررسی: مطالعه حاضر از نوع تجربی- کاربردی می باشد. پارامترهای pH در مقادیر 3، 7 و 11، زمان تماس در مقادیر 5، 15، 30، 45 و 60 دقیقه، دوز H2O2 در مقادیر 10، 30 و 50 میلی گرم در لیتر و غلظت اسید گرین 3 در مقادیر 50، 100 و 150 میلی گرم در لیتر جهت تعیین مقادیر بهینه مورد مطالعه قرار گرفت. از فتوراکتور با حجم 2 لیتر جهت تولید پرتو UV و از دستگاه اسپکتروفوتومتر مدل DR5000 برای سنجش رنگ باقی مانده استفاده شد. برای تعیین میزان اکسیداسیون، از آزمایش تعیین اکسیژن مورد نیاز شیمیایی(COD) مورد نیاز براساس روش5220 C (کتاب استاندارد متد) استفاده شد.یافته ها: نتایج نشان داد که زمان تماس 60 دقیقه، pH=7، غلظت اسید گرین 50 میلی گرم در لیتر و H2O2 با دوز 30 میلی گرم در لیتر بعنوان شرایط بهینه می باشد و در این شرایط راندمان حذف رنگ و COD به ترتیب 97 و 85 درصد بدست آمد.نتیجه گیری: در این مطالعه مشاهده شد که پارامترهای زمان تماس، pH، غلظت اولیه رنگ و دوز H2O2 دارای تاثیر قابل توجه ای درحذف رنگ توسط روش UV/H2O2 دارند. با توجه به نتایج قابل قبول UV/H2O2 در اکسیداسیون رنگ و COD، می توان از این روش بعنوان یک فرآیند مطمئن جهت حذف اسید گرین 3 از فاضلاب های صنعتی استفاده شود.

زمینه و هدف: آنتی بیوتیک ها جهت درمان بیماری یا بعنوان محرک رشد، مصرف می شوند. حضور ترکیبات دارویی به شکل اصلی یا متابولیزه شده در محیط های آبی، به دلیل ایجاد مقاومت باکتریایی باعث افزایش نگرانی شده است. روش های مختلفی جهت حذف آنتی بیوتیک ها مورد بررسی قرار گرفته است. در این میان فرایند های اکسیداسیون پیشرفته به دلیل سهولت کاربرد، اقتصادی بودن و کارایی بالا امروزه توجه زیادی را به خود معطوف داشته اند. لذا هدف از این مطالعه، بررسی نقش دی اکسید سریم بر کارایی فرایند توام UV/AC+ZnOبه عنوان یک فرایند اکسیداسیون پیشرفته در حذف سفازولین از محلول های آبی می باشد.مواد و روش ها: این مطالعه از نوع تجربی بوده که در یک محفظه واکنش منقطع، به حجم مفید یک لیتر انجام گرفت. در این فرایند تاثیر پارامترهای pH اولیه محیط (3-9)، غلظت اولیه سفازولین (20-200 میلی گرم در لیتر)، غلظت فتوکاتالیزر اصلاح شده (20-100 میلی گرم در لیتر)، زمان واکنش (10-60 دقیقه) و دوز CeO2 (200-20 میلی گرم در لیتر) مورد بررسی قرار گرفت. پایلوت مورد استفاده از یک لامپ کم فشار جیوه ای با توان پرتو تابی 55 وات درون محفظه استیل بهره مند بود.یافته ها: نتایج آزمایشات نشان داد که بیشترین کارایی حذف آنتی بیوتیک سفازولین در فرایند UV/AC+ZnO، در شرایط بهینه pH=3 ، زمان تماس 60 دقیقه، غلظت اولیه ی محلول سفازولین برابر با 100 میلی گرم بر لیتر و غلظت فتوکاتالیزرو اصلاح شده 0.1گرم بر لیتر، برابر با 96% می باشد. که با تغییر هر یک از پارامترهای دخیل از حدود بهینه، کارایی فرایند تغییر پیدا نمود. همچنین نتایج نشان داد که با افزایش غلظت CeO2 راندمان حذف آنتی بیوتیک مورد بررسی کاهش پیدا کرد بطوریکه با افزایش غلظت CeO2 از 20 به 200 میلی گرم بر لیتر راندمان حذف انتی بیوتیک سفازولین از 91 به 76 درصد کاهش پیدا کرد.نتیجه گیری: این فرایند دارای کارایی مناسبی در حذف سفازولین می باشد و می توان از این فرایند برای کاهش بار آلودگی فاضلاب بیمارستانی و صنایع تولید کننده قبل از ورود به واحدهای تصفیه متداول یا همچنین قبل از تخلیه نهایی پساب های حاوی سفازولین استفاده نمود. این فرایند بدلیل عدم تولید مواد دفعی مانند لجن، فرایندی قابل توجه در راستای تصفیه آلاینده های آلی مقاوم و فرایند دوستدار محیط زیست می باشد.

زمینه و هدف: با توجه به اهمیت استفاده از سبزیجات سالم، کنترل غلظت عناصر سنگین جهت حفظ سلامتی مصرف کننده حائز اهمیت است. این پژوهش با هدف بررسی اثر زغال زیستی باگاس نیشکر و ورمی کمپوست زباله شهری بر تغییر ضریب خطرپذیری کادمیوم ناشی از مصرف گوجه فرنگی انجام گرفت.مواد و روش: تیمارهای آزمایشی شامل کاربرد 0، 5 و 10 تن در هکتار ورمی کمپوست زباله شهری غنی شده با 0 و 5 درصد وزنی زغال زیستی باگاس نیشکر در خاکی با مقادیر 0، 10، 20 و30 میلی گرم کادمیوم در کیلوگرم و گیاه مورد نظر گوجه فرنگی بوده است. غلظت کادمیوم میوه گیاه با دستگاه جذب اتمی اندازه گیری شد. ضریب خطرپذیری به بیماری های غیر سرطانی با استفاده از فرمول ارایه شده توسط سازمان محیط زیست آمریکا محاسبه شد.یافته ها: کاربرد 10 تن در هکتار ورمی کمپوست زباله شهری در خاک آلوده به 30 میلی گرم کادمیوم در کیلوگرم خاک باعث کاهش 25 درصدی در مقدار کادمیوم میوه گوجه فرنگی شد، این در حالی است که میزان جذب روزانه کادمیوم حاصل از مصرف گوجه فرنگی و پتانسیل خطرپذیری کادمیوم به بیماریهای غیر سرطانی نیز به ترتیب 27 و 22 درصد کاهش یافت.نتیجه گیری: نتایج این پژوهش حاکی از آن است که کاربرد ورمی کمپوست زباله شهری لنجان و زغال زیستی باگاس نیشکر توانسته است با کاهش غلظت کادمیوم میوه گوجه فرنگی باعث کاهش میزان جذب روزانه کادمیوم از طریق مصرف گوجه فرنگی شود که این می تواند نکته مثبتی در کاهش خطرپذیری کادمیوم به بیماریهای غیر سرطانی همزمان با مصرف گوجه فرنگی شود.

زمینه و هدف: آلودگی بوم سازگان های آبی به فلزات سنگین یکی از خطرات و تهدیدهای مهم سلامت جامعه انسانی و زنجیره غذایی محسوب می شود. در این راستا در پژوهش حاضر غلظت فلزات سنگین سرب، کروم، مس و روی در رسوب و گیاه آبزی خوراکی (Nasturtium microphyllum) به منظور ارزیابی اثرات و خطر اکولوژیکی آنها مورد اندازه گیری قرار گرفت.مواد و روش ها: جهت سنجش غلظت فلزات 8 ایستگاه در طول رودخانه انتخاب و در هر ایستگاه 3 نمونه از رسوب و گیاه برداشت شد. پس از آماده سازی و هضم اسیدی نمونه ها، غلظت فلزات مذکور با استفاده از دستگاه جذب اتمی تعیین گردید.یافته ها : متوسط کل غلظت فلزات کروم، سرب، مس و روی در رسوبات به ترتیب به میزان (44.02±4.13>33.2±6.13>13.35±1.10>10.33±0.02) میلی گرم بر کیلوگرم بدست آمد. یافته ها نشان داد بار آلودگی و خطر اکولوژیکی فلزات سنگین منطقه در طبقه خطر پایین قرار دارد. همچنین خطر محیط زیستی فلزات به صورت (کروم > روی> سرب> مس) ارزیابی گردید. نتایج غلظت فلزات در اندام های مختلف گیاه (Nasturtium microphyllum) نیز نشان داد بیشترین میانگین غلظت تجمع یافته برای هر فلز به ترتیب در ساقه، ریشه و برگ وجود دارد.نتیجه گیری: براساس نتایج حاصل وضعیت آلودگی و میزان خطر اکولوژیکی فلزات در رسوبات منطقه، در حد پایین ارزیابی می گردد. نتایج این مطالعه استفاده از گیاه (Nasturtium microphyllum) را به عنوان یک گونه بیش انباشتگر فلزات سنگین و شاخصی مناسب برای زیست ردیابی آنها معرفی می نماید.

زمینه و هدف: تصفیه های متداول فاضلاب قادر به حذف موثر مواد دارویی از قبیل آنتی بیوتیک ها نیستند، بنابراین حذف آنتی بیوتیک های باقی مانده از محیط زیست مهم می باشد. هدف از این مطالعه بررسی کارایی فرایند فوتوکاتالیستی UV/ZnO در حذف آنتی بیوتیک سفالکسین از محلول های آبی می باشد.مواد و روش ها: این مطالعه از نوع تجربی - کاربردی بود که به صورت ناپیوسته در مقیاس آزمایشگاهی صورت پذیرفت. متغیرهای مورد مطالعه در این تحقیق شامل pH اولیه محلول (11، 9، 7، 5، 3)، دوز نانوذره (1، 75.0، 5.0، 25.0، 1.0، 05.0 گرم در لیتر)، زمان واکنش (40-50-60-5-10-15-20-30 دقیقه) و غلظت اولیه آلاینده (100، 50، 25، 10 میلی گرم در لیتر) مورد بررسی قرار گرفتند. سنجش مقدار سفالکسین در نمونه ها با استفاده از دستگاه HPLC انجام گرفت.یافته ها: نتایج نشان داد که با کاهشpH و کاهش غلظت اولیه سفالکسین و افزایش زمان تماس، کارایی فرایند افزایش می یابد. ولی با افزایش دوز نانوذره تا 0.1 گرم بر لیتر، کارایی فرایند افزایش و بیش از این مقدار کاهش می یابد.نتیجه گیری: نتایج این مطالعه نشان داد که استفاده از فرایند فتوکاتالیستی UV/ZnO در حذف آنتی بیوتیک سفالکسین از محلول های آبی می تواند به عنوان روشی کارآمد برای حذف سفالکسین از محلول های آبی مورد استفاده قرار گیرد.

زمینه و هدف: امروزه غلظت های بالایی از آنتی بیوتیک ها در محیط های آبی شناسایی شده که سبب کاهش کیفیت آنها شده است. این ترکیبات معمولا سمیت بالا و قابلیت تجزیه پذیری بیولوژیکی پایینی دارند و گزارش هایی مبنی بر مشخصات موتاژن و یا کارسینوژن بودن آنها اعلام شده است. بیشتر به دلیل ساختار پیچیده این ترکیبات، ثابت شده است که تصفیه متداول جهت حذف موثر این مواد نا کافی بوده است. لذا نیاز است تا روش موثری جهت حذف این ترکیبات پیشنهاد گردد. هدف از این مطالعه کاربرد نانو ذرات اکسید آهن صفر در حضور پراکسید هیدروژن و فرایند سونولیز جهت حذف آنتی بیوتیک آموکسی سیلین از محیط های آبی است.مواد و روش ها: این مطالعه در مقیاس آزمایشگاهی و بر روی فاضلاب سنتتیک حاوی غلظت های مشخصی از آنتی بیوتیک آموکسی سیلین صورت گرفت که اثر پارامترهایی از قبیل، فرکانس (35 و 130 کیلوهرتز)، زمان تماس (بین 30 تا 150 دقیقه)، غلظت پراکسید هیدروژن (0.5%، 1% و 3 %)، غلظت نانو ذرات آهن صفر (0.2, 0.1, 0.06 g/L)، PH=(10-7-3) و غلظت آنتی بیوتیک آموکسی سیلین (mg/L 45-100) مورد بررسی قرار گرفت.یافته ها: شرایط بهینه فرایند تلفیقی US/H2O2/nZVI در pH برابر 3، غلظت پراکسید هیدروژن برابر 3%، فرکانس امواج التراسونیک برابر 130 کیلو هرتز، غلظت نانو ذرات آهن صفر برابر 0.2 گرم در لیتر و غلظت آلاینده 45 میلی گرم در لیتر بدست آمد. فرآیند تلفیقی نانو ذرات آهن صفر و پراکسید هیدروژن در حضور امواج التراسونیک، 97.3% درصد حذف را در 150 دقیقه در شرایط بهینه US/H2O2/nZVI نشان داد.نتیجه گیری: نتایج نشان داد که از روش تلفیقی کاربرد نانو ذرات آهن صفر در حضور پراکسید هیدروژن در حضور امواج سونولیز میتوان جهت حذف آلاینده های محیطی نظیر آنتی بیوتیک آموکسی سیلین با درصد حذف قابل قبول استفاده کرد.