یوسف دادبان شهامت
-
مقدمه
آلودگی خاک و محیط های آبی با فلزات سنگین، یک مشکل جدی و در حال گسترش است. برخی از آلاینده ها مانند فلزات سنگین از جمله سرب زوال ناپذیر هستند که بیشتر این فلزات خاصیت سمی بالایی دارند و یک موضوع مهم زیست محیطی محسوب می شود. بنابراین، پژوهش حاضر با هدف حذف سرب از محلول های آبی توسط نانوکامپوزیت هیدروکسید لایه دوگانه نشانده شده بر کربن فعال مغناطیسی انجام شد.
روش هااین مطالعه تجربی در مقیاس آزمایشگاهی انجام و نمونه های آلوده به سرب به صورت سنتتیک تهیه گردید. در این تحقیق، تاثیر pH (بین 4 تا 10)، غلظت جاذب (3-1/0 گرم در لیتر)، زمان تماس (120-10 دقیقه) و غلظت های اولیه سرب (20-5 میلی گرم در لیتر) در حذف یون سرب مورد بررسی قرار گرفت. عملکرد فرایند بر اساس پاسخ های درصد حذف یون های سرب ارزیابی گردید. تعیین تعداد آزمایش ها، آنالیز آماری داده ها و بهینه سازی حذف یون سرب با به کارگیری طرح مرکب مرکزی و روش سطح- پاسخ انجام شد.
یافته هاتاثیر شاخص های بهره برداری بر راندمان حذف سرب طبق جدول ANOVA نشان داد که به غیر از غلظت سرب، بقیه شاخص ها معنی دار بود و به ترتیب شدت تاثیر و بالاترین مقدار F شامل غلظت هیدروکسید لایه دوگانه، زمان تماس و pH بود. درصد حذف یون سرب در شرایط بهینه با 73/6 = pH، زمان واکنش 71/67 دقیقه، غلظت جاذب نانوکامپوزیت هیدروکسید لایه دوگانه 10/2 گرم در لیتر، غلظت اولیه سرب 98/10 میلی گرم در لیتر، 11/96 درصد به دست آمد. در این شرایط، میزان مطلوبیت مدل 100 درصد بود. بیشترین میزان مطابقت سینتتیک جذب با مدل درجه دوم مشاهده شد و این مدل به عنوان بهترین نمونه جهت توصیف رفتار سینتتیکی جاذب هیدروکسید لایه دوگانه نشانده شده بر کربن فعال مغناطیسی در جذب یون سرب از محیط های آبی انتخاب گردید.
نتیجه گیریجاذب هیدروکسید لایه دوگانه نشانده شده بر کربن فعال مغناطیسی، جاذب مناسبی برای حذف یون سرب از محلول های آبی می باشد. همچنین، طرح مرکب مرکزی و روش سطح- پاسخ برای بهینه سازی متغیرهای موثر در فرایند حذف یون سرب به روش جذب سطحی مناسب می باشد.
کلید واژگان: جاذب هیدروکسید لایه دوگانه، جذب سطحی، یون سرب، محلول های آبیBackgroundContamination of soils and aquatic environments with heavy metals is a serious and growing problem. Some pollutants, such as heavy metals like lead, are persistent, and most of these metals have high toxicity and are a significant environmental concern. Therefore, the present study aimed to remove lead from aqueous solutions by layered double hydroxide (LDH) nanocomposite deposited on magnetically activated carbon.
MethodsThis experimental laboratory study was conducted on a small scale in a laboratory setting, and the samples were synthetically prepared. In this study, the effect of pH (4-10), adsorbent concentration (0.1-3 g/l), contact time (10-120 minutes), and initial concentrations of lead (5-20 mg/l) on the removal of lead ions was investigated. Process performance was evaluated based on the percentage of lead ion removal responses. Determination of the number of experiments, statistical analysis of the data, and optimization of lead ion removal were performed using the central composite design and surface-response method.
FindingsThe effect of exploitation indicators on lead removal efficiency according to the analysis of variance (ANOVA) table showed that, apart from lead concentration, the rest of the indicators were significant, and respectively, the intensity of the effect and the highest value of F included LDH concentration, contact time, and pH. Lead removal efficiency was obtained 96.11% in optimal conditions with pH = 6.73, a reaction time of 67.71 minutes, a concentration of LDH nanocomposite adsorbent of 2.10 g/l, and an initial lead concentration of 10.98 mg/l. In these conditions, the model's utility was 100%. Based on the results, the highest correlation of adsorption kinetics was observed with the quadratic model. This model was selected as the most suitable to describe the kinetic behavior of LDH adsorbent deposited on magnetically activated carbon in the adsorption of lead ions from aqueous media.
ConclusionThe LDH adsorbent deposited on magnetically activated carbon is a suitable material for removing lead ions from aqueous solutions. Moreover, the utilization of a central composite design and surface response methodology to optimize the key variables in the lead ion removal process through adsorption is commendable.
Keywords: Layered Double Hydroxides Adsorbent, Adsorption Lead Ions Aqueous Solutions -
هدف
آلوده شدن آب های زیرزمینی تاثیرات عمده ای بر سلامت انسان ها، فعالیت صنایع، کشاورزی و محیط زیست دارد. مطالعه حاضر با هدف تعیین غلظت فلزات سرب، کادمیوم، آرسنیک، کروم و نیکل در آب های زیرزمینی اطراف محل دفن شهرستان جویبار و مقایسه آن ها با استانداردهای موجود جهت مصارف شرب انجام شد.
مواد و روش هادر این مطالعه توصیفی- تحلیلی، نمونه برداری از 4 حلقه چاه در طی سه ماه متوالی به تعداد 12 نمونه انجام شد. غلظت عناصر سنگین با استفاده از تکنیک جذب اتمی با کوره گرافیتی (GFAA) بر اساس روش های استاندارد آب و فاضلاب اندازه گیری شد. علاوه بر این، پارامترهای سختی، دما، pH و کل جامدات محلول (TDS) با دستگاه های پرتابل نیز مورد سنجش قرار گرفت.
یافته هابررسی ها نشان داد که میانگین غلظت نیکل، سرب، کروم و کادمیوم در آب چاه ها به ترتیب 0425/0، 0071/0، 0268/0 و 0117/0 میلی گرم در لیتر بوده است. در هیچ نمونه ای آرسنیک مشاهده نشده است. میانگین دما، سختی، pH و TDS در محدوده به ترتیب C20-21، mg/L 33/136-66/108، 36/3-7/7 و mg/L 33/712-25/566 سنجش شد. علاوه بر این، ضریب همبستگی نشان داد که رابطه همبستگی مثبتی بین فلزات نیکل، کروم، سرب، کادمیوم و پارامترهای دما، سختی، pH و TDS و همچنین با یک دیگر در سطح اطمینان 01/0=ɑ وجود داشت.
نتیجه گیریبر اساس نتایج آب چاه های موجود از لحاظ مقدار فلزات آرسنیک، سرب، کروم و pH و سختی منابع قابل قبولی جهت مصارف شرب هستند اما مقدار فلزات کادمیوم و نیکل و TDS از حد استاندارد بالاتر است.
کلید واژگان: فلز سنگین، منابع آبی، شهر جویبار، شیرابه، استانداردKoomesh, Volume:25 Issue: 6, 2024, PP 631 -639IntroductionGroundwater contamination has major effects on human health, industrial activity, agriculture, and the environment. The present study determined the concentration of lead, cadmium, arsenic, chromium, and nickel metals in the groundwater around the landfill in Juybar City and compared them with the drinking water standards.
Materials and MethodsIn this descriptive-analytical study, 12 samples were sampled from four wells for three consecutive months. The concentration of heavy elements was measured using the graphite furnace atomic absorption technique (GFAA) based on standard water and wastewater methods. Also, the hardness, temperature, pH, and total dissolved solids (TDS) parameters were measured with portable devices.
ResultsInvestigations showed that the average concentration of nickel, lead, chromium, and cadmium in well water was 0.0425, 0.0071, 0.0268, and 0.0117 mg/l, respectively. The average concentration of arsenic was not observed in any sample. The average temperature, hardness, pH, and TDS were measured in the range of 20-21°C, 108.66-136.33 mg/L, 7.3-7.36, and 566.25-712.33 mg/L. Also, the correlation coefficient showed a positive correlation between the metals nickel, chromium, lead, and cadmium and the parameters of temperature, hardness, pH, and TDS, as well as with each other at a confidence level of 0.01.
ConclusionThe amount of arsenic, lead, chromium, pH, and hardness are acceptable in the investigated wells for drinking purposes, but the amount of cadmium, nickel, and TDS is higher than the standard.
Keywords: Heavy Metal, Water Resources, Juybar City, Water Pollutants, Standard -
زمینه و هدف
امروزه یکی از مشکلات موجود در نظام های سلامت در دنیا، تجویز و یا مصرف بی رویه داروها است. در این میان، آنتی بیوتیک ها از اهمیت ویژه ای برخوردارند. آنتی بیوتیک ها گروهی از مواد دارویی هستند که به طور وسیعی در پزشکی و دامپزشکی مورد استفاده قرار گرفته اند. سفکسیم نیز یکی از این آنتی بیوتیک ها می باشد. هدف از این مطالعه، بررسی راندمان حذف سفکسیم از نمونه سنتتیک با استفاده از ازن زنی کاتالیزوری با هیدروکسید لایه ای دوگانه منیزیم- آلومنیوم نشانده شده بر زیولیت (MgAl-LDH/Zeolite) است.
روش بررسیدر این مطالعه تجربی و آزمایشگاهی از نانو کامپوزیت MgAl-LDH/Zeolite در راکتور آزمایشگاهی و با استفاده از ازن زنی، جهت حذف سفکسیم استفاده گردید. اثر متغیرهای pH(5، 6، 7، 8، 9)، مقدار نانو کامپوزیت (5/0، 1، 5/1، 2، 5/2 گرم در لیتر) ، غلظت اولیه سفکسیم (5، 10، 15، 20، 25 میلی گرم در لیتر) و زمان ماند (5، 75/18، 5/32، 25/46، 60 دقیقه) برای یافتن حداکثر راندمان معدنی سازی مورد بررسی قرار گرفتند و جهت طراحی آزمایش ها، تجزیه تحلیل داده ها ودستیابی به شرایط بهینه از روش سطح پاسخ بر مبنای طراحی مرکب مرکزی (CCD) استفاده گردید. همچنین برای تجزیه و تحلیل داده ها از آنالیز واریانس استفاده شد. این تحقیق در سال 1401-1400 انجام گرفته است.
یافته هاحداکثر راندمان معدنی کردن سفکسیم در شرایط بهینه (pH 70/8، مقدار نانو کامپوزیت 76/1 گرم بر لیتر، غلظت اولیه سفکسیم 06/24میلی گرم بر لیتر و زمان تماس 76/40 دقیقه) 78 درصد می باشد، که با افزایش مقدار pH و زمان تماس راندمان حدف افزایش می یابد.
بحث و نتیجه گیریفرایند ازن زنی کاتالیزوری با نانو کامپوزیت هیدروکسید لایه ای دوگانه منیزیم- آلومنیوم نشانده شده بر زیولیت می تواند به طور موثر و کارآمدی برای حذف سفکسیم در محیط های آبی مورد استفاده قرار گیرد.
کلید واژگان: آنتی بیوتیک سفکسیم، نانو کامپوزیت MgAl، LDH، Zeolite، ازن زنی کاتالیزوری، روش سطح پاسخBackground and ObjectiveOne of the problems in the health systems of the world today is the prescription or overuse of drugs. Among these, antibiotics are of particular importance. Antibiotics are a group of drugs that are widely used in medicine and veterinary medicine. Cefixime (CFX) is also one of these antibiotics. The aim of this study was to investigate the removal efficiency of cefixime from synthetic sample using catalytic ozonation with Mg-Al layered double hydroxides Doped with zeolite.
Material and MethodologyIn this experimental and laboratory study MgAl-LDH/Zeolite nanocomposite was used in laboratory reactor and ozonation to remove cefixime. Effect of pH variables (5,6,7,8,9), amount of nanocomposite (0.5,1,1.5,2,2.5 g/L), initial concentration of cefixime (5,10,15,20,25 mg/L) and reaction time (5,18.75,32.5,46.25,60 min) were examined to find the maximum mineralization efficiency and response surface methodology based on central composite design (CCD) was used to design experiments, analyze data and achieve optimal conditions. Analysis of variance was also used to analyze the date. This research was done in 2021-2022.
FindingsThe maximum mineralization efficiency of cefixime under optimal conditions (pH=8.70, nanocomposite value=1.76 g/L, initial concentration of cefixime=24.06 mg/L, contact time=40.76 min) is 78%, which increases the target efficiency with increasing pH and contact time.
Discussion and ConclusionCatalytic ozonation process with Mg-Al layered double hydroxides nanocomposite Doped with zeolite can be used effectively and efficiency to remove cefixime in aqueous media.
Keywords: Cefixime antibiotic, MgAl-LDH, Zeolite nanocomposite, Catalytic ozonation, Response Surface Methodology -
مقدمه و هدف
امروزه استفاده از کلر و ترکیبات آن از نظر سهولت کاربری، انعطاف پذیری و هزینه کم محبوبیت زیادی در فرایند گندزدایی آب و پساب دارد. هدف از این تحقیق تولید بهینه کلر به روش الکتروکلریناسیون با استفاده از الکترودهای تیتانیوم و پلاتین/تیتانیوم است.
روش کارمطالعه حاضر یک مطالعه تجربی است که در یک سلول الکتروکلریناسیون با جریان منقطع انجام شد. طراحی آزمایش به روش باکس بنکن با حجم نمونه 34 آزمایش انجام شد. فاکتور بهره برداری شامل دانسیته جریان (60-10 آمپر بر دسی متر مربع)، غلظت کلرید سدیم (250-50 گرم بر لیتر)، زمان واکنش (120-5 دقیقه) و دو نوع جنس الکترود آند تیتانیوم و پلاتین/تیتانیوم و کاتد استیل 316 بر راندمان تولید کلر فعال تولیدی بررسی و مقایسه شد.
یافته هانتایج نشان داد تاثیر هر چهار پارامتر بهره برداری بر فرایند تولید کلر فعال موثر و معنی دار بود و بیشترین تاثیر آن ها به ترتیب شامل زمان الکترولیز، دانسیته جریان، غلظت کلرید سدیم و نوع الکترود آند است. شرایط بهینه بهره برداری ارایه شده در مدل برای تولید کلر شامل زمان الکترولیز 120 دقیقه، دانسیته جریان 60 آمپر بر دسی متر مربع، غلظت کلرید سدیم 187 گرم بر لیتر و نوع الکترود آند پلاتین/تیتانیوم و الکترود کاتد استیل 316 است که مقدار کلر 65/95 گرم بر لیتر به دست آمد.
نتیجه گیریاین روش می تواند به عنوان روشی موثر برای تولید کلر به منظور گندزدایی آب و پساب در تصفیه خانه ها استفاده شود و در صورت جایگزینی با سیستم های کلرزنی گازی، مشکلات ایمنی کپسول های گاز کلر نیز مرتفع می شود.
کلید واژگان: آب، الکتروکلریناسیون، الکترود آند، باکس بنکن، دو قطبیIntroduction and purposeToday, chlorine and its compounds are the most popular elements employed for disinfecting water and wastewater due to their flexibility, cost-efficiency, and ease of use. This research aimed to optimally produce active chlorine by the electrochlorination method using titanium and platinum/titanium electrodes.
MethodsThis experimental study was conducted in a batch flow of an electro-chlorination cell. The experimental design was performed using the Box Behnken method with a sample size of 34 experiments. The production of active chlorine was evaluated and compared on various operating factors, including current density (10-60 A/dm2), sodium chloride concentration (50-250 g/L), reaction time (5-120 min), and two types of anode electrodes of titanium and platinum/titanium and 316 cathode steel.
ResultsThe results showed all four operating parameters had a significant effect on the active chlorine production and the highest effectiveness was related to electrolysis time, followed by current density, sodium chloride concentration, and anode electrode in descending order. The optimal operating conditions provided by the model for chlorine production included the electrolysis time of 120 min, current density of 60 A/dm2, concentration of sodium chloride of 187 g/L, and type of platinum/titanium anode electrode and 316 cathode steel electrode, which resulted in active chlorine of 65.95 g/L.
ConclusionThis method can be used as an effective method to produce chlorine to disinfect water and wastewater in treatment plants, and if replaced with gas chlorination systems, the safety problems of chlorine gas capsules will be solved.
Keywords: Anode electrode, Bipolar, Box Behnken design, Electro-chlorination, Water -
زمینه و هدف
با گسترش شهرنشینی و توسعه صنعت، آلودگی محیط زیست از جمله منابع آب آشامیدنی به فلزات سنگین به یک مشکل جهانی تبدیل شده است. از این رو، مطالعه حاضر با هدف اندازه گیری غلظت سرب و کادمیوم در آب شبکه توزیع شهر گرگان انجام شد.
روش بررسیاین مطالعه از نوع توصیفی-مقطعی است که در آن غلظت فلزات سنگین سرب و کادمیوم در 25 ایستگاه مختلف شبکه آبرسانی شهر گرگان از اردیبهشت ماه تا مهرماه سال 1397 توسط دستگاه جذب اتمی اندازه گیری شد. جهت انجام آزمون های آماری از نرم افزار SPSS ver 22 استفاده شد. همچنین نقشه های پهنه بندی بر اساس غلظت این دو فلز توسط نرم افزار سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS) تهیه شد.
یافته ها:
نتایج حاصل از سنجش غلظت سرب و کادمیوم نشان داد که تمامی مقادیر سنجش شده کمتر از استانداردهای ملی و بین المللی است. به طور کلی میانگین غلظت سرب و کادمیوم به ترتیب µg/L 4/38 و µg/L 0/1 بدست آمده است. نتایج آزمون کروسکال والیس نشان داد که بین غلظت های بدست آمده از فلز سرب در ماه های مختلف اختلاف معنی داری (0/01 >p) وجود داشته است. همچنین نقشه پراکنش سرب و کادمیوم نشان داد که در نواحی مرکزی و برخی نواحی مرزی غلظت این دو فلز بیشتر است.
نتیجه گیری:
با توجه به نتایج بدست آمده می توان دریافت که غلظت فلزات سنگین سرب و کادمیوم در آب شرب شبکه آبرسانی شهرگرگان در حدود مجاز استانداردهای ملی و بین المللی قرار داشته است.
کلید واژگان: فلزات سنگین، آب، شبکه آبرسانی، پهنه بندی، گرگانBackground and ObjectiveWith the expansion of urbanization and the development of industry, environmental pollution, including sources of drinking water to heavy metals, has become a global problem. Therefore, the present study was conducted to measure the concentration of lead and cadmium in the water of Gorgan distribution network.
Materials and MethodsThis is a descriptive cross-sectional study in which the concentrations of heavy metals lead and cadmium were measured in 25 different stations of the Gorgan drinking water distribution network from April to September 2018 by atomic absorption device. Statistical analysis was used from SPSS ver 22 software. Also, zoning maps based on the concentration of these two metals were prepared by Geographic Information System (GIS) software.
ResultsThe results of measuring the lead and cadmium concentration showed that all measured values are less than national and international standards. In general, the average concentrations of lead and cadmium were 4.38 and 0.1 μg/L, respectively. The results of Kruskal-Wallis test showed that there was a significant difference (p <0.01) between the concentrations obtained from lead metal in different months. Additionally, the distribution map of this lead and cadmium exhibited that in the central areas and some border areas, the concentration of these two metals is higher.
ConclusionAccording to the obtained results, it can be seen that the concentration of heavy metals lead and cadmium in the water of Gorgan distribution network is within the permitted standards.
Keywords: Heavy metals, Water, Distribution network, Zoning, Gorgan -
زمینه و هدف
حضور بسیاری از رنگ های سنتتیک در محلول های آبی می تواند باعث سرطان زایی و جهش زایی شده و بر سلامت انسان تاثیر گذارد. راکتیو قرمز 198 یکی از انواع رنگ های آزو با ساختار پیچیده، خصوصیات سمی، سرطانزایی، جهش زایی و پایدار در محیط زیست است که از طریق فاضلاب صنایع نساجی به محیط زیست تخلیه می شود. در این مطالعه میزان تجزیه و معدنی سازی رنگ راکتیو قرمز 198 توسط فرایند هیبریدی UV/US/H2O2/O3 (تابش فرابنفش، اولتراسونیک، پراکسید هیدروژن و ازن) به صورت مجزا و تلفیقی بررسی گردید.
روش بررسیدر این مطالعه توصیفی - تحلیلی متغیرهای مورد مطالعه بر فرایند معدنی سازی رنگ شامل حضور گاز ازن و پرتوهای ماورای بنفش و نیز غلظت اولیه رنگ، اولتراسونیک، زمان تماس، pH و پراکسید هیدروژن بررسی شدند. طراحی، آنالیز و بهینه سازی آزمایشات توسط نرم افزار طراحی آزمایشات با مدل مکعب مرکزی انجام و شرایط بهینه آن مشخص گردید.
یافته هاحداکثر راندمان حذف رنگ تحت شرایط بهینه شامل غلظت اولیه رنگ 200mg/L ، زمان واکنش 34 دقیقه، غلظت پراکسید هیدروژن 27 Mg/L و pH=9 در شرایط حضور جریان گاز ازن، پرتوهای ماورابنفش و امواج اولتراسونیک به میزان 100 درصد حاصل شد. همچنین درصد عوامل اثرگذار بر حذف رنگ شامل گاز ازن، UV، غلظت اولیه رنگ، US، زمان تماس، pH و پراکسید به ترتیب 58.8% ، 19.3% ، 2.3% ، 1.5% ، 1.1% ، 0.6% و 0.2% به دست آمدند.
نتیجه گیریفرایند هیبریدی UV/US/H2O2/O3 با داشتن مزایایی از قبیل عملکرد و سرعت بالا برای تصفیه فاضلاب های سخت تجزیه پذیر و رنگی توصیه می شود.
کلید واژگان: صنایع نساجی، رنگ زدایی آب، رنگ راکتیو قرمز 198Background and ObjectiveThe presence of many synthetic dyes in aqueous solutions can cause carcinogenesis and mutagenicity and affect human health. Reactive Red 198 is one of the types of azo dyes with complex structure, toxic, carcinogenicity, mutagenicity properties, and tolerable in the environment, which is discharged to the environment through the sewage of textile industries. This study was performed to determine the mineralization of 198 reactive red dyes by the hybrid advanced oxidation process UV/US/H2O2/O3 from colored wastewater using central composite design.
MethodsIn this descriptive-analytical study several factors affecting on dye mineralization process including the presence of ozone gas and ultraviolet rays (UV) as well as the initial dye concentration, Ultrasound (US), contact time, pH, and hydrogen peroxide were investigated. Experimental design and optimization were performed by design of experiment software using central composite design and its optimal conditions were determined.
ResultsThe maximum dye degradation efficiency of 100% was performed under optimal conditions including initial dye concentration of 200 mg/L, reaction time of 34 minutes, hydrogen peroxide concentration of 27 mg/L and pH=9 in the presence of ozone gas flow, ultraviolet rays and ultrasonic waves. Also, the influence of factors on dye removal including ozone, UV, initial dye concentration, US, contact time, pH, and peroxide were 58.8%, 19.3%, 2.3%, 1.5%, 1.1%, 0.6 %and 0.2 % ,respectively.
ConclusionUV/US/H2O2/O3 hybrid process with advantages such as performance and high speed can be recommended for wastewater treatment in various industries.
Keywords: Textile Industries, Water Decolorization, Reactive Red 198 dye -
سابقه و هدف
پاراکوات سومین علف کش از لحاظ گستردگی مصرف در جهان است. این علف کش پتانسیل آسیب به غشای سلولی را از طریق پراکسید کردن لیپید به واسطه حمله رادیکال های آزاد دارد. در این پژوهش، فتوکاتالیست هتروژن اکسید روی/اکسیدگرافن ZnO/rGO (ZG) برای اکسیداسیون آفت کش پاراکوات در محلول آبی و تحت نور فرابنفش مورد استفاده قرار گرفت.
مواد و روش ها:
در این مطالعه تجربی، برای تعیین مشخصات کاتالیست سنتز شده آنالیزهای EDS, FE-SEM, BET, XRD, FTIR انجام شد. تاثیر پارامترهای بهره برداری شامل pH محلول، غلظت کاتالیست، درصد بارگذاری rGO، غلظت پاراکوات و شدت نور فرابنفش بر تخریب پاراکوات در یک محیط ناپیوسته مطالعه شد. سنجش غلظت باقیمانده آفت کش و نوع و سمیت ترکیبات واسطه به ترتیب توسط آنالیز نمونه ها با دستگاه HPLC، GC-MS و آزمون سمیت توسط دافنیا مگنا انجام شد. مطالعات مربوط به قابلیت استفاده مجدد کاتالیست و تاثیر عوامل به دام انداز رادیکال و آنیون های معدنی نیز انجام گرفت.
یافته ها:
در شرایط بهینه (7=pH، بارگذاری کاتالیست=10درصد، غلظت کاتالیست=0/5گرم درلیتر، غلظت پاراکوات=10میلی گرم در لیتر و شدت نور فرابنفش= mw/cm2220)، نرخ تخریب و معدنی سازی به ترتیب 91/61 و 51 درصد در مدت زمان 120 دقیقه بود. آزمایشات مربوط به ترکیبات به دام انداز رادیکال نشان داد که الکترون، موثرترین عامل در فرآیند اکسیداسیون پاراکوات در سیستم ZG/UV بوده است. در نمونه های مربوط به زهاب کشاورزی، راندمان تخریب در مقایسه با نمونه های سنتتیک برابر با 58/27 درصد بود. بر طبق نتایج تست سمیت زیستی، واحد سمیت در نمونه های حاوی آفت کش بعد از مدت زمان 96 ساعت، از 61/72 در نمونه های خام به19/12 در نمونه های تصفیه شده کاهش یافت.
استنتاجفرایند ZG/UV به علت راندمان بالا و فعالیت کاتالیستی عالی می تواند به طور موفقیت آمیزی برای تخریب آلاینده های آلی به ویژه آفت کش ها در فاضلاب استفاده شود.
کلید واژگان: پاراکوات، کاتالیست، rGO ZnO، تخریب فتوکاتالیستیBackground and purposeParaquat (PQ) is the third most widely used herbicide in the world. This herbicide has the potential to damage cell membranes by lipid peroxidation and free radical attack. In this study, ZnO /rGO (ZG) heterogeneous photocatalyst was used for oxidation of PQ herbicide in aqueous solution under ultraviolet light irradiation.
Materials and methodsIn this experimental study, EDS, FE-SEM, BET, XRD, and FTIR analyzes were performed to determine the characteristics of synthesized catalyst. Effect of operating parameters, including solution pH, catalyst concentration, rGO percentage loading, PQ concentration, and UV-light intensity on degradation of PQ was studied in batch mode. Residual concentration of PQ and type and toxicity of intermediate compounds were measured by HPLC and GC-MS, respectively and toxicity test was done by Daphnia Magna. Studies on reusability of catalysts, effect of radical scavengers, and inorganic anions were also performed.
ResultsUnder optimum conditions (pH=7, catalyst loading=10%, catalyst concentration=0.5 g/l, PQ concentration= 10mg/l, and UV-light intensity=220 mw/cm2), degradation and mineralization rate were 91.61% and 51% in 120 minutes, respectively. Radical scavenger experiments showed electron as the most effective factor in PQ oxidation process in ZG/UV system. In samples of agricultural run-off, degradation efficiency was 58.27%. Biotoxicity test also showed that toxic unit in pesticide-containing samples was 61.72 in raw samples that decreased to 12.19 in treated samples after 96 hours.
ConclusionZG/UV process has high efficiency and excellent catalytic activity, so, it the can be successfully used to degrade organic pollutants, especially pesticides, in wastewater.
Keywords: Paraquat, catalyst, ZnO, rGO, photocatalytic degradation -
مقدمه
آمونیاک به شکل یون آمونیوم علاوه بر سمی بودن، قادر است اکسیژن محلول آب های پذیرنده را پایین آورده و حیات موجودات آبزی را به خطر بیاندازد. هدف از این تحقیق حذف آمونیوم به روش اکسیداسیون با روش ازن زنی کاتالیزوری و جذب با زیولیت کلینوپتیلولایت است.
روش بررسیروش تحقیق به صورت آزمایشگاهی است. ابتدا PH بهینه جذب آمونیم بر کاتالیست کربنی (g/L 5)، زیولیت های گرمسار و فیروزکوه و اکسیداسیون تعیین شد. سپس در فرایند ازناسیون کاتالیزوری اثر سایر متغیرهای بهره برداری مانند غلظت کاتالیست کربنی (5/0 تا 50 گرم در لیتر) و زمان ماند بر راندمان حذف آمونیوم بررسی شد. سپس اثر پارامترهای زمان تماس، غلظت ماده جاذب بر جذب باقیمانده آمونیم و نیترات تولید شده توسط فرایند اکسیداسیون با زیولیت ها و مدیفای های آنها بررسی شد.
یافته هانتایج نشان داد PH بهینه برای فرایند جذب کربنی آمونیم، ازناسیون کاتالیزوری و زیولیت به ترتیب 8 ، 9 است. این در حالی است که بیشترین راندمان حذف نیترات در PH 4 است. بیشترین ظرفیت جذب آمونیم مربوط به زیولیت طبیعی فیروز کوه و معادل mg/g 5/18 بود و اثر لیگاند و اصلاح اسیدی سبب کاهش به ترتیب 12 و 14 درصدی ظرفیت جذب شده بود. بیشترین راندمان حذف نیترات توسط زیولیت اصلاح شده لیگاندی گرمسار معادل 98% و ظرفیت جذب mg/g 2/11 است. در فرایند تلفیقی COPو جذب غلظت آمونیوم mg/L 10 به mg/L 6/0رسید.
نتیجه گیریاین روش سبب حذف موثر آمونیم می گردد و اصلاح زیولیت با سورفاکتانت کاتیونی سبب افزایش راندمان حذف نیترات می شود و غلظت همه آلاینده ها را به زیر مقادیر استاندارد می رساند.
کلید واژگان: آمونیوم، جذب، آب، ازناسیون کاتالیزوری، نیترات، زئولیت، کلینیپتولولایتTolooe Behdasht, Volume:20 Issue: 2, 2021, PP 89 -104IntroductionAmmonia in form of ammonium ions is toxic and could decrease the dissolved oxygen in water and endanger the aquatic life. The aim of this study is the removal of ammonium using oxidation and adsorption by catalytic ozonation and clinoptilolite zeolite, respectively.
MethodsThe research method is Experimental. First, optimal pH of ammonium adsorption on carbon catalyst (5 g/L), Garmsar and Firoozkooh zeolites and oxidation were determine. Then, in catalytic ozonation process, the effect of other variables on ammonium removal efficiency such as the concentration of carbonic catalyst (0.5- 50 g/L) and the reaction time were investigated. Then the effect of retention time and adsorbent concentration on adsorption of the remaining ammonium and nitrate produced by the oxidation process using zeolites and their modifications were determined.
Resuts:
The results showed that optimum pH for the ammonium adsorption process by carbon catalyst, catalytic ozonation and zeolite was 8, 9 and 8, respectively. However, the optimum pH 4 was determined for nitrate removal. The highest ammonium absorption capacity was related to natural Firoozookh zeolite and 18.5 mg/g, and the effect of ligand and acid modification decreased 12 and 14% of absorbed capacity, respectively. It is also, the highest nitrate removal efficiency was related to Garmsar ligand modified zeolite (98%) and an absorption capacity of 11.2 mg/g. In the COP/absorption process the concentration of ammonium was decreased to 0.6 m /L.
ConclusionThis method effectively eliminates ammonium, and the modification of zeolite with cationic surfactant increases the efficiency of nitrate removal and the concentrates of all pollutants are brought below standards.
Keywords: Adsorption, Ammoniume, Catalytic ozonation, Nitrate, Water, Zeolite, Clinoptilolite -
ید یکی از مهمترین ریز مغذی های ضروری در سرتاسر حیات می باشد. نمک مهمترین و ارزانترین ماده غذایی دارای ید در ایران است. هدف از این مطالعه، بررسی میزان ید در نمکهای توزیع شده ید دار در شهرستان گرگان و مقایسه آن با استانداردها بود. در این مطالعه توصیفی - تحلیلی، نمونه برداری از 11مارک نمک یددار موجود در فروشگاه های شهرستان گرگان انجام شد. میزان ید این نمونه ها با سه بار تکرار با روش تیتراسیون اندازه گیری شد. نتایج بدست آمده با استفاده از نرم افزار SPSS مورد آنالیز قرار گرفت. کمترین میانگین غلظت ید در مارک K (µg/g 05/15) مشاهده شد و با استانداردهای قدیم (µg/g20-50) و جدید (µg/g 60-30) وزارت بهداشت مطابقت نداشت و با حداقل محدوده استاندارد جهانی WHO, UNICEF, ICCDD (µg/g 55-15)مطابقت داشت. همچنین، میانگین غلظت ید در مارکهای E (g/g62µ/23)، F (g/gµ 62/24)، I (µg/g 23/28) و J (g/gµ 68/21) با استاندارد جدید وزارت بهداشت همخوانی نداشت. مقدار ید در نمک می تواند به دلیل کیفیت در مرحله تولید مانند درصد خلوص و فاصله زمانی آن از تولید تا مصرف دارد. بنابراین، پایش و نظارت مداوم بر زنجیره تولید تا توزیع به موقع دارای اهمیت زیادی است.
کلید واژگان: ید، نمک ید دار، استانداردها، گرگان، نظارتIodine is one of the most important essential micronutrients throughout life. Salt is the most important and inexpensive iodized foods in Iran. This study aims to investigate the concentration of iodine of salt in Gorgan and compare it with standards. This study was descriptive-analytical. The sampling was performed on 11 brands of iodized salt in Gorgan,s stores. The iodine content was measured by titration with three replications. The data were analyzed using SPSS software. In this study, the lowest average iodine concentration was observed in the K brand (15.05 µg/g). It did not meet the Ministry of Health standards (30-60 µg/g and 20-50µg/g). It met the WHO, UNICEF, ICCDD standards(15-55µg/g). Also, the brand of J (21.68 µg/g), F (24.62 µg/g), I (28.23 µg/g), and E (23.62 µg/g) did not meet the new standards of the Ministry of Health. The amount of iodine in the salt can be due to its quality in the production stage (e.g. purity) and the time interval from production to consumption. Therefore, continuous monitoring is very important in the chain of production and distribution timely.
Keywords: Iodine, salts, Gorgan, standards, monitoring -
مقدمه و هدف
آلودگی هوا به عنوان مهم ترین عامل خطر محیطی در جهان معرفی شده است. سرطان زایی بنزن که یکی از چهار آلاینده منتسب به BTEX (Benzene, Toluene, Ethylbenzene and Xylene) می باشد، به اثبات رسیده است. این آلاینده می تواند به راحتی از طریق استنشاق وارد بدن شده و جذب گردد. در این ارتباط، مطالعه حاضر با هدف بررسی غلظت بنزن در هوای شهر تهران و پهنه بندی آن با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS: Geographic Information System) در سال 96-1395 انجام شد.
روش کاردر این مطالعه 26 ایستگاه نمونه برداری در نقاط مختلف شهر انتخاب شدند. نمونه برداری در چهار فصل برای تعیین غلظت بنزن و سایر پارامترهای هواشناسی مانند دما، رطوبت و سرعت باد صورت گرفت. در ادامه، آنالیزهای آماری شامل: آنالیز واریانس یک طرفه و آزمون همبستگی داده ها با استفاده از نرم افزار SPSS 22 انجام شد و نسبت به مدل سازی توزیع آلاینده ها با استفاده از نرم افزار Arc GIS اقدام گردید.
یافته هانتایج نشان دادند که از نظر مکانی، حداکثر و حداقل میانگین سالانه غلظت بنزن به ترتیب مربوط به مرکز و شمال شهر با مقدار 12/45±15 و 36/12±8 میکرو گرم بر متر مکعب بوده است. از نظر زمانی نیز فصل پاییز با غلظت 47±17 میکرو گرم بر متر مکعب دارای حداکثر مقدار و فصل بهار با غلظت 82/9±7 میکرو گرم بر متر مکعب دارای حداقل مقدار بودند. آنالیزهای آماری نشان دادند که بین جهت جغرافیایی و وزش باد با انتشار این آلاینده، ارتباط معنا داری وجود دارد (0/01 <p).
نتیجه گیریمیانگین غلظت سالانه بنزن در مناطق جغرافیایی مختلف شهر تهران بیش از مقادیر استاندارد هوای پاک بود. در این ارتباط می بایست نسبت به کنترل آن اقدامات اساسی انجام شود.
کلید واژگان: آلاینده، آلودگی هوا، بنزن، کیفیت هوا، BTEXIntroduction and purposeAir pollution has been recognized as the most important environmental risk factor worldwide. Benzene which is one of the four pollutants attributed to BTEX (Benzene, Toluene, Ethylbenzene, and Xylene) has been proven to be a carcinogenic component. These pollutants can be easily absorbed and taken into the body via inhalation. With this background in mind, the present study aimed to investigate the concentration of benzene and its zoning in Tehran air using Geographic Information System (GIS) within 2016-2017.
MethodsIn the present study, 26 sampling stations were selected in different parts of the city and sampled in four seasons to determine benzene concentration, as well as other meteorological parameters, such as temperature, humidity, and wind velocity. Thereafter, the obtained data were analyzed in SPSS software (version 22) using the one-way analysis of variance and correlation. Subsequently, modeling of pollutant distribution was performed using ArcGIS software.
ResultsThe obtained results demonstrated that in terms of location, the maximum and minimum annual mean concentrations of benzene were calculated at 45.12±15 and 12.36±8 μg/m3, respectively, in the center and north of the city. Temporally, the maximum and minimum values were measured at 47±17 µg/m3 in autumn and 9.82±7 µg/m3 in spring, respectively. Statistical analysis revealed that emission of this pollutant showed a significant relationship with geographical direction and wind velocity (P<0.01).
ConclusionThe average annual concentration of benzene in different geographical areas of Tehran was higher than the standard values of clean air. Therefore, it is suggested that fundamental measures be implemented to control this chemical compound.
Keywords: Air pollution, Air quality, Benzene, BTEX, Pollutant -
زمینه و هدففاضلاب کارخانه روغن کشی زیتون یکی از آلوده ترین فاضلاب های بهداشتی است که عدم تصفیه آن آلودگی شدید محیط زیست را به دنبال خواهد داشت. در این تحقیق تصفیه آن با استفاده از فرایند الکتروکواگولاسیون و روش های نوین اکسیداسیون پیشرفته مورد تحقیق قرار گرفته است.روش بررسیتجزیه پذیری، راندمان و سینتیک حذف کدورت و مواد آلی پساب واقعی روغن زیتون با اعمال پارامترهای بهره برداری الکتروکواگولاسیون شامل دانسیته جریان (A/dm2 0/08- 0/77)، جنس الکترود آند، زمان واکنش (min 0- 45) بررسی شد. سپس انواع فرایندهای مختلف اکسیداسیون پیشرفته برای تعیین راندمان و سینتیک حذف TOC و تصفیه پذیری بیولوژیکی (BOD/TOC) آن اعمال گردید.یافته هاشرایط بهینه راندمان حذف کدورت، BOD، TOCو الکترود مصرفی در الکتروکواگولاسیون به ترتیب معادل 78 درصد، 57 درصد، 72 درصد و mg 583 به ازای هر لیتر پساب برای الکترود آند آهن سنجش شد؛ به طوری که سینتیک حذف TOC از درجه اول تبعیت نموده و معادل min-1 0/027 سنجش شد. راندمان حذف TOC در فرایندهای US، H2O2، SOP، O3/H2O2،COP ، COP/US و COP/US/H2O2 به ترتیب معادل 8، 15، 20، 25، 61، 68 و 75 درصد سنجش گردید و بیشترین قابلیت تجزیه بیولوژیکی در فرایند COP/US/H2O2 معادل 1/5 برابر افزایش یافت.نتیجه گیریفرایند الکتروکواگولاسیون به همراه اکسیداسیون پیشرفته COP/US/H2O2 سبب تصفیه موثر پساب روغن زیتون می گردد و تصفیه پذیری بیولوژیکی آن را افزایش می دهد، به طوری که می توان از این فرایند برای تصفیه مطمئن و با درجه بالای پساب های این صنعت و صنایع مشابه استفاده نمود.کلید واژگان: سونو پروکسون کاتالیزوری، الکتروکواگولاسیون، معدنی سازی، فاضلاب، پساب روغن زیتونBackground and ObjectiveOlive Mill Wastewater (OMWW) is one of the most polluted sanitary wastewaters that its ineffective treatment will cause severe pollution of the environment. In this study, OMWW treatment wasinvestigated using combined electrocoagulation and novel advanced oxidation process.Materials and MethodsBiodegradability, efficiency and kinetics of removal of turbidity and organic matter from the OMWW by applying the operational parameters of electrocoagulation such as current density (0-0.77 A/dm2), type of anode electrode, reaction time (0-45 min) were investigated. Various types of advanced oxidation processes were performed to determine the the efficiency of removal of TOC and kinetics and biobegradability.ResultsThe optimum condition for removing turbidity, BOD, TOC and consumed Iron anode electrod in electrocoagulation were 78%, 57%, 72% and 583 mg/ per liter of wastewater, respectively. Thus, the kinetic of TOC removal was first-order and was 0.027 min-1. The TOC removal efficiency of pretreated OMWW in oxidation processes of US, H2O2, SOP, O3 / H2O2, COP, COP/US and H2O2/COP/US were measured as 8%, 15%, 20%, 25%, 61%, 68% and 75%, respectively. The highest biodegradability index (BOD/TOC) in the COP/US/H2O2 process was increased 1.5 times.ConclusionThe advenced oxidation process of COP/US/H2O2 follwed by electrocagulation demonstrated an effective treatment of OMWW and improved its biodegradability. Therefore, this process can be used for efficient treatment of OMWW in olive and similar industries.Keywords: Catalytic sonoproxone, Electrocoagulation, Mineralization, Wastewater, Olive mill wastewater
-
مقدمه و هدفدر مطالعات اپیدمیولوژیک پیشین، رابطه نزدیک ذرات معلق و شیوع مشکلات تنفسی، قلبی- عروقی، انواع سرطان و مرگ و میر مشخص شده و گزارش گردیده است که فضای شهر حاوی آلاینده های منابع ساکن و متحرک می باشد. در این راستا، مطالعه حاضر با هدف تعیین غلظت و وضعیت انتشار ذرات PM10 و PM2.5 در هوای شهر گرگان در سال 1396 و ارائه راه کارهای موثر برای آن انجام شده است.روش کاردر پژوهش حاضر که از نوع مطالعات پایشی توصیفی- مقطعی می باشد، غلظت آلاینده های هوای شهر گرگان در هشت ایستگاه پراکنده در نقاط مختلف شهر طی یک سال از تیر ماه 1395 تا خرداد 1396 اندازه گیری شد. سپس، نتایج سنجش ماهانه PM2.5 و PM10 با استفاده از دستگاه پرتابل پس از محاسبه شاخص کیفیت و برآورد میزان اثر آن ها بر سلامتی توسط نرم افزار AQI Calculator (Air Quality Index Calculator) در سیستم GIS (Geographic Information System) پهنه بندی گردید و با مقادیر استاندارد ایران و جهان مقایسه شد و در ادامه نسبت به ارائه راهکارهای کاهشی برای آن اقدام گردید.یافته هابیشترین مقدار PM2.5و PM10در آذر ماه (116 و 76 میکروگرم بر متر مکعب) و کمترین میزان آن در فروردین ماه (34 و 40 میکروگرم بر متر مکعب) ثبت گردیده بود. نتایج آزمون آنالیز واریانس یک طرفه نیز نشان از وجود اختلاف معنا دار میانگین غلظت های ذرات مورد بررسی در ماه های داشت. بر مبنای نتایج، وارونگی هوا در فصول سرد بر غلظت این آلاینده ها تاثیر داشت. در این پژوهش میانگین سالانه PM10 معادل 41 میکروگرم بر متر مکعب و برای PM2.5 برابر با 30 میکروگرم بر متر مکعب محاسبه گردید که به ترتیب از استاندارد EPA (Enviromental Protection Agency)، کمتر (50 میکروگرم بر متر مکعب) و بیشتر (12 میکروگرم بر متر مکعب) بودند.نتیجه گیریبر مبنای نتایج، بیشترین شاخص کیفیت هوا (Air Quality Index :AQI) مربوط به PM2.5 بوده و بیشتر در مناطق مرکزی شهر، میدان شهرداری و میدان مازندران اتفاق افتاده است. بیشترین آلودگی PM10 نیز مربوط به بخش مرکزی و جنوب شهر بوده است که علت آن می تواند تراکم خودروها که مهم ترین عامل تولید ذرات در شهرها هستند، باشد.کلید واژگان: آلودگی هوا، ذرات غبار، شاخص کیفیت هوا، گرگانIntroduction and purposePrevious epidemiological studies suggested a close correlation between suspended particles and the prevalence of respiratory diseases, cardiovascular problems, cancer, and mortality. Moreover, it was reported that the city space contains pollutions of motionless and moving sources. Therefore, the aim of this study was to determine the concentration and release status of PM10 and PM2.5 particles in the air of Gorgan, Iran in 2016-2017 and to provide effective solutions.MethodsIn this descriptive cross-sectional study, the concentration of air pollutants in Gorgan was measured at eight stations in different parts of the city for one year during July 2016-June 2017. Afterwards, the results of monthly PM2.5 and PM10 measurements by the portable device were modeled following the calculation of the quality index and estimation of their effect on health in the Geographic Information System using the Air Quality Index (AQI) Calculator software. In addition, the measurements were compared with national and international standard values. Furthermore, solutions were provided for reducing pollution.ResultsOur findings demonstrated that the highest amount of PM2.5 and PM10 were recorded in December (116 and 76 μg/m3) and the lowest was in April (40 and 34 μg/m3). The results of one-way analysis of variance revealed a significant difference in the mean concentrations of the two particles between months. According to the results of this study, air inversion in cold seasons was effective in the concentration of these pollutants. The annual mean of PM10 and PM2.5 was reported as 41 and 30 μg/m3, respectively. The latter means were lower and higher than the EPA standards of 50 and 12 μg/m3, respectively.ConclusionThe results of the current investigation showed that the highest AQI was related to PM2.5 in the central regions of the city, Municipality Square, and Mazandaran Square. In addition, the highest PM10 pollution was measured in the central and southern parts of the city. This could be attributed to the high density of cars, which is the most important factor in the production of particles in cities.Keywords: Air pollution, Air quality index, Dust particles, Gorgan
-
زمینه و هدفکاتکول یکی از ترکیبات معمول در فاضلاب صنایعی مانند صنایع نفت و پتروشیمی، تولید آفتکشها و غیره است. تخلیه فاضلاب این صنایع منجر به بروز مسمومیت ارگانیسمهای آبزی و اثرات نامطلوب بر محیط زیست میشود. بنابراین این مطالعه با هدف تعیین اثرات تغییرات سمیت کاتکول قبل و بعد از فرایند ازنزنی کاتالیزوری، با روش آزمون زیستی توسط دافنیا مگنا انجام شد.روش کاراین مطالعه از نوع کاربردی میباشد که طی آن، سمیت کاتکول و محصولات حاصل از تجزیه آن طی فرایند ازن زنی کاتالیزوری با استفاده از روش آزمون زیستی تعیین شد. ابتدا محلول استوک با غلظت mg/l 250 تهیه شد و پس از آن 10 نمونه که به ترتیب حاوی 0 (شاهد)، 5/0، 1، 3، 6، 12، 25، 50، 75 و 100 درصد حجمی از محلول اولیه بودند، تهیه گردید. سپس نمونه های اولیه، از محلول خروجی راکتور در درصد های حجمی مشابه تهیه شد. بر اساس روش استاندارد تعداد 10 عدد نوزاد دافنیامگنا به نمونه های تهیه شده اضافه گردید و مشاهده نمونه ها بعد از 24، 48، 72 و 96 ساعت انجام شد. در نهایت LC50 و واحد سمیت (TU) با استفاده از آنالیز پروبیت محاسبه گردید.یافته هابر اساس نتایج مشخص گردید که LC50 (24 ساعته) پساب خام با غلظت اولیه mg/L 250 کاتکول، پس از 60 دقیقه تصفیه ازml/100 ml 30/13 به ml/100 ml 9/33 رسید و به تبع آن واحد سمیت نیز از 51/7 واحد (TU) به 9/0 واحد کاهش یافت؛ به طوری که سمیت 88 درصد تنزل پیدا کرد. در نهایت میزان سمیت پساب تصفیه شده در فرایند ازنزنی کاتالیزوری جهت تجزیه کاتکول کاهش یافت.نتیجه گیریآزمون زیستی جهت ارزیابی پتانسیل سمیت کاتکول جهت تخلیه آن به آب های سطحی روشی ساده و موثر میباشد. بر اساس آزمون زیستی توسط دافنیامگنا، فرایند ازن زنی کاتالیزوری قادر است که سمیت کاتکول را از طریق تجزیه این ترکیب و شکستن آن به محصولات دیگری کاهش دهد.کلید واژگان: کاتکول، سمیت، فرایند ازن زنی کاتالیزوری، آزمون زیستی، دافنیامگناBackground & objectiveCatechol is one of the most common compounds in the industrial wastewater including oil and petrochemical, pesticides industries. The drainage of these industries leads to aquatic organisms poisoning and adverse effects on the environment. Therefore, this study aimed to evaluate the effects of catechol toxicity changes before and after the catalytic ozonation process by Daphnia Magna bioassay.MethodsThis study is an applied research in which the toxicity of catechol and its products from degradation was evaluated by bioassay method during the Catalytic ozonation process. First stock solution was prepared at concentration of 250 mg/l followed by preparation of 10 samples that each contained 0 (control), 0.5, 1, 3, 6, 12, 25, 50, 75 and 100% of volume of primary solution. Initial samples were prepared from reactor effluent in the same volume. Based on the standard method, 10 Daphnia infants were added to prepared samples. Samples were evaluated after 24, 48, 72 and 96 hours. Finally, lethal concentration (LC50) and toxic units (TU) were calculated using probit analysis.ResultsAccording to the results, LC50 (24 hours) of raw effluent with an initial concentration of 250 mg / L of catechol increased from 13.30 ml/100 ml to 33.9 ml/100 ml after 60 minutes treatment. Consequently, the toxicity unit decreased from 7.51 TU to 0.9 TU which means that the toxicity dropped by 88%. Finally, the toxicity of treated effluent decreased during catalytic ozonation process to degradation of catechol.ConclusionBioassay is a simple and effective way to evaluate the toxicity potential of Catechol to discharge it to surface water. Based on the bioassay by Daphnia Magna, Catalytic ozonation process is able to reduce the toxicity of catechol by degradation this compound and breaking into other products.Keywords: Catechol, Toxicity, Catalytic Ozonation Process, Bioassay, Daphnia Magna
-
مقدمه و هدفخطرات بهداشتی و زیست محیطی ناشی از نشت شیرابه محل های دفن بهداشتی زبال ه های شهری به آب های زیرزمینی یکی از موارد مهم در مدیریت پسماند می باشد. در این پژوهش بهبود مشخصات بستر لندفیل با استفاده از پلیمر بازیافتی از زباله بررسی شده است.روش کاردر این پژوهش پلیمر پل یاتیلن ترفتالات PET: Polyethylene Terephthalate و خاک رس با نسبت های 0، 1/ 0، 2/ 0، 3/ 0، 4/ 0، 5/ 0، 6/ 0، 7/ 0، 8/ 0، 9/ 0 و 1 درصد وزنی مخلوط گردید و تاثیر آن بر پارامترهای کیفی خاک رس مانند تحکیم، نشست، تنش برشی، چسبندگی و نفوذپذیری در آزمایشگاه مکانیک خاک براساس روش استاندارد انجمن آزمایش و مواد آمریکا سنجیده شد.یافته هانتایج نشان دادند که با افزایش پلیمر در شرایط بهینه 3/ 0 درصد وزنی، زاویه اصطکاک داخلی از 93 / 20 به 3/ 30 درجه و میزان چسبندگی از 158 / 0 به 163 / 0 کیلوگرم بر متر مربع خواهد رسید. از سوی دیگر، تراکم خاک از 689 / 1 به 665 / 1گرم بر سانتی متر مکعب، ضریب فشردگی از 163 / 0 به 110 / 0 و ضریب نفوذپذیری از 0018 / 0 به 0015 / 0 سانتی متر بر دقیقه کاهش یافت.نتیجه گیرینتایج نشان دادند که کاربرد این پلیمر بازیافتی می تواند سبب بهبود شرایط خاک بستر لندفیل ها به لحاظ نفوذپذیری شیرابه و مقاومت در برابر تر کخوردن گردد که هم سبب کاهش حجم زبال ه های تجزیه ناپذیر PET و بازیافت آن خواهد شد و هم با کمک به کیفیت و استقامت بستر منجر به جلوگیری از آلودگی آب های زیرزمینی و در نهایت محیط زیست خواهد شد.کلید واژگان: آلودگی آب، بازیافتی، پلیمر، خاک رس، محل دفن بهداشتی، مواد زائد جامدIntroduction and purposeOne of the important problems in the management of waste is the health and environmental hazards of the leachate leakage of urban waste landfills to groundwater. This research aimed to investigate the improvement of the landfill properties using recycled polymer.MethodsIn this study, PET: Polyethylene Terephthalate and clay were mixed with the ratio of 0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9 and 1 wt%. Moreover, Moreover, its effect on the quality parameters of clay, including consolidation, settlement, shear stress, adhesion, and infiltration were determined in soil mechanics laboratory located in the city of Gorgan. All experiments were conducted based on American Society for Testing and Materials.ResultsResults showed that the internal friction angle in clay and clay composed with polymer were 20.93 wt% and 30.3 wt%, respectively. Moreover, the compaction of clay decreased from 0.163 g/cm2 to 0.110 g/cm2. Permeability results showed that the use of PET decreased the permeability of soil from 1.82 E-3cm/min to 1.57 E-3cm/min.ConclusionThe use of recycled polymer can improve the soil conditions of landfills in terms of permeability and resistance to leaching, which could reduce the volume and the recycling process of waste. Moreover, this issue contribute to the quality and strength of the substrate to prevent environmental contamination as well as groundwater polution.Keywords: Clay, Landfill, Polymer, Recycled, Solid waste, Water pollution
-
سفتریاکسون به صورت گسترده در درمان بیماری های عفونی استفاده می شود. عدم تصفیه پذیری این آنتی بیوتیک در تصفیه خانه های فاضلاب بیمارستانی امکان ورود آن به محیط های آبی و خطر مقاوم سازی میکربی را در این محیط ها افزایش می دهد. هدف از این پژوهش بررسی کارایی فرایند ازن زنی کاتالیزوری با نانوذرات اکسید منیزیم در حذف سفتریاکسون از محیط های آبی بود.اثر متغیرهای pH، دز ازن، زمان واکنش، دز کاتالیست و غلظت اولیه آنتی بیوتیک در حذف سفتریاکسون در یک راکتور آزمایشگاهی با جریان ناپیوسته مورد مطالعه قرار گرفت. غلظت باقیمانده سفتریاکسون توسط دستگاه اسپکتروفتومتری تعیین شد. آزمایش ها بر اساس روش یک آزمایش در زمان انجام گرفت. راندمان بهینه حذف این آنتی بیوتیک و شرایط مطلوب آن مشخص شد. بهترین شرایط این راکتور در pH برابر 11، دز کاتالیست1 گرم در لیتر، غلظت آلاینده 10میلی گرم در لیتر، دز ازن 384/18میلی گرم در دقیقه و زمان واکنش 30 دقیقه راندمان 86 درصد در حذف سفتریاکسون را نشان داد. استفاده از نانوذرات اکسید منیزیم در فرایند ازن زنی به علت افزایش زمان ماند ازن در محلول آبی باعث افزایش حذف آنتی بیوتیک مورد نظر شد. این امر باعث کاهش هزینه های تصفیه به سبب کاهش ازن مصرفی در مقیاس صنعتی می شود.کلید واژگان: کاتالیست، نانوذرات، ازن زنی، آنتی بیوتیک، سفتریاکسون، اکسید منیزیمCeftriaxone is widely used for healing the infectious diseases. Not being treated in hospital wastewater treatment systems, this antibiotic has the possibility of entering into the aqueous environmental and the danger of microbial resistance in these environments also increases. This study aims to examine the efficiency of catalytic ozonation process by using magnesium oxide nanoparticles to remove ceftriaxone from aqueous solutions. In this study, the effect of pH, ozone dose, reaction time, catalyst dose and initial antibiotic concentration for ceftriaxone removal were studied using a cylindrical-shaped experimental reactor through semi-batch method. The residual concentration of ceftriaxone was determined by spectrophotometer. The experiment was carried out based on the one factor at a time method and finally the optimum efficiency of ceftriaxone removal and its desired conditions were determined. The best condition of the reactor obtained in pH 11, the catalyst dose of 1g/l, ozone dose of 18.384mg/min, pollution concentration of 10mg/l and reaction time of 30 min which showed 86% of ceftriaxone removal. Due to an increase in ozone retention time, the use of magnesium oxide nanoparticles in ozonation process also increased the antibiotic removal. It leads to a decrease in treatment costs because of a decrease in ozone consumption in an industrial scale.Keywords: Catalyst, Nanoparticles, Ozonation, Antibiotic, Ceftriaxone, Magnesium Oxide
-
زمینه و هدفآلودگی منابع آب و فاضلاب در اثر تخلیه فاضلاب های خروجی از صنایع، یک تهدید بزرگ برای سلامت انسان و محیط زیست محسوب می شود. کاتکول یکی از ترکیبات معمول فنلی در فاضلاب صنایع مختلف همچون نفت و پتروشیمی، پلاستیک سازی، رزین و غیره است که بسیار سمی و مقاوم در برابر تجزیه می باشد. بنابراین هدف از این مطالعه بررسی حذف کاتکول از محلول های آبی به وسیله فرآیند اکسیداسیون با ازن و شناسایی محصولات میانی آن بود.مواد و روش هااین مطالعه از نوع آزمایشگاهی می باشد که طی آن میزان تاثیر متغیر های pH محلول (10-2)، زمان واکنش (60-0 دقیقه)، غلظت اولیه کاتکول (1000-50 میلی گرم در لیتر) و تاثیر به دام انداز رادیکال بر کارایی فرآیند ازن زنی مورد بررسی قرار گرفت. غلظت باقی مانده کاتکول با استفاده از دستگاه HPLC در طول موج 275 نانومتر اندازه گیری شد. هم چنین میزان معدنی سازی و تجزیه پذیری کاتکول با انجام آزمایشات TOC (Total Organic Carbon) و COD (Chemical Oxygen Demand) تعیین گردید. ترکیبات واسطه حاصل از فرآیند ازن زنی نیز با GC/MS اندازه گیری و به صورت جدول و نمودار ارائه شد.یافته هاpH بهینه برای فرآیند ازن زنی برابر با 10 بود. حداکثر کارایی فرآیند معادل 20/96%، در pH برابر با 10، و زمان تماس 60 دقیقه حاصل شد. سینتیک تجزیه کاتکول از مدل درجه یک پیروی می کند. میزان حذف TOC و COD پس از زمان تماس 60 دقیقه به ترتیب در حدود 78 درصد و 4/84 درصد تعیین شد. به دام انداز رادیکال ترت بوتانول (1 گرم) و سولفات (1 گرم) به ترتیب 61/12 درصد و 13/0 درصد راندمان حذف کاتکول را کاهش می دهند.نتیجه گیرینتایج نشان داد که حذف کاتکول در شرایط بهینه مانند pH قلیایی به علت تولید رادیکال های هیدروکسیل راندمان بهتری دارد. در نتیجه به نظر می رسد که فرآیند ازن زنی یک روش موثر برای تجزیه و معدنی سازی کاتکول از فاضلاب صنایع می باشد.کلید واژگان: اکسیداسیون پیشرفته، ازن زنی، محصولات میانی، کاتکولBackground And ObjectivesWater and wastewater resources contamination, caused by the wastewater discharged from industries, is considered a major threat to human and environment health. Catechol is one of the usual phenolic compounds in wastewater of various industries such as oil and petrochemicals, plastics, resins, and etc, which is highly toxic and resistant to degradation. Therefore, the purpose of this study was to determine the intermediate compounds and mineralization of catechol in oxidation process with ozone.
Material andMethodsThis study was a laboratory research which investigated the effect of variables such as solution pH (2-10), reaction time (0-60 min), initial concentration of catechol (50-1000 mg/l),and radical scavenger on the efficiency of ozonation process. The residual concentration of catechol was measured by HPLC at 275 nm. Also mineralization and degradation of catechol were determined by TOC (Total Organic Carbon) and COD (Chemical Oxygen Demand) tests. Intermediate compounds of ozonation process were measured by GC/MS and were presented as tables and graphs.ResultsOptimum pH for ozonation process was 10. The maximum process efficiency at pH 10 and the contact time of 60 min was 96.20%. Kinetics of catechol degradation followed the first order model. The TOC and COD removal after the contact time of 60 minutes were determined about 78% and 84.4%, respectively. Radical scavenger of tert-butanol (1gr) and sulfate (1gr) reduced the removal efficiency of catechol 12.61% and 0.13%, respectively.ConclusionThe results showed that the removal of catechol in the optimum condition such as alkaline pH has better efficiency due to the production of hydroxyl radicals. As a result, it seems ozonation process is an effective method for degradation and mineralization of catechol from industrial wastewater.Keywords: Advanced oxidation, Ozonation, Intermediate products, Catechol -
سابقه و هدفحضورموادآلی طبیعی درمنابع آب های سطحی بنا بر بسیاری از دلایل عملی و بهداشتی، نا مطلوب بوده و اثرات سوء بر تصفیه آب آشامیدنی دارد. در این مطالعه کارایی ازناسیون کاتالیزوری در حذف و معدنی سازی مواد هیومیکی منابع آب شمال کشور بررسی شده است.مواد و روش هاابتدا غلظت مواد هیومیکی در آب تصفیه خانه شهرهای گرگان و ساری سنجش شد؛ سپس نمونه ها در راکتور استوانه ای با جریان نیمه پیوسته ازن زنی کاتالیزوی(COP) شد و تاثیر پارامترهای زمان ماند(0-60 دقیقه) و میزان کاتالیست کربن فعال مغناطیسی(0 و 3 گرم بر لیتر) بر راندمان حذف و معدنی سازی مواد هیومیکی مورد بررسی قرارگرفتند.پس از تعیین سینتیک فرآیندها،راندمان آن با فرآیند ازناسیون تنها(SOP) مقایسه گردید.یافته هاغلظت مواد هیومیکی آب شهرهای ساری و گرگان به ترتیب 39/5±22/15 و 16/6±62/18 میلی گرم در لیتر سنجش شد. راندمان حذف اسید هیومیک و معدنی سازی آن در فرآیندCOP در شرایط بهینه برای تصفیه خانه های آب ناهارخوران،سلیم بهرام ساری و النگدره به ترتیب100، 21/84 و 18/88 درصد و100، 04/83و 03/78 درصد سنجش شد. سینتیک واکنش ها بر اساس درجه اول بوده و میزان آن در فرآیند COP به ترتیب 6/2 ،9/2 و 7/3 برابر نسبت بهSOP افزایش یافته است.
استنتاج: کاربرد کاتالیست کربن فعال مغناطیسی همراه با فرآیند ازناسیون، نسبت به فرآیند ازناسیون تنها،بیشتر از 40 درصد جهت حذف مواد هیومیکی کارایی داردو به نظر می رسد، بواسطه کاهش زمان ازن زنی و بازیافت آسان کاتالیست و اثر بخشی بهتر فرایند، سبب کاهش هزینه ها خواهد شد.کلید واژگان: اسید هیومیک، ازن زنی کاتالیزوری، کاتالیست، کربن فعال مغناطیسیBackground andPurposePresence of natural organic substances in surface water supplies could be harmful and have adverse effects on drinking water treatment due to many practical and hygiene reasons. This study aimed at investigating the efficiency of catalytic ozonation process in removal and mineralization of humic substances in water resources in north of Iran.Materials And MethodsWater treatment plants in Gorgan and Sari were studied (2017). First, the concentration of humic substances was measured in water. Then catalytic ozonation process (COP) of the water samples were performed using semi-continuous cylindrical reactor. The effects of some parameters such as reaction time (0-60 min) and catalyst dosage (0 and 3 g/L) on removal efficiency and mineralization of humic substances were investigated. After determining the kinetics constants of reactions, the removal efficiencies were compared between COP and single ozonation process (SOP).ResultsThe concentrations of humic substances in water samples in Sari and Gorgan were 15.22 ± 5.39 and 18.62 ± 6.16 mg/L, respectively. The efficiency of removal of humic acid and its mineralization in the COP process under optimal conditions for Naharkhoran, Sari Salim Bahram, and Alangdare water treatment plants, were 100, 84.21, 88.18%, and 100, 83.4, and 78.03%, respectively. The reaction kinetics were first-order and their rates were 2.6, 2.9, and 3.7 folds more than those of the COP process, respectivelyConclusionUsing magnetic activated carbon catalyst coupled with ozonation process, compared to SOP, is 40% more efficient in removal of humic substances. Also, by reducing the ozonation time and the easy recovery of the catalyst and improving the process efficiency it reduces the costs.Keywords: humic acid, catalytic ozonation, catalyst, magnetic activated carbon -
زمینه و هدفتخلیه فاضلاب صنایع حاوی کاتکول اثرات نامطلوبی بر سلامت انسان و محیط زیست می گذارد. هدف از این مطالعه تعیین اثرات سمیت کاتکول قبل و بعد از فرایند اکسیداسیون پیشرفته (ازن زنی)، به وسیله آزمایشات آزمون زیستی توسط دافنیامگنا بود.روش بررسیاین مطالعه از نوع کاربردی است که با روش آزمون زیستی دافنیامگنا، سمیت کاتکول در فرایند ازن زنی تعیین شد. ابتدا محلول استوک با غلظت mg/L 250 و پس از آن 10 نمونه که به ترتیب حاوی 0 (شاهد)، 0/5، 1، 3، 6، 12، 25، 50، 75 و 100 درصد حجمی از محلول اولیه بودند، تهیه گردید. سپس نمونه های اولیه از محلول خروجی راکتور، در درصد های حجمی مشابه تهیه شد. براساس روش استاندارد تعداد 10 عدد نوزاد دافنیامگنا در نمونه ها اضافه و مشاهده نمونه ها بعد از 24، 48، 72 و h 96 انجام شد. در نهایت LC50 و واحد سمیت (TU) با استفاده از آنالیز پروبیت (Probit Analysis) محاسبه گردید.یافته هابا توجه به نتایج، دافنیامگنا متاثر از سمیت کاتکول است LC50 (24 ساعته) پساب خام، ازmL/100 mL 13/30 پس از min 60 تصفیه بهmL/100 mL 30/4 رسید و به تبع آن واحد سمیت نیز از 7/51 واحد (TU) به 3/29 واحد کاهش یافت و سمیت 56 درصد تنزل پیدا کرد. درنهایت میزان سمیت پساب تصفیه شده در فرایند ازن زنی کاتکول کاهش یافت.نتیجه گیریبراساس آزمون زیستی، به نظر می رسد فرایند ازن زنی قادر است سمیت کاتکول را کاهش دهد. بنابراین می توان از این فرایند به عنوان یک گزینه برای تصفیه فاضلاب های حاوی کاتکول استفاده کرد.کلید واژگان: کاتکول، سمیت، فرایند ازن زنی، آزمون زیستی، دافنیامگناBackground And ObjectiveDischarge of industrial wastewater containing Catechol has adverse effects on human and environmental health. Purpose of this study was to determine the effects of catechol toxicity before and after advanced oxidation process (ozonation process) by bioassay test with Daphnia Magna.Materials And MethodsThis study is an applied research in which the toxicity of catechol was determined by Daphnia Magna bioassay test during the ozonation process. First, Catechol stock solution was prepared at a concentration of 250 mg/L. Then, 10 samples were prepared that each contained 0 (control), 0.5, 1, 3, 6, 12, 25, 50, 75 and 100% of volume of primary solution. Initial samples were prepared from reactor effluent in the same volume as those of the samples. According to standard method, 10 Daphnia infants were added to each sample. The samples were observed after 24, 48, 72 and 96 hours. Finally, lethal concentration (LC50) and toxicity unit (TU) were calculated using Probit analysis.ResultsAccording to the results, Daphnia magna was affected by the toxicity of catechol. LC50 (24-hour) for raw effluent was increased from 13.30 mL/100 mL to 30.4 mL/100 mL after 60 minutes Treatment. The toxicity unit was decreased from 7.51 TU to 3.29 TU accordingly, showing reduction of 56% in toxicity. The toxicity of the treated effluent decreased during ozonation process of catechol.ConclusionBased on the bioassay test, ozonation process was able to reduce the toxicity of catechol. Therefore, this process can be used as an option to treat wastewater that contains catechol.Keywords: Catechol, Toxicity, Ozonation process, Bioassay, Daphnia magna
-
سابقه و هدفآلودگی محیط زیست با فلزات سنگین و انتقال آن به محصولات به عنوان یک مشکل جهانی در حال گسترش، مطرح می باشد. این مطالعه با هدف سنجش فلزات سنگین در پساب و لجن تصفیه خانه فاضلاب شهر گرگان انجام شد.مواد و روش هااین مطالعه از نوع توصیفی- تحلیلی است که تعداد 176 نمونه پساب و لجن برگشتی و خشک شده از محل تصفیه خانه فاضلاب گرگان طی 6 ماه در سال 95 نمونه برداری و غلظت فلزات سرب، کادمیوم، نیکل و کروم توسط دستگاه پلاروگراف مدل متروم ساخت کشور سوئیس و جذب اتمی کوره مدل 240 واریان در محل آزمایشگاه دانشکده بهداشت دانشگاه علوم پزشکی گلستان سنجش شد.یافته هامیانگین غلظت سرب در پساب mg/L 06/0±105/0 بوده که این مقدار برای کادمیم 008/0±0089/0، نیکل 108/0±095/0 و برای کروم 175/0±102/0 میلی گرم در لیتر اندازه گیری شده است. در لجن برگشتی فاضلاب شهری میزان غلظت فلزات سنگین سرب، کادمیم، نیکل و کروم به ترتیب 65/217±48/323، 3/3±44/2، 79/322±14/354 و 59/252±53/388 میلی گرم بر کیلوگرم وزن خشک سنجش شد. همچنین در لجن خشک شده دفعی نیز میانگین غلظت سرب 67/2±48/58، کادمیم N.D، نیکل 98/1±31/30 و کروم 81/813±25/506 میلی گرم بر کیلوگرم وزن خشک به دست آمده است.
استنتاج: غلظت فلزات سنگین در پساب و لجن خشک شده، به استثناء لجن برگشتی، در زیر حد استاندارد بود. با توجه به مصرف طولانی، لزوم تثبیت سایر پارامترها و اثر تجمع پذیری فلزات در لجن، باید در کاربرد آن ها برای برای مصارف کشاورزی دقت و احتیاط لازم به عمل آید. به همین دلیل و به لحاظ اهمیت حضور این نوع از آلاینده ها در خاک و محصولات غذایی، پایش مستمر آن ها توسط شرکت های آب و فاضلاب ضروری است.کلید واژگان: پساب، فلزات سنگین، لجن، گرگانBackground andPurposeEnvironmental pollution by heavy metals and their transfer to soil and crops are a growing global problem. This study aimed to measure the concentrations of heavy metals in wastewater and sludge wastewater treatment plant in Gorgan, Iran.Materials And MethodsIn this cross-sectional study, 176 samples of effluent, and returned and dried sludges were analyzed in wastewater treatment plant in Gorgan, during six months in 2016. The concentration of Pb, Cd, Ni, and Cr were determined using polarography (Metrohm797 AV) and furnace atomic adsorption spectroscopy (AA 240 Varian Co.) in the laboratory of Health Faculty in Golestan University of Medical Sciences.ResultsThe average concentrations of Pb, Cd, Ni, and Cr in the effluent were 0.105 ± 0.06, 0.0089 ± 0.008, 0.095 ± 0.108, and 0.102 ± 0.175 mg /L, respectively. The concentrations of Pb, Cd, Ni, and Cr in returned sludge were 323.48 ± 217.65, 2.44 ± 3.3, 354.14 ± 322.79, and 388.53 ± 252.59 mg /kg of dry weight, respectively. Also, in dried sludge, the average concentrations of lead, cadmium, nickel, and chromium were 58.48±2.67, N.D, 30.31±1.98, and 506.25±813.81 mg/kg of dry weight, respectively.ConclusionThe concentrations of heavy metals in wastewater effluent and dried sludge, except in returned sludge, were below the standards. Due to long-term use of effluents, necessity of treatment of other parameters, and the effect of bioaccumulation of metals in sludge, caution should be taken for their agricultural application. Also, because of importance of this type of contaminants in soil and food products, continuous monitoring by water companies is highly necessary.Keywords: heavy metals, wastewater, sludge, Gorgan -
زمینه و هدفامروزه انتشار بعضی از آلاینده های آلی خاص در محیط زیست که نیمه عمر بالایی دارند با ماندن در طبیعت، وارد زنجیره غذایی شده و در نهایت به انسان انتقال می یابند. وجود این مواد در بدن سبب بروز عوارض مختلف از جمله جهش در ژن های مختلف و سرطان زایی می شوند. در سال های اخیر انواع روش های جدید اکسیداسیون پیشرفته (AOP) که اساس فرایند آن بر مبنای تولید رادیکال های آزاد هیدروکسیل است و توانایی زیادی در تجزیه مواد آلی مختلف دارند، ابداع شده اند. در این مقاله انواع روش های تصفیه شیمیایی مواد سخت تجزیه با تاکید بر اکسیداسیون پیشرفته از فاضلاب های صنعتی پرداخته شده است و نقاط ضعف و قوت آنها مورد بحث قرار می گیرد.روش بررسیاین مقاله از نوع مروری می باشد که در آن با استفاده از کلید واژه های اکسیداسیون پیشرفته، تجزیه، تصفیه، فاضلاب و آلاینده های سخت تجزیه از طریق پایگاه های جستجوی علمی Science Direct ،Scopus ،Google Scholar در سال های 1993 تا 2016 مقالات مرتبط گردآوری و بررسی شدند.یافته هادر این روش ها ضمن بالاتر بودن قدرت اکسیداسیون، از نظر شرایط عملیات و محصولات نامطلوب جانبی برای محیط زیست تفاوت بسیار زیادی با روش های متعارف دارد. بطور کلی از امواج اولتراسونیک و تکنولوژی اکسیداسیون پیشرفته مانند پلاسما، فنتون، فوتو فنتون، اکسیداسیون تر توسط پراکسید، ازن و فوتوکاتالیزوری مانند O3/UV جهت حذف آلاینده های سخت تجزیه از منابع آبی بکار گرفته شده است. بطور کلی عوامل موثر بر فرایندهای AOP شامل pH، دما، غلظت و نوع آلاینده، نوع کاتالیست و غلظت واکنشگرها بستگی دارد. همچنین فرایندهای اکسیداسیون پیشرفته می تواند برای تخریب آلاینده هایی که بعد از فرایند تصفیه در پساب باقیمانده است، به کاربرده شود. بطور کلی در اکثر موارد از AOP بعنوان پیش تصفیه برای پسابهای صنعتی حاوی مواد سمی و سخت تجزیه قبل از فرایند تصفیه بیولوژیک استفاده می شود.نتیجه گیریبه طور کلی این روش ها دارای مزایای سرعت و راندمان بالای تصفیه می باشند ولی به دلیل هزینه های بالا و پیچیدگی فرایند کمتر به عنوان فرایند واحد در تصفیه فاضلاب های سخت تجزیه بکار می روند و اغلب به صورت تلفیقی با سایر فرایند های تصفیه مورد استفاده قرار می گیرند.کلید واژگان: اکسیداسیون پیشرفته، تجزیه، فاضلاب، آلاینده های سخت تجزیهBackground And AimNowadays the releases of some of the contaminants in the environment that have a high half-life remain in the nature, enter the food chain, and ultimately transmitted to humans. Presence of these materials in our body causes various complications including mutations in various genes and carcinogenesis. In recent years, many new advanced oxidation process (AOP) were introduced that their process is based on hydroxyl free radicals, which have great potential for the decomposition of various organic material. In this paper, various methods of chemical treatment of refractory materials, with emphasis on advanced oxidation of industrial wastewater have been investigated and their cons and pros are discussed.MethodsThis paper was a review article in which using key words of advanced oxidation processes, degradation, treatment, wastewater and recalcitrant contaminant in scientific search engines including Science Direct, Google Scholar and Scopus, the related articles were collected and analyzed in the period of 1993 to 2016.
Findings: In these methods, in addition to the higher oxidation potential, are very different from conventional methods in the operating conditions and adverse side effects for the environment. In general, ultrasonic waves and advanced oxidation technology such as plasma, Fenton, photo-Fenton, oxidation by peroxide, ozone and photo catalytic process such as O3/UV have been used to remove contaminants from water resources. Generally, some factors affecting AOP processes are pH, temperature, concentration and type of pollutant, type and concentration of catalyst. In addition, advanced oxidation processes can be used to degrade residual pollutants that remain after the purification process in the wastewater. As a whole, AOP is used as a pre-purification for residual pollutants having toxic and recalcitrant materials.ConclusionGenerally, these methods have the advantages of high kinetics and purification efficiency. However, due to high operational costs and complexity of the process, they rarely are used as a single process for treatment of sewage and often used in conjunction with other treatment processes.Keywords: Advanced Oxidation Processes, Degradation, Wastewater, Recalcitrant Contaminant -
سابقه و هدفمنابع آب مناطق کارستی جزو یکی از مهم ترین منابع آب ها از لحاظ کمیت و کیفیت در جهان به شمار می روند. با توجه به این گسترش مناسب این منابع در کشور و نیز استان گلستان، این مطالعه با هدف تعیین کیفیت بهداشتی منابع آب کارست استان گلستان صورت گرفت.مواد و روش هادر این مطالعه کیفیت میکروبی و شیمیایی منابع عمده آب کارست استان گلستان به صورت موردی در شهرستان های گرگان، آزادشهر، کلاله و گالیکش از نظر شرب و کشاورزی مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور از 10 ویژگی کیفی 12 منبع چاه و چشمه کارستی در دو فصل کم آبی و پر آبی سال 93-94 استفاده شد و شاخص های کیفی آب با استفاده از نرم افزار Aq.qa ارزیابی شدند.یافته هانتایج نشان داد که کیفیت منابع آب در رده آب های سخت و خیلی سخت قرار دارند. بررسی شاخص شوری نشان داد که بیش تر نمونه های آب در دو فصل در کلاس عالی قرار داشتند. با توجه به شاخص کیفی ویلکوکس، برخی از منابع برای مصرف کشاورزی در حد مناسب و برخی در محدوده نامناسب بوده و از نظر شرب در کلاس متوسط بوده و از نظر کشاورزی اکثر نمونه ها در محدوده C3-S1 قرار داشتند و هم چنین باکتری کلیفرم در هیچ یک از نمونه ها مشاهده نشد.نتیجه گیریبا توجه کیفیت مناسب بهداشتی و کشاورزی اکثر این منابع و نیز کمیت مناسب و نیز اقتصادی تر بودن استحصال آب این منابع نسبت به آب سدها و فراوانی این منابع در استان گلستان و کشور، مطالعه و بررسی جامع کمی و کیفی این منابع می تواند به عنوان راه حل تامین نیاز آبی مصارف کشاورزی و شرب قرار گیردکلید واژگان: منابع آب، کیفیت، کارست، گلستانKoomesh, Volume:18 Issue: 3, 2016, PP 317 -325IntroductionWater resources in karst areas are very important water supply from the aspects of quantity and quality in the world. Due to the wide scattering these resources in the country and in the province, this study was performed to determine the quality of karst water resources in Golestan province.Materials And MethodsIn this study the chemical and microbial quality of water of the most important Karst resources of Golestan Province (Iran) due to potability and irrigational consumption was performed in the Gorgan, Kalaleh, Azadshahr and Galikash cities, as a sectional manner within the two seasons of 2014-2015. For this purpose, 10 parameters of 12 water Karst resources were determined and qualitative classification of water was performed using Aq.qa software.ResultsResults showed that the qualities of the total water resources are in the ranges of hard and very hard waters. The survey of water quality class showed that most of water samples were excellent in two seasons. Due to the Wilcox quality index, some of the resources as appropriate for agricultural use and some are not. All of samples are in middle class for drinking and no bacterial contaminants observed in water samples.ConclusionGenerally, considering the importance of Karst resources in terms of proper quality and quantity compared with water dams in the country and the Golestan Province, comprehensive survey and study in quantitative and qualitative aspects of these resources should be done as a solution for supplying of agricultural irrigations and drinking waters.Keywords: Water resources, Quality, Karst, Golestan, Iran
-
سابقه و هدفاسید فیتیک نقش زیادی در کاهش دسترسی به املاح موجود در مواد غذایی دارد. این مطالعه با هدف ارزیابی تاثیر تخمیر کنترل شده خمیرترش آرد گندم حاوی لاکتوباسیلوس پلانتاروم و لاکتوباسیلوس برویس بر کاهش اسید فیتیک خمیر و نان تولیدی انجام شده است.مواد و روش هادر این مطالعه تجربی که در دو دانشگاه علوم پزشکی گلستان و دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان در سال 1394 انجام گردید، پس از جداسازی دو لاکتوباسیلوس غالب خمیرترش آرد کامل گندم و شناسایی مولکولی آن ها، تاثیر تخمیر کنترل شده خمیرترش حاوی جدایه های مذکور به صورت جداگانه و مخلوط با نسبت مساوی با اعمال محدوده های دمایی 28، 32، 36 درجه سانتی گراد و زمانی 16، 24، 32 ساعت مختلف تخمیر، بر میزان اسید فیتیک خمیر و نان تولیدی به روش جذب سنجی مبتنی بر تعیین میزان آهن مورد ارزیابی قرار گرفت.یافته هاتوالی یابی محصولات PCR منجر به شناسایی لاکتوباسیلوس پلانتاروم و برویس به عنوان دو جدایه لاکتیکی غالب خمیرترش آرد کامل گندم شد. آنالیز آماری نشان داد که میزان اسید فیتیک خمیر و نان تولید شده با هر یک از این جدایه ها با افزایش دما و زمان تخمیر، به شکل معنی داری کاهش یافت(05/0p≤). به علاوه، تاثیر مخلوط جدایه های مذکور نسبت به هر یک از آن ها به طور مستقل، تاثیر بیش تری بر کاهش اسید فیتیک داشت.
استنتاج: نتایج این مطالعه نشان داد که تخمیر کنترل شده خمیرترش گندم به نحو چشم گیری در کاهش اسید فیتیک و متعاقبا افزایش دسترسی به املاح موجود در خمیر و نان تولیدی موثر است.کلید واژگان: لاکتوباسیلوس برویس، لاکتوباسیلوس پلانتاروم، اسید فیتیک، خمیرترشBackground andPurposePhytic acid plays a major role in reducing the bioavailability of minerals in food. The aim of this study was to evaluate the effect of controlled sourdough fermentation on reduction of phytate content in dough and bread produced by whole wheat flour containing Lactobacillus plantarum and Lactobacillus brevis.Materials And MethodsThis experimental study was carried out as a joint project in Golestan University of Medical Sciences and Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources. After isolation of two dominant lactobacillus isolates from whole wheat sourdough and their molecular identification, the effect of controlled sourdough fermentation (dominant isolates were used as starter culture, under treatments (as separate or mixed with equal proportions) of 28, 32, 36 °C fermentation temperatures and 16, 24, 32 h fermentation times) was examined on phytate content of produced dough and bread, using a spectrophotometric assay based on the measurement of iron.ResultsSequencing of PCR products led to identification of Lactobacillus plantarum and Lactobacillus brevis as the dominant lactobacillus isolates from whole wheat sourdough. According to statistical analysis, by increasing fermentation time and temperature, the amount of phytate significantly decreased in dough and bread produced by each of dominant isolates (P≤ 0.05). Furthermore, mixture of lactobacillus as starter culture was more effective on phytate reduction compared with using them separately.ConclusionOur results showed that controlled fermentation of whole wheat sourdough have significant effect on reduction of phytate and increasing the bioavailability of bread minerals.Keywords: Lactobacillus brevis, Lactobacillus plantarum, phytic acid, sourdough -
سابقه و هدفبسیاری از روش های گندزدایی متداول پساب دارای مشکلات راندمان پایین، مسایل فنی و هزینه های بالا می باشند. لذا این تحقیق به منظور افزایش کارایی فرایند گندزدایی پساب واقعی با استفاده از ازن زنی کاتالیزوری انجام شده است و از لحاظ اقتصادی با فرایند کلرزنی مورد مقایسه قرار گرفته است.مواد و روش هادر این فرایند، کربن فعال مغناطیسی به عنوان کاتالیست در راکتور نیمه پیوسته برای گندزدایی پساب شهری تصفیه خانه فاضلاب بندرگز در سال 1394 استفاده شد. راندمان گندزدایی با استفاده از شاخص کلیفرم های گرماپای صورت گرفت و تاثیر پارامترهای غلظت کاتالیست (صفر، 5/0، 1، 2 و 5 گرم در لیتر)، زمان تماس (1، 2، 5، 10، 20 و 40 دقیقه) و دانسیته میکروبی و بازیابی مجدد کاتالیست بر فرایند گندزدایی به روش شرایط بهینه مورد بررسی قرار گرفت و در پایان، هزینه های اقتصادی آن با روش مرسوم کلرزنی مقایسه گردید.یافته هاراندمان گندزدایی با افزایش غلظت نانوکامپوزیت کربنی و زمان تماس افزایش می یابد؛ به طوری که در غلظت g/L1 از کاتالیست، با 99/1 لگاریتم حذف پس از 2 دقیقه زمان تماس، استاندارد تخلیه پساب حاصل شد. این در حالی بود که کاهش میکروارگانیسم ها برای ازناسیون منفرد، 91/1 لگاریتم سنجش شد. ثابت سینتیک درجه اول فرایند در ازن زنی منفرد، min-142/0 بود که با افزودن کاتالیست (g/L2) افزایش 9 برابری یافت. هم چنین نانوکامپوزیت کربنی، بدون کاهش محسوس در راندمان (5/1 درصد)، تا 7 مرتبه مورد استفاده مجدد قرار گرفت و در بررسی اقتصادی، کاهش بیش از 57 درصد هزینه های گندزدایی در یک دوره 5 ساله، نسبت به کلریناسیون محاسبه گردید.
استنتاج: روش ازن زنی کاتالیزوری با کاتالیست جدید به دلیل زمان اندک فرایند و راندمان بالا در گندزدایی پساب و نیز مقرون به صرفه بودن نسبت به روش های متداول می تواند به عنوان روشی موثر و مقرون به صرفه در تصفیه خانه های فاضلاب های شهری به کار رود.کلید واژگان: ازناسیون کاتالیزوری، پساب، گندزدایی، کلیفرم گرماپای، نانوکامپوزیت کربنیBackground andPurposeMany conventional disinfection methods of effluents raise some health, efficiency and economic concerns. In order to increase the efficiency of disinfection of real effluent, in this study, the catalytic ozonation process was performed and economically compared with chlorination.Materials And MethodsMagnetic activated carbon was used as acatalyst in a semi-continuous reactor for disinfection of effluent of municipal wastewater treatment plant in Bandargaz, Iran in 2015. The efficiency of disinfection was determined by thermo-tolerant coliform as indication, and the effect of parameters such as catalyst concentration (0, 0.5, 1, 2, and 5 g/L), initial number of coliforms, contact time (1, 2, 5, 10, 20 and 40 min) and catalyst reuse on disinfection process was evaluated. Finally economic comparison was done with the chlorination.ResultsThe results showed that the efficiency of disinfection was increased by increase in the concentration of carbon nano-composite and contact time; at 1 g/L concentration of Catalyst about 1.99 log reduction was observed after 2 min exposure time in which the effluent standards were obtained; while 1.91 log reduction of micro-organisms was measured for single ozonation. The first-order kinetics constant of single ozonation (0.42 min-1) showed an approximately 9-fold increase when the catalyst (2 g/L) was added to the solution. After 7 times reuse of nano-composite, the diminution of efficiency was negligible (1.5%); and more than 57% fall of the cost was observed in a 5-year operational period compared with chlorination.ConclusionThe catalytic ozonation with the new catalyst of effluent could effectively disinfect the effluent in a short-contact-time, and due to economic considerations it can be used as an effective and economical method in wastewater treatment plants.Keywords: catalytic ozonation, effluent, disinfection, thermo, tolerant coliform, nano carbon composite -
سابقه و هدفملاس یک ترکیب رنگی، سمی و تجزیه ناپذیر است که در فاضلاب صنایع تخمیری وجود دارد. در این تحقیق راندمان و سینتیک حذف رنگ و معدنی سازی ملاس پساب کارخانه خمیرمایه توسط کاتالیست نانوکامپوزیتی کربنی در فرآیند ازن زنی کاتالیزوری و منفرد بررسی شده است.مواد و روش هاپساب رنگی خروجی از سیستم تصفیه بیولوژیکی، لجن فعال کارخانه تولید خمیرمایه از ملاس در راکتور استوانه ای جریان نیمه پیوسته ازن زنی کاتالیزوری (COP) شد و تاثیر پارامترهای pH اولیه (4-10)، زمان ماند(5- 60 دقیقه)، بر راندمان حذف رنگ و معدنی سازی مورد بررسی قرار گرفتند؛ پس از تعیین سینتیک فرایندها، اثر جذب سطحی و استفاده مجدد کاتالیست محاسبه شد و راندمان آن با فرایند ازن زنی منفرد (SOP) و کاتالیست کربنی گرانوله مقایسه گردید.یافته هاراندمان حذف رنگ ملاس موجود در پساب (ADMI 4521) و سینتیک آن در فرایند COP در شرایط بهینه، پس از 60 دقیقه زمان واکنش با غلظت کاتالیست g/L2، به ترتیب به معادل 95 درصد و min-1 045/0 بود، که این مقادیر در SOP به ترتیب معادل 71 درصد و min-1 018/0 و هم چنین کاتالیست کربنی گرانوله 86 درصد و min-1 028/0 بوده است. این در حالی است که راندمان معدنی سازی در فرایند COPمعادل 74 درصد تعیین گردید که در آن مقدار TOC اولیه از mg/L510 با سینتیک حذف min-1 023/0 به mg/L 132 کاهش یافت.
استنتاج: کاتالیست نانو کامپوزیتی دارای بالاترین راندمان تجزیه رنگ و حذف مواد آلی در فرایند COP می باشد و می توان آن را براحتی توسط آهن ربا بازیافت کرده و بارها مورد استفاده مجدد قرار داد. عمده ترین مکانیسم حذف رنگ اکسیداسیون شیمیایی بوده و سهم اندکی به واسطه جذب می باشد.کلید واژگان: ازناسیون کاتالیزوری، صنعت تخمیر، فاضلاب، حذف رنگ، معدنی سازیBackground andPurposeMolasses is colored, toxic and non-biodegradable compound which is found in the wastewater of fermentation industries. This study investigated the kinetic and efficiency of molass dye removal and mineralization in the yeast wastewater using nanocomposite catalysts in ozonation process.Materials And MethodsThe catalytic ozonation process (COP) of colored effluent of biological treatment of yeast production factory was carried out using semi-continuous flow cylindrical reactor and the effects of operational parameters such as initial pH value (4-10) and reaction time (5-60 min) on removal efficiency of dye and mineralization were investigated. After determining the kinetic parameters of reaction, the effects of some other parameters such as adsorption and reuse of the catalyst were calculated and the efficiency was compared with single ozonation process (SOP) and granular carbon as catalyst.ResultsThe removal efficiency of dye of molass factories effluent and its kinetic, at the condition of initial dye concentration 4521 ADMI, catalyst concentration 2 g/L and 60 min reaction time were 95% and 0.045 min-1, respectively; while these parameters in SOP and granular activated carbon as catalyst were 71% with 0.018 min-1 and 86% with 0.028 min-1, respectively. But, the mineralization and its kinetic in COP were 74% and 0.023 min-1, respectively, in which initial TOC was decreased from 510 mg/L to 132 mg/L.ConclusionThe nanocomposite was found to have the best efficiency in dye degradation and TOC removal and it is easy to recover and reuse over and over by magnet. The main mechanism of dye degradation in COP was chemical oxidation and less occurred by adsorption.Keywords: catalytic ozonation, dye removal, fermentation industry, mineralization, wastewater -
زمینه و هدففروش آب های بطری شده در همه نقاط دنیا در حال افزایش است؛ زیرا خیلی از مردم اعتقاددارند که آب های بطری شده بهترین انتخاب برای آشامیدنی بخصوص برای افراد با نارسایی ایمنی می باشد. این مطالعه جهت ارزیابی آلودگی قارچی آب بطری شده که در شهر گرگان به فروش می رسد طراحی و اجرا گردید.روش بررسیتعداد 400 نمونه آب بطری شده متعلق به 10 برند پرفروش از مراکز فروش شهر گرگان در طی خرداد 1393 تا اردیبهشت 1394 برداشت گردید. برای شناسایی و جداسازی قارچ ها مطابق روش استاندارد از محیط های کشت سابرو دکستروز آگار و پوتیتو دکستروز آگار استفاده گردید. آنالیز آماری داده با استفاده از آزمون کای اسکوئر نرم افزار SPSS 18 در سطح معنی داری 05/0 انجام شد.یافته هااز 400 نمونه بررسی شده در 164 نمونه (41 درصد) قارچ رودوترولا شناسایی شد که بیش از 32 درصد آلودگی در 60 روز اول پس از تولید رخ داده است. نرخ آلودگی در هر دو بطری کوچک و بزرگ یکسان بود. همچنین همه برندهای آب بطری شده موردمطالعه دارای گونه رودوترولا بودند ولی تفاوت معنی داری بین آن ها مشاهده نگردید.نتیجه گیریاین مطالعه نشان داد که برخی آب های بطری شده دارای آلودگی قارچی بودند که مغایر با استاندارد بهداشتی آب های بطری شده است. لذا اجرای برنامه های کنترل کیفی با رویکرد برنامه سلامت ایمنی آب جهت ارتقاء کیفیت آن ها ضروری است.کلید واژگان: آب بطری شده، آلودگی قارچ، آلودگی آب، ذخیره سازی آبBackground And AimSelling of bottled water has been increasing around the world, because many people believe that this type of water is an ideal option for drinking particularly for the immunosuppressed people. Thus, we aimed to investigate fungal contamination in bottled water in Gorgan, IranMethodsFour-hundred bottled water samples belonging to 10 famous brands were collected from different retail outlets in Gorgan, from May 2014 to April 2015. Fungi identification was performed by Subdextroz agar and Potitodextroz agar. Data analysis was performed by chi-square test (P Findings: Rodotrolla fungal spp was identified in 164 (41%) of all tested samples. About 32% of contamination was related to 60 days after bottling, and its rate was the same in small and big bottles. All brands were tainted but the difference was not significant.ConclusionBased on the results, some water bottles have fungal contamination that is in contravention of bottled water regulation. Hence, it is a necessity to implement water safety plan to improve the quality of bottled water.Keywords: Bottled Water, Fungal Contamination, Water Contamination, Water Storage
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.