فهرست مطالب

  • سال پنجم شماره 2 (زمستان 1396)
  • تاریخ انتشار: 1396/12/28
  • تعداد عناوین: 8
|
  • سعید احمدزاده *، مریم دولت آبادی صفحات 99-112
    زمینه و هدف
    دیازینون یکی مهم ترین آفت کش هایی است که به طور گسترده در کشاورزی مورد استفاده قرار می گیرد. از آن جایی که این ترکیبات، مقاوم به تجزیه بیولوژیکی هستند ورود آن ها به منابع آبی به یک مشکل زیست محیط جدی تبدیل شده است لذا در این مطالعه با فرایند اکسیداسیون پیشرفته الکتروفنتون به بررسی پارامترهای موثر در حذف دیازینون از آبهای زیر زمینی پرداخته خواهد شد.
    مواد و روش ها
    این مطالعه به صورت تجربی و در مقیاس آزمایشگاهی صورت پذیرفت و تاثیر پارامترهای عملیاتی مهم از جمله غلظت اولیه دیازینون (mg.L-130-1)، pH محلول (9-3)، دانسیته جریان (mA.cm-210-1)، زمان واکنش (min15-2) و مقدار پر اکسید هیدروژن (μL.L-1100-20) مورد بررسی قرار گرفت. بهینه سازی توسط نرم افزار طراحی آزمایش و از روش سطح پاسخ و تحلیل مدل پیشنهادی به روش آنالیز واریانس صورت پذیرفت.
    یافته ها
    راندمان حذف دیازینون تحت شرایط بهینه شامل غلظت اولیه دیازینون mg.L-1 88/6، pH برابر با 3، زمان 10 دقیقه، دانسیته جریان mA.cm-2 18/8 و میزان پر اکسید هیدروژن μL.L-1 78/83 برابر با 5/98 در صد تعیین شد؛ و در این شرایط میزان مصرف انرژی برابر با kWh.m-3 524/0 می باشد. همچنین میزان غلظت دیازینون در آب زیرزمینی μg.L-1 053/0±934/0 اندازه گیری شد که مقدار آن بعد از اعمال فرایند الکتروفنتون تحت شرایط بهینه به صفر رسید.
    نتیجه گیری
    بر اساس نتایج به دست آمده فرایند الکتروفنتون یک تکنیک کارامد جهت حذف دیازینون و همچنین سایر ترکیبات آلی مقاوم به تجزیه بیولوژیکی از منابع آبی می باشد.
    کلیدواژگان: دیازینون، الکتروفنتون، تجزیه، روش سطح پاسخ، اکسیداسیون پیشرفته
  • صدیقه عباسی * صفحات 113-122
    زمینه و هدف
    با توجه به افزایش روزافزون صنایع مختلف از جمله صنایع رنگرزی، کاهش میزان مواد آلاینده موجود در پساب این صنایع مورد تاکید سازمان حفاظت از محیط زیست می باشد. بنابراین هدف اصلی این مطالعه حذف آلاینده آلی متیل اورنژ از محیط های آبی با روش فوتوکاتالیست با استفاده از نانوذرات اکسید روی می باشد.
    مواد و روش ها
    سینتیک واکنش اکسیداسیون فتوکاتالیستی متیل اورانژ با استفاده از نانوذرات ZnO و همچنین هیبرید شامل نانولوله های کربنی چنددیواره آرایش یافته با مقادیر متفاوت از نانوذرات ZnO مورد بررسی قرار گرفت. تاثیر زمان تابش دهی (بین 5 تا 30 دقیقه) و غلظت فتوکاتالیست ها ( 1/0، 2/0 و 5/0 درصد وزنی) بر روی سینتیک واکنش تجزیه متیل اورانژ بررسی گردید.
    یافته ها
    سینتیک واکنش حذف آلاینده متیل اورانژ با استفاده از نانوذرات ZnO و همچنین هیبریدهای سنتز شده ، شبه درجه اول می باشد. ثابت سرعت واکنش تجزیه متیل اورانژ با استفاده از نانوذرات ZnO نسبت به هیبرید های مورد بررسی کمتر می باشد که نشان دهنده کم بودن سرعت واکنش در محلول حاوی ZnO می باشد. همچنین با توجه به نتایج حاصل شده مشاهده می گردد که اتصال نانوذرات ZnO بر روی نانولوله های کربنی سبب افزایش سرعت واکنش نسبت به نانوذرات منفرد ZnO می شود. افزایش میزان نانوذرات آرایش یافته بر روی سطح نانولوله های کربنی نیز ثابت سرعت تجزیه آلاینده را افزایش می دهد.
    نتیجه گیری
    با توجه به نتایج حاصل شده سرعت تجزیه متیل اورانژ با اتصال و افزایش میزان نانوذرات ZnO بر روی سطح خارجی نانولوله های کربنی افزایش می یابد. بنابراین با این تکنیک می توان تجزیه آلاینده های موجود را تسریع نمود.
    کلیدواژگان: سینتیک، فتوکاتالیست، نانوذرات ZnO، هیبرید، نانولوله کربنی
  • رضا شکوهی، مهدی سالاری، حسین فرجی، ابوالفضل عرب کوهسار *، روح الله ترکشوند صفحات 123-132
    زمینه و هدف
    رنگزاها به علت داشتن ساختاری چند حلقوی و سمی، توانایی بالای در ایجاد اثرات حاد و مزمن در صورت مواجهه با انسان دارند. در این مطالعه حذف اسید گرین 3 از محلول آبی توسط روش UV/H2O2 مورد مطالعه قرار گرفت.
    روش بررسی
    مطالعه حاضر از نوع تجربی- کاربردی می باشد. پارامترهای pH در مقادیر 3، 7 و 11، زمان تماس در مقادیر 5، 15، 30، 45 و 60 دقیقه، دوز H2O2 در مقادیر 10، 30 و 50 میلی گرم در لیتر و غلظت اسید گرین 3 در مقادیر 50، 100 و 150 میلی گرم در لیتر جهت تعیین مقادیر بهینه مورد مطالعه قرار گرفت. از فتوراکتور با حجم 2 لیتر جهت تولید پرتو UV و از دستگاه اسپکتروفوتومتر مدل DR5000 برای سنجش رنگ باقی مانده استفاده شد. برای تعیین میزان اکسیداسیون، از آزمایش تعیین اکسیژن مورد نیاز شیمیایی(COD) مورد نیاز براساس روش5220C (کتاب استاندارد متد) استفاده شد.
    یافته ها
    نتایج نشان داد که زمان تماس 60 دقیقه، 7=pH، غلظت اسید گرین 50 میلی گرم در لیتر و H2O2 با دوز 30 میلی گرم در لیتر بعنوان شرایط بهینه می باشد و در این شرایط راندمان حذف رنگ و COD به ترتیب 97 و 85 درصد بدست آمد.
    نتیجه گیری
    در این مطالعه مشاهده شد که پارامترهای زمان تماس، pH، غلظت اولیه رنگ و دوز H2O2 دارای تاثیر قابل توجه ای درحذف رنگ توسط روش UV/H2O2 دارند. با توجه به نتایج قابل قبول UV/H2O2 در اکسیداسیون رنگ و COD، می توان از این روش بعنوان یک فرآیند مطمئن جهت حذف اسید گرین 3 از فاضلاب های صنعتی استفاده شود.
    کلیدواژگان: اکسیداسیون پیشرفته، پرتو فرابنفش، پراکسید هیدروژن، اسید گرین 3، محلول آبی
  • محمدرضا سمرقندی، عبدالله درگاهی، علیرضا رحمانی، قربان عسگری، قباد احمدی دوست * صفحات 133-146
    زمینه و هدف
    آنتی بیوتیک ها جهت درمان بیماری یا بعنوان محرک رشد، مصرف می شوند. حضور ترکیبات دارویی به شکل اصلی یا متابولیزه شده در محیط های آبی، به دلیل ایجاد مقاومت باکتریایی باعث افزایش نگرانی شده است. روش های مختلفی جهت حذف آنتی بیوتیک ها مورد بررسی قرار گرفته است. در این میان فرایند های اکسیداسیون پیشرفته به دلیل سهولت کاربرد، اقتصادی بودن و کارایی بالا امروزه توجه زیادی را به خود معطوف داشته اند. لذا هدف از این مطالعه، بررسی نقش دی اکسید سریم بر کارایی فرایند توام UV/AC+ZnOبه عنوان یک فرایند اکسیداسیون پیشرفته در حذف سفازولین از محلول های آبی می باشد.
    مواد و روش ها
    این مطالعه از نوع تجربی بوده که در یک محفظه واکنش منقطع، به حجم مفید یک لیتر انجام گرفت. در این فرایند تاثیر پارامترهای pH اولیه محیط (3-9)، غلظت اولیه سفازولین (20-200 میلی گرم در لیتر)، غلظت فتوکاتالیزر اصلاح شده (20-100 میلی گرم در لیتر)، زمان واکنش (10-60 دقیقه) و دوز CeO2 (200-20 میلی گرم در لیتر) مورد بررسی قرار گرفت. پایلوت مورد استفاده از یک لامپ کم فشار جیوه ای با توان پرتو تابی 55 وات درون محفظه استیل بهره مند بود.
    یافته ها
    نتایج آزمایشات نشان داد که بیشترین کارایی حذف آنتی بیوتیک سفازولین در فرایند UV/AC+ZnO، در شرایط بهینه 3= pH، زمان تماس 60 دقیقه، غلظت اولیه ی محلول سفازولین برابر با 100 میلی گرم بر لیتر و غلظت فتوکاتالیزرو اصلاح شده 1/0گرم بر لیتر، برابر با 96% می باشد. که با تغییر هر یک از پارامترهای دخیل از حدود بهینه، کارایی فرایند تغییر پیدا نمود. همچنین نتایج نشان داد که با افزایش غلظت CeO2 راندمان حذف آنتی بیوتیک مورد بررسی کاهش پیدا کرد بطوریکه با افزایش غلظت CeO2 از 20 به 200 میلی گرم بر لیتر راندمان حذف انتی بیوتیک سفازولین از 91 به 76 درصد کاهش پیدا کرد.
    نتیجه گیری
    این فرایند دارای کارایی مناسبی در حذف سفازولین می باشد و می توان از این فرایند برای کاهش بار آلودگی فاضلاب بیمارستانی و صنایع تولید کننده قبل از ورود به واحدهای تصفیه متداول یا همچنین قبل از تخلیه نهایی پساب های حاوی سفازولین استفاده نمود. این فرایند بدلیل عدم تولید مواد دفعی مانند لجن، فرایندی قابل توجه در راستای تصفیه آلاینده های آلی مقاوم و فرایند دوستدار محیط زیست می باشد.
    کلیدواژگان: تجزیه فتوکاتالیستی، آنتی بیوتیک، CeO2، کربن فعال، اکسید روی، محلول های آبی
  • امیرحسین بقایی * صفحات 147-156
    زمینه و هدف
    با توجه به اهمیت استفاده از سبزیجات سالم، کنترل غلظت عناصر سنگین جهت حفظ سلامتی مصرف کننده حائز اهمیت است. این پژوهش با هدف بررسی اثر زغال زیستی باگاس نیشکر و ورمی کمپوست زباله شهری بر تغییر ضریب خطرپذیری کادمیوم ناشی از مصرف گوجه فرنگی انجام گرفت.
    مواد و
    روش
    تیمارهای آزمایشی شامل کاربرد 0، 5 و 10 تن در هکتار ورمی کمپوست زباله شهری غنی شده با 0 و 5 درصد وزنی زغال زیستی باگاس نیشکر در خاکی با مقادیر 0، 10، 20 و30 میلی گرم کادمیوم در کیلوگرم و گیاه مورد نظر گوجه فرنگی بوده است. غلظت کادمیوم میوه گیاه با دستگاه جذب اتمی اندازه گیری شد. ضریب خطرپذیری به بیماری های غیر سرطانی با استفاده از فرمول ارایه شده توسط سازمان محیط زیست آمریکا محاسبه شد.
    یافته ها
    کاربرد 10 تن در هکتار ورمی کمپوست زباله شهری در خاک آلوده به 30 میلی گرم کادمیوم در کیلوگرم خاک باعث کاهش 25 درصدی در مقدار کادمیوم میوه گوجه فرنگی شد، این در حالی است که میزان جذب روزانه کادمیوم حاصل از مصرف گوجه فرنگی و پتانسیل خطرپذیری کادمیوم به بیماری های غیر سرطانی نیز به ترتیب 27 و 22 درصد کاهش یافت.
    نتیجه گیری
    نتایج این پژوهش حاکی از آن است که کاربرد ورمی کمپوست زباله شهری لنجان و زغال زیستی باگاس نیشکر توانسته است با کاهش غلظت کادمیوم میوه گوجه فرنگی باعث کاهش میزان جذب روزانه کادمیوم از طریق مصرف گوجه فرنگی شود که این می تواند نکته مثبتی در کاهش خطرپذیری کادمیوم به بیماری های غیر سرطانی همزمان با مصرف گوجه فرنگی شود.
    کلیدواژگان: کادمیوم، گوجه فرنگی، ارزیابی خطرپذیری، ورمی کمپوست زباله شهری
  • ثمر مرتضوی *، مسعود حاتمی منش صفحات 157-172
    زمینه و هدف
    آلودگی بوم سازگان های آبی به فلزات سنگین یکی از خطرات و تهدیدهای مهم سلامت جامعه انسانی و زنجیره غذایی محسوب می شود. در این راستا در پژوهش حاضر غلظت فلزات سنگین سرب، کروم، مس و روی در رسوب و گیاه آبزی خوراکی (Nasturtium microphyllum) به منظور ارزیابی اثرات و خطر اکولوژیکی آنها مورد اندازه گیری قرار گرفت.
    مواد و روش ها
    جهت سنجش غلظت فلزات 8 ایستگاه در طول رودخانه انتخاب و در هر ایستگاه 3 نمونه از رسوب و گیاه برداشت شد. پس از آماده سازی و هضم اسیدی نمونه ها، غلظت فلزات مذکور با استفاده از دستگاه جذب اتمی تعیین گردید.
    یافته ها
    متوسط کل غلظت فلزات کروم، سرب، مس و روی در رسوبات به ترتیب به میزان (02/0±33/10 > 10/1±35/13 >13/6±2/33 > 13/4±02/44) میلی گرم بر کیلوگرم بدست آمد. یافته ها نشان داد بار آلودگی و خطر اکولوژیکی فلزات سنگین منطقه در طبقه خطر پایین قرار دارد. همچنین خطر محیط زیستی فلزات به صورت (کروم > روی> سرب> مس) ارزیابی گردید. نتایج غلظت فلزات در اندام های مختلف گیاه (Nasturtium microphyllum) نیز نشان داد بیشترین میانگین غلظت تجمع یافته برای هر فلز به ترتیب در ساقه، ریشه و برگ وجود دارد.
    نتیجه گیری
    براساس نتایج حاصل وضعیت آلودگی و میزان خطر اکولوژیکی فلزات در رسوبات منطقه، در حد پایین ارزیابی می گردد. نتایج این مطالعه استفاده از گیاه (Nasturtium microphyllum) را به عنوان یک گونه بیش انباشتگر فلزات سنگین و شاخصی مناسب برای زیست ردیابی آنها معرفی می نماید.
    کلیدواژگان: فلزات سنگین، ارزیابی خطر اکولوژیکی، شاخص کیفیت رسوبات، علف چشمه، رودخانه بشار
  • شهین ادهمی، مهدی فضل زاده، صادق حضرتی * صفحات 173-183
    زمینه و هدف
    تصفیه های متداول فاضلاب قادر به حذف موثر مواد دارویی از قبیل آنتی بیوتیک ها نیستند، بنابراین حذف آنتی بیوتیک های باقی مانده از محیط زیست مهم می باشد. هدف از این مطالعه بررسی کارایی فرایند فوتوکاتالیستی UV/ZnO در حذف آنتی بیوتیک سفالکسین از محلول های آبی می باشد.
    مواد و روش ها
    این مطالعه از نوع تجربی - کاربردی بود که به صورت ناپیوسته در مقیاس آزمایشگاهی صورت پذیرفت. متغیرهای مورد مطالعه در این تحقیق شامل pH اولیه محلول(11، 9، 7، 5، 3)، دوز نانوذره (1، 75/0، 5/0، 25/0، 1/0، 05/0 گرم در لیتر)، زمان واکنش(60-50-40-30-20-15-10-5 دقیقه) و غلظت اولیه آلاینده (100، 50، 25، 10 میلی گرم در لیتر) مورد بررسی قرار گرفتند. سنجش مقدار سفالکسین در نمونه ها با استفاده از دستگاه HPLC انجام گرفت.
    یافته ها
    نتایج نشان داد که با کاهشpH و کاهش غلظت اولیه سفالکسین و افزایش زمان تماس، کارایی فرایند افزایش می یابد. ولی با افزایش دوز نانوذره تا 0.1 گرم بر لیتر، کارایی فرایند افزایش و بیش از این مقدار کاهش می یابد.
    نتیجه گیری
    نتایج این مطالعه نشان داد که استفاده از فرایند فتوکاتالیستی UV/ZnO در حذف آنتی بیوتیک سفالکسین از محلول های آبی می تواند به عنوان روشی کارآمد برای حذف سفالکسین از محلول های آبی مورد استفاده قرار گیرد.
    کلیدواژگان: سفالکسین، فتوکاتالیستی، اکسید روی، اشعه فرابنفش
  • حسین وحیدی، سلمان رحمانی * صفحات 184-196
    زمینه و هدف
    امروزه غلظت های بالایی از آنتی بیوتیک ها در محیط های آبی شناسایی شده که سبب کاهش کیفیت آنها شده است. این ترکیبات معمولا سمیت بالا و قابلیت تجزیه پذیری بیولوژیکی پایینی دارند و گزارش هایی مبنی بر مشخصات موتاژن و یا کارسینوژن بودن آنها اعلام شده است. بیشتر به دلیل ساختار پیچیده این ترکیبات، ثابت شده است که تصفیه متداول جهت حذف موثر این مواد نا کافی بوده است. لذا نیاز است تا روش موثری جهت حذف این ترکیبات پیشنهاد گردد. هدف از این مطالعه کاربرد نانو ذرات اکسید آهن صفر در حضور پراکسید هیدروژن و فرایند سونولیز جهت حذف آنتی بیوتیک آموکسی سیلین از محیط های آبی است.
    مواد و روش ها
    این مطالعه در مقیاس آزمایشگاهی و بر روی فاضلاب سنتتیک حاوی غلظت های مشخصی از آنتی بیوتیک آموکسی سیلین صورت گرفت که اثر پارامترهایی از قبیل، فرکانس (35 و130 کیلوهرتز)، زمان تماس( بین 30 تا 150 دقیقه) ، غلظت پراکسید هیدروژن (5/0%، 1% و 3 %) ، غلظت نانو ذرات آهن صفر (g/L 06/0، 1/0، 2/0) ، (3-7-10) pH= و غلظت آنتی بیوتیک آموکسی سیلین (mg/L 45-100) مورد بررسی قرار گرفت.
    یافته ها
    شرایط بهینه فرایند تلفیقی US/H2O2/nZVI در pH برابر 3 ، غلظت پراکسید هیدروژن برابر 3%، فرکانس امواج التراسونیک برابر 130 کیلو هرتز، غلظت نانو ذرات آهن صفر برابر 2/0 گرم در لیتر و غلظت آلاینده 45 میلی گرم در لیتر بدست آمد. فرآیند تلفیقی نانو ذرات آهن صفر و پراکسید هیدروژن در حضور امواج التراسونیک، 3/97% درصد حذف را در 150 دقیقه در شرایط بهینه US/H2O2/nZVI نشان داد.
    نتیجه گیری
    نتایج نشان داد که از روش تلفیقی کاربرد نانو ذرات آهن صفر در حضور پراکسید هیدروژن در حضور امواج سونولیز میتوان جهت حذف آلاینده های محیطی نظیر آنتی بیوتیک آموکسی سیلین با درصد حذف قابل قبول استفاده کرد.
    کلیدواژگان: آنتی بیوتیک آموکسی سیلین (AMX)، ترکیبات دارویی، فرآیند شبه فنتون، امواج التراسونیک (US)
|
  • Saeid Ahmadzadeh *, Maryam Dolatabadi Pages 99-112
    Background
    Diazinon is one of the most important pesticides extremely used in agriculture. Since these compounds are resistant to biodegradation, the arrival of these compounds to water resources has become a serious environmental problem. Therefore, in the current work, the removal of diazinon from groundwater was investigated using advanced oxidation processes electro Fenton.
    Methods
    the current work was conducted in lab scale. The effect of operating parameters such as initial concentration of diazinon (1-30 mg.L-1), pH solution(3-9), current density (1-10 mA.cm-2), reaction time (3-30 min), and dosage of H2O2 (20-100 µL.L-1) were investigated. Response surface methodology (RSM) was used to optimize the parameters and suggested model was analyzed using ANOVA.
    Results
    On the optimum condition including initial diazinon concentration of 6.88 mg.L-1, pH solution of 3, the reaction time of 10 min, the current density of 8.18 mA.cm-2, and dosage H2O2 of 83.78 µL.L-1 removal efficiency of diazinon was found to be 98.5 %. Electrical energy consumption (EEC) was found to be 0.524 kWh.m-3. Moreover, the concentration of diazinon in groundwater was found to be 0.934±0.053 µg.L-1.
    Conclusion
    According to the obtained results, electro Fenton process was found to be an efficient technique for successful removal of diazinon and other resistant ungradable organic compound from water sources.
    Keywords: Diazinon, Electro Fenton, Removal, Response surface methodology, Groundwater
  • Sedigheh Abbasi * Pages 113-122
    Background
    As for the enhancement of the various industries such as loom industry, the reduction of the pollutants in the sewerage of these industries is focused by protection office of environment. Therefore, the main aim of this research is the elimination of the methyl orange from water using photocatalytic procedure and ZnO nanoparticles.
    Methods
    The kinetic of the photocatalytic oxidation reaction of methyl orange using ZnO nanoparticles and hybrids containing decorated Multi Wall Carbon Nanotubes (MWCNT) with ZnO nanoparticles is investigated. The influence of irradiation time (from 5 to 30 min) and the concentration of the photo catalysts (0.1, 0.2 and 0.5 %wt) on the kinetic reaction of methyl orange decomposition is studied.
    Results
    The kinetic reaction of methyl orange decomposition using ZnO nanoparticles and synthesized hybrids is pseudo first order. The reaction rate constant using ZnO nanoparticles is lower than that of studied hybrids. This means that the reaction rate of methyl orange decomposition using ZnO nanoparticles is low. Meanwhile, according to the results it can observe that the attachment of the ZnO nanoparticleson the outer surface of MWCNTs leads to the enhancement of the reaction rate. Also, the reaction rate of pollutants decomposition increases with respect to the attached ZnO nanoparticles on the outer surface of MWCNTs.
    Conclusion
    Based on the observed results, the introducing and enhancement of the ZnO nanoparticles on the outer surface of MWCNTs leads to the augmentation of the methyl orange decomposition rate. Therefore, according to this technique the decomposition of the pollutants accelerates.
    Keywords: kinetic, photocatalyst, ZnO nanoparticles, hybrid, MWCNT
  • Reza Shokoohi, Mehdi Salari, Hossein Faraji, Abolfazl Arabkoohsar *, Roholla Torkashvand Pages 123-132
    Background
    Due to their polycyclic and toxic structure, dyes have a high ability in causing adverse acute and chronic effects on human exposed to them. In present study, the decolorization of acid green3 from aqueous solution by UV/ H2O2 method was investigated
    Methods
    This is an applied-experimental study. Parameters of pH in the amount of 3,7 and 11, contact time in 5,15, 30, 45 and 60 min, dose of H2O2 in 10, 30 and 50 mg/l and initial concentration of acid green3 in 50, 100 and 150 mg/l were examined to reveal the optimum amounts of these parameters. In order to emit the UV radiation, photo reactor with a 2-lit volume was applied, also to measure remaining concentration of dye, spectrophotometer device, model DR 5000 was employed. Chemical oxygen demand (COD) test based on 5220C method (standard method book) was used for determining amount of oxidation.
    Results
    Results showed that contact time = 60 min, pH=7, acid green concentration=50 mg/l and dose of H2O2 =30 mg/l are optimum condition at which the removal amounts of dye and COD were obtained about 97 and 85%, respectively.
    Conclusion
    In the study, it is observed that parameters of contact time, pH, initial concentration of dye, and dose of H2O2 have a significant influence on the removal of the dye by UV/H2O2 process. Due to acceptable results of UV/H2O2 in the oxidation of the dye and the reduction of COD, this method can be introduced as reliable process to remove of acid green 3 from industrial wastewaters.
    Keywords: Advanced oxidation, UV Radiation, Hydrogen peroxide, Acid green 3, Aqueous solution
  • Mohammad Reza Samarghandi, Dargahi Abdollah, Alireza Rahmani, Ghorban Asgari, Ghobad Ahmadidoust * Pages 133-146
    Background
    Antibiotics to treat an illness or as a growth promoter, to be consumed. A pharmaceutical composition in the form of original or metabolized in the aquatic environment, due to increased bacterial resistance is a concern. Various methods have been used to remove it. The advanced oxidation process due to the ease of use, economical and high performance have attracted a lot of attention. The purpose of this study was to investigate the role of cerium dioxide on process efficiency combined UV/AC晳 as an advanced oxidation process is the removal of cefazolin in the aquatic environment.
    Methods
    This experimental study was done in batch reactor that has a one Liter volume. In this study effect of parameters such as initial pH (3-9), initial concentration of Cefazolin (20-200 mg/L), Modified photocatalyst concentration (20-100 mg/L), reaction time (10-60 min) and CeO2 dose (20-200 mg/L) was investigated. In this study use of low-pressure mercury lamp with a power of 55 watts in stainless case. The kinetic of process according to zero order, first order and second order kinetic was evaluated.
    Results
    The results showed that the highest removal efficiency of antibiotics cefazolin in the process at the pH = 3, concentration 0.1 mg/L of Modified photocatalyst, Retention time of 60 min and Cefazolin concentrations of 100 mg/L was 96%. When you change any of the parameters of about optimization, process efficiency was renamed. The results also showed that by increasing the concentration of CeO2, the antibiotic removal efficiency decreased, so that by increasing the concentration of CeO2 from 20 to 200 mg/L, the antibiotic removal efficiency of cefazolin decreased from 91 to 76%.
    Conclusion
    This process has shown high efficiency in removal cefazolin and the ability of this process to reduce the burden on hospital sewage and pollution-producing industries before entering the units and final discharge effluent also contains conventional treatment or used for cefazolin. This process, because of the lack of production waste such as sludge, a process persistent organic pollutants and significant in the treatment process is environmentally friendly.
    Keywords: Photocatalytic Degradation, Antibiotic, CeO2, Activated Carbon, Zinc Oxide, Aqueous Solutions
  • Amir Hossein Baghaie * Pages 147-156
    Background And Objective
    Regards to the importance of using safe vegetables, controlling the concentrations of heavy metals is necessary for consumer's health. Therefore, this study was aimed to evaluate the effect of sugarcane bagasse biochar and municipal waste vermi-compost on the changes in cadmium risk assessment from tomato consumption.
    Methods
    Treatments were consisting of applying municipal waste vermi- compost (0, 5and 10 t ha-1) enriched with 0 and 5% (W/W) sugarcane bagasse biochar in a polluted soil (0, 10, 20 and 30 mg Cd kg-1 soil) and plant in this experiment was Tomato. Cd fruit concentration was measured by AAS. Risk assessment to non-cancer diseases was estimated using USEPA formula.
    Results
    Applying 10 t ha-1 municipal waste vermi-compost in a 30 mg Cd polluted soil caused a significant decreasing in Cd fruit tomato by 25%, While, daily Cd absorption from tomato consumption and Cd dangerous Potential to noncancerous diseases was also decreased by 27 and 22 %, respectively
    Conclusions
    The results of this study showed that applying Lenjan municipal waste vermi-compost and sugarcane bagasse biochar caused decreasing Cd availability in soil and Cd absorption from tomato consumption that is a positive point in reduction Cd dangerous Potential to noncancerous diseases.
    Keywords: Cd, Tomato, Risk assessment, Municipal waste vermi-compost
  • Samar Mortazavi *, Masoud. Hatami Manesh Masoud. Hatami Manesh Pages 157-172
    Background
    Pollution of aquatic ecosystems to heavy metals is one of the most important threats of human health and its food chain. Thus, in this study the concentration of heavy metals (lead, chromium, copper, and zinc) in Surface sediments and Nasturtium microphyllum was investigated in order to assessment their effects and ecological risk.
    Methods
    In order to assess the concentration of metals, 8 stations along the river were selected and in each station two samples of sediment and plant were taken. After preparinng and digesting the samples, the concentrations of these metals were determined using Atomic absorbtion.
    Results
    The average of total concentration of detected metals Cr, Pb, Cu and Zn in sediment (10.33 ± 0. 02 > 13.35±1.10 > 33.07 ±6.13 > 44.02± 4.13) mg/kg respectively. In addition, evaluation indicators such as; Pollution Load Index (PLI) and ecological risk represents less pollution in the region. Also, the environmental risk of metals in the region was evaluated as (Cu> Pb> Zn> Cr). The results of concentration of metals in different organs of root, stem and leaf of Nasturtium microphyllum showed that the highest average accumulated concentration for each metal was obtained in stem, root and leaf, respectively.
    Conclusion
    According to the results, the pollution and ecological risk of metals in the region is low evaluated. The results of this study confirm the use of Nasturtium microphyllum as a heavy metals accumulation species and a suitable indicator for their biomonitoring.
    Keywords: Heavy Metals, Ecological Risk Assessment, Sediment Quality Index, Nasturtium microphyllum, Bashar River
  • Shahin Adhami, Mahdi Fazlzadeh, Sadegh Hazrati * Pages 173-183
    Background And Objectives
    Conventional wastewater treatment plants are not able to remove effective drugs, such as antibiotics, so eliminating remaining antibiotics from the environment is important. The purpose of this study was to evaluate the efficacy of UV / ZnO photocatalytic process in removing antibiotic cephalexin from aqueous solutions.
    Materials And Methods
    This is an experimental-applied study that was performed on a batch scale in a laboratory scale. The variables studied in this study included the initial pH of the solution (11, 9, 7, 5, 3), the dose of nanoparticles (1, 75/0, 0.5, 0.25, 0.1, 0.05 grams per liter), Reaction time (60-50-40-30-20-15-55 minutes) and initial concentration of pollutant (100, 50, 25, 10 mg / l) were investigated. Measurement of cephalexin in samples was performed using HPLC apparatus.
    Results
    The results showed that by decreasing pH and reducing the initial concentration of cephalexin and increasing contact time, process efficiency increased. But with increasing nanoparticle dosages up to 0.1 grams per liter, the process efficiency increases and more than this amount is reduced.
    Conclusion
    The results of this study showed that the use of UV / ZnO photocatalytic process in removing humic acid from aqueous solutions can be used as an effective method for cephalexin from aqueous solutions.
    Keywords: Cephalexin, Photocatalytic, Zinc oxide, Ultraviolet ray
  • Hossein Vahidi, Salman Rahmani * Pages 184-196
    Background And Aim
    High concentrations of antibiotics are now detected in aquatic environments, reducing their quality. These compounds generally have a high toxicity and low biodegradability, and some are reported to have mutagenic and/or carcinogenic characteristics. Conventional treatment systems have proven inadequate to effectively remove this type of organic compound, largely due to its complex molecular structure. Therefore, it is necessary to remove an effective method for the removal of these compounds is suggested. The purpose of this study was to apply zero-valent iron nanoparticles in the presence of hydrogen peroxide and the process of sonolysis in the removal of antibiotic amoxicillin from aquatic environments.
    Materials And Methods
    This research was carried out on a laboratory scale on a synthetic wastewater containing amoxicillin antibiotic that the effects of some parameters, such as ultrasound (35 and 130 kHz), contact time (30–150 min), concentration of hydrogen peroxide (0.5–3 %), concentrations of nZVI (0.06–0.2 g/L), pH (3–10), and concentration of AMX (45–100 mg/L) were investigated.
    Results
    Optimum removal conditions were pH = 3, H2O2 concentration= 1%, ultrasonic frequency= 130 kHz and nZVI concentration= 0.2 g/L. so that 97.3% of amoxicillin antibiotic after 150 min of reaction at pH=3, nZVI= 0.1 g/L, ultrasonic frequency= 130 kH, H2O2 =1% and 45 mg/L concentration of AMX was removed.
    Conclusion
    The experiments showed the efficient removal of amoxicillin antibiotic in wastewater by Fenton’s oxidation process. The efficiency of this method can also be considered in eliminating other antibiotics resistant to biological treatment.
    Keywords: Amoxicillin antibiotic, Pharmaceutical compounds, Fenton, like process, Ultrasonic waves (US)