فهرست مطالب

سلامت و محیط زیست - سال چهاردهم شماره 1 (پیاپی 51، بهار 1400)

فصلنامه سلامت و محیط زیست
سال چهاردهم شماره 1 (پیاپی 51، بهار 1400)

  • تاریخ انتشار: 1400/08/30
  • تعداد عناوین: 12
|
  • مهران ریاضیان*، مریم یوسف پور صفحات 1-18
    زمینه و هدف

    در پژوهش اخیر، ساخت، بررسی ویژگی اپتیکی و فتوکاتالیستی نانوذرات روی-سولفید  ZnSدر فاز بلوری زینک بلند به روش هیدروترمال گزارش شده است. روش اکسیداسیون پیشرفته با استفاده از نانوفتوکاتالیست ها، یکی از روش های مناسب با کارایی بالا برای حذف این رنگ هایی با ترکیبات پیچیده آلی از پساب های نساجی و صنعتی است. عملکرد و فعالیت فتوکاتالیستی نانوذرات متاثر از ویژگی های ساختاری و اپتیکی آنها است. یکی از مهمترین ویژگی های تاثیرگذار بر تخریب فتوکاتالیستی نانوذرات، پهنای باند گاف اپتیکی آنهاست که در جذب فوتون های تابشی در ناحیه مریی و فرابنفش و تولید رادیکال های آزاد برای تخریب آلایندگی های پیچیده کربنی عامل مهمی به شمار می رود. پهنای گاف اپتیکی مانند سایر خواص نانوذرات متاثر از سه پارامتر هندسی مهم یعنی اندازه، بعد و شکل ذرات بوده و همچنین تابع شیمی سنتز یعنی نوع پیش ماده ها و روش ساخت آنها است. هدف از تحقیق حاضر، مطالعه نانوساختاری نانوذرات سنتز شده روی-سولفید، ویژگی های اپتیکی و اثر فتوکاتالیستی آن بر روی تخریب رنگ متیلن اورانژ است.

    روش بررسی

    آزمایش تخریب رنگ شامل mg 70 از نانوذرات سنتز شده درmL  100 محلول رنگی حاویppm  3/75 رنگ متیلن اورانژ در  pHبرابر با 5/5 است. تمام مراحل آزمایش سه مرتبه تکرار شدند. ویژگی های نانوساختاری و مشخصه یابی نانوذرات سه بعدی روی-سولفید توسط تکنیک های پراش پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی، پراکندگی انرژی پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی عبوری، تبدیل فوریه جذب مادون قرمز، طیف نگاری جذب فرابنفش و جذب-واجذب نیتروژن مورد مطالعه واقع شده است.

    یافته ها

    ویژگی های شبکه مانند چگالی، مساحت سطح ویژه، اندازه، کرنش، تنش و دانسیته انرژی تغییر شکل یافته شبکه بلوری با تحلیل مدل های مختلف ویلیامسون-هال (Williamson-Hall (W-H)) و هالدر-وگنر)Halder-Wagner (H-W)(مورد بررسی قرار گرفتند. نرخ تخریب فتوکاتالیستی رنگ متیلن اورانژ (k) min/1 0/052 محاسبه شده و این در حالی است که بعد از min 60، 95 درصد رنگ تخریب گردید. میانگین قطر حفرات، مساحت موثر سطح SBET و حجم تخلخل کل با استفاده از تحلیل های جذب-واجذب نیتروژن، به ترتیب nm 20/69، m2/g 19/12 و m3/g 0/065 معین شدند. گاف نواری اپتیکی نانوذرات با استفاده از روش تاوک، eV 3/47 اندازه گیری شد. در مقایسه با نانوذرات ZnS ساخته شده به روش هیدروترمال در فاز بلوری ورتزایت (نمونه 2)، نمونه های سنتز شده (نمونه 1)، دارای کرنش و تنش الاستیک کمتری بوده، اندازه نانوبلورک های کوچکتری داشته و فعالیت فتوکاتالیستی بالاتری نیز دارند.

    نتیجه گیری

    سنتز نانوذرات روی-سولفید بدون دوپه فلزی و یا سرامیکی با استفاده از روش هیدروترمال و پیش ماده های کلرید روی و تیواستامید در حضور اولییک اسید به شکل موفقی به سنتز نانوبلورک هایی در فاز بلوری مکعبی زینک بلند ختم شدند. فعالیت فتوکاتالیستی نانوذرات با تخریب یا دکلره کردن محلول رنگی متیلن اورانژ تحت تابش نور UV محرز گردید. با مقایسه با نتایج دیگر محققان، بدون اضافه کردن آلاینده فلزی و یا سرامیکی از گاف انرژی اپتیکی مناسبی برخوردار بوده و تخریب فتوکاتالیستی نانوذرات سنتز شده دارای سرعت تخریب و کارایی بالاتری هستند. در مقایسه با مطالعات مشابه، نتایج نشان دهنده کاهش گاف نواری اپتیکی از eV 3/84 به eV 3/47 بوده و این کاهش سبب افزایش سرعت تخریب فتوکاتالیستی از 0/031 به 0/052 می شود. در این پژوهش نشان داده شده با استفاده از نانوذرات روی-سولفید به روش هیدروترمال بدون استفاده از هیچ آلاینده ای، پهنای باند گاف اپتیکی کاهش و در پی آن فعالیت فتوکاتالیستی افزایش می یابد.

    کلیدواژگان: نانوذرات روی-سولفید، هیدروترمال، تخریب فتوکاتالیستی، گاف انرژی اپتیکی
  • علی دریابیگی زند*، مریم ربیعی ابیانه صفحات 19-34
    زمینه و هدف

    با توجه به روند فزاینده تولید پسماندهای شهری، درصورتی که سیستم مدیریتی مناسبی برای چنین امری به کار گرفته نشود، منجر به آلودگی های محیط زیستی شده و سلامت بشر را به خطر می اندازد. این مطالعه با هدف مقایسه سناریوهای گوناگون مدیریت پسماند شهر چالوس، با رویکرد ارزیابی چرخه حیات و به جهت انتخاب کارآمدترین روش به لحاظ سازگاری با محیط زیست، انجام گرفت.

    روش بررسی

    پس از بررسی ویژگی های کمی و کیفی پسماندهای تولیدی و روش دفع کنونی آنها در شهر چالوس، نتایج حاصل برای ارزیابی چرخه حیات شش سناریوی مختلف مدیریت پسماند، شامل ترکیب چهار روش کمپوست، بازیافت، زباله سوزی به همراه استحصال انرژی و دفن بهداشتی، استفاده شد. سیاهه نویسی چرخه حیات با کمک مدل IWM-2 صورت گرفت.

    یافته ها

    سیستم فعلی مدیریت پسماندهای شهری در چالوس (سناریوی اول) با شاخص اکولوژیکی 06+E1/73 بیشترین بار آلایندگی را به محیط زیست وارد می کند. گنجاندن روش های دفع کمپوست بخش آلی زایدات و بازیافت از مواد قابل تجزیه، با افزایش مقدار مواد جهت بازیافت و استفاده مجدد و همچنین جلوگیری از انتشارات ناشی از تولید مواد اولیه، میزان انتشار آلاینده های محیط زیستی را بطور قابل توجهی کاهش می دهد. بطوری که سناریوی پنجم (60 درصد کمپوست، 30 درصد بازیافت و 10 درصد دفن بهداشتی) با شاخص اکولوژیکی 05+E2/00- کمترین آلودگی را تولید می کند.

    نتیجه گیری

    با توجه به اینکه درصد بالایی از ترکیب پسماندهای شهری چالوس را مواد فسادپذیر تشکیل می دهند، اعمال همزمان روش های کمپوست و بازیافت می تواند گزینه مناسبی به منظور مدیریت بهینه زایدات در شهر چالوس باشد و نقش مهمی در کاهش بار آلایندگی محیط زیست ایفا کند.

    کلیدواژگان: ارزیابی محیط زیستی، مدیریت پسماند شهری، ارزیابی چرخه حیات، مدل IWM-2
  • محسن شعبان، داریوش یوسفی کبریا، مرضیه رضوی* صفحات 35-50
    زمینه و هدف

    مصرف کودهای شیمیایی در صنعت کشاورزی بعنوان یکی از روش های افزایش محصول شناخته شده است که همین مساله می تواند منجر به افزایش ریسک ورود آلاینده های شیمیایی به چرخه غذایی انسان شود. هدف این پژوهش، امکان سنجی و ارزیابی حذف فلز سنگین نیکل از خاک شالیزارهای استان لرستان است.

    روش بررسی

    نمونه برداری از 15 ایستگاه و بصورت تصادفی از مناطق کشت برنج در دشت سیلاخور استان لرستان انجام شد و میزان غلظت اولیه و غلظت نهایی نیکل در مقاطع مختلف نمونه ها، و همچنین میزان حذف آلاینده از نمونه ها پس از استفاده از روش اصلاح الکتروکینتیک و آماده سازی نمونه ها با استفاده از دستگاه طیف سنج نشری پلاسمای جفت شده القایی ICP-OES)) در سه راکتور با طول هایcm  5، 10 و 15 اندازه گیری و محاسبه شد.

    یافته ها

    نتایج نشان داد که استفاده از روش اصلاح الکتروکینتیک در کاهش غلظت فلز سنگین در نمونه خاک کشاورزی موثر بوده است و میزان نیکل موجود در خاک را تا حدود مجاز استاندارد خاک سازمان محیط زیست ایران (mg/kg 50)، کاهش داده است. مقادیر اولیه فلز سنگین نیکل در خاک شالیزار در نمونه مرکب برابرmg/kg  108 بوده است که بهترین راندمان حذف آن پس از انجام آزمایشات در ناحیه کاتد و آند به ترتیب برابر با 90/84 و 93/75 درصد گردید.

    نتیجه گیری

    سلامت و کیفیت محصولات کشاورزی به استفاده از خاک سالم در محدوده استانداردهای زیست محیطی بستگی دارد. نتایج مطالعه حاضر نشان داد که فرایند EKR قادر به خروج نیکل از محیط خاک بوده و در نتیجه انجام فرایند، غلظت آلاینده به مقدار مجاز و حتی پایین تر از استاندارد کیفی خاک سازمان حفاظت محیط زیست ایران رسیده است.

    کلیدواژگان: اصلاح الکتروکینتیک، الکترودهای آند و کاتد، خاک کشاورزی، نیکل
  • فروغ تاجیکی، حسین محمد عسگری*، اسحاق زمانی، فرشید قنبری صفحات 51-66
    زمینه و هدف

    این پژوهش با توجه به قرار گرفتن کشور ایران در اقلیم نیمه خشک و اثرات زیانبار توفان های گرد و غبار بر روی اکوسیستم های مختلف، با هدف شناسایی و منشایابی توفان های گرد و غبار با استفاده از بیوآیروسل های قارچی (اسپور ها) و با مدل HYSPLIT در منطقه جنوب غربی ایران انجام شد.

    روش بررسی

    از تصاویر ماهواره ای مادیس و مدلHYSPLIT  برای بررسی تغییرات زمانی توده های گرد و غبار استان خوزستان استفاده شد. نمونه برداری از ریزگرد های شهر های آبادان و خرمشهر و از خاک قسمت های خشک شده تالاب های هورالعظیم و شادگان در یک دوره دوماهه (از اردیبهشت تا تیر سال 1398) انجام شد.

    یافته ها

    نتایج حاصل از مدلسازی عددی نشان می دهد شهر های آبادان و خرمشهر تحت تاثیر توفان های گرد و غبار با منشا داخلی (از سمت تالاب هورالعظیم) بوده است. پس از جداسازی بیوآیروسل ها از نمونه های هوا و خاک، با روش PCR-Sequencing مجموعا 6 جنس قارچ در نمونه های خاک و 6 جنس در نمونه های گرد و غبار با منشا داخلی شناسایی شد.چهار جنس Talaromyces و Alternaria، Penicillium  ،Aspergillus قارچ های مشترک در خاک و هوا هستند.

    نتیجه گیری

    با شباهت 70 درصدی قارچ های یافت شده در نمونه های خاک و هوا، شاید بتوان گفت منشا اصلی قارچ ها در آبادان و خرمشهر تالاب هورالعظیم است.

    کلیدواژگان: توفان گرد و غبار، ماهواره مادیس، هوابردهای زیستی، قارچ، خوزستان
  • مریم عبدی، سید رضا عظیمی پیرسرائی*، محمدرضا محمدی زاده صفحات 67-82
    زمینه و هدف

    نظارت بر میزان تابش فرابنفش نور خورشید می تواند زمینه را برای ارزیابی مواجهه افراد به منظور بالا بردن آگاهی عمومی و هشدار به مردم در مواجهه با این تابش فراهم کند. اندازه گیری شاخص فرابنفش خورشید در بازه کاری، یک انتخاب دقیق برای دستیابی به این هدف است.

    روش بررسی

    در این مطالعه، میزان شاخص UV خورشیدی در یکی از مکان های روباز شهر زنجان با استفاده از دستگاه Solarmeter model 6/5 UV index meter، به مدت یک سال اندازه گیری شده است. اندازه گیری در روزهای زوج و در بازه زمانی 9 صبح تا 17 عصر در فواصل هر min 30 در نور مستقیم خورشید انجام گرفت. در نهایت نتایج با استفاده از نرم افزار  Excel مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.

    یافته ها

    بیشترین میزان حداکثر شاخص UV روزانه مربوط به تیر ماه با میانگین 0/649± 11/87 و کم ترین میزان حداکثر شاخص UV روزانه مربوط به دی ماه با میانگین 0/944± 2/23 بود. همچنین در بیشتر ماه های سال به جز اواخر آبان، آذر، دی و روزهای ابری، میانگین مقدار حداکثر شاخص UV در اطراف ظهر، از آستانه هشدار شاخص UV بیان شده توسط سازمان بهداشت جهانی (بالاتر از 3 UVI=) فراتر بود. حتی برای فصل بهار و تابستان، در طول دوره زمانی که به عنوان امن در نظر گرفته می شود، میانگین شاخص UV می تواند از آستانه هشدار شاخص UV فراتر رود.

    نتیجه گیری

    تعیین شدت تابش UV ساعتی خورشید، برای افزایش آگاهی مردم و کارگران شاغل در محیط باز و نیز برنامه ریزی برای انجام اقدامات حفاظتی در هر مکانی به خصوص زنجان اهمیت دارد و ضروری است.

    کلیدواژگان: زنجان، فضای رو باز، پرتو فرابنفش خورشید، شاخص فرابنفش
  • سمانه زراعتکاری، عطا شاکری*، میثم رستگاری مهر صفحات 83-98
    زمینه و هدف

    به دلیل اهمیت رودخانه مرداب، غلظت و توزیع فلزات سنگین در رسوبات رودخانه مرداب و بخشی از ساحل دریای خزر؛ متاثر از رودخانه مرداب ارزیابی شد. همچنین با توجه به احتمال آزاد شدن فلزات سنگین رسوبات به ستون آب و انتقال به محصولات زراعی، خطر سلامت ناشی از مصرف برنج در منطقه ارزیابی شد.

    روش بررسی

    21 نمونه رسوب و 4 نمونه برنج از شالیزارها در مسیر رودخانه جمع آوری شد. محتوای فلزات سنگین نمونه ها با استفاده از ICP-MS اندازه گیری شد. تحلیل داده ها با استفاده از ضریب غنی شدگی (Enrichment Factor)، شاخص خطر بوم شناختی (Ecological Risk Index)، شاخص خطر سلامت، و تحلیل مولفه اصلی (PCA) و من ویتنی Mann-Whitney)) انجام شد.

    یافته ها

    غلظت عناصر در نمونه های رسوب ساحلی بیشتر از رسوبات رودخانه مرداب بود. نتایج، خطر کم تا متوسط عناصر در اکثر ایستگاه ها جز دو ایستگاه ساحلی برای کروم با خطر قابل توجه از نظر آلودگی نشان داد. تحلیل مولفه اصلی عناصر را در سه مولفه با منشا متفاوت رده بندی کرد. همچنین تخمین دریافت هفتگی عناصر از طریق مصرف برنج کمتر از مقادیر مجاز دریافت این عناصر است.

    نتیجه گیری

    غلظت فلز کروم در رسوبات به ویژه رسوبات ساحلی بالاست که ممکن است بخشی از آن ناشی از تمرکز کانی سنگین (کروم) در رسوبات ساحلی باشد، بنابراین منشا عناصر به ویژه کروم باید از طریق روش هایی مانند استخراج ترتیبی تعیین شود. از طرفی با وجود آلودگی رسوبات رودخانه و مصرف بالای برنج در بین مردم منطقه، خطری مصرف کنندگان برنج را از نظر آلودگی فلزات سنگین تهدید نمی کند.

    کلیدواژگان: فلزات سنگین، خطر بوم شناختی، رودخانه مرداب، برنج
  • ملیحه افخمی، فاضل امیری*، طیبه طباطبایی صفحات 99-114
    زمینه و هدف

    کمبود آب در مناطق خشک و نیمه خشک یکی از مهمترین عوامل محدودکننده تولید محصولات کشاورزی محسوب می شود. از این رو، استفاده از منابع آب غیرمتعارف نظیر فاضلاب تصفیه شده شهری در این مناطق مورد توجه قرار گرفته است. ورود پساب به خاک ممکن است باعث انباشته شدن فلزات سنگین در خاک شود. آلودگی خاک به این فلزات موجب جذب به وسیله گیاه و ورود آنها به زنجیره غذایی گردد. در این پژوهش گلخانه ای، تغییرات غلظت فلزات سنگین سرب (Pb) و کادمیوم (Cd) حاصل از مصرف پساب شهری در خاک و گیاه فلفل دلمه ای (Capsicum annuum) مورد بررسی قرار گرفت.

    روش بررسی

    آزمایش گلدانی در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار و تیمارهای آبیاری شامل آب چاه، پساب تصفیه شده و پساب رقیق شده فاضلاب انجام گرفت. برای ارزیابی اثرات تیمارهای مختلف آبیاری بر خاک، پارامترهای اسیدیته (pH)، هدایت الکتریکی (EC)، غلظت فلزات سنگین سرب و کادمیوم در خاک مورد بررسی قرار گرفت. همچنین، برای اثرات تیمارهای آبیاری بر گیاه فلفل دلمه ای، پارامترهایی وزن زیست توده، وزن تر و خشک و غلظت سرب و کادمیوم (در شاخه، میوه و ریشه) اندازه گیری شد. مقدار سرب و کادمیوم در فلفل با ICP-OES اندازه گیری شد. میانگین ها با استفاده از تحلیل واریانس یک طرفه (ANOVA) مقایسه شد و برای تعیین تفاوت بین گروه ها از آزمون دانکن (Duncan) استفاده شد (0/05> p). همچنین از آزمون t مستقل (Independent t-test) برای بررسی تفاوت غلظت سرب و کادمیوم در خاک و آب استفاده شد (0/05> p). 

    یافته ها

    نتایج تجزیه شیمیایی خاک و اندام فلفل نشان داد آبیاری با پساب سبب افزایش معنی دار غلظت سرب و کادمیوم در خاک و در شاخه، میوه و ریشه فلفل نشد. غلظت سرب و کادمیوم در خاک و در شاخه، میوه و ریشه فلفل در محدوه غلظت مجاز و استاندارد بود. تفاوت غلظت سرب و کادمیوم در خاک پیش از کشت معنی دار نبود، اما در پایان دوره مطالعه، غلظت سرب در فلفل بیشتر از غلظت کادمیوم بود. استفاده از پساب باعث افزایش وزن تر و خشک در ریشه، شاخه و میوه فلفل شد.

    نتیجه گیری

    آبیاری با پساب بر افزایش غلظت سرب و کادمیوم در ریشه و اندام هوایی گیاه فلفل موثر نبود (0/05> p). نتایج این مطالعه محدود به یک فصل رشد است و با ادامه کاربرد فاضلاب شهری، غلظت سرب و کادمیوم در خاک و سپس در گیاه ممکن است از حد استاندارد تجاوز کند. به ویژه در مورد سرب که به نظر می رسد تمایل کمی به افزایش نسبت به خاک اولیه و اندام فلفل نشان داده است. از این رو، ادامه این تحقیق برای ارزیابی اثرات درازمدت پساب تصفیه شده شهری بوشهر بر غلظت عناصر سنگین در خاک و گیاه و بر خواص خاک توصیه می شود، هر چند که بایستی اذعان داشت که بر اساس توصیه های فنی کاربرد پساب تصفیه شده قابل توصیه نیست ولی در موارد ضروری با احتیاط می تواند استفاده شود.

    کلیدواژگان: آبیاری، انباشت فلزات سنگین، پساب شهری، فلفل دلمه ای
  • رضا براتی رشوانلو، مهدی فرزادکیا*، عباسعلی مصرزاده صفحات 115-128
    زمینه و هدف

    هیدرولیز چربی، روغن و گریس با امواج اولتراسونیک، به عنوان یک روش پیش تصفیه قبل از فرایند هضم بی هوازی است که باعث تغییر در ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی آنها می شود. هدف اصلی از این تحقیق، بررسی کارایی امواج اولتراسونیک جهت بهبود فرایند هیدرولیز و استفاده به عنوان سوبسترای کمکی جهت افزایش کارایی فرایند هضم بی هوازی به همراه لجن فاضلاب شهری است.

    روش بررسی

    در این مطالعه از چربی و روغن واحد چربی گیر نمونه برداری و آمایش فیزیکی با هدایت امواج اولتراسونیک با فرکانس kHz  20 با دانسیته جریان W/mL 0/14- 0/012 و در زمان های  min12-0 انجام گرفت. تاثیر سوبسترای کمکی بر کارایی هاضم بی هوازی در بارگذاری مختلف 10، 20 و 40 درصد MSS/FOG: (municipal sewage sludge/Fat, Oil and Grease) مورد بررسی قرار گرفت. ارزیابی فرایند پیش تصفیه با انجام آزمایشاتی نظیر SCOD (soluble chemical oxygen demand) و فعالیت آنزیم لیپاز و فرایند هضم بی هوازی همزمان با اندازه گیری TS، VS، VA (volatile acidity)، قلیاییت، میزان بیوگاز تولیدی و درصد متان بیوگاز مورد ارزیابی قرار گرفت.

    یافته ها

    نتایج نشان داد که بیشترین افزایش در فعالیت آنزیم لیپاز تحت تاثیر اولتراسونیک با قدرت W/mL0/1 در زمان min 8 به دست آمد. بارگذاری با نسبت 10، 20 و40 درصد FOG/MSS: به ترتیب منجر به افزایش 55، 66 و 64 درصد تولید متان نسبت به نمونه شاهد شد. بارگذاری بالاتر از 40 درصد FOG/MSS: باعث محدودیت در فرایند هضم همزمان گردید.

    نتیجه گیری

    نتایج نشان داد پیش تصفیه امواج اولتراسونیک با قدرت و زمان بهینه می تواند ضمن افزایش فعالیت آنزیم لیپاز، هیدرولیز TFOG را بهبود بخشد و همچنین استفاده از آن به عنوان سوبسترا کمکی می تواند عملکرد هضم را بهبود بخشد و هضم با ثبات تری ایجاد کند.

    کلیدواژگان: فاضلاب شهری، چربی، روغن و گریس، آنزیم لیپاز، اولتراسونیک و هاضم بی هوازی
  • فاطمه باقری*، مهری رضایی صفحات 129-146
    زمینه و هدف

    هدف از این تحقیق منشایابی کانون های گرد و غبار ذرات معلق کمتراز 2/5 میکرون  (PM2.5)در شهر مشهد در یک بازه طولانی مدت (طی سال های 1393-1398) براساس روزهای ناسالم است .همچنین تغییرات پارامترهای هواشناسی و ارتباط آنها با رخداد طوفان های گرد و غبار نیز بررسی گردیده است.

    روش بررسی

    جهت منشایابی کانون های آلودگی غبار در هوای شهر مشهد، ابتدا اطلاعات مربوط به روزهای ناسالم شهر مشهد در یک بازه 5 ساله از سایت مرکز پایش آلاینده های مشهد دریافت و سپس از مدل HYSPLIT برای منشایابی کانون های آلودگی هوا ناشی از ذرات معلق استفاده گردید. برای راستی آزمایی نتایج؛ خروجی های به دست آمده از این مدل، با مدل 8b DREAM نیز مقایسه شد.

    یافته ها

    با بررسی پارامترهای هواشناسی و ارتباط آن با خروجی های گرفته شده از مدلHYSPLIT  و DREAM 8b حداکثر سرعت باد و رطوبت نسبی مربوط به فصل پاییز به دست آمد. در روزهای مورد مطالعه (19 روز) هیچ بارندگی صورت نگرفته و بیشترین دما مربوط به فصل تابستان بود که بیانگر ارتباط مابین رخداد روزهای آلوده ناشی از ذرات معلق کمتر از 2/5 میکرون؛ سرعت باد و رطوبت نسبی در فصل پاییز است. نتایج دو مدل مورد استفاده نشان داد، پهنه جنوبی و شمال شرقی شهر مشهد بیشترین منشا ذرات غبار طی روزهای مورد مطالعه را به خود اختصاص داده اند.

    نتیجه گیری

    علیرغم اینکه در مقالات پیش از این منشا غبار در شهر مشهد را بیرون از مرزهای جغرافیایی استان اعلام نموده اند، بررسی بلند مدت در ارتفاع کم (زیر  m10) نشان داد که کانون های محلی ایجاد غبار سهم اساسی در آلودگی هوای شهر مشهد در شرایط ناپایدار جوی دارند. استفاده نامناسب از زمین های کشاورزی و تغییرات شدید کاربری غالبا در پهنه شمال و اجرای پروژه های عمرانی ازجمله کمربند جنوبی شهر مشهد نقش اساسی در افزایش ذرات PM2.5 در هوای تنفسی شهر مشهد دارد که این یافته اهمیت تصمیم گیری جهت اجرای پروژه های تثبیت خاک و... در سطح محلی را تاکید می نماید.

    کلیدواژگان: ذرات گرد و غبار، مشهد، HYSPLIT، DREAM8b، منشایابی
  • داوود جلیلی ناغان*، عبدالمجید فدائی، علیرضا محمودی، روح الله خدادادی، شهناز رزازی صفحات 147-158
    زمینه و هدف

    ان-متیل پیرولیدین یک حلال عالی قوی، با خصوصیات سمی و اکولوژیکی که از نظر تاریخی به دلایلی کاربرد وسیعی در صنایع شیمی و پتروشیمی پیدا کرده است. به دلیل اثرات بهداشتی و ایمنی، سمیت و زیست‌ محیطی پساب‌های حاوی NMP، این فاضلاب‌ها بایستی قبل از روش‌های تصفیه بیولوژیکی، مورد پیش‌تصفیه قرار گیرند که این مطالعه با هدف حذف ان-متیل پیرولیدون انجام گرفت.

    روش بررسی

    در این روش محلول‌های اسیدسولفوریک، سولفات آهن 7، آب اکسیژنه، هیدورکسید سدیم و آب مقطر درون راکتور به ترکیبات ان-متیل پیرولیدین اضافه شده و طی دو مرحله اختلاط کامل و اضافه نمودن محلول‌ها، فرایند حذف انجام می‌گردد.

    یافته‌ها

    نتایج نشان داد که فرایند فنتون نمی‌تواند به ‌طور موفقیت‌آمیزی برای تصفیه فاضلاب فرضی پالایشگاه حاوی NMP به‌کار رود. اما فرایند فتو-فنتون می‌تواند ترکیب NMP را معدنی‌سازی و تخریب کند، افزایش در غلظت H2O2 تا دوزاژ بهینه mL1، منجر به بالاترین تخریب (94 درصد) و کاهش COD (42/1 درصد) گردید. ‌

    نتیجه‌گیری

    می‌توان گفت که اکسیداسیون پیشرفته توسط واکنش فتو-‌فنتون می‌تواند یک فناوری اکسیداسیون پیشرفته امیدبخش برای تجزیه و پیش‌تصفیه فاضلاب‌های حاوی NMP برای تصفیه بیولوژیکی به شمار رود.

    کلیدواژگان: ان-متیل پیرولیدون، فنتون، فتو-فنتون، ماهشهر
  • صادق حسین نیایی، محمد جعفری، علی طویلی، سلمان زارع* صفحات 159-172
    زمینه و هدف

    امروزه آلودگی خاک و آب با فلزات سنگین یکی از چالش های مهم در سراسر جهان است. هدف از این مطالعه بررسی وضعیت آلودگی خاک های اطراف یک معدن سرب و روی است.

    روش بررسی

    در تابستان 1398 تعداد 100 نمونه خاک از اطراف معدن برداشت و خصوصیات بافت، اسیدیته، شوری، کلسیم کربنات، ماده آلی و فلزات سنگین کروم، کبالت، روی، سرب و کادمیوم اندازه گیری شدند. شاخص های فاکتور آلودگی (PI)، ضریب غنی شدگی (EF)، انباشت ژیوشیمیایی (Igeo)، احتمال سمیت (MERMQ)، بار آلودگی (PLI)، غنی شدگی زمینه (PIN)، امنیت آلودگی (CSI) و نمرو (PINemerow) فلزات سنگین محاسبه شدند. همبستگی بین متغیرهای خاک و تعیین منشا فلزات با استفاده از همبستگی پیرسون و تحلیل مولفه های اصلی (PCA) انجام شد.

    یافته ها

    میانگین غلظت کروم، کبالت، روی، سرب و کادمیوم به ترتیب 92، 21/33، 453/98، 351/24 و mg/kg 4/28 است. میزان آلایندگی فلزات براساس شاخص های PI، EF و Igeo برای عناصر کروم و کبالت (متوسط)، روی (قابل توجه) و سرب و کادمیوم (خیلی شدید) است. نتایج شاخص های MERMQ، PLI، PIN، CSI و PINemerow آلودگی بالای خاک منطقه به فلزات سنگین را نشان داد. براساس آنالیز PCA عناصر سرب، روی و کادمیوم در یک گروه قرار می گیرند که دارای منشا انسان زاد هستند. کروم و کبالت نیز با همبستگی 88 درصد دارای منشا زمین شناسی یکسان هستند.

    نتیجه گیری

    فعالیت های معدن کاوی بایستی با احتیاط بیشتری صورت گیرد و تمهیداتی جهت کاهش آلودگی صورت بگیرد.

    کلیدواژگان: فلزات سنگین، ضریب غنی شدگی، شاخص زمین انباشت، آنالیز مولفه های اصلی، ضریب همبستگی پیرسون
  • حمزه شریفی*، حسین موحدیان عطار صفحات 173-190
    زمینه و هدف

    امروزه میکروپلاستیک ها در محیط های آبی و خاکی، هوا و مواد غذایی یافت شده اند. این مواد با جذب آلاینده های دیگر، آنها را نیز همراه با خود انتقال داده و باعث تهدید سلامت انسان ها، حیوانات و محیط زیست می شوند. اندازه گیری و ارزیابی میکروپلاستیک ها می تواند باعث افزایش دانش در مورد آنها و درک اثرات زیان آور احتمالی آنها شود. با این حال، تاکنون روش استانداردی برای اندازه گیری میکروپلاستیک ها ایجاد نشده است و اندازه گیری میکروپلاستیک ها در مطالعات با روش های متفاوتی انجام شده است. هدف از این مطالعه، بررسی روش های مختلف اندازه گیری میکروپلاستیک ها در آب و فاضلاب و شناسایی نقاط ضعف و قوت این روش ها است.

    روش بررسی

    پژوهش حاضر یک مطالعه مروری بوده که در زمستان سال 1399 خورشیدی، با جستجو در پایگاه داده های  PubMed، Google Scholar، Web of Science و Scopus با استفاده از کلید واژه های Microplastic"، "Water"، "Drinking-water"، "Wastewater"، "Surface"،  "Bottled-water" و "Marine"  و انتخاب مقالات چاپ شده بین سال های 2015 تا 2021 در مجلات معتبر و مقایسه و بررسی آنها انجام شد.

    یافته ها

    مراحل اصلی اندازه گیری میکروپلاستیک ها در مطالعات مختلف شامل نمونه برداری و صاف سازی، پیش تصفیه و هضم، جداسازی براساس اختلاف چگالی، شمارش و شناسایی ترکیب شیمیایی میکروپلاستیک ها است.

    نتیجه گیری

    هضم با استفاده از آب اکسیژنه، شناورسازی با نمک طعام، شمارش توسط استریومیکروسکوپ و طیف سنجی توسط طیف سنج FTIR و micro-RAMAN بیشترین کاربرد را در مطالعات مربوط به آب و فاضلاب دارد. با این حال متفاوت بودن روش های اندازه گیری و شناسایی میکروپلاستیک ها، مقایسه نتایج مطالعات را با مشکل روبرو کرده است و به نظر می رسد باید در راستای استانداردسازی این روش ها تلاش شود.

    کلیدواژگان: میکروپلاستیک، آب، فاضلاب
|
  • Mehran Riazian*, Maryam Yousefpoor Pages 1-18
    Background and Objective

    In the present research, the synthesis and characterization of ZnS nanoparticles in zinc blend crystallite phase via hydrothermal method were reported. Advanced oxidation processes using nanophotocatalysts are one of the most efficient methods for removing the dyes with complex organic compounds from textile and industrial wastewaters. The photocatalytic performance of nanoparticles is drastically affected by their structural and optical properties. One of the most important features affecting the photocatalytic degradation of nanoparticles is their optical bandgap width, which is an important factor in the radiant photons in the visible and UV region and the production of active radicals to destroy the complex carbon pollutants. The optical bandgap width, like other properties of nanoparticles is affected by three important geometric parameters, including particle size, dimension and shape. It is also a function of synthetic chemistry, i.e. the precursors and the fabrication methods. The aim of the present study was to investigate the nanostructure of zinc-sulfide synthesized nanoparticles, optical properties and photocatalytic effect on the degradation of Methylene Orange dye.

    Materials and Methods

    The experiment of degradation of dye consisted of 70 mg of synthesized nanoparticles in 100 mL of dye solution containing 3.75 ppm of Methylene Orange dye at pH = 5.5. The experimental steps were repeated three times. Nanostructure characterization of three-dimension ZnS nanoparticles was specified by X-ray diffraction, scanning electron microscopy, energy dispersive x-ray spectroscopy, transmission electron microscopy, Furrier transform infrared, ultraviolet-visible spectroscopy and N2 adsorption-desorption.

    Results

    The lattice characteristics such as density, specific surface area, size, strain, stress and deformation energy density are specified using Williamson-Hall (W-H) and Halder-Wagner (H-W) analysis. The photocatalytic degradation rate (k) of Methylene Orange was calculated to be 0.052 1/min, whilst after 60 minutes about 95% of the dye was photodegraded. The N2 adsorption-desorption calculations determined the mean pore diameter, specific surface area (SBET) and total porosity volume as 20.69 nm, 19.12 m2/g and 0.065 m3/g, respectively. The bandgap of fabrication ZnS has been evaluated from the Tauc's equation to be 3.47 eV. Compared with ZnS nanoparticles made by the hydrothermal method in the wurtzite crystallite phase (sample 2), the synthesized sample (sample 1) shows less lattice strain and stress, less crystallite size and also revealed the higher photocatalytic activity.

    Conclusion

    The pure zinc-sulfide nanoparticles without metal or ceramic dopants in the cubic zinc-blend crystallite phase are synthesized using the hydrothermal method. The precursors used in the synthesis of zinc-sulfide nanoparticles include zinc chloride and thioacetamide in the presence of oleic acid as a collecting agent. High photocatalytic activity of ZnS nanoparticles was confirmed by the degradation or dechlorination of Methylene Orange solution under UV light irradiation. Compared to similar studies, the results show that reducing the optical bandgap from 3.84 eV to 3.47 eV increases the degradation rate from 0.031 to 0.052. In this study, it was shown that synthesized zinc-sulfide nanoparticles by hydrothermal method, was able to decrease optical gap bandwidth and subsequently increased photocatalytic activity.

    Keywords: Zinc sulfide nanoparticles, Hydrothermal, Photodegradation, Optical band gap
  • Ali Daryabeigi Zand*, Maryam Rabiee Abyaneh Pages 19-34
    Background and Objective

    Due to the increasing trend of municipal solid waste (MSW) production, if a suitable management system is not applied, it will lead to environmental pollution and endanger human health. The aim of this study was to compare different scenarios of waste management in Chalous city with life cycle assessment (LCA) approach and to select the most efficient method in terms of environmental adaptation.

    Materials and Methods

    After investigation of the quantitative and qualitative characterization of the produced wastes and the current waste disposal method in Chalous city, the obtained results were used to evaluate the life cycle of six different waste management scenarios; including the combination of four methods of composting, recycling, incineration along with energy extraction and sanitary landfilling. Emissions from various scenarios were assessed using IWM-2 model.

    Results

    The current system of municipal waste management in Chalus (scenario 1) with ecological index of 1.73+06 poses the highest pollution load into the environment. The inclusion of compost disposal methods in the organic waste sector and recycling of biodegradable materials significantly reduces the emissions of environmental pollutants by increasing the amount of materials for recycling and reuse, as well as preventing emissions from raw material production. The fifth scenario (60% compost, 30% recycling and 10% sanitary landfill) with ecological index of -2.00+05 was known as the lowest contamination scenario.

    Conclusion

    Considering that a high percentage of Chalous municipal solid waste composition is perishable materials (organic waste), simultaneous application of composting and recycling methods can be a suitable option for optimal management of wastes in Chalous city and play an important role in reducing the environmental pollution load.

    Keywords: Environmental assessment, Municipal solid waste management, Life cycle assessment, IWM-2 model
  • Mohsen Shaban, Daryoush Yousefi Kebria, Marzie Razavi* Pages 35-50
    Background and Objective

    Application of chemical fertilizers in agricultural industry is known as one of the methods of crop enhancement. However, chemical fertilizers application can lead to an increased risk of chemical pollutants entering the human food cycle.  The aim of current research was feasibility study and evaluation of nickel from paddy soils in Lorestan province.

    Materials and Methods

    Sampling was done from 15 stations and randomly from rice cultivation areas in Silakhor plain of Lorestan province. Then, electrokinetic modification method was carried out in three reactors with lengths of 5, 10 and 15cm. After sample preparation, the initial and final concentration of nickel were measured and calculated using inductively coupled plasma - optical emission spectrometry (ICP-OES).

    Results

    The results showed that electrokinetic modification method was effective in reducing the concentration of heavy metals in agricultural soil samples and reduced the amount of nickel in soil to the permissible limits of the Iranian soil national standards (50 mg/kg). The initial values of nickel in paddy soil of composite samples were 108 mg/kg. Nickel maximum removal efficiency of 90.84% and 93.75% were observed in cathode and anode regions, respectively.

    Conclusion

    The health and quality of agricultural products depend on the use of safe soil within the limits of environmental standards. The results of this study showed that the EKR process is able to remove nickel from soil. As a result of the present process, nickel concentration has reached the permissible amount and even lower than the soil quality standard set by the Iranian Environmental Protection Agency.

    Keywords: Electrokinetic remediation, Anode, cathode electrodes, Agricultural soil, Nickel
  • Forough Tajiki, Hossein Mohammad Asgari*, Isaac Zamani, Farshid Ghanbari Pages 51-66
    Background and Objective

    Considering the fact that Iran is located in semi-arid climate and the harmful effects of dust storms on different ecosystems, this study aimed to identify and locate dust storms using fungal bio-aerosols (spores) and HYSPLIT model in southwestern region of Iran.

    Materials and Methods

    MODIS satellite images and HYSPLIT model were used to investigate the temporal changes of dust masses entering the Khuzestan province.  Sampling was carried out from dust storms in Abadan and Khorramshahr cities and from the soil of the dried parts of Hur al-Azim and Shadegan wetlands in a two-month period (from May to July 2019).

    Results

    The results of numerical modeling show that Abadan and Khorramshahr cities were affected by dust storms of internal origin (from Hur-al-Azim wetland). After isolation of bioaerosols from air and soil samples, a total of 6 fungal genera were identified in soil samples and 6 genera in dust samples of internal origin by PCR-Sequencing method. Talaromyces, Alternaria, Penicillium and Aspergillus were identified as the predominant genera fungi in soil and air samples.

    Conclusion

    With 70% similarity of fungi found in soil and air samples, it can be concluded that the main source of fungi in Abadan and Khorramshahr is Hur al-Azim wetland.

    Keywords: Dust storms, MODIS satellite, Biological aerosol, Fungus, Khuzestan
  • Maryam Abdi, Seyed Reza Azimi Pirsaraei*, Mohammad Reza Mohammadizadeh Pages 67-82
    Background and Objective

    Monitoring the amount of ultraviolet radiation from sunlight can provide a basis for assessing people's exposure, raise public awareness and warn people against this radiation. Measuring the sun's ultraviolet index over a working period is an accurate choice to achieve this goal.

    Materials and Methods

    In this study, the amount of solar UV index in one of the outdoor locations of Zanjan city was measured using Solarmeter model 5.6 UV index meter for one year period. Measurements were performed from 9 am to 5 pm every 30 minutes in direct sunlight in even days for one year period (2018-2019). Finally, the results were analyzed using Excel software.

    Results

    The highest value of the maximum daily UV index was related to July, with an average value of 11.87 ± 0.649; while, the lowest value of the maximum daily UV index obtained in January, with an average value of 2.23 ± 0.944. In most months of the year, except for late November, December, January and cloudy days, the average value of the maximum daily UV index around noon exceeds the UV index alert threshold set by the World Health Organization (WHO). Even for the safe time period during spring and summer, the average UV index can exceed the UV index warning threshold.

    Conclusion

    Determining the intensity of the sun's hourly UV radiation is important and necessary to increase the peoples’ and workers’ awareness working in the open environment, as well as to plan for protective measures in any place, especially in Zanjan.

    Keywords: Zanjan, Outdoor area, Sunlight ultraviolet radiation, Ultraviolet index
  • Samane Zeraatkari, Ata Shakeri*, Meisam Rastegari Mehr Pages 83-98
    Background and Objective

    Due to the importance of Mordab river, the concentration and distribution of heavy metals in sediments and part of Caspian sea coast, mostly affected by the Mordab river, were evaluated. Additionally, considering the possibility of heavy metals release from sediments to water column and transfer to crops, the health risk of rice consumption in the region was assessed.

    Materials and Methods

    21 sediments samples and 4 rice samples from paddy fields along the Mordab River were collected. Heavy metal contents of the samples were measured using ICP-MS. Data analysis was performed using enrichment factor (EF), ecological risk index (RI), health risk index, principal component analysis (PCA) and Mann-Whitney test.

    Results

    The maximum concentrations of elements was higher in coastal sediments than the Mordab River. The results showed low to moderate risk of elements in most stations except for two coastal stations which exhibited considerable risk of contamination with regard to Cr. Principal component analysis categorized the elements into three components of different origin. Moreover, the estimation of weekly intake of elements through rice consumption were less than their permissible concentration set by World Health Organization.

    Conclusion

    The concentration of chromium in sediments, especially coastal sediments, is high, which may be partly due to the concentration of heavy minerals (chromium) in this fraction. Therefore, the origin of elements, particularly chromium, should be determined through sequential extraction methods. On the other hand, despite the pollution of river sediments and high consumption of rice among the residents of the study area, there is no danger to rice consumers in terms of heavy metals.

    Keywords: Heavy metals, Ecological risk, Mordab river, Rice
  • Maliha Afkhami, Fazel Amiri*, Tayebeh Tabatabaie Pages 99-114
    Background and Objective

    Limited water resources in arid and semi-arid regions are one of the major limiting factors in agricultural production. Thus, unconventional water resources, such as urban treated wastewater, may be used for irrigation. Application of wastewater to the soil may cause accumulation of heavy metals (HMs). Soil pollution causes uptake of these metals by plants and their entrance to the food chain. In the present greenhouse research, concentration variations of HMs (lead (Pb) and cadmium (Cd)( in soil and sweet pepper (Capsicum annuum) plant were investigated.

    Materials and Methods

    The experiment was conducted as a completely randomized design with three replications and irrigation with different wastewater treated (well water, wastewater treatment and diluted wastewater). To evaluate the effects of different irrigation treatments on soil, parameters of acidity (pH), electrical conductivity (EC), the concentration of heavy metals Pb and Cd in soil were studied.  Additionally, for the effects of irrigation treatments on sweet pepper plant, parameters of biomass weight, fresh and dry weight and Pb and Cd concentrations (in branches, fruits and roots) were measured. The amount of Pb and Cd in the pepper were measured by ICP-OES. The obtained average concentrations were compared using one-way analysis of variance (ANOVA), and the Duncan test was used to determine the differences between groups (p <0.05). The independent t-test was also used to investigate the difference in concentrations of Pb and Cd in soil and water (p <0.05).

    Results

    The results of chemical analysis of soil and pepper showed that irrigation with wastewater did not cause a significant increase in the concentration of Pb and Cd in the soil and in the branches, fruits and roots of the pepper. The concentration of Pb and Cd in the soil and in the branches, fruits and roots of the pepper was within the allowable and standard concentration range. The difference in lead and cadmium concentrations in the soil before planting was not significant; however, at the end of the study period, the Pb concentration in pepper was higher than the Cd concentration. The use of wastewater increased the fresh and dry weight of branches, fruits and roots of the pepper.

    Conclusion

    The results showed that Pb and Cd concentration in roots and aerial parts of pepper plant was not increased significantly as a result of wastewater irrigation (p <0.05). The results of this study are limited to one growing season and by the continued use of municipal wastewater, the concentration of Pb and Cd in the soil and then in the plant may exceed the standard. Especially in the case of Pb, which seems to have shown a slight tendency to increase relative to the primary soil and the pepper. Therefore, the continuation of this study is recommended to evaluate the long-term effects of Bushehr municipal treated wastewater on the concentration of heavy elements in soil and plants, and soil properties. Overall, it should be acknowledged that based on technical recommendations, the use of treated wastewater are not recommended.

    Keywords: Irrigation, Accumulations heavy metals, Urban wastewater, Sweet pepper
  • Reza Barati Rashvanlou, Mahdi Farzadkia*, Abbas Ali Moserzadeh Pages 115-128
    Background and Objective

    Hydrolysis of fat, oil and grease by ultrasonic waves is a pre-treatment method before anaerobic digestion which can change their physical, chemical and biological properties. The main purpose of this study was to investigate the efficiency of ultrasonic waves to improve the hydrolysis process and its use as an auxiliary substrate to increase the efficiency of anaerobic digestion process along with municipal sewage sludge.

    Materials and Methods

    Sampling of fat and oil of the degreasing unit and physical preparation by conducting ultrasonic waves with frequencies of 20 kHz and current density of 0.012-0.14 W/mL within 0-12 min were performed. The efficiency of pretreatment process were performed through tests such as soluble chemical oxygen demand (SCOD), and lipase enzyme activity. In addition, the anaerobic digestion process were evaluated by measuring the TS, VS, VA (volatile acidity), alkalinity, biogas production and biogas methane content.

    Results

    The results showed that the highest increase in the activity of lipase enzyme under ultrasonic effect with a power of 0.1 w/mL was obtained after 8 minutes. Organic loading with 10%, 20% and 40% FOG/MSS ratios: resulted in 55%, 66% and 64% increase in methane production compared to the control samples, respectively. Organic loading over the 40% FOG/MSS caused a limitation in the simultaneous digestion process.

    Conclusion

    The results show that ultrasonic wave pretreatment with optimal power and time can improve the hydrolysis of TFOG while increasing the activity of lipase enzyme and also its use as an auxiliary substrate can enhance digestion performance and make digestion more stable.

    Keywords: Municipal wastewater, Fat, Oil, grease, Lipase enzyme, Ultrasonic, anaerobic digester
  • Fatemeh Bagheri*, Mehri Rezayi Pages 129-146
    Background and Objective

    The aim of this study was to investigate dust origin particulate (PM2.5) in Mashhad city in a long period of time (2014-2019) based on unhealthy days. Furthermore, changes in meteorological parameters and their relationship with dust storms have also been investigated.

    Materials and Methods

    In order to locate dust pollution hotspots in mashhad air, first, information about unhealthy days of Mashhad city in a 5-year period was obtained from the site of Mashhad Pollutants Monitoring Center and then HYSPLIT model was used to locate air pollution hotspots caused by particulate matter. To verify the results, the outputs obtained from this model were also compared with the DREAM8b model.

    Results

    By examining the meteorological parameters and its relationship with the outputs obtained from THEHYSPLIT and DREAM8b models, the maximum wind speed and relative humidity were obtained in autumn. There was no rainfall in the studied days (19 days) and the highest temperature was related to summer, indicating the relationship between the occurrences of polluted days due to particulate matter less than μ 2.5, wind speed and relative humidity in autumn. The results of the two models showed that the southern and northeastern regions of Mashhad city had the highest source of dust particles during the studied days.

    Conclusion

     Although in previous articles, the origin of dust in Mashhad city was announced outside the geographical boundaries of the province, long-term investigation at low altitude (below 10m) showed that local origin of dust have an essential role in air pollution in Mashhad city under unstable atmospheric conditions. Inappropriate use of agricultural lands and severe changes in land use often in the northern region and implementation of construction projects such as the southern belt of Mashhad city play essential roles in increasing PM2.5 particles in the air of Mashhad. This finding shows the importance of decision making for the implementation of soil stabilization projects etc... at the local level.

    Keywords: Dust particles, Mashhad, HYSPLIT, DREAM8b, Origin
  • Davood Jalili Naghan*, Abdolmajid Fadaei, Alireza Mahmoodi, Rouhollah Khodadadi, Shahnaz Razazi Pages 147-158
    Background and Objective

    N-methylpyrrolidine is a highly potent solvent with toxic and adverse ecological properties that has historically been widely used in the chemical and petrochemical industries. Due to the health and safety، toxicity and environmental effects of effluents containing NMP، these effluents should be pre-treated before biological treatment methods. The aim of this study was to remove N-methylpyrrolidone by photo- Fenton process.

    Materials and Methods

    For testing, solutions such as sulfuric acid, iron sulfate 7, oxygenated water, sodium hydroxide and distilled water were added to N-methypyrrolidine compounds in the reactor. Then, the removal process was investigated in two stages: complete mixing and adding solutions.

    Results

    The results revealed that the Fenton process cannot be used successfully to treat the hypothetical refinery effluent containing NMP. However، the photo-phanton process mineralized and degraded the NMP composition. Increase in 30% H2O2 concentration to the optimal dose of 1 mL led to the highest degradation (94%) and decrease in COD level of solution (42.1%).

    Conclusion

    It can be concluded that advanced oxidation by photo-phanton reaction can be a promising advanced oxidation technology for decomposition and pre-treatment of NMP-containing wastewaters for further biological treatment.

    Keywords: N-Methyl Pyrrolidone, Fenton, Photo-Fenton, Mahshahr
  • Sadegh Hosseinniaee, Mohammad Jafary, Ali Tavili, Salman Zare* Pages 159-172
    Background and Objective

    Today, soil and water pollution with heavy metals is one of the major challenges around the world. The aim of this study is to investigate the contamination of soils around a lead and zinc mine.

    Materials and Methods

    In the summer of 2019, 100 soil samples were taken from the mine vicinity and the characteristics of texture, acidity, salinity, calcium carbonate, organic matter and heavy metals chromium, cobalt, zinc, lead and cadmium were measured. Pollution indices including pollution factor (PI), enrichment coefficient (EF), geoaccumulation (Igeo), toxicity probability (MERMQ), contamination load (PLI), background enrichment (PIN), pollution security (CSI) and Nemerow index (PINemerow) ) Were calculated. Correlation between soil variables and determination of metal origin were determined using Pearson correlation and principal component analysis (PCA) analysis.

    Results

    The average concentrations of chromium, cobalt, zinc, lead and cadmium were obtained as 92, 21.33, 453.98, 351.24 and 4.28 mg/kg, respectively. The metals pollution evaluated based on PI, EF and Igeo indices were moderate for chromium and cobalt, considerable for zinc and significant for lead and cadmium. The results of MERMQ, PLI, PIN, CSI and PINemerow indices showed high soil contamination with heavy metals. According to the PCA test, the elements lead, zinc and cadmium are in a group with high correlation with each other that are of anthropogenic origin. Chromium and cobalt with a correlation of 88% also showed the same geological origin.

    Conclusion

    mining activities should be done with more caution and measures should be taken to reduce pollution.

    Keywords: Heavy metals, Enrichment coefficient, Geoaccumulation index, Principal component analysis, Pearson correlation coefficient
  • Hamze Sharifi*, Hossein Movahedian Attar Pages 173-190
    Background and Objective

    Recently, microplastics (MPs) have been found in the aquatic and terrestrial environments, air, and food. Other pollutants can be transported by MPs and pose a threat to the human, animal, and environment. Measurement and evaluation of microplastics can either increase knowledge about them or boost understanding of their possible harmful effects. However, no standard method has been established to measure microplastics and the measurement of microplastics has been done by various methods in different published studies. The aim of current study was to investigate different methods of measuring microplastics in water and wastewater environment and identifying the strengths and weaknesses of these methods.

    Materials and Methods

    The present review study was conducted during the winter 2021, by searching the papers cited in PubMed, Google Scholar, Web of Science, and Scopus databases using the keywords "Microplastic", "Water", "Drinking-water", "Wastewater", "Surface", "Bottled-water" and "Marine" and selecting articles published between 2015 and 2021 in reputable journals.

    Results

    The main stages of MPs measuring in various studies included sampling and sieving, pretreatment and digestion, density separation, counting and Identification of MPs by their chemical composition.

    Conclusion

    Digestion using H2O2, density separation using NaCl, counting by stereomicroscope, and Spectroscopy using FTIR and micro-RAMAN are the most widely used methods in the studies related to detecting MPs in water and wastewater environment. However, different methods of measuring and identifying microplastics have made comparing the results of studies difficult and it seems that efforts should be made to standardize these methods.

    Keywords: Microplastics, Water, Wastewater