naser mehrdadi
-
مکانیابی فعالیتی است که قابلیت ها و توانایی های یک منطقه را از لحاظ وجود زمین مناسب و کافی و ارتباط آن با سایر کاربری ها جهت انتخاب مکانی مناسب برای کاربری خاص، مورد توجه و تجزیه و تحلیل قرار می دهد. تصفیه خانه های فاضلاب به علت انتخاب نادرست و غیراصولی محل احداث، با مسائل و مشکلات جدی در مرحله بهره برداری مواجه می شوند. استان مازندران به دلیل افزایش جمعیت در سال های اخیر و عدم مدیریت فاضلاب، با مشکلات متعدد محیط زیست، بهداشت و نارضایتی های اجتماعی مواجه شده است و انتخاب مکان مناسب جهت احداث فاضلاب و مدیریت درست آن در جهت استفاده مجدد از فاضلاب از ملزومات می باشد. هدف از پژوهش موردنظر، ارائه مدل مناسب جهت مکانیابی احداث تصفیه خانه فاضلاب با استفاده از روش های TOPSIS، ANP و AHP در استان مازندران با تاکید بر استفاده مجدد است. در این پژوهش ابتدا معیارهای ارتفاع، شیب، زمین شناسی، پوشش گیاهی، فاصله از شهر، فاصله از جاده، فاصله از گسل و فاصله از آبراهه تهیه شد سپس با استفاده از پرسشنامه نظر متخصصین و کارشناسان جهت امتیازدهی به پارامترها مورد استفاده قرار گرفت و وزن لایه ها با استفاده از نرم افزار Expert choice و Super decision تهیه و در نهایت در نرم افزار ArcGIS 10.5 به پهنه بندی مکان مناسب جهت احداث تصفیه خانه فاضلاب پرداخته شد. نتایج نشان داد که مقدار توان بسیار بالای منطقه با استفاده از روش ANP، AHP، TOPSIS ANP و TOPSIS AHP به ترتیب برابر با 5/263026 هکتار (03/11 درصد)، 2/180736 هکتار (58/7 درصد)، 4/247257هکتار (37/10درصد) و 1141159 هکتار (87/47 درصد) است.
کلید واژگان: تصفیه فاضلاب، TOPSIS، ANP، AHP، استان مازندرانSite selection is a specialized field that analyzes the capabilities and potential of a region to determine suitable and sufficient land for various land uses. Incorrect site selection for sewage treatment plants can lead to significant operational challenges. With Mazandaran Province experiencing rapid population growth and inadequate wastewater management, it faces numerous environmental, health, and social issues. Therefore, selecting an optimal site for a wastewater treatment plant, along with effective management to enable wastewater reuse, is essential. The objective of this study is to develop a model for identifying the most suitable areas for constructing a wastewater treatment plant in Mazandaran Province, using the TOPSIS, ANP, and AHP methods, with an emphasis on reuse. The study first identified key criteria, including elevation, slope, geology, vegetation, proximity to cities, roads, faults, and waterways. These criteria were scored based on expert opinions collected via questionnaires. The weights of the layers were calculated using Expert Choice and Super Decisions software. Finally, the optimal location for the plant was zoned using ArcGIS 10.5 software. The results indicate that the areas with extremely high capability, as identified using ANP, AHP, TOPSIS ANP, and TOPSIS AHP methods, were 263,026.5 hectares (11.03%), 180,736.2 hectares (7.58%), 247,257 hectares (10.37%), and 1,141,159 hectares (47.87%), respectively.
Keywords: Wastewater Treatment, TOPSIS, ANP, AHP, Mazandaran Province -
تغییرات کاربری اراضی بعضا منجر به تغییر عملکرد طبیعی محیط شده و در درازمدت ارائه کالا و خدمات بوم سازگانی را تحت تاثیر قرار می دهند. براین اساس امروزه بررسی روند تغییرات کاربری اراضی به یکی از مهم ترین عوامل موثر در تصمیم های مدیریت سرزمین تبدیل شده است. در این مطالعه با سناریوهای مختلف تعریف شده، کاربری اراضی، مدل سازی و میزان تاثیر هر سناریو بر خدمات بوم سازگانی منتخب در ذخیره گاه زیست کره میانکاله در استان مازندران، نقشه سازی شدند. در ابتدا وضع موجود تعیین و نقشه کاربری اراضی با به کارگیری تصاویر ماهواره ای ترسیم شد. سناریونویسی کاربری اراضی بر پایه پرسش نامه های تکمیل شده توسط کارشناسان و تصمیم گیران حوزه محیط زیست و منابع طبیعی شامل حفاظت محیط زیست، توسعه اقتصادی و توسعه پایدار و سناریو ادامه روند موجود انجام و در پایان مدل سازی تغییرات کاربری اراضی و نقشه سازی خدمات بوم سازگانی منتخب (تامین آب، تامین زیستگاه، تنظیم هوا و فرسایش خاک)، تحت سناریوهای اعمال شده، خروجی مدل سازی خدمات بوم سازگانی منتخب مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در 3 خدمات بوم سازگانی حفاظت از فرسایش خاک، تامین آب و تامین زیستگاه به صورت مشابه بیشترین ارزش خدمات بوم سازگانی به ترتیب مختص به سناریو محیط زیستی، سناریو توسعه پایدار، سناریو اقتصادی و سناریو روند موجود است و برای خدمات تنظیم هوا به ترتیب سناریو محیط زیستی، سناریو توسعه پایدار، سناریو روند موجود و سناریو اقتصادی موجود، بیشترین خدمات بوم سازگانی را ارائه دادند. همچنین روند کنونی تغییرات کاربری اراضی، مخرب ترین حالت ارائه خدمات بوم سازگانی در آینده است. پیشنهاد می شود برای کاهش اثرات محیط زیستی روند کنونی تغییرات کاربری اراضی از احداث و توسعه صنایع مخصوصا صنایع پتروشیمی و نیروگاه در منطقه جلوگیری شود و کاربری های تالاب و جنگل به صورت سیستماتیک باتکیه بر مشارکت جوامع محلی حفظ شود.
کلید واژگان: خدمات بوم سازگانی، سناریوسازی، مدل سازی تغییر کاربری اراضی، مشارکت جوامع محلی، ذخیره گاه زیست کرهChanges in land use sometimes lead to changes in the natural functioning of the environment and the long term, affect the provision of ecosystem goods and services. Therefore, today, the investigation of land use changes has become one of the most important factors in land management decisions. In this study, with different defined scenarios, land use was modeled and the impact of each scenario on selected ecosystem services in Miankale biosphere reserve in Mazandaran province was mapped. At first, the current situation was determined and the land use map was drawn using satellite images. Land use scenario writing based on questionnaires completed by experts and decision-makers in the field of environment and natural resources, including environmental conservation, economic development, and sustainable development, and the scenario of continuing the existing process, and at the end, land use change modeling and mapping of selected ecosystem services (water supply, habitat provision, air regulation, and soil erosion), under the applied scenarios, the output of the modeling of selected ecosystem services was evaluated. The results showed that in the 3 ecosystem services of soil erosion protection, water supply, and habitat provision, the highest value of better quality ecosystem services is available for the environmental, sustainable development, economic, and trend scenarios. For better air regulation services the environmental scenario, The sustainable development scenario, the existing trend scenario, and the existing economic scenario provided the most ecological services. Also, the current trend of land use changes is the most destructive mode of providing ecosystem services in the future. To reduce the environmental effects of the current trend of land use changes, it is suggested to prevent the construction and development of industries, especially petrochemical industries and power plants in the region, and to systematically preserve wetland and forest uses by relying on the participation of local communities.
Keywords: Ecosystem Services, Scenarios, Land Use Change Modeling, Local Community Participation, Biosphere Reserve -
با توجه به جایگاه دی کرومات پتاسیم در مطالعات سمیت شناسی به عنوان ماده مرجع و عدم وجود اطلاعات در خصوص این ماده برای آرتمیا اورمیانا (Artemia urmiana)، تحقیق حاضر با هدف فراهم نمودن اطلاعات پایه در خصوص میزان سمیت این ماده مرجع بر این گونه انجام شده است. در این تحقیق از دو گونه آرتمیا اورمیانا و آرتمیا فرانسیسکانا (Artemia franciscana) استفاده شد. 10 عدد ناپلی اینستارII فرانسیسکانا و اورمیانا به ترتیب در معرض غلظتهای مختلف دی کرومات پتاسیم (100،60،40،20،10،5) و (160،140،100،80،60،40،20) به مدت 24 ساعت قرار داده شدند. مقادیر LC50، LOEC و NOEC به ترتیب برای گونه های فرانسیسکانا و اورمیانا 23، 20، 10 و 69، 40، 20 میلی گرم بر لیتر در شوری 35 گرم بر لیتر بود. همچنین، اثر شوری بر سمیت این ماده در دو گونه آرتمیا بررسی گردید. نتایج این تحقیق نشان داد که با افزایش شوری میزان مقاومت هر دو گونه آرتمیا نسبت به سمیت دی کرومات پتاسیم افزایش یافت. همچنین، مقاومت گونه اورمیانا در برابر دی کرومات پتاسیم در هر دو سطح شوری نسبت به گونه فرانسیسکانا به صورت معنی داری بالاتر بود.کلید واژگان: سمیت حاد، دی کرومات پتاسیم، آرتمیا اورمیانا، آرتمیا فرانسیسکانا، شوریConsidering the role of potassium dichromate in toxicology studies as a reference substance and the lack of information about this substance for Artemia urmiana, the present research aims to provide basic information about the toxicity of this reference substance. Two species of Artemia urmiana and Artemia franciscana were used in this research. 10 nauplii of instar II of Artemia urmiana and Artemia franciscana were exposed to different concentrations of potassium dichromate (100, 60, 40, 20, 10, 5) and (160, 140, 100, 80, 60, 40, 20) repectively for 24 hours. LC50, LOEC and NOEC values for Artemia franciscana and Artemia urmiana species were 23, 20, 10 and 69, 40, 20 mg/L at salinity of 35 g/L, respectively. Also, the effect of salinity on toxicity of this substance in two Artemia species was investigated. The results of this research showed that with the increase in salinity, the resistance of both Artemia species to potassium dichromate toxicity increased. Besides, resistance of A. urmiana species to potassium dichromate was significantly higher than A. franciscana species at both salinity levels.Keywords: Acute Toxicity, Potassium Dichromate, Artemia Urmiana, Artemia Franciscana, Salinity
-
Photo-electro-catalysis process has received major attention in the past decade as a substitutional wastewater treatment technology. Photo-electro-catalysis process is widely employed for removing different pollutants (organic, and inorganic (cationic and anionic)) from wastewater. It has been recently developed by modifying the photo-reactor system, the experimental parameters, and the structure of photo-anodes during preparation to enhance the pollutants removal from wastewater, reduce their adverse health risk resulting from environmental accumulation, and give a chance to reuse the treated wastewater for a variety of applications. This review aims to summarize recent studies (especially in the last five years) that developed the photo-electro-catalytic degradation system of organic, heavy metal, and mixed pollutants under UV light, visible light, and sunlight. This review demonstrates the effect of experimental variables, photo-reactor arrangements, mass transfer, phase, length, and diameter of nanoparticles or tubes on the anode, type of deposition on the anode, and cathode characteristics (type and dimensions) on the photo-electro-catalytic technologies. The drawbacks of photo-catalysts, affecting the photo-electro-catalytic properties, are also discussed and solved. Finally, the review focuses on the photo-electro-catalysis enhancements by combining this process with other proven treatment processes. This review can provide perspectives on the important factors that evolve photo-electro-catalysis for the complete purification of polluted wastewater in the future.
Keywords: Metal Recovery, Organic Degradation, Photocatalytic Properties, Photo-Electro-Catalysis, Tio2 Photo-Reactor, Wastewater Treatment -
زمینه و هدفبنزن به عنوان یکی از ترکیبات آلی فرار از آلاینده های اصلی در آلودگی هوا در شهرهای بزرگ می باشد. این ترکیب علاوه بر اثرات زیست محیطی دارای اثرات بهداشتی مختلفی نیز می باشد. مطالعه حاضر با هدف اندازه گیری این ترکیب در جایگاه های سوخت در یک منطقه موردی در شهر تهران و همچنین مدل سازی پراکنش آن جهت تعیین فواصل ایمن صورت گرفته است.مواد و روش هادر این مطالعه به اندازه گیری میزان غلظت انتشار آلاینده بنزن در تعداد 11 پمپ بنزین منتخب در منطقه 4 شهر تهران و برای یک دوره یک ساله و با استفاده از روش کروماتوگرافی با دتکتور یونیزاسیون شعله GC-FID پرداخته شده است. سپس با استفاده از مدل AEROMOD مدل سازی پراکنش و پخش آلودگی انجام و جهت تعیین فواصل ایمن در جهت کمک به پاسخگویی در شرایط اضطراری مربوط به مواد شیمیایی از محل انتشار در مواجهه با آلودگی ها از نرم افزار WISER استفاده شده است.یافته هانتایج حاصل از اندازه گیری میزان بنزن در ایستگاه های منتخب نشان داد که میانگین میزان انتشار این آلاینده در فصل-های بهار، تابستان، پاییز و زمستان به ترتیب 3/07، 3/50، 2/95 و 2/35 میکروگرم بر مترمکعب می باشد که این میزان انتشار این آلاینده در حدود 3 جایگاه نیز بالاتر از حد استاندارد بوده و خطرناک برای سلامت ساکنین در این مناطق است. ایستگاه های 53 و منطقه نمونه برداری تختی به ترتیب با میزان انتشار 4/24 و 1/62 میکروگرم بر مترمکعب بیشترین و کمترین میزان انتشار بنزن را به خود اختصاص داده اند. همچنین نتایج حاصل از مدل پراکنش نشان دهنده ی میزان بیشینه غلظت سالانه آلاینده بنزن ناشی از فعالیت جایگاه های سوخت در منطقه مورد مطالعه در حدود میکروگرم بر مترمکعب 7/89 بوده است که در مقایسه با استاندارد بالاتر از حد مجاز قرار دارد و در مناطق ایمن شناسایی شده توسط مدل WISER نیز میزان انتشار به حدود حداقل 0/5 و حداکثر 0/7 میکروگرم بر مترمکعب رسیده است که در فاصله بین حداقل 50 و حداکثر 300 از منطقه نمونه برداری شده قرار دارد.نتیجه گیریبا توجه به یافته های تحقیق می توان نتیجه گرفت که در مکان های منتخب نمونه برداری میزان انتشار محیطی آلاینده بنزن در فصل تابستان بیشتر و در فصل زمستان از سایر فصول کمتر است و با افزایش فاصله از محل انتشار از میزان غلظت بنزن کاسته شده است و جمعیت تحت تاثیر نیز با فاصله از منطقه کمتر تحت تاثیر قرار گرفته و مناطق ایمن نیز بر همین مبنا شناسایی می گردد. از آنجاییکه این ترکیب شیمیایی در پمپ بنزین ها قادر به تاثیر بر سلامت ساکنین این مناطق می باشد و حداقل در برخی از ایستگاه های منتخب نمونه برداری بالاتر از حد استاندارد می باشد؛ نیازمند برنامه های علمی و هدفمند در کنترل و پایش در هر منطقه شهرداری در این استان و در جایگاه های سوخت خواهیم بود.کلید واژگان: بنزن، پمپ بنزین، مدل سازی پراکنش آلاینده، مدل AERMOD، مدل WISER، منطقه ایمن و خطرناکBackground andPurposeBenzene is one of the primary volatile organic compounds in urban air pollution. Beside its environmental implications, benzene poses various health risks to urban inhabitants. This study aimed to measure benzene levels at fuel stations (petrol pumps) in a specific area of Tehran and model its dispersion to determine safe distances from the release point.Materials and MethodsThe study, assessed benzene pollutant concentrations at 11 selected gas stations in Tehran’s 4th district over one-year using gas chromatography with a GC-FID flame ionization detector. Additionally, pollution dispersion modeling was conducted using the AEROMOD model, while the WISER software determined safe distances to aid emergency responses to chemical releases exceeding standard limits.ResultsBenzene measurements at the selected stations indicated average emissions of 3.07 µg/ in spring, 3.50 µg/ in summer, 2.95 µg/ in autumn, and 2.35 µg/ in winter. Notably, levels surpassed standards at three locations, posing environmental and health risks to residents’ station 53 and the Takhti sampling area exhibited the highest and lowest benzene emissions, respectively, at 4.24 µg/ and 1.62 µg/ . The dispersion model revealed a maximum annual benzene concentration of approximately 7.89 µg/ , exceeding the standard limit. Safe distances determined by the WISER model ranged from 0.5 to 0.7 µg/ , extending between 50 and 300 meters from the sampling area.ConclusionThe study concludes that benzene emissions are higher in summer and lower in winter at the sampled locations. Distance from emission sources correlates with reduced benzene concentrations, thus minimizing population exposure. Safe areas were identified based on these findings. Given the health risks posed benzene emissions from gas stations, particularly in locations exceeding standard levels, targeted monitoring and control programs are imperative municipal areas and fuel stations.Keywords: Benzene, Gas station, Pollutant Distribution Modeling, AERMOD Model, WISER Model, Safe, Hazardous Areas
-
مدیریت بحران دانشی است که برنامه ریزی و رعایت اصول و استانداردها قبل، حین و بعد بحران سهم انسان را در کنترل حوادث افزایش داده و مدیریت بحران آب به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک از اهمیت خاصی دارا است. مدیریت بحران آب به عنوان یکی از اساسی ترین مسائل توسعه شهری به حساب می آید که رشد بی برنامه شهرها سیستم مدیریت بحران را در شهرهای بزرگ و کوچک دچار اخلال می کند. کنترل هدر رفت آب در بحران بی آبی ایران نقش بسزایی را دارد که یکی از راهکارهای استفاده بهینه از منابع آب در دسترس است. آب به حساب نیامده علاوه بر اینکه بر تنش آبی شهرهای کشور تحمیل شده است ازلحاظ منابع درآمدی برای شرکت های آب و فاضلاب بحران های مالی را در بر دارد؛ اما در اثر اضافه فشار شبکه، پدیده نامطلوب نشت که ارتباط مستقیم با فشار دارد بروز می کند (جهانگیر، بارانی، جهانگیر، 1392) که مدیریت فشار شبکه به عنوان کاراترین و ساده ترین روش در میان روش های کاهش نشت بشمار می آید. از الزامات مدیریت فشار می توان به کاهش نشت، کاهش مصرف، کاهش حوادث، عدم پرداخت و توزیع کارآمد آب اشاره نمود. (وزارت نیرو، 1386). با مدیریت هوشمند فشار در شبکه توزیع آب توسط کنترل گرهای چندنقطه ای علاوه بر کنترل و عرضه فشار شبکه توزیع، نقاط بحرانی شبکه شناسایی و اقدامات موثر در توزیع فشار یکسان را انجام شد که منجر به کاهش هزینه های تولید، کاهش میزان نشت های زمینه، کاهش تعداد حوادث انشعاب به میزان 31 درصد و کاهش تعداد حوادث شبکه های اصلی به میزان 37 درصد شد.کلید واژگان: مدیریت هوشمند فشار، نشت، بحران بی آبی، کنترل گر چندنقطه ایEmergency Management, Volume:12 Issue: 2, 2024, PP 102 -115Crisis management is the knowledge that planning and complying with principles and standards before, during and after a crisis increases the human contribution in controlling incidents, and water crisis management is especially important in arid and semi-arid areas. Water crisis management as one of the The most fundamental issues of urban development are the unplanned growth of cities that disturbs the crisis management system in big and small cities. Controlling water wastage plays a significant role in Iran's dehydration crisis, which is one of the solutions for optimal use of available water resources. Unaccounted water, in addition to being imposed on the water stress of the country's cities, in terms of sources of income for water and sewage companies, it involves financial crises. However, as a result of excess network pressure, the undesirable phenomenon of leakage that is directly related to pressure occurs (Jahangir, Barani, Jahangir, 2013). Network pressure management is considered as the most efficient and simplest method among leakage reduction methods. The requirements of pressure management include reducing leakage, reducing consumption, reducing accidents, non-payment and efficient distribution of water. With the intelligent management of pressure in the water distribution network by multi-point controllers, in addition to controlling and supplying the pressure of the distribution network, the critical points of the network were identified and effective measures were taken to distribute the same pressure, which led to the reduction of production costs, The amount of field leaks, the number of branching incidents decreased by 31% and the number of main network incidents decreased by 37%.Keywords: Intelligent Pressure Management, Leak, Dehydration Crisis, Multi-Point Controllers
-
In this research, the concentrations of several heavy metals such as chromium (Cr), arsenic (As), nickel (Ni), copper (Cu), zinc (Zn), lead (Pb), and cadmium (Cd) were measured using Enrichment Factor (EF), chemical separation, pollution index (Ipoll), ecological Risk Index (RI), and health risk assessments. The results of the soil EF showed that Cr, As, Ni, Zn, and Cu are at a minimum limit of pollution while Pb is at a moderate limit of pollution, and Cd has a significant level of pollution in the soil. The results of the chemical separation of anthropogenic and lithogenous phases demonstrated that the studied elements were of low pollution, except Cd. Based on Ipoll results, all metals were in the non-pollution zone except for Cd. The ER results of the metals in the soil of all metals were low except for Cd. According to USEPA guidelines, the risk of cancer from As, Ni, and Cr metals is high; the risk of Pb is medium; and the risk of Cd is low. The total risk of 9.68E-03 is unacceptable in the risk range because inhalation, ingestion, and skin contact with heavy metals increase cancer risk. During their average life expectancy of 70 years, 3,739 people develop various types of cancer. All metals’ hazard quotient (HQ) is lower than the safe level one in the non-cancer risk assessment. Even so, the total hazard index (HI) of 1.52E + 00 is more than 1, indicating that people are exposed to a variety of non-cancerous diseases due to breathing, swallowing, or skin contact with these metals. Eventually, Monte Carlo simulation uncertainty results in support of the results of cancer and non-cancer risk analysis. Overall, it is concluded that proper management strategies are required to control the concentration of these pollutants in Tehran’s soil to maintain the health of Tehran’s citizens.Keywords: urban environment, pollution, soil, Toxic metals, Anthropogenic fraction
-
همبست انرژی و ردپای کربن در تصفیه خانه های فاضلاب در ایران چندان مورد توجه قرار نگرفته است. هدف اصلی این پژوهش، بررسی این موضوع در یک تصفیه خانه فاضلاب شهری با سیستم لجن فعال متداول بود. ضمن بررسی کمیت و کیفیت فاضلاب، انتشارات مستقیم و غیرمستقیم از روی عملکرد تصفیه خانه و میزان مصرف برق با به کارگیری ضرایب انتشار محاسبه شد. سالیانه به طور متوسط 6192000 مترمکعب فاضلاب در این تصفیه خانه تصفیه می شود. متوسط BOD5 و COD حذف شده به ترتیب 6/274 و 9/467 میلی گرم در لیتر است. به طور میانگین kWh/m 081/0 ± 3623/0 برای فاضلاب تصفیه شده انرژی مصرف می شود که معادل 5/2241 مگا وات ساعت در سال است. بالغ بر 6/94 درصد انرژی توسط پمپ ها و هواده های سطحی مصرف می شود. با در نظر گرفتن BOD حذف شده، انتشار مستقیم گازهای گلخانه ای به طور متوسط tCO2e/year 2/2338 و انتشارات غیرمستقیم ناشی از مصرف برق به دلیل مصرف برق، 2603 تاtCO2e/year 4665 است. قدیمی بودن طراحی و به روز نبودن تجهیزات از عوامل افزایش انرژی مصرفی و ردپای کربن است. تعرفه پایین برق در تصفیه خانه فاضلاب (تعرفه کشاورزی) باعث شده تا فعلا موضوع صرفه جویی در مصرف انرژی، اولویت آنچنانی نداشته باشد. لازم است با اصلاحات لازم کاهش مصارف برق به ویژه در حالت راکتیو مورد توجه قرار گیرد. انجام ممیزی انرژی در تصفیه خانه های موجود و توجه به همسبت انرژی و ردپای کربن ضروری به نظر می رسد.کلید واژگان: ردپای انرژی، گازهای گلخانه ای، فاضلاب، گرمایش جهانیIn Iran, little attention has been paied to the nexus of energy and carbon footprint in wastewater treatment plants. The main goal of the current research is to investigate this issue in a municipal wastewater treatment plant with a conventional activated sludge (conventional). While studying the quantity and quality of wastewater, direct and indirect emissions were calculated based on the operation of the treatment plant and the amount of electricity consumption using emission coefficients. An average of 6,192,000 m3 of wastewater is treated annually in this treatment plant. The average BOD5 and COD removed are 274.6 and 467.9 mg/L, respectively. On average, 0.3623 ± 0.081 kWh/m3 of energy is consumed for treated wastewater, which is equivalent to 2241.5 MWh per year. As much as 94.6% of energy is consumed by pumps and surface aerators. Considering BOD removed, the direct greenhouse gas emissions are on average 2338.2 tCO2e/year and the indirect emissions due to electricity consumption are 2603 to 4665 tCO2e/year. Old design and lack of up-to-date equipment are factors that increase energy consumption and carbon footprint emission. The low tariff of electricity in the wastewater treatment plant (agricultural tariff) has made the issue of saving energy consumption less of a priority. It is necessary to pay attention to the reduction of electricity consumption, especially in the reactive mode, with the necessary modifications. It seems essential to conduct an energy audit in the existing treatment plants and pay attention to the nexus between energy and carbon footprint.Keywords: energy footprint, Greenhouse Gases, Wastewater, Global warming
-
پساب صنایع لبنی یکی از آلوده کننده ترین فاضلاب حاصل از فرآوری مواد غذایی می باشد که عمدتا از مواد پیچیده ای مانند ترکیبات آلی، ترکیبات معدنی، کلریدها، سولفیدها، چربی ها و روغن ها تشکیل شده است. وجود بار آلی بالا در پساب لبنیات سبب اثرات منفی بر محیط زیست می باشد. در این تحقیق پلی آنیلین مغناطیسی همراه با تری اکسید استرانسیم- تیتانیوم به عنوان یک نانو جاذب سازگار با محیط زیست، کم هزینه و کارآمد به منظور کاهش پلی فنول ها از پساب لبنی به کار گرفته شد. نانوکامپوزیت سنتز شده ظرفیت جذب بالایی را نسبت به پلی فنول ها نشان می دهد. این ویژگی را می توان به برهمکنش واندروالس (برهم کنش های π-π و الکترواستاتیک)، برهم کنش n-π، و پیوند هیدروژنی جاذب با آنالیت نسبت داد. پلی انیلین به دلیل وجود گروه های عاملی حاوی نیتروژن و ستون فقرات الکترون های مزدوج π سبب بر هم کنش هیدروژنی و π-π با پلی فنول ها می شود. هم چنین وجود اوربیتالهای فلزی در SrTiO3 تشکیل اسید باز لوییس با پلی فنول ها را امکان پذیر می کند. نانو ذرات SrTiO3 خواص فیزیکی برجسته، پایداری حرارتی و شیمیایی بالا، مساحت سطح ویژه قابل قبول به نانوکامپوزیت می دهد که با خواص منحصر به فرد پلی آنیلین سبب اثر هم افزایی می شود. در نهایت، به دلیل وجود نانوذرات مغناطیسی و با کمک یک آهنربای خارجی، در مرحله جداسازی صرفه جویی زمانی رخ می دهد. هم چنین در این مقاله عوامل موثر بر جذب پلی فنول ها مانند pH محلول، مقدار جاذب، زمان تماس، غلظت و دما مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که MPANI@SrTiO3 با حذف41/89% پلی فنول ها (در شرایط بهینه، 5pH ، مقدار جاذب 20 میلی گرم، زمان 150 دقیقه در دمای اتاق و درصد نمک 01/0 درصد وزنی/حجمی) کارایی بالایی را نشان می دهد. اعتبار روش پیشنهادی با استفاده از مدل های ایزوترم جذب و سینتیک بررسی شد. بر طبق داده ها سینتیک جذب پلی فنولها بر جاذب MPANI@SrTiO3 با مرتبه اول مطابقت داشت ، و تعادل تجربی مدل لانگمویر را با حداکثر ظرفیت جذب تک لایه 11/67 میلی گرم بر گرم مطابقت داده شد. هم چنین پارامترهای ترمودینامیکی ΔG° (kJ/mol)، ΔH° (kJ/mol) و ΔS° (kJ/mol K) به ترتیب 19/8-، 61/60- و 17/0- به دست آمد در نتیجه ماهیت جذب با مکانیسم گرمازا و جذب فیزیکی مطابقت دارد.
کلید واژگان: اکسید استرانسیم- تیتانیوم، سنتز پلیمر در جا، حذف پلی فنول ها، پساب صنعتی لبنیات، پلیمر هادی پلی آنیلینDairy wastewater is one of the most pollutant resulting from food industry, which is mainly composed of complex substances such as organic compounds, mineral compounds, chlorides, sulfides, fats and oils. The presence of high organic loading in dairy wastewater causes negative effects on the environment. In this research, magnetic polyaniline with strontium-titanium trioxide was applied as an environmentally friendly, low-cost and efficient Nano adsorbent to reduce polyphenols from dairy wastewater. The synthesized nanocomposite shows a high absorption capacity compared to polyphenols. This feature can be attributed to van der Waals interaction (π-π and electrostatic interactions), n-π interaction, and hydrogen bonding of the adsorbent with the analyte. Polyaniline causes hydrogen and π-π interaction with polyphenols due to the presence of functional groups containing nitrogen and backbone of π-conjugated electrons. Also, the existence of metal orbitals in SrTiO3 enables the formation of Lewis acid base with polyphenols. SrTiO3 nanoparticles give outstanding physical properties, high thermal and chemical stability, acceptable specific surface area to the nanocomposite, which causes a synergistic effect with the unique properties of polyaniline. Finally, due to the presence of magnetic nanoparticles and with the help of an external magnet, time is saved in the separation step. Also, in this article, factors affecting the absorption of polyphenols such as solution pH, adsorbent amount, contact time, concentration and temperature were investigated. The results showed that MPANI@SrTiO3 shows high efficiency by removing 89.41% of polyphenols (under optimal conditions, pH 5, adsorbent amount 20 mg, time 150 minutes at room temperature and salt percentage 0.01(w/v% ). Validity of the proposed method was checked using adsorption isotherm and kinetic models. According to the data, the adsorption kinetics of polyphenols on the MPANI@SrTiO3 adsorbent corresponded to the semi-first-order, and the experimental equilibrium of the Langmuir model was matched with the maximum adsorption capacity of the single layer of 67.11 mg/g. Also, the thermodynamic parameters ΔG° (kJ/mol), ΔH° (kJ/mol) and ΔS° (kJ/mol K) were obtained as -19.8, -60.61 and -0.17, respectively, as a result of the nature of adsorption It corresponds to the exothermic mechanism and physical absorption.
Keywords: Strontium–titanium oxide, In situ polymer synthesis, polyphenol removal, dairy industrial effluent, polyaniline conductive polymer -
فرایند لجن فعال یکی از پرکاربردترین روش های تصفیه فاضلاب های شهری می باشد. مطالعه حاضر با هدف استفاده از نانو حباب در تامین اکسیژن راکتور هوادهی در فرایند لجن فعال پبوسته و ارزیابی عملکرد آن در میزان دستیابی به افزایش راندمان تصفیه فاضلاب، کاهش انرژی مصرفی ، کاهش مقدار لجن مازاد و تاثیر آن روی عوامل زیست محیطی می باشد. نتایج نشان داد که استفاده از نانو حباب در مقایسه با استفاده از حباب های در اندازه ماکرو سبب افزایش غلظت اکسیژن محلول در راکتور هوادهی تا 3 میلی گرم در لیتر، کاهش 18 درصدی انرژی مصرفی ، کاهش 10درصدی سرمایه گذای اولیه در احداث تصفیه خانه فاضلاب ، کاهش 15 درصدی هزینه های بهره برداری تصفیه خانه فاضلاب می شود. افزایش بازدهی حذف مواد آلاینده آلی و کاهش زمان ماند هیدرولیکی در سیستم هوادهی ، کاهش 10درصدی وسعت تصفیه خانه به دلیل افزایش راندمان حذف مواد آلی و درنتیجه کاهش زمان هیرولیکی و کاهش همین میزان زمین جهت احداث راکتور هوادهی و تاسییات تولید و توزیع هوا در راکتور هوادهی گردیده است. مدل ارایه شده که با استفاده از نانو حباب های هوا در فرآیند هوادهی بیورآکتور ها حاصل می شود بعنوان تکنولوژیهای جدید و فن آورانه در حفظ، پاکسازی و پایداری محیط زیست بسیار موثر می باشند.
کلید واژگان: نانوحباب، فاضلاب، تصفیه فاضلاب، هوادهی، راندمان حذفActivated sludge process is one of the most widely used methods of urban wastewater treatment. The purpose of this study is to use nanobubbles to supply oxygen to the aeration reactor in the activated sludge process and to evaluate its performance in terms of increasing the efficiency of wastewater treatment, reducing energy consumption, reducing the amount of excess sludge and its impact on environmental factors. The results showed that the use of nano-bubble compared to the use of macro-sized bubbles increased the concentration of dissolved oxygen in the aeration reactor up to 3 mg/liter, 18% reduction in energy consumption, 10% reduction in the initial investment in the construction of the wastewater treatment plant. 15% reduction in operating costs of the sewage treatment plant. Increasing the efficiency of removing organic pollutants and reducing the hydraulic retention time in the aeration system, reducing the size of the treatment plant by 10% due to the increase in the efficiency of removing organic substances, and as a result, reducing the hydraulic time and reducing the same amount of land for the construction of the aeration reactor and facilities for the production and distribution of air in the aeration reactor. The presented model, which is obtained by using nano-bubbles in the aeration process of bioreactors, is very effective as a new and innovative technology in preserving, cleaning, and sustaining the environment.
Keywords: Nanobubble, sewage, wastewater treatment, aeration, removal efficiency -
Lack of proper municipal solid management in the Northern provinces of Iran has led to damages to the natural resources, health, environment, social and economic conditions. Construction of solid waste processing plants such as compost and incineration, ignoring essential elements in waste management, cannot be as a successful strategy to solve the solid waste problems. Integrated management as a suitable and well-proved solution in many developed countries was proposed for Mazandaran province as a more reliable strategy to replace the existing conditions. In this paper, the results of study conducted for Amol and Noor region have been analyzed. Minimizing waste production, maximizing recycling and reuse, processing organic waste through digestion or composting process, producing refusing derived fuel (RDF) and using it in the waste incineration plants or Neka cement plant and finally disposing less than 10% of the waste in landfill is the proposed solution to improve the existing waste conditions. Implementing the proposed integrated management over a period of 20 years will lead to preventing from economic and environmental damages due to the loss of valuable natural resources and the release of various pollutants from landfills which is evaluated to be equivalent of about 28 billion dollars also, saving resources and energy estimated to be about 38 billion dollars.
Keywords: Integrated Waste Management, Mazandaran, WARM -
نشریه شیمی کاربردی روز، پیاپی 67 (تابستان 1402)، صص 211 -228
پساب صنایع لبنی را می توان به عنوان آلوده کننده ترین فاضلاب حاصل از فرآوری مواد غذایی به دلیل بار آلودگی بالا و وجود مقدار زیاد مواد آلی مانند کازیین، کربوهیدرات و اسیدهای چرب به شمار آورد. پساب های لبنی حاوی اسیدهای چرب، به دلیل پایداری نسبت به تجزیه بیولوژیکی اثرات نامطلوبی بر محیطزیست و سلامت انسان ها وارد می کنند. لذا در مطالعه حاضر، جاذب مبتنی بر نانوکامپوزیت پلی آنیلین- اکسید گرافن مغناطیسی (MGO@PANI) از طریق پلیمریزاسیون درجا (in situ) مونومر آنیلین، برای حذف اسیدهای چرب موجود در پساب صنعتی سنتز شد. سنتز in situ برای غلبه بر چالش تجمع نانوذرات طراحی شده است جایی که پلیمرها معمولا به عنوان نانو راکتورها عمل می کنند و به عنوان محیطی برای سنتز نانوذرات به حساب می آیند. حضور گروه های عاملی اکسیژن دار مانند گروه های هیدروکسیل و اپوکسی در اکسید گرافن (GO) و گروه های عاملی حاوی نیتروژن مانند گروه های ایمین و آمین در پلی آنیلین به طور هم افزایی سبب جذب اسیدهای چرب می شوند. تعیین و اثبات گروه های عاملی، مورفولوژی و ترکیب عنصری جاذب MGO@PANI با تکنیک های FT-IR، FE-SEM و EDX انجام گرفت. عوامل موثر بر جذب اسیدهای چرب مانند pH محلول، دوز جاذب، زمان تماس، غلظت و دما مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که MGO@PANI با حذف 60/94% اسیدهای چرب (در شرایط بهینه 7pH ، دوز 15 میلی گرم، زمان 50 دقیقه در دمای اتاق) کارایی بالایی را نشان می دهد. داده های تجربی به خوبی با ایزوترم جذب فرویندلیش (الگوی چند لایه ای فرآیند جذب) مطابقت داده شد. همچنین بررسی سینتیک جذب بیانگر سینتیک شبه مرتبه دوم است. علاوه بر این، مطالعه ترمودینامیکی نشان داد که جذب اسیدهای چرب روی MGO@PANI گرماده بوده و مکانیسم جذب فیزیکی است.
کلید واژگان: سنتز پلیمر در جا، حذف اسیدهای چرب، پساب صنعتی لبنیات، پلیمر هادی پلی آنیلینDairy effluents can be considered as the most polluting wastewater from food processing due to the high pollution-loading and the presence of large amounts of organic compounds such as casein, carbohydrates and fatty acids. Dairy effluents containing fatty acids have adverse effects on the environment and human health due to their stability and biodegradation.Therefore, in the present study, an adsorbent based on polyaniline-magnetic graphene oxide nanocomposite (MGO @ PANI) was synthesized through in situ polymerization of aniline monomer to remove fatty acids in industrial effluents. In situ synthesis is designed to overcome the challenge of nanoparticle aggregation where polymers typically act as nanoreactors and serve as an environment for nanoparticle synthesis. The presence of oxygenated functional groups such as hydroxyl and epoxy groups in graphene oxide (GO) and the presence of nitrogen-containing functional groups such as imine and amine groups in polyaniline all contribute to the absorption of fatty acids. characterization of functional groups, morphology and composition of adsorbent element of MGO @ PANI were performed by FT-IR, FE-SEM and EDX techniques. the parameters affecting the efficiency of fatty acid removal such as pH, adsorbent dose, contact time, concentration and temperature were investigated. The results showed that MGO @ PANI showed high efficiency by removing 94.60% of fatty acids (under optimal conditions of pH 7, dose 15 mg, time 50 minutes at room temperature). The experimental data were well matched with the Freundlich adsorption isotherm (multilayer model of the adsorption process). The study of adsorption kinetics also reveals semi-second-order kinetics. In addition, the thermodynamic study showed that the adsorption of fatty acids on MGO @ PANI is exothermic and the mechanism of physical adsorption.
Keywords: in site polymer synthesis, fatty acid removal, dairy industrial effluent, polyaniline conductive polymer -
امروزه ورود آنتی بیوتیک ها به منابع آبی به علت گستردگی مصرف، سمی بودن، ایجاد مقاومت دارویی و اثرات پایدار، به عنوان یکی از آلاینده های مهم در محیط به شمار می روند. هدف از این پژوهش، ارزیابی کارایی فرایند اکسیداسیون پیشرفته پرسولفات سدیم فعال شده با سرباره صنایع فولاد، در حضور اشعه ماورای بنفش، دمای محلول و pH، به منظور حذف آنتی بیوتیک آزیترومایسین از محیط های آبی و پساب است. در این مطالعه، اثر متغیر های pH، دمای محلول، زمان واکنش، غلظت اولیه آنتی بیوتیک ها، غلظت پرسولفات سدیم و شدت اشعه ماورای بنفش، برکارایی فرایند بررسی شد. غلظت آنتی بیوتیک آزیترومایسین نیز، توسط دستگاه کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا اندازه گیری شد. براساس نتایج این مطالعه، در شرایط بهینه و خاصی که در آن، غلظت پرسولفات سدیم برابر 2 میلی مولار، pH برابر 2، میزان یون های آهن موجود در سرباره صنایع فولاد معادل 4/0 گرم در لیتر، شدت اشعه ماورای بنفش برابر 8 وات و زمان تماس 60 دقیقه است، راندمان حذف آنتی بیوتیک آزیترومایسین، COD و TOC به ترتیب برابر با 91%، 4/57% و 8/43% و میزان معدنی سازی بیشتر از 55% به دست آمد. میزان حذف آنتی بیوتیک آزیترومایسین رابطه مستقیمی با غلظت یون های آهن، پرسولفات سدیم، شدت اشعه ماورای بنفش و درجه حرارت داشت؛ در حالی که با افزایش میزان pH از 2 به 10 میزان بازدهی فرایند از 81% به 43% و با افزایش غلظت اولیه آنتی بیوتیک آزیترومایسین از 5 به 50 میلی گرم در لیتر، میزان حذف آنتی بیوتیک را از 73% به 43% کاهش داد. در این تحقیق مشخص شد، فرایند اکسیداسیون پیشرفته پرسولفات سدیم فعال شده با سرباره صنایع فولاد در حضور اشعه ماورای بنفش، یک روش مناسب با کارایی موثر به منظور حذف غلظت بالای آنتی بیوتیک های موجود در یک نمونه فاضلاب واقعی است.
کلید واژگان: اکسیداسیون پیشرفته، سرباره صنایع فولاد، آنتی بیوتیک آزیترومایسین، پساب بیمارستانیNowadays, the contamination of water resources with antibiotics are known as one of the major pollutants in the environment due to their widespread use, toxicity, causing drug resistance, and lasting effects. This study was designed to evaluate the efficiency of the advanced oxidation process of sodium persulfate activated with steel industry slag in the presence of ultraviolet rays, solution temperature, and pH aimed at eliminating the Azithromycin antibiotic from aqueous and effluent media. In the present study, the effect of the variables, including pH, solution temperature, reaction time, initial concentration of antibiotics, sodium persulfate concentration, and UV ray intensity was examined on the process efficiency. A High-Performance Liquid Chromatography (HPLC) machine was also used to measure the concentration of the Azithromycin antibiotic. According to the study results, under optimal and certain conditions in which sodium persulfate: 2 mM, pH: 2, iron ions level in the steel industry slag: 0.4 g/l, UV intensity: 8 watts, and during 60 minutes, the elimination efficiency rates of Azithromycin antibiotic, COD, and TOC were obtained as 91%, 57/4%, and 43/8%, respectively with a mineralization level higher than 55%. The rate of Azithromycin antibiotic removal was directly related to the concentrations of iron ions, sodium persulfate, UV intensity, and the temperature. However, increase in the pH from 2 to 10 led to decrease in the process efficiency from 81% to 43%, and enhance in the initial concentration of Azithromycin antibiotic from 5 to 50 mg/l also reduced the removal rate of the antibiotic from 73% to 43%. The research revealed that the advanced oxidation process of sodium persulfate activated by steel industry slag in the presence of ultraviolet rays can be used as a proper method with high efficiency to eliminate the high concentration of antibiotics found in a real sewage sample.
Keywords: Advanced oxidation, Steel Industry Slag, Azithromycin antibiotic, Hospital Effluent -
عملکرد جاذب نانو هیبرید اکسید دو تایی آهن- سریوم آمین دار شده/ کیتوسان/ پلی وینیل الکل سنتز شده به روش کستینگ برای جذب کاتیون های مس و نیکل از سیستم آبی بررسی شده است. جاذب های سنتز شده با استفاده از آنالیزهای FESEM ، FTIR و BET مشخصه یابی شدند. تاثیر میزان اکسیدهای تکی و دوتایی، میزان اکسید دوتایی آهن سریوم آمین دار شده، pH محلول، غلظت اولیه کاتیون فلزی، زمان تماس و دما روی میزان ظرفیت جذب در یک سیستم نا پیوسته ارزیابی شد. نتایج نشان دادند که ظرفیت جذب به طور معنا داری بعد از اصلاح جاذب با نانو ذرات اکسیدی آمین دار شده آهن- سریوم، افزایش یافته است. داده های سینتیکی و تعادلی به ترتیب توسط مدل های دو اکسپونانسیلی و ردلیچ پترسون با دقت بالایی ارزیابی شدند. حداکثر ظرفیت جذب جاذب نانو هیبریدی برای کاتیون های مس و نیکل بترتیب برابر 9/246 و 6/88 میلی گرم بر گرم در دمای 45 درجه سانتی گراد بدست آمد. مطالعه ترمودینامیکی جذب گرما گیر و خود بخودی را برای هر دو کاتیون فلزی نشان داد و فرایند جذب در دماهای بالاتر، مطلوب تر بود. جاذب نانو هیبرید سنتز شده به آسانی بعد از پنج مرحله دفع- جذب احیا شد.
کلید واژگان: اکسید دوتایی آمین دار شده، کیتوسان، روش کستینگ، نانوهیبرید، جذبThe performance of the Fe3O4- CeO2- NH2/ chitosan/ Polyvinyl alcohol nano hybrid synthesized by casting method was investigated for the adsorption of Cu (II) and Ni (II) cations from water system. The synthesized nano hybrid adsorbents were characterized by FESEM, BET and FTIR analyses. The effect of single and binary oxides content, Fe3O4-CeO2-NH2 content, pH, initial cation concentration, contact time and temperature on the adsorption capacity was evaluated in a batch system. The results showed that the adsorption capacity significantly increased after modification of adsorbent with Fe3O4- CeO2- NH2 nanoparticles. The kinetic and equilibrium data were accurately evaluated by the double- exponential and Redlich- Peterson models, respectively. The maximum adsorption capacity of nano hybrid adsorbent was estimated to be 246.9 and 88.6 mg / g at 45 º C for Cu (II) and Ni (II) cations, respectively. Thermodynamic investigation indicated an endothermic and spontaneous adsorption for both metal cations; and adsorption was favored at higher temperature. The synthesized nano hybrid can be easily regenerated after five cycles of adsorption- desorption.
Keywords: Aminated Binary oxide, Chitosan, Casting method, Nanohybrid, Adsorption -
زمینه وهدف
بهینه سازی مخازن ویژه اطفاء حریق در شرایط بحران (زلزله) با تاکید بر استفاده از پساب تصفیه شده فاضلاب شهری به نحوی که مقدار آب لازم جهت اطفاء حریق پس از زلزله تامین گردد.
روش بررسیدراین تحقیق به منظور ارتقاء کیفیت پساب خروجی تصفیه خانه و امکان استفاده از آن به عنوان منبع آب آتشنشانی، از پساب تصفیه خانه فاضلاب شهرک غرب به عنوان واحد تحلیل استفاده شد. انجام آزمایش های کیفی بر روی نمونه های تهیه شده با ظروف 20 لیتر در آزمایشگاه دانشگاه تهران و در سال 99 صورت پذیرفت. به عبارت دیگر روش اجرای پژوهش حاضر آزمایشگاهی بوده است. ابزار جمع آوری اطلاعات در این پژوهش متشکل از pH متر، TDSسنج، اسپکتروفوتومترDR5000، کدورت سنج، راکتور حرارتی بوده است.
یافته هانتایج آنالیزهای کیفی بر روی پساب خام نشان داد که تعدادی از نمونه ها قابل استفاده به عنوان آب آتشنشانی نمی باشند. آزمایش ها نشان داد که پارمترهای pH، TDS، فسفات، کلراید، سولفات، میزان سختی کل، سیلیکا، جامدات معلق، هدایت الکتریکی آهن و منگنز با فرایند تصفیه بیولوژیکی در محدوده استفاده به عنوان منبع آب آتشنشانی قرار گرفته و تنها در یک نمونه به علت بالا بودن میزان COD این استاندارد برآورد نشده است. در همین راستا به علت عدم تطابق پارامترهای شیمیایی-فیزیکی با استاندارد استفاده مجدد از پساب، بر روی این پساب: الف) فرایند انعقاد و لخته سازی الکتریکی/ ته نشینی، به عنوان مرحله تصفیه تکمیلی و کمک گندزدا مورد بررسی قرار گرفت که نتایج کیفی این واحد تصفیه بعد از انجام گندزدایی با هیپوکلرید سدیم، میزان پارامترهای میکروبی شامل: کلیفرم مدفوعی، کل کلیفرم، تخم انگل نیز اندازه گیری گردید. نتایج فرایند انعقاد و لخته سازی الکتریکی با صفحات آهنی و فاصله 5 سانتی متری از هم با ولتاژ 5 آمپر تمامی نمونه ها استاندارد فیزیکی- شیمیایی و میکروبی آب آتشنشانی را برآورد کردند. ب) همچنین پساب خام در زمان های ماندهای 1، 2، 5، 10، 24، 48 و 72 ساعت در ظروف 20 لیتری نگهداری و تاثیر زمان ماند بر کیفیت این پساب اندازه گیری شد.
بحث و نتیجه گیرینتایج این آنالیزها نشان داد که تا زمان ماند 72 ساعت پارامترهای کیفی (به استثنای سختی و میزان سولفات) کاهش پیدا کردند. ولی به علت افزایش بو ناشی از افزایش غلظت سولفات در پساب با زمان ماند بیش از 72 ساعت به عنوان منبع آب آتشنشانی قابل استفاده نمی باشد.
کلید واژگان: استفاده مجدد، انعقاد و لخته سازی الکتریکی، تصفیه مجدد، آب آتشنشانیBackground and ObjectiveFreshwater scarcity is leading the world to research into the reuse and recycling of industrial wastewater.
Material and MethodologyIn this research, in order to improve the quality of the effluent of the treatment plant and the possibility of using it as a source of fire water, the effluent of the wastewater treatment plant of Gharb town was used as an analysis unit. On-site sampling and qualitative tests were performed on samples prepared in 20 liter containers in Tehran University Laboratory. In other words, the method of conducting the present study was laboratory. Data collection tools in this study consisted of pH meter, TDS meter, spectrophotometer DR5000, turbidimeter, and thermal reactor.
FindingThis research investigates on Electro-Coagulation and Hydraulic Retention time and the way that it effects on treated wastewater Quality, for so, 9 samples with 20 liters’ plastic pot has been taken and examined in different contact time including 1, 2, 5, 10, 24, 48, 72 hours. The results show that all goals parameters (pH, Total Dissolved Solid (TDS), Phosphate, chloride, Sulfate, total Hardness, Silica, suspended solid (SS), Iron (Fe) and Manganese (Mg) are in standard Range but there is in one sample the Chemical Oxygen Demand (COD) was not in standard Range. Also the experiment shows that all parameters concentration was decreased by time except Hardness and Sulfate which were increase. Also Biologic Parameters examined as well and they were on standard Range.
Discussion and ConclusionThe results show that the treated wastewater Quality was in Standard Range till 72th hours and after this time due to rapid increasing of Sulfate and increasing of its smell it not suitable for use as water source in firefighting. Further more 9 other samples had been examined after using Electro-coagulation as an advanced treatment and disinfection aid fallowing by Sodium hypochlorite disinfection, the result shows that COD is decreased and all parameters got better for reuse, especially Biological parameters.
Keywords: water reuse, Electro coagulation, Advanced Treatment, Water in Firefighting -
Heavy metal contamination has become a global issue. In this study, the concentrations of arsenic (As), lead (Pb), nickel (Ni), zinc (Zn), chromium (Cr), copper (Cu), and cadmium (Cd) in the air of the Tehran metropolis were measured. Also, cancer and non-cancer risk assessments were performed to quantify the rate and effect of infection on health. Sampling was done every month from April 2019 to March 2020 for one year. Sampling points in the whole city were determined based on Municipality 22 districts of Tehran. The concentrations of the studied heavy metals in nanogram per cubic meter ( /m3) showed the following order: Zn (106.22) > Pb (31.65) > Cu (16.38) > As (5.83) > Ni (5.77) > Cr (5.62) > Cd (5.36). The results indicate that in non-carcinogenic risk assessment, the hazard index (HQ) of As (8.20E+00), Ni (8.67E+00), Cr (1.14E+00), and Cd (1.13E+01), and the total hazard index (HI) of 2.94E+01 are above the safe level of 1, indicating the potential threat of non-carcinogenic diseases through the inhalation of air. According to USEPA guidelines, the risk of carcinogenicity is unacceptable for Cr, acceptable for As, Cd, and Ni, and without any significant health effects for Pb. The total carcinogenic risk of metals was 1.10E-02, being in the high-risk range. Therefore, exposure to heavy metals through air inhalation increases the risk of cancer and mortality, so 61 people annually suffer from various cancer types due to the inhalation of air. The Monte Carlo simulation uncertainty results also confirm those of non-carcinogenic and carcinogenic respiratory risk analysis of heavy metals in the air. The obtained results indicate the need for improving the air quality in Tehran needs and taking into account the health risks to humans via inhalation exposure to heavy atmospheric metals.
Keywords: Air pollution, Dispersion, Urban air, Monte Carlo simulation -
بتن به علت دارا بودن ویژگی های خاص، پرمصرف ترین ماده در صنعت ساخت و ساز بعد از آب است. اما فرآیند تولید سیمان پرتلند معایب عمده محیط زیستی به دنبال دارد که این مورد 8 درصداز انتشار CO2 جهانی (4 میلیارد تن در سال) را تشکیل می دهد. از این رو نیاز به استفاده از یک جایگزین برای سیمان های رایج (پرتلند) ضروری به نظر می رسد. در سال های اخیر ژیوپلیمر به عنوان یک عامل سیمانی جدید و دوستدار محیط زیست، جهت جایگزینی برای سیمان پرتلند مطرح شده است. ژیوپلیمرها، زنجیره ها یا شبکه هایی از مولکول های معدنی هستند که با پیوندهای کووالانسی اتصال یافته اند و از ترکیب دو بخش اصلی منبع آلومیناسیلیکاتی (مواد خام ثانویه) و محلول فعال کننده قلیایی، تشکیل می شوند. آن ها می توانند ویژگی های فنی برجسته ای همچون مقاومت مکانیکی بالا، مقاومت شیمیایی مناسب و یا مقاومت حرارتی بالایی را از خود نشان دهند. این مساله توسط تحقیقات مختلفی مستند شده است که عملکرد خوب ژیوپلیمرها، می تواند با استفاده از مواد خام ثانویه نظیر پسماندهای صنعتی مانند خاکستر بادی یا سرباره به دست آید. این موضوع، بیانگر توجه فراوان به این فناوری می باشد. استفاده از پسماند برای تولید ژیوپلیمر، نه تنها می تواند مشکل از بین بردن ضایعات را حل کند، بلکه مصرف مواد خام ثانویه را نیز کاهش می دهد. در این مقاله، مروری بر اثرات تولید ژیوپلیمر از دیدگاه محیط زیستی انجام می شود. علاوه بر این، محرک های حاکم بر اثرات اکولوژیکی ژیوپلیمرها، جهت ارایه ی راهنما برای توسعه ی ترکیبات ژیوپلیمری برای کاربردهای مختلف مورد بحث قرار می گیرد.
کلید واژگان: ارزیابی چرخه ی عمر، ژئوپلیمر، بتن، سیمان، پسماندConcrete is the most commonly used material in the construction industry after water because of its special properties. However, the production process of Portland cement has major environmental drawbacks, as it is responsible for 8% of global CO2 emissions (4 billion tons per year). Therefore, it seems necessary to use an alternative to conventional cements (Portland). In recent years, geopolymer has been introduced as a new and environmentally friendly cement agent to replace Portland cement. Geopolymers are chains or networks of mineral molecules linked by covalent bonds and consist of a combination of two main components, the aluminosilicate source (secondary raw material) and the alkaline activating solution. They can have excellent technical properties such as high mechanical strength, good chemical resistance or high thermal resistance. The fact that the good performance of geopolymers can also be achieved by using secondary raw materials such as industrial waste including fly ash or slag has been proven by various studies. This shows the great attention given to this technology. The use of waste to produce geopolymers can not only solve the problem of waste disposal, but also reduce the consumption of secondary raw materials. However, there is limited knowledge about the environmental consequences of geopolymer production. In this paper, an overview of the impacts of geopolymer production from an ecological perspective is presented. In addition, the drivers of the ecological impact of geopolymers are discussed to provide guidance for the development of geopolymer compounds for diverse applications.
Keywords: life cycle assessment, Geopolymer, Concrete, cement, Waste -
The use of seawater containing Reverse Osmosis effluent is very serious for the daily living of the coastal residents, especially for farmers. In this study, a one-year field test was carried out for electrical conductivity reduction of Persian Gulf seawater in Iran, during 2017 and 2018. The test was conducted in two filters each with a diameter 2.5 cm (or 0.025 m) and 18.5 cm (or 0.185 m). In the filters, crumb mineral mussel was used as one of the main components of filter materials. The minor components of filter materials were comprised of coarse-grained gravel, fine-grained activated carbon, and fine-grained sand. The well water as low-saline water for the background of seawater treatment and seawater as super-saline water were treated. The test was performed as the pilot, batch, and column design with three replicates. The volume of daily treated seawater and the efficiency of reduction of electrical conductivity and salinity were determined. The volume of treated seawater by each of the filters was at least 10 times the diameter of each of those. The maximum reduction efficiency of electrical conductivity and salinity in a filter with 2.5 cm (or 0.025 m) diameter was 97.09% (from 85.2 to 2.48 mS/cm or from 8.52 to 0.248 S/m) and it was 98.2% (from 61 to 1.1), respectively. Maximum reduction efficiency of the parameters in filter with 18.5 cm (or 0.185 m) diameter was 97.5% (from 84.8 to 2.12 mS/cm or from 8.48 to 0.212 S/m) and it was 97.69% (from 60.7 to 1.4), respectively. Electrical conductivity in outlet water from filters was less than 3 mS/cm (or 0.3 S/m), below the permissible limit recommended by World Health Organization and also the Iranian Department of Environment for agriculture and irrigation usage. Based on these results a non-continuous method seems promising in the biological growing phase in filters.
Keywords: Bio-filtration, Desalination, Electrical conductivity reduction, Seawater treatment -
Environmental Impact Assessment of Asaluyeh Gas Refinery Products Based on Blue Water Footprint MeasurementBackground
The current state of water resources in Iran and the process of governing them in recent years indicate the importance of demand management and water consumption reduction in all fields, such as agriculture, industry, service, and domestic. Suppose water consumption reduction or demand management are not applied, or accurate knowledge of freshwater consumption assessment is not acquired in various environmental fields due to dwindling water resources. In that case, it will be difficult or uneconomical for industrial production to provide fresh water in the near future. Furthermore, the adverse environmental impact of freshwater consumption on various industries and its recurrence will inevitably cause an imbalance in the ecosystem and result in many problems.
MethodsThis study analyzed eight parameters of environmental impact assessment through Life Cycle Assessment (LCA) after apprising blue water footprints in the production of methane, ethane, propane, butane, gas condensate, and sulfur at the processing units of Asalouyeh Gas Refinery by taking the essential items into account (consumed blue water, electricity consumption, and consumption of common and widely used chemicals in the production process).
ResultsThe results of the environmental impact assessment of producing each ton of the aforementioned products are as follows: Environmental impact of acidification: The greatest impact was left by gas condensate, which produced 5.086 kg of SO2, whereas the smallest impact was made by sulfur production with 0.813 kg. Environmental impact of eutrophication: The greatest impact with 0.476 kg of 4 - was left by methane production, whereas the smallest impact was made by sulfur production with 0.147kg of 4 - - . Environmental impact of global warming: The greatest impact was made by gas condensate, which produced 1140.161 kg of CO2, whereas the smallest impact was made by sulfur production, which produced 182.425 kg. Environmental impact of photochemical oxidation: The greatest impact was left by gas condensate, which produced 4.313kg of NMVOC, whereas the smallest impact was made by sulfur production, which produced 0.69 kg of NMVOC. Environmental impact of abiotic element depletion: This parameter is considered because of the very small quantities of software in all gas refinery products. Environmental impact of fossil fuel depletion: The greatest impact was left by gas condensate, which produced 85137.066 kg of MJ, whereas the smallest impact was made by sulfur production, which produced 13621.928 kg of MJ. Environmental impact of water scarcity: The greatest impact was left by gas condensate with 15906.544 m3, whereas the smallest impact was left by sulfur production with 2545.046 m3. Environmental impact of ozone layer depletion: The greatest impact was made by sulfur, which produced 8.121 kg of CFC11, whereas the smallest environmental impact, with a large difference from sulfur and a small difference in numerical values, was left by other refinery products.
ConclusionsThe results of measuring the blue water footprints in the production process revealed that gas condensate consumed the largest amount of water and sulfur consumed the smallest.
Keywords: Assessment of Environmental Impacts, Gas Refinery, Bluewater, Water Footprint -
امروزه ورود آنتی بیوتیک ها به منابع آبی به علت گستردگی مصرف، سمی بودن، ایجاد مقاومت دارویی و اثرات پایدار به عنوان یکی از آلاینده های مهم در محیط به شمار می روند. هدف از این پژوهش کارایی فرایند اکسیداسیون پیشرفته منوپرسولفات سدیم فعال شده با سرباره صنایع فولاد در حضور اشعه ماورای بنفش برای حذف آنتی بیوتیک تتراسایکلین از محیط های آبی و پساب بود. در این پژوهش اثر متغیرهای pH، دمای محلول، مدت زمان واکنش، غلظت اولیه آنتی بیوتیک ها، غلظت منوپرسولفات سدیم و شدت اشعه ماورای بنفش بر کارایی فرایند بررسی شد. غلظت آنتی بیوتیک تتراسایکلین توسط دستگاه کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا اندازه گیری شد. در این پژوهش و در شرایط بهینه و در زمانی که غلظت منوپرسولفات سدیم 2 میلی مولار، pH برابر 2، میزان یون های آهن موجود در سرباره صنایع فولاد 4/0 گرم در لیتر، شدت اشعه ماورای بنفش 8 وات و در مدت زمان 60 دقیقه کارایی حذف آنتی بیوتیک تتراسایکلین، COD و TOC به ترتیب برابر با 98، 8/61، 9/48 درصد و مقدار معدنی سازی بیشتر از 55 درصد به دست آمد. میزان حذف آنتی بیوتیک تتراسایکلین رابطه مستقیمی با غلظت یون های آهن، منوپرسولفات سدیم، شدت اشعه ماورای بنفش و درجه حرارت داشت، در حالی که با افزایش مقدار pH از 2 به 10 میزان بازدهی فرایند از 98 درصد به 46 درصد و با افزایش غلظت اولیه آنتی بیوتیک تتراسایکلین از 5 به 50 میلی گرم در لیتر میزان حذف آنتی بیوتیک از 86 درصد به 47 درصد کاهش یافت. در این پژوهش مشخص شد فرایند اکسیداسیون پیشرفته منوپرسولفات سدیم فعال شده با سرباره صنایع فولاد در حضور اشعه ماورای بنفش یک روش مناسب با کارایی موثر برای غلظت زیاد آنتی بیوتیک های موجود در یک نمونه فاضلاب واقعی است.
کلید واژگان: اکسیداسیون پیشرفته، سرباره صنایع فولاد، آنتی بیوتیک تتراسایکلین، پساب بیمارستانیToday, antibiotics are known as one of the major environmental pollutants, particularly of water, due to their widespread use, toxicity, causing drug resistance and their lasting effects. This study was designed to evaluate the efficiency of the advanced oxidation process of sodium monopersulfate activated with steel industry slag in the presence of ultraviolet rays aimed at eliminating the tetracycline antibiotic from aqueous and effluent media. We examined the effect of the variables of pH, solution temperature, reaction time, initial concentration of antibiotics, sodium monopersulfate concentration, and the UV ray intensity on the process efficiency. A high-performance liquid chromatography machine was used to measure the concentration of the tetracycline antibiotic. According to the study results, under optimal and certain conditions (sodium monopersulfate: 2 mM, pH: 2, iron ions level in the steel industry slag: 0.4 g/L, UV intensity: 8 watts) and during 60 minutes, the elimination efficiency rates of tetracycline antibiotic, COD, and TOC were obtained as 98%, 61.8%, and 48.9%, respectively, with a mineralization level higher than 55%. The rate of tetracycline antibiotic removal was directly related to the concentrations of iron ions, sodium monopersulfate, UV intensity, and the temperature, while increasing the pH from 2 to 10 decreased the process efficiency from 98% to 46%; and enhancing the initial concentration of tetracycline antibiotic from 5 to 50 mg/L also reduced the removal rate of the antibiotic from 86% to 47%. The research revealed that the advanced oxidation process of sodium monopersulfate activated by steel industry slag in the presence of ultraviolet rays can be used as a proper method with effective efficiency to eliminate the high concentration of antibiotics found in a real sewage sample.
Keywords: Advanced oxidation, Steel Industry Slag, Tetracycline Antibiotic, Hospital Effluent -
زمینه و هدف
شبکه های توزیع آب به علت گستردگی و در دسترس بودن، مستعد وقوع حملات تروریستی از طریق تزریق مواد سمی هستند. پژوهش حاضر با هدف کاربرد شبکه عصبی غیر نظارت شونده نگاشت خود سامان یا Self-Organizing Map (SOM) در تشخیص گستره آلودگی تعمدی سم آرسنیک در شبکه توزیع آب شهری تهران صورت گرفت.
روش بررسی:
بدین منظور، ابتدا وضعیت هیدرولیکی موجود شبکه توزیع آب تحت پوشش مخزن شماره 4 تهران به عنوان پایلوت مدل سازی شد. سپس سناریوهای محتمل تزریق آلاینده آرسنیک در نقاط مختلف شبکه توزیع آب با استفاده از تحلیل کیفی شبکه و کاربرد تحلیلگر EPANET و با کدنویسی در محیط نرم افزار R نگارش شدند. برای یافتن گستره آلودگی به ازای تزریق آرسنیک در زمان ها و مکان های مختلف در شبکه توزیع آب، از شبکه SOM استفاده شد.
یافته ها:
میزان غلظت آلودگی در یک نقطه مشخص با گذشت زمان کاهش یافته و میان زمان و غلظت، همبستگی بالایی وجود دارد. همچنین، گستره آلودگی وابسته به میزان مصرف مشترکین و به تبع آن، ساعت تزریق آلودگی است. روش توسعه یافته در پژوهش حاضر 91 درصد با واقعیت تطابق دارد و با سرعت بالا قادر به مشخص نمودن گستره آلودگی در شبکه توزیع آب است.
نتیجه گیری:
تکنیک SOM می تواند به عنوان تکمیل کننده سیستم پایش کیفیت آب و تشخیص آلودگی در شبکه توزیع آب شهری مورد استفاده قرار گیرد تا در کوتاه ترین زمان ممکن، به عنوان جایگزین مدل سازی کمی-کیفی شبکه توزیع آب، گستره آلودگی را در هنگام تشخیص آلودگی احتمالی مشخص نماید.
کلید واژگان: شبکه توزیع آب، تحلیل هیدرولیکی، هوش مصنوعی، نگاشت خود سامانBackground and ObjectiveWater distribution networks are prone to terrorist attacks by injecting toxic substances, due to their vastness and availability. The main objective of this paper was detecting the extent of intentional pollution in the urban water distribution network by self-organizing map (SOM).
Materials and MethodsThe existing hydraulic condition of the water distribution network covered by reservoir No. 4 in Tehran was modeled as a pilot. Possible injection scenarios of contamination in different parts of the water distribution network were performed using qualitative analysis of the water distribution network, using the EPANET analyzer engine and coding in R software environment. Artificial neural network of SOM was used to find the contamination range for the injection of arsenic at different times and places in the distribution network.
ResultsThe concentration of contamination at a certain point decreased over time and a high correlation was observed between time and concentration. The extent of contamination depended on the consumption of subscribers and consequently, the time of contaminat injection. The results of the artificial neural network model showed that the method developed in this research was 91% accurate and was able to determine the extent of contamination in the water distribution network at high speed.
ConclusionSOM can be used as a complement to the water quality monitoring and pollution detection system in the urban water distribution network to determine the extent of pollution when detecting potential pollution in the shortest possible time, and as an alternative to quantitative-qualitative modeling of the water network.
Keywords: Water distribution network, Hydraulic analysis, Artificial intelligence, Self-organizing map -
مقدمه و هدف
امروزه، در بین مسایل مختلفی که بعنوان منابع آلوده کننده بشمار میروند، پلاستیک ها و مشتقات آن در جایگاه خاصی قرار دارد. بخش اعظمی از این پلاستیک ها در ابعاد میکرو و نانو میباشند. یکی از مهمترین منابع انتقال میکروپلاستیک ها، تصفیه خانه های فاضلاب هستند که مقدار زیادی از این ذرات که در فرایند تصفیه حذف نشده اند، وارد محیط های پذیرنده می شوند. هدف از این تحقیق، ابتدا تعیین روش بهینه شناسایی و استخراج ذرات از فاضلاب جهت شمارش و سپس بررسی میزان حذف در فرآیند تصفیه و همچنین مشخص کردن میزان ذرات خروجی از تصفیه خانه می باشد.
روش کارنمونه گیری از ورودی و خروجی تصفیه خانه فاضلاب که در استان مازندران قرار دارد، بطور فصلی و در سه فصل بهار، تابستان و پاییز انجام گرفت تا مشخص گردد در چه فصلی از سال، میزان میکروپلاستیک های موجود در فاضلاب افزایش و یا کاهش می یابد. همچنین روش استخراج و شناسایی بر اساس عملیات اسیدشویی و بر پایه ایجاد اختلاف چگالی بوده که با بهینه سازی و نوآوری، نتیجه مطلوبی را به همراه داشته است.
یافته هابا استفاده از این روش مقدار میکروذرات و میکروفیبرها به همراه اندازه و شکل ذره مشخص گردید و تعیین شد که فرآیند معمول تصفیه خانه تا چه حد قادر به جداسازی میکروپلاستیک ها از فاضلاب میباشد. فرآیند تصفیه خانه بطور میانگین میتواند 95 درصد از ذرات را جدا کند و این به این معناست که 5 درصد ذرات باقیمانده به همراه پساب خارج شده و وارد محیط های آبی میشود.
نتیجه گیریدر نهایت با توجه به تحقیق، مشخص گردید روش آزمایشگاهی تعیین شده، می تواند تا حد بسیار مطلوبی اقدام به شناسایی و استخراج میکروپلاستیک ها در اندازه های بسیار ریز نماید. همچنین تعیین پارامترهای مناسب حجم مایع، نمک مصرفی و استفاده از آهن دوظرفیتی افزایش راندمان را نسبت به روش های دیگر به همراه داشته و باعث شناسایی ذرات کوچکتری نسبت به تحقیقات گذشته گردید.
کلید واژگان: میکروپلاستیک، تصفیه خانه فاضلاب، واکنشهای شیمیایی، اختلاف چگالی، جداسازیToday, plastics have a special place among the various issues that are considered as sources of pollution. Most of these plastics are in the dimensions of Micro and Nano. One of the most important sources of Microplastics transfer is wastewater treatment plants, where a large amount of these particles, which are not removed in the treatment process, enter the receiving environment. The purpose of this study is to first determine the optimal method of identifying and extracting particles from wastewater for counting and then to investigate the amount of removal and also to determine the amount of particles leaving the treatment plant.Sampling of inlet and outlet of wastewater treatment plant located in Mazandaran province was done seasonally in three seasons of spring, summer and autumn to determine in which season of the year, the amount of microplastics in wastewater increases or decreases. Also, the extraction and identification method is based on acid washing operation and based on creating a density difference, which has resulted in a favorable result with optimization and innovation.Using this method, the amount of Microparticles and microfibers along with the size and shape of the particle was determined and it was determined to what extent the normal treatment process is able to separate Microplastics from wastewater. The treatment plant can remove an average of 95% of the particles, which means that the remaining 5% of the particles are removed with the effluent and enter the aqueous environment.Finally, it was found that the determined laboratory method can identify and extract Microplastics in very small sizes to a very desirable extent. Also, determining the appropriate parameters of liquid volume, salt consumption and the use of dual capacity iron increased the efficiency compared to other methods and led to the identification of smaller particles than previous research.
Keywords: Microplastics, Wastewater Treatment Plant, chemical reactions, density difference, separation -
پیامد تجمع فلزات سنگین در محیط زیست خیلی نگران کننده است. یکی از روش های پالایش فلزات سنگین در خاک، استفاده از کلات کننده هایی نظیر اسید های آلی می باشد. هدف از این مطالعه، ارزیابی پتانسیل اسید سیتریک و اسید تارتاریک برای پالایش فلزات سنگین Ni، Pb، Cu، Zn و Cd از خاک های آلوده و توزیع شکل های مختلف این فلزات سنگین و تحرک آنها می باشد. در این مطالعه، شش نمونه از خاک های آلوده شهرک صنعتی چرمشهر واقع در شهرستان ورامین، از عمق صفر تا 15 سانتی متر تهیه گردید. از غلظت 05/0 مولار اسید سیتریک و اسید تارتاریک با نسبت یک به 25 خاک به مایع برای شستشوی فلزات سنگین، استفاده شد. به منظور برآورد توزیع فلزات سنگین Ni، Pb، Cu، Zn و Cd از اجزای مختلف خاک، از روش استخراج متوالی استفاده گردید. اجزای خاک شامل F1 (جزء تبادلی)، F2 (پیوند یافته با کربنات)، F3 (پیوند یافته با اکسیدهای منگنز و آهن)، F4 (پیوند یافته با مواد آلی) وF5 (جزء باقیمانده)، مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج این مطالعه، نشان داد جزء باقیمانده نقش مهمی در نگهداشت فلزات سنگین در خاک ایفا می کند. Cu و Zn دارای الگوی توزیع یکسان در بین اجزای مختلف خاک بودند. Pb و Cd نیز پیوند قویتری با جزء اکسید های آهن- منگنز داشتند. توزیع فلزات سنگین بین اجزای مختلف خاک ها، قبل و بعد از شستشو با اسید سیتریک و اسید تارتاریک مقایسه شد. اسید سیتریک درصد بیشتری از فلزات سنگین را در مقایسه با اسید تارتاریک رهاسازی نمود. اسید سیتریک باعث رها سازی 55/45 درصد روی، 04/31 درصد سرب، 64/35 درصد نیکل، 7/48 درصد مس و 2/37 درصدی کادمیم گردید. میزان رهاسازی روی به میزان 42/3 درصد، سرب به میزان 15/16درصد، نیکل به میزان 34/26 درصد، مس به میزان 93/28 درصد و کادمیوم به میزان 76/18 درصد نیز توسط اسید تارتاریک گزارش شد. فاکتور تحرک فلزات سنگین Pb، Cu و Cd در خاک آلوده بیش از 10 درصد مشاهده گردید. فاکتور تحرک هر پنج فلز سنگین پس از شستشو با اسید سیتریک و اسید تارتاریک، زیر 10 درصد محاسبه شد. بر اساس نتایج این مطالعه، اسید سیتریک و اسید تارتاریک نقش قابل تاملی در رها سازی فلزات سنگین دارند و استفاده از این اسید ها برای پالایش فلزات سنگین از خاک های آلوده، توصیه می شود.کلید واژگان: فلز سنگین، اسید سیتریک، اسید تارتاریک، استخراج متوالی، فاکتور تحرکThe accumulation of heavy metals in the soil is a serious environmental problem. One of the heavy metals remediation methods from contaminated soils is the use of chelating agents, particularly organic acids. The aim of this study was to evaluate the potential of citric acid, and tartaric acid for the Cd, Zn, Cu, Pb, Ni mobility and distribution in the contaminated soils. Accordingly, soil samples were collected from contaminated soils of Charmshar Industrial Park located in Varamin city. Six samples were collected from surface (0-15 cm) in 2019. Contaminated soils were washed using 0.05M citric acid and tartaric acid using a soil: liquid ratio of 1:25. In order to understand the distribution of Zn, Pb, Cu, Ni, and Cd in soils before and after washing, a sequential extraction procedure was applied. Accordingly, five chemical fractions of the studied heavy metals were defined: exchangeable (F1), carbonate (F2), organic (F3), Fe-Mn oxide (F4) and residual (F5). Residual forms were the most important for the retention of all heavy metals. Zn and Cu had the same distribution and fractionation pattern. Cd and Pb had a strong affinity for the Fe-Mn oxide fraction. The washing efficiency varied in the order: Citric Acid˃Tartaric Acid. Citric acid removed 45.55% Zn, 31.04% Pb, 35.64% Ni, 48.7% Cu and 37.2%. Tartaric acid showed extraction efficiency of 3.42% Zn, 16.15% Pb, 26.34% Ni, 28.93% Cu and 18.76% Cd. The Cu, Cd and Ni mobility factor were observed higher than 10 %. The mobility factor for five heavy metals calculated less than 10 %, after washing by citric acid and tartaric acid. The results of this study showed that citric acid and tartaric acid have a deleterious role in the release of heavy metals, and using theses acids is recommended to contaminated soil remediation.Keywords: heavy metal, citric acid, Tartaric Acid, sequential extraction, Mobility Factor
-
توسعه سریع فناوری های پیشرفته در دنیا باعث افزایش تاثیرگذاری در تجمع هر روزه فلزات سنگین در زندگی روزمره از طریق فاضلاب می شود. تماس طولانی مدت بدن انسان با فلزات سنگین منجر به ابتلا به انواع عفونت ها و بیماری ها می شود. از دیدگاه محیط زیستی و اقتصادی، جذب، فرآیند قابل قبولی است که می تواند در تصفیه فاضلاب مورد استفاده قرار گیرد. با این حال، استفاده از جاذب های پذیرفته شده و پرهزینه کربن فعال باعث شده است تا بدنبال جایگزینی مناسب برای کربن فعال باشند. مطالعات بسیاری در مورد خواص فیزیکی وشیمیایی ژیوپلیمر صورت گرفته است که باعث جلب توجه ،جهت جایگزینی با کربن فعال در تصفیه فلزات سنگین شده است. در این مقاله تلاش شده است که براساس شواهد علمی ،جذب فلزات سنگین با استفاده از ژیوپلیمر مورد بررسی قرار گیرد.
کلید واژگان: فلزات سنگین، فاضلاب، کربن فعال، ژئوپلیمرThe rapid development of advanced technologies in the world increases the impact on the daily accumulation of heavy metals in daily life through wastewater. Long-term contact of the human body with heavy metals leads to a variety of infections and diseases. From an environmental and economic perspective, adsorption is an acceptable process that can be used in wastewater treatment. . However, the use of accepted and costly activated carbon adsorbents has led them to look for a suitable alternative to activated carbon. Many studies have been conducted on the physical and chemical properties of geopolymers, which have attracted attention to the replacement of activated carbon in the treatment of heavy metals. In this paper, based on scientific evidences, the absorption of heavy metals using geopolymer is investigated.
Keywords: heavy metals, Wastewater, Activated carbon, Geopolymer -
در طراحی پارک های صنعتی اکولوژیک سعی بر آن است خود پالایندگی سیستم بهوسیله مکانیزم های تعریف شده به حداکثر برسد تا نخست آلودگی های تولید شده توسط صنایع کاهش یابد و همچنین تولیدات فرعی حاصل از فرآیندهای صنعتی مورد استفاده مجدد قرار گیرد. با توجه به آسیب پذیری بالای بخش ساحلی، تنوع گونه ای و توالی سریع در منطقه، بهره گیری از شیوه های محیط زیستی در محیط اطراف نیروگاه شهید سلیمی (نکاء) امری اجتنابناپذیر است. هدف از انجام این پژوهش محاسبه و مدلسازی پراکنش آلایندههای SO2, NOx است تا بهصورت فصلی و سالیانه با استفاده از نرم افزار ADMS در غالب لایه های GIS نمایش داده شود و محاسبه دبی جرمی SO2 و NOx برحسب gr/sec و همچنین آنالیز دود خروجی دودکش نیروگاه به تفکیک سوخت مصرفی در فصول سرد و گرم سال است تا به معیارهای طراحی اکوپارک صنعتی در محدوده مورد مطالعه دست یافت. نتایج نشان داد که در نیروگاه نکا میانگین غلظت گاز NOx در واحد بخار μg/m3 304 و در واحد سیکل ترکیبی μg/m3 75/77 و همچنین میانگین SO2 در واحد بخار μg/m3 25/267 در طول سال است که هیچکدام از استانداردهای WHO و استانداردهای هوای پاک اروپایی را رعایت نمی کند.
کلید واژگان: طراحی اکوپارک صنعتی، نیروگاه شهید سلیمی نکا، پراکنش آلاینده، مدل سازی، دود خروجیIn designing ecological industrial parks, an attempt is to maximize the self-purification of the system by defined mechanisms in order to reduce the pollution produced by industries first and then, to reuse the by-products of industrial processes. Due to the high vulnerability of the coastal sector, species diversity and rapid sequence in the region, the use of environmental methods in the environment of shahid salimi powerplant (Neka) is inevitable. The purpose of this study is to calculate and model the distribution of SO2, NOx pollutants to be displayed seasonally and annually using ADMS software in the form of GIS layers and to achieve the design criteria of an eco- industrial park in the study area, the mass flow of SO2 and NOx is calculated in gr/sec and also the flue smoke of the powerplant fuel consumption is analyzed in cold and hot seasons of the year separately. The results showed that in Neka power plant, the average concentration of NOx gas per unit of steam is 304 μg/m3 and in combined cycle unit is 77.75 μg/m3 and also the average concentration of SO2 per unit of steam is 267.25 μg/m3 during the year which does not meet any of WHO and European clean air standards.
Keywords: Eco-industrial park design, Shahid salimi Neka powerplant, Pollutant distribution, Modeling, Exhaust smoke
- 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.