فهرست مطالب

نشریه مهندسی بهداشت محیط
سال نهم شماره 1 (پیاپی 34، پاییز 1400)

  • تاریخ انتشار: 1400/09/10
  • تعداد عناوین: 8
|
  • آزاده قبادی، مهرداد چراغی*، سهیل سبحان اردکانی، بهاره لرستانی صفحات 1-21
    زمینه و هدف

    با توجه به گسترش شهرنشینی، افزایش جمعیت، توسعه کشاورزی و صنعتی شدن در جهان کیفیت منابع آب زیرزمینی روبه کاهش است. از این رو، برای حفظ سلامت عمومی، ارزیابی کیفی منابع آب زیرزمینی از اهمیت بالایی برخوردار است. لذا، این مطالعه با هدف ارزیابی کیفی منابع آب زیرزمینی دشت اسدآباد به فلزات سنگین با استفاده از شاخص های کیفی آب در سال 1397 انجام یافت.

    مواد و روش ها

    در این پژوهش توصیفی- مقطعی، 120 نمونه آب زیرزمینی از 20 ایستگاه در فصول بهار و تابستان به روش مرکب برداشت و مقادیر دما، pH و EC آن ها در محل اندازه گیری شد. محتوی پارامترهای فیزیکوشیمیایی نمونه ها بعد از مراحل آماده سازی آزمایشگاهی طبق روش استاندارد و محتوی فلزات سنگین در نمونه ها نیز به روش طیف سنجی نوری پلاسمای جفت شده القایی (Inductively Coupled Plasma-Optical Emission Spectrometry: ICP-OES) خوانده شد. پردازش آماری نتایج نیز با استفاده از نرم افزار SPSS انجام یافت.

    یافته ها

    نتایج نشان داد که، میانگین غلظت سدیم، فسفات، کلر، کلسیم، منیزیوم و نیترات (میلی گرم در لیتر) در نمونه های فصل بهار به ترتیب برابر با 8/21، 230/0، 170/0،0/69، 1/21 و 3/19 و در فصل تابستان نیز به ترتیب برابر با 14/8، 190/0، 160/0، 3/75، 6/15 و 8/19 بوده است. همچنین، میانگین غلظت عناصر آرسنیک، آهن، روی، سرب، کادمیم، کروم، مس، منگنز و نیکل (میکروگرم در لیتر) در نمونه های فصل بهار به ترتیب برابر با 10/5، 61/1، 970/0، 82/7، 230/0، 25/1، 58/3، 360/0 و 30/1 و در فصل تابستان نیز به ترتیب برابر با 4/21، 62/1، 24/1، 63/7، 200/0، 00/1، 73/6، 430/0 و 01/1 بوده است و به جز در مورد عنصر آرسنیک در نمونه های فصل تابستان، میانگین غلظت همه عناصر در نمونه های هر دو فصل کوچک تر از حداکثر غظت مجاز سازمان بهداشت جهانی برای شرب بود. علاوه بر آن، شاخص کیفیت آب (WQI)، شاخص آلودگی (Cd)، شاخص آلودگی فلزات سنگین (HPI)، شاخص ارزیابی فلزات سنگین (HEI)، شاخص کیفی (PoS) و  شاخص فلزات سنگین (MI) در فصل بهار با مقادیر 2/18، 53/7-، 86/9، 64/1، 298 و 64/1 به ترتیب بیان گر سطح کیفی "عالی و بسیار خوب"، "آلودگی کم"، "آلودگی اندک"، "آلودگی کم"، "آلودگی اندک" و "تحت تاثیر اندک" و در فصل تابستان نیز با مقادیر 9/17، 94/5-، 86/9، 05/3، 602، 05/3 به ترتیب بیان گر سطح کیفی "عالی و بسیار خوب"، "آلودگی کم"، "آلودگی اندک"، "آلودگی کم"، "آلودگی زیاد" و "تحت تاثیر متوسط" بود.

    نتیجه گیری

    هرچند فقط میانگین مقادیر عنصر آرسنیک در نمونه های فصل تابستان بیش تر از حد مجاز بود، ولی مدیریت استفاده از نهاده های کشاورزی همچون انواع آفت کش ها، کودهای شیمیایی و آلی، فاضلاب شهری که با آلودگی خاک و منابع آب سطحی عامل تهدیدکننده کیفیت منابع آب زیرزمینی منطقه مورد مطالعه هستند، توصیه می شود.

    کلیدواژگان: حوزه آبخیز، فلزات سنگین، آب آشامیدنی، کیفیت آب، فعالیت های انسان ساخت
  • اسرافیل عسگری، امیر شیخ محمدی*، بایرام هاشم زاده صفحات 22-40
    زمینه و هدف

    مترونیدازول از آنتی بیوتیک های متعلق به خانواده نیتروایمیدازول است. تجزیه ناپذیری، حلالیت بالا در آب، سمیت، سرطان زایی و جهش زایی از نگرانی های مهم آنتی بیوتیک ها می باشد. لذا هدف از این پژوهش، کاربرد فرآیند اکسیداسیون پیشرفته جدید سولفیت/اکسید روی/UV برای تجزیه مترونیدازول از محلول های آبی می باشد.

    مواد و روش ها

    در این مطالعه، اثر متغیرهای pH، نسبت سولفیت به اکسید روی، غلظت اولیه مترونیدازول و زمان تماس بر عملکرد فرآیند سولفیت/اکسید روی/UV در تجزیه مترونیدازول مطالعه گردید. غلظت باقیمانده مترونیدازول توسط دستگاه HPLC (مدل 4900 CE Cecil) سنجش شد.

    یافته ها

     نتایج نشان داد تخریب بیش از 90 درصدی آنتی بیوتیک در 12 =pH   و نسبت مولی سولفیت به اکسید روی 1 به 3 پس از 5 دقیقه از واکنش رخ می دهد. اگرچه، میزان تخریب آنتی بیوتیک در فرآیند سولفیت/اکسید روی/UV بسیار زیاد بود، اما بر اساس تجزیه و تحلیل GC-MASS، مقدار معدنی سازی کافی نبود. چندین متابولیت در پساب فرآیند سولفیت/اکسید روی/UV شناسایی شدند و مسیر تجزیه بر اساس متابولیت های شناسایی شده پیشنهاد شد. مشاهده شد مقدار ضریب کینتیکی robs (میلی گرم بر لیتر بر دقیقه) برای تجزیه مترونیدازول بوسیله سولفیت/اکسید روی/UV به ترتیب 92/6 برابرفرایندهای اکسید روی/UV و 15 برابرUV تنها بود.

    نتیجه گیری

     با توجه به نتایج بدست آمده، فرآیند سولفیت/اکسید روی/UV به دلیل مقادیر بیشتر robs و همچنین مقادیر راندمان بالا نسبت به فرآیندهای اکسید روی/UV و UV تنها، می تواند به عنوان یک گزینه مناسب و اقتصادی در تخریب آنتی بیوتیک مترونیدازول و ترکیبات مشابه مورد استفاده قرار گیرد.

    کلیدواژگان: مترونیدازول، سولفیت، اکسید روی، اکسیداسیون پیشرفته، محلولهای آبی
  • سمیه جلیلیان، سهیل سبحان اردکانی*، مهرداد چراغی، سید مسعود منوری، بهاره لرستانی صفحات 41-58
    زمینه و هدف

    انتخاب محل دفن پسماند جامد شهری به خاطر اهمیتی که در کنترل آلودگی های محیط زیستی و معضلات آن دارد از اهمیت ویژه ای برخوردار است. از آن جا که، مکان یابی فرآیندی زمان بر و چندجانبه با دخالت پارامترهای مختلف اقتصادی- اجتماعی و به ویژه محیط زیستی است، نیازمند استفاده از نظر خبرگان، منابع اطلاعاتی زیاد و روش های چند معیاره است. بنابراین، این پژوهش با هدف پیشنهاد مناسب ترین محل دفن پسماندهای جامد شهری کرمانشاه در سال 1398 انجام شد.

    مواد و روش ها

    در این پژوهش توصیفی، با استفاده از روش وزن دهی سوارا (SWARA)، سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) و روش کوپراس (Copras) به عنوان یک روش تصمیم گیری چندمعیاره (MCDM) و همچنین، نظرسنجی از هفت نفر از متخصصان محیط زیست برای ارزیابی و امتیازدهی معیارهای محیط زیستی و اقتصادی-اجتماعی منتخب شامل ارتفاع از سطح دریا، جهت جغرافیایی، شیب، فاصله از مناطق حفاظت شده، فاصله از زمین های کشاورزی، کاربری اراضی، شیب، فاصله از جاده، فاصله از فرودگاه، فاصله از خطوط ریلی و راه آهن، فاصله از خطوط انتقال نیرو، منابع آب سطحی و زیرزمینی، فاصله از مراکز جمعیتی، فاصله از گسل، نوع پوشش گیاهی و نوع خاک نسبت به شناسایی مناسب ترین محل دفن پسماندهای جامد شهری کرمانشاه اقدام شد.

    یافته ها

     نتایج حاصل از روش سوارا نشان داد که منابع آب، نوع خاک و فاصله از زمین های کشاورزی به ترتیب با وزن نهایی برابر با 300/0، 202/0 و 119/0 مهم ترین معیارها و شیب، فاصله از خطوط انتقال نیرو و فاصله از گسل نیز به ترتیب با وزن نهایی برابر با 020/0، 015/0 و 015/0 کم اهمیت ترین معیارها در مکان یابی بوده اند. همچنین، نتایج روش کوپراس نشان داد که نواحی جنوب غربی شهر به دلیل ویژگی هایی از جمله دوری از مناطق مسکونی و زمین های کشاورزی و همچنین، برخورداری از شیب و جاده دسترسی مناسب از شرایط مناسب تری برای دفن پسماند جامد شهری برخوردار بودند. به طوری که، سایت شاه ولی با مساحت تقریبی 90 هکتار برای 20 سال آینده به عنوان محل دفن پسماند جامد شهری کرمانشاه پیشنهاد شد.

    نتیجه گیری

     به طور کلی، نتایج مطالعه نشان داد که استفاده از روش های سوارا و کوپراس با توجه به انعطاف پذیری بالا و دقت در ارایه نتایج می تواند جایگزین مناسبی برای روش های معمول وزن دهی و رتبه بندی باشد و به تبع آن، می توان گزینه نهایی پیشنهادی این روش ها را با اطمینان برای استقرار دفن گاه پسماند جامد شهری انتخاب کرد. در نهایت، با توجه به این که امروزه انتخاب محل مناسب استقرار لندفیل از مهم ترین معضلات محیط زیستی کلان شهرها محسوب می شود، نسبت به لحاظ کردن سایر معیارها همچون پارامترهای جمعیت شناختی و از طرفی، کاربرد روش های جدیدتر تصمیم گیری چند معیاره همچون آراس (ARAS) و مولتی مورا (MULTIMOORA) در مطالعه های مربوط به استقرار کاربری ها و به ویژه مکان یابی لندفیل توصیه می شود.

    کلیدواژگان: دفن زباله، پسماند جامد، مکان یابی، تصمیم گیری، سیستم اطلاعات جغرافیایی
  • مریم یونسیان، مهرداد چراغی*، سهیل سبحان اردکانی، بهاره لرستانی، هاجر مریخ پور صفحات 59-72
    زمینه و هدف

    استفاده طولانی مدت از لجن فاضلاب و کود منجر به تجمع عناصر سنگین در خاک می شود که این موضوع ممکن است موجب جذب بیش تر از حد این عناصر توسط گیاه و به تبع آن ورود این عناصر سمی به زنجیر غذایی انسان و حیوان شود. لذا، این تحقیق با هدف بررسی جذب فلزات سنگین و عناصر پر مصرف در سبزی شاهی کشت شده در خاک های تحت تیمارهای مختلف کود و لجن انجام شد.

    مواد و روش ها

    این پژوهش توصیفی، در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در محیط و شرایط گلخانه انجام شد. تیمارهای مورد ارزیابی شامل تیمار با کود شیمیایی (دی آمونیوم فسفات)، کمپوست لجن هاضم بی هوازی، کمپوست لجن بدون عمل هضم و لجن خام در مقادیر وزنی 28، 57 و 115 گرم و تیمار شاهد بود. غلظت عناصر سرب، کادمیوم، جیوه و آرسنیک و عناصر پر مصرف شامل فسفر، ازت و کربن در برگ سبزی شاهی به روش طیف سنجی نوری پلاسمای جفت شده القایی خوانده شد و داده ها با استفاده از نسخه 21 نرم افزار آماری SPSS پردازش شد.

    یافته ها

    نتایج نشان داد که بیشینه میانگین غلظت آرسنیک و ازت (میلی گرم در کیلوگرم) در سبزی شاهی به ترتیب با مقادیر 592/0 و 2/10 و بیشینه میانگین غلظت کادمیوم، جیوه، سرب و عناصر کربن و فسفر (میلی گرم در کیلوگرم) در سبزی شاهی به ترتیب با 956/0، 701/0، 25/1، 5/98 و 3/10 در هر دو مورد به تیمار 115 گرم کود دی آمونیوم فسفات مربوط بود. نتایج آزمون تجزیه واریانس نشان داد که بین تیمار کود، لجن و شاهد و بین مقادیر 28، 57 و 115 گرم تیمار کود و لجن در سبزی شاهی از نظر غلظت فلزات سنگین و عناصر پر مصرف تفاوت معنی دار آماری وجود داشت (050/0 > p).

    نتیجه گیری

     از آن جا که افزایش مقدار مصرف کود و لجن به خاک منجر به افزایش غلظت فلزات سنگین و عناصر پرمصرف در سبزی شاهی شده است، لذا، می بایست در استفاده از کود و لجن در زمین های کشاورزی دقت نظر صورت گیرد. همچنین، مشخص شد که بیشینه جذب فلزات سنگین و عناصر پرمصرف در سبزی شاهی به ترتیب مربوط به تیمار لجن خام و کود دی آمونیوم فسفات بود که نشان دهنده کیفیت بهتر کود کمپوست نسبت به کود شیمیایی و لجن خام است.

    کلیدواژگان: کود آلی، کود شیمیایی، فلزات سنگین، عناصر پرمصرف، سبزی شاهی
  • غلامرضا صادقی وصفی، علی فاتحی زاده*، فرشته زمانی علویجه، اکبر حسن زاده صفحات 73-84
    زمینه و هدف

    عدم رعایت اصول صحیح پایش و نظارت توسط بهورزان بر سامانه های آب آشامیدنی عمومی در روستاها می تواند موجب افزایش شیوع بیماری های منتقله از آب شود. هدف از پژوهش حاضر، ارتقای سطح دانش بهورزان و بهبود کاربرد دانش آموخته شده توسط آنان از طریق مداخله آموزشی بر نحوه پایش و نظارت از سامانه های آب رسانی روستایی شهرستان شهرضا است.

    روش کار

    این مطالعه به صورت مداخله ای و به صورت برگزاری دوره آموزشی برای 35 نفر از بهورزان شهرستان شهرضا انجام شد. به منظور ارزیابی وضعیت موجود میزان دانش بهورزان، پیش آزمون اجرا و سایر اطلاعات موردنیاز از چک لیست سامانه های آب رسانی تکمیل شده توسط بهورزان جمع آوری شد. پس از شناسایی ضعف دانش بهورزان، سرفصل های دوره آموزشی تدوین و پس از برگزاری دوره، پس آزمون بهورزان و مقایسه چک لیست های تکمیل شده توسط بهورزان قبل از مداخله و پس از مداخله تاثیر آموزش انجام شد. بایستی ذکر شود که جهت تحلیل داده ها و برای سنجش تاثیر مداخله آموزشی از نرم افزار SPSS22 و آزمون های t زوجی و ویلکاکسون استفاده گردید.

    نتایج

    نتایج نشان داد که میانگین نمره آگاهی بهورزان قبل و بعد از مداخله آموزشی به ترتیب برابر 6/8 ±2/46 و 2/8±4/88 که نشان دهنده وجود اختلاف معنادار قبل و بعد از مداخله آموزشی بود (001/0 < P value). میانگین درصد ریسک سامانه های آب رسانی قبل و بعد از مداخله آموزشی به ترتیب برابر 2/5± 4/35 و 6/7±2/19 بود که نشان می دهد میانگین درصد ریسک تمامی سامانه های آب رسانی بعد از مداخله به طور معناداری کمتر از قبل از مداخله بود (001/0 < P value).

    نتیجه گیری

    بر اساس نتایج به دست آمده از پژوهش حاضر، مداخله آموزشی دارای تاثیر مثبت چشمگیر در ارتقاء سطح آگاهی و عملکرد بهورزان و همچنین موجب کاهش درصد ریسک سامانه های آب رسانی در روستا شد.

    کلیدواژگان: آب آشامیدنی، سامانه های آب رسانی، نظارت، کلرزنی
  • سیده آذر موسوی فرد، سید علی جوزی*، مژگان زعیم دار، منصور رضازاده آذری صفحات 85-100
    زمینه و هدف

    در صورت اشتعال و انفجار انبار نفت با توجه به تراکم بالای جمعیت اطراف آن، خسارت جانی و مالی فراوانی را در پی خواهد داشت. لذا درک نحوه ی گسترش آتش سوزی و مدل سازی حریق با استفاده از نرم افزار  CFDبرای پیش بینی پیامد حوادث و اثرات بالقوه آنها بسیار کمک کننده می باشد. این تحقیق برای اولین بار درکشور سناریوهای خطرناک و غیر منتظره انفجارو اشتعال در سایت های نفتی را با استفاده از نرم افزار پیشرفته فلوینت ومشینگ مورد بررسی قرار داده و بدنبال حفظ سرمایه های جانی و مالی مناطق اطراف انبار نفت است.

    مواد و روش ها

    این مطالعه یک تحقیق توصیفی-تحلیلی می باشد که درسال 1399دریکی از انبارهای نفت کشور انجام گرفته است. به منظور تعیین نرخ انرژی حاصل از سوختن مخازن، ارتفاع شعله آتش و مدت زمان سوختن مخازن نفت ازفرمولHurly ونرم افزار Ansys Fluent 15 استفاده شد. در این روش با تقسیم ناحیه مورد نظربه المان های کوچک تر و اعمال شرایط مرزی برای گره های مرزی، فاکتورهای موثر تعیین گردید.

    یافته ها

    انرژی و دمای ناشی ازسوختن مواد در کلیه مخازن حدود7/139072کیلووات و4000 درجه کلوین است. در صورت اشتعال و انفجارانبار نفت ،تقریبا 70 درجه سلسیوس به دمای محیط اضافه خواهد شد. مناطق مسکونی نزدیک به انبار نفت از جمله انبار غله، پادگان، زندان، مناطق مسکونی رزکان نو، بخش هایی از شهرک مسکونی بنفشه و محوطه راه آهن که در این مسیر قرار داشته و بیشتر تحت تاثیر افزایش دمایی خواهند بود. بیشترین زمان برای سوختن مخزن شش ساعت و نیم و کمترین زمان حدودا 5 ساعت تخمین زده شد. بالاترین ارتفاع شعله 60/70 متر محاسبه گردید.

    نتیجه گیری

    نتایج این تحقیق نشان داد اگر آتش سوزی درمخازن رخ دهد. مناطق مختلفی از جمله مسکونی و صنعتی درمسیر پخش و پراکنش آلودگی ناشی از حریق می باشند. با توجه به شدت آلودگی تولید شده و وسعت مناطق درگیر خسارت های جانی و مالی قابل پیش بینی می باشد. در این تحقیق مشخص شد افزایش قطر مخازن وظرفیت اسمی منجر به افزایش ارتفاع شعله شده ولی درزمان سوختن تاثیری ندارد.

    کلیدواژگان: نرخ انرژی، ارتفاع شعله، مدت زمان سوختن، انبار نفت، نرم افزار فلوئنت
  • نادر نیک اقبالی سی سخت، مریم محمدی روزبهانی*، سیما سبزعلیپور صفحات 101-124
    زمینه و اهداف

    پالایشگاه ها حدودا چهار درصد از انتشار جهانی دی اکسید کربن را تولید می کنند، نزدیک به یک میلیارد تن در سال. در سطح جهان، بخش پالایش پس از بخش تولید برق و صنعت سیمان رتبه سوم در بین تولیدکنندگان ثابت دی اکسید کربن را دارد. این گاز گلخانه ای عامل اصلی گرمایش جهانی و تغییر اقلیم می باشد و خطری جدی برای سلامت انسان و محیط زیست می باشد. یکی از راهکارهای کاهش این گاز گلخانه ای در اتمسفر، کاهش دی اکسید کربن از طریق برگشت پذیر کردن این گاز در چرخه سوخت می باشد. واحد کت کراکر یکی از منابع انتشار این گاز گلخانه ای در پالایشگاه آبادان می باشد که مقدار 230 تن در ساعت گازهای احتراق تولید می کند و دارای 7/12 درصد مولی دی اکسید کربن می باشد. شناسایی منابع انتشار گاز دی اکسید کربن در پالایشگاه آبادان و شبیه سازی جذب شیمیایی این گاز گلخانه ای و تبدیل آن به سوخت متانول از اهداف این پژوهش می باشد.

    روش کار

    در این پژوهش میزان غلظت دی اکسید کربن خروجی از منابع انتشار پالایشگاه آبادان توسط دستگاه Testo 350-XL و کروماتوگرافی گازی اندازه گیری شده است. با توجه به اینکه مقدار غلظت دی اکسید کربن در گازهای احتراق واحد کت کراکر بیشترین مقدار را داشت، لذا با استفاده از نرم افزار Aspen Hysys شبیه سازی جذب شیمیایی دی اکسید کربن از گازهای احتراق برج احیاء واحد کت کراکر با حلال دی اتانول آمین 30٪ وزنی انجام و طی یک واکنش هیدروژناسیون به متانول تبدیل شده است. در نهایت محاسبات اقتصادی طرح انجام گردید.

    یافته ها

    راندمان کلی جذب شیمیایی دی اکسید کربن در شبیه سازی با نرم افزار 92% و درجه خلوص CO2 بازیافتی 6/94٪ بدست آمده است. با این روش می توان 1003 تن در روز دی اکسید کربن واحد کت کراکر را جذب و بازیافت نمود و به محصول متانول تبدیل کرد. در شبیه سازی تبدیل دی اکسید کربن بازیابی شده به سوخت متانول، مقدار 686 تن در روز متانول با درجه خلوص 8/99% بدست آمد. محاسبات اقتصادی طرح نشان می دهد که هزینه کاهش انتشار هر تن دی اکسید کربن 19 دلار می باشد. میزان نرخ داخلی بازگشت سرمایه این طرح 22٪ و ارزش خالص فعلی طرح 92 میلیون دلار می باشد. بازگشت سرمایه این طرح 3 سال می باشد.

    نتیجه گیری

    دی اتانول آمین راندمان بالایی در جذب دی اکسید کربن از گازهای احتراق دارد. با روش جذب شیمیایی با آمین می توان آلاینده دی اکسید کربن را از گازهای احتراق تولیدی در پالایشگاه ها بازیافت نمود و بعنوان خوراک ارزان برای تولید سوخت متانول استفاده نمود . با این روش علاوه بر ایجاد ارزش افزوده، از انتشار این گاز گلخانه ای به محیط زیست جلوگیری می گردد.

    کلیدواژگان: جذب شیمیایی دی اکسید کربن، واحد کت کراکر، دی اتانول آمین، متانول، شبیه سازی با آسپن هایسیس
  • سمیرا رنجبران، سهیل سبحان اردکانی*، مهرداد چراغی، بهاره لرستانی، مریم کیانی صدر صفحات 125-144
    زمینه و هدف

    بی فنیل های چندکلره (PCBs) در زمره ترکیبات آلی دیرپا با قابلیت تجمع زیستی، پایداری در محیط و تاثیر بر سلامت انسان و محیط هستند. از این رو، این مطالعه با هدف شناسایی، تعیین مقادیر، منشاء یابی و ارزیابی خطر سلامت PCBها در نمونه های خاک سطحی برخی از انواع زمین در مناطق شمالی، شرقی و غربی شهر تهران در سال 1398 انجام شد.

    مواد و روش ها

    در این پژوهش توصیفی-مقطعی، در مجموع 45 نمونه خاک سطحی از 15 ایستگاه نمونه برداری واقع در مناطق تجاری، مسکونی، آموزشی-فرهنگی، فضای سبز شهری و حاشیه خیابان جمع آوری شد و پس از استخراج آنالیت ها، از روش کروماتوگرافی گازی-طیف سنجی جرمی (GC-MS) برای شناسایی و تعیین محتوی ترکیبات PCB در نمونه ها استفاده شد. پردازش آماری نتایج نیز با استفاده از نرم افزار SPSS انجام شد.

    یافته ها

    نتایج بیان گر شناسایی 13 ترکیب PCB در نمونه های خاک بود. از طرفی، کمینه، بیشینه و میانگین غلظت مجموع PCBها به ترتیب برابر با 031/0، 1/23 و 77/6 میکروگرم در کیلوگرم بود. همچنین، با توجه به نتایج آزمون تحلیل عاملی (PCA) و سهم زیاد غلظت همولوگ های سبک از کل غلظت PCBهای شناسایی شده در نمونه ها، وجود ترکیبات PCB در نمونه ها را احتمالا می توان با فرآیند احتراق ترکیبات حاوی اتم کلر مرتبط دانست. مقادیر فاکتور سرطان زایی ناشی از قرار گرفتن در معرض 189PCB به عنوان تنها ترکیب PCB شناسایی شده واجد عامل هم ارزی سمیت (TEF)، نشان داد که مواجهه با خاک آلوده، منجر به "سرطان زایی خیلی کم" ناشی از مواجهه با این همولوگ خواهد شد.

    نتیجه گیری

    به طور کلی، با توجه به مخاطره سلامت ناشی از قرار گرفتن در معرض ترکیبات PCB، نسبت به شناسایی، تعیین محتوی، منشاء یابی و نظارت منظم و دوره ای این ترکیبات در محیط های مختلف به ویژه آب و خاک و تلاش برای کنترل منابع تولید آن ها به منظور حفظ سلامت محیط و شهروندان توصیه می شود.

    کلیدواژگان: آلودگی خاک، ترکیبات پلی کلره بی فنیل، تحلیل چندمتغیره، خطر سرطان زایی، تهران
|
  • A. Ghobadi, M. Cheraghi*, S. Sobhanardakani, B. Lorestani Pages 1-21

    Nowadays, the increase in population growth rate and followed by anthropogenic activities such as urbanization, industrialization, mining and agriculture practices continuously increase the amount of heavy metals in the environment especially groundwater resources. Therefore, qualitative assessment of groundwater resources is of great importance for maintaining public health and for this reason, this study was conducted to qualitative assessment of groundwater resources of Asadabad Plain using WQI, Cd, HPI, HEI, PoS and MI indices in 2018.

    Materials & Methods

    In this descriptive cross-sectional study, 120 groundwater samples were collected from 20 stations in the spring and the summer seasons and their temperature, pH and EC values were measured on-site. In the laboratory, the values of physicochemical parameters were determined according to the standard methods. Also, the content of heavy metals was determined using inductively coupled plasma-optical emission spectrometry (ICP-OES). All statistical analyses were performed using SPSS software.

    Results

    The results showed that the average concentrations of Na, PO4-, Cl-, Ca, Mg and NO3- (mg/L) in samples of the spring season were 21.8, 0.230, 0.170, 69.0, 21.1 and 19.3, respectively; and in the summer season were 8.14, 0.190, 0.160, 75.3, 15.6 and 19.8, respectively. Also, the average concentrations of As, Fe, Zn, Pb, Cd, Cr, Cu, Mn and Ni (μg/L) in samples of the spring season were 5.10, 1.61, 0.970, 7.82, 0.230, 1.25, 3.58, 0.360, and 1.30; and in the summer season were 21.4, 1.62, 1.24, 7.63, 0.200, 1.00, 6.73, 0.430, and 1.01, respectively, and except for As in samples of the summer season, the average concentrations of all elements in groundwater samples of both seasons were lower than the maximum permissible concentration (MPC) established by WHO for drinking water. In addition, water quality index (WQI), pollution index (Cd), heavy metal pollution index (HPI), heavy metal evaluation index (HEI), quality index (PoS) and heavy metal index (MI) of samples of the spring season with values of 18.2, -7.53, 9.86, 1.64, 298 and 1.64, respectively, indicate the quality of groundwater were categorized in "excellent and very good", "low pollution", "low pollution", "low pollution", "low pollution" and " slightly affected" classes and in the summer season with values ​​of 17.9, -5.94, 9.86, 3.05, 602, 3.05, respectively, were categorized in "excellent and very good", "low pollution", "low pollution", "low pollution", "high pollution" and "moderately affected" classes.

    Conclusion

    Although only the average values of As in groundwater samples of the summer season were higher than the MPC, management of the use of agricultural inputs such as pesticides, chemical and organic fertilizers and municipal wastewater for irrigation to maintain the quality of groundwater resources of the study area is recommended.

    Keywords: Aquifer, Heavy metals, Drinking water, Water quality, Anthropogenic activities
  • Esrafil Asgari, Amir Sheikhmohammadi*, Bayram Hashemzadeh Pages 22-40

    Metronidazole antibiotic is belong to the nitroimidazole family. Non degradability, high solubility in water, toxicity, carcinogenicity and mutagenicity are important concerns related to antibiotics. Therefore, the aim of this study is to apply the new advanced oxidation process of UV/zinc oxide/sulfite (UZS) to degrade metronidazole from aqueous solutions.

    Methods

    In this study, the effect of pH, sulfite to zinc oxide ratio, initial metronidazole concentration and contact time on the performance of the UV/sulfite/zinc oxide process in the degradation of metronidazole was studied. The residual concentration of metronidazole was measured by HPLC (Cecil model 4900 CE).

    Results

    The results showed more than 90 % antibiotic is degraded at pH = 12 and the molar ratio of sulfite to zinc oxide 1 to 3 after 5 min of the reaction. Although the antibiotic degradation rate in the UZS process was very high, based on the GC-MASS analysis, the mineralization rate was not sufficient. The several metabolites were detected in the UZS process effluent and the degradation pathway was proposed based on the identified metabolites. It was observed the kinetic coefficient of robs (mg/L. min) to degrade the metronidazole by UZS was 6.92 time and 15 time of UV/zinc oxide and UV alone processes, respectively.

    Conclusion

    According to the results, the UV/zinc oxide/sulfite process, due to the higher robs value as well as the higher efficiency value ​​than those of the UV/zinc oxide and UV alone processes, can be considered as a suitable and economical option in the degradation of metronidazole antibiotic and the similar compounds.

    Keywords: Metronidazole, Sulfite, Zinc oxide, Advanced oxidation, Aqueous solutions
  • S. Jalilian, S. Sobhanardakani*, M. Cheraghi, S.M. Monavari, B. Lorestani Pages 41-58

    The selection of municipal solid waste landfills is significant because it controls environmental pollution and its problems. Since site selection is a time-consuming and multifaceted process involving various socio-economic and environmental parameters, it requires expert opinion, extensive information resources, and multi-criteria methods. Therefore, this study was carried out for landfill site selection of municipal solid waste of city of Kermanshah combining SWARA technique and Copras method using GIS in 2019.

    Materials & Methods

    In this descriptive study, the Copras method and SWARA technique were selected as multi-criterion decision-making methods (MCDM) were used. Also, the environmental and socio-economic criteria including height above sea level, geographical direction, slope, distance from the protected areas, distance from the agricultural areas, land use, distance from the road, distance from the airport, distance from railway lines, distance from transmission lines, surface and groundwater resources, distance from residential areas, distance from faults, type of vegetation and soil type were evaluated by seven environmental specialists.

    Results

     The results of the SWARA method showed that the water resources criterion with a final weight of 0.300 is the most important criterion. Also, the type of soil and the distance from agricultural lands with a final weight of 0.202 and 0.119, respectively are the others. While, slope, distance from transmission lines and distance from fault with final weights of 0.020, 0.015 and 0.015 were the least important criteria for site selection. Besides, the results of the Copras method showed that the southwestern areas of the city of Kermanshah had better conditions for disposal of municipal solid waste due to their characteristics such as distance from residential areas and agricultural lands, suitable slope, and proper road access. Thus, the "Shah Vali" site with an approximate area of 90 ha was suggested as a landfill for municipal solid waste in city of Kermanshah for the next 20 years.

    Conclusion

     In general, based on the results obtained, SWARA and Copras methods, due to their novelty, high flexibility, and accuracy in presenting the results, could be an excellent alternative to the other conventional weighting methods. Consequently, we can confident to their final proposed options, which have suitable characteristics of the landfill. Finally, given that landfill site selection is one of the most critical environmental issues in metropolitan areas, consider other criteria such as demographic parameters and the application of newer multi-criteria decision-making methods such as ARAS and MULTIMOORA in site selection studies are recommended.

    Keywords: Waste disposal, Solid waste, Site selection, Decision making, Geographical information system
  • M. Younesian, M. Cheraghi*, S. Sobhanardakani, B. Lorestani, H. Merrikhpour Pages 59-72

    Long-term used of sewage sludge and fertilizer causes accumulation of heavy metals in the soil, which may lead to excessive absorption of these elements by plants and consequently entering these toxic metals into the human and animal food chain. Therefore, this study was conducted to investigate the effects of bio-organic and chemical fertilizers application on the absorption of macronutrients and heavy metals in Lepidium sativum.

    Materials & Methods

    In this descriptive study, the experiment was carried out in a completely randomized design with three replications in the environment and greenhouse conditions. Fertilizer treatments included chemical fertilizer treatment (diammonium phosphate), anaerobically digested sludge compost, sludge compost without digestion and raw sludge at the weight of 28, 57 and 115 g and control treatment. Finally, the concentrations of heavy metals Pb, Cd, Hg and As and macronutrients including phosphorus, nitrogen and carbon in the leaf of L. sativum were measured using ICP-OES. All statistical analysis was performed using SPSS version 21.

    Results

    The results showed that the maximum mean concentrations of As and nitrogen in L. sativum vegetables were 0.592 and 10.2 mg/kg in 115 g raw sludge treatment, the maximum mean concentration of Cd, Hg, Pb, carbon and phosphorus elements in L. sativum were 0.956, 0.701, 1.25, 98.5 and 10.3 mg/kg, respectively in 115 g treatment raw diammonium phosphate fertilizer. The results of variance analysis showed that there was a significant difference between fertilizer, sludge and control treatment and there was a significant difference between amounts 28, 57 and 115 g from fertilizer treatment in L. sativum in terms of concentration of heavy metals and macronutrients (p < 0.050).

    Conclusion

    In conclusion, it was concluded that increasing the amount of fertilizer and sludge in the soil leads to an increase in the concentration of heavy metals and macro nutrients in L. sativum. Therefore, in the use of fertilizers and sludge for agricultural lands, it is necessary to pay attention to this issue. It was also found that the highest uptake of heavy metals and macronutrients in L. sativum was related to raw sludge treatment and diammonium phosphate fertilizer, which is indicating better quality of compost with respect to chemical fertilizer and raw sludge.

    Keywords: Bio-organic fertilizer, Chemical fertilizer, Heavy metals, Macronutrient, Lepidium sativum
  • Golamreza Sadeghi Vasafi, Ali Fatehizadeh*, Fereshteh Zamani Alavijeh, Akbar Hassanzadeh Pages 73-84

    Monitoring and supervising public water systems correctly by health workers in rural areas can reduce the prevalence of waterborne diseases. Through educational interventions in Shahreza city, we are aiming to improve health workers' knowledge and increase their ability to apply what they have learned about monitoring and supervising rural water supply systems.

    Materials and methods

    As a training course and as an intervention, Shahreza's health workers took part in this study. We used a checklist of water supply systems completed by health workers to collect information about their level of knowledge, their pre-test results, and other relevant information about the current situation. After identifying the lack of knowledge of health workers, the topics the training course should cover were compiled. Following the training course, a post-test was administered to health workers, and checklists completed by the workers before and after the intervention were compared. Using SPSS22 software and paired t-tests and Wilcoxon tests, the data were analyzed, and the effects of the educational intervention measured.

    Results

    Before and after the educational intervention, the mean scores were 46.2±8.6 and 88.4±8.2, respectively, which indicated a significant difference (P value<0.001). The average risk percentage of all water supply systems decreased from 35.4±5.2 to 19.27±7.6% after the educational intervention, which indicates that the average risk percentage was significantly lower after the intervention than before the intervention (P value<0.001).

    Conclusion

    This study found that the educational interventions improved both the performance and knowledge of health workers, as well as reducing the risk associated with water supply systems in the rural area.

    Keywords: Drinking water, water supply systems, monitoring, chlorination
  • Seyedeh Azar Mousavifard, Seyed Ali Jozi*, Mojgan Zaimdar, Mansour Rezazadeh Azari Pages 85-100

    In case of ignition and explosion of oil depot, it will cause a lot of human and financial losses because there is a large population around it. . Therefore, understanding how fire spread and fire modeling by using CFD software to predict the outcome of accidents and their potential effects are very helpful .This research examines for the first time dangerous and unexpected scenarios of explosion and ignition in oil sites using advanced Fluent and monitoring software in the country and seeks to preserve the life and financial assets of the areas around the oil depot.

    Materials and Methods

    This study is a descriptive-analytical research that was conducted in 1399 in one of the country's oil depots. Hurly formula and Ansys Fluent 15 software were used to estimate the energy rate from burning tanks, flame height and burning time of oil tanks. In this method, effective factors by dividing the case area into smaller elements and applying boundary conditions for boundary nodes were determined

    Results

    Energy and temperature due to burning materials in all tanks is about 139072.7 kW and 4000 degrees Kelvin. In case of ignition and explosion of oil, ambient temperature will be added about 70 degrees Celsius. Residential areas closer to the oil depot, including the grain depot, barracks and prison, Razkan Noo residential areas, parts of Banafsheh residential town and the railway area along this route will be more affected by this increase in temperature. The maximum burning time of the tank is six and a half hours and the minimum time was estimated at about 5 hours. The highest flame was calculated to be 70.60 meters.

    Conclusion

    The results of this study showed that if a fire occurs in the tanks. Different areas, including residential and industrial, are in the path of spreading pollution caused by fire. Due to the distance and severity of pollution produced, it can cause many financial and human losses. The results of this study showed that if a fire occurs in the tanks. Various areas are in the path of spreading pollution caused by fire, including residential and industrial, Due to the severity of pollution produced and the extent of areas involved it is predictable human and financial losses.

    Keywords: Energy rate, Flame height, Burning time, Fluent Software, Oil depot
  • Nader Nikeghbali Sisakht, Maryam Mohammedi Rouzbahani*, Sima Sabzalipour Pages 101-124

    Refineries produce about four percent of the global carbon dioxide emissions, close to one billion tons per year. Globally, the refining sector is the third largest producer of carbon dioxide after the electricity generation and cement industry.This greenhouse gases is a major cause of global warming and climate change and is a serious threat to human health and the environment. One way to reduce this greenhouse gas into the atmosphere is to reduce carbon dioxide by reversing this gas in the fuel cycle.The Fluid Catalytic Cracking unit (FCCU) is one of the emissions sources of this greenhouse gas in Abadan Refinery,which produces 230 tons per hour of combustion gases,it has 12.7% mole of carbon dioxide. Identifying the sources of carbon dioxide emissions in Abadan Refinery and simulating the chemical absorption of this greenhouse gas and converting it into methanol fuel is one of the objectives of this study.

    Methods

    In this research, the concentration of carbon dioxide emitted from the emission sources of Abadan Refinery has been measured by Testo 350-XL and GC. Due to the fact that the concentration of carbon dioxide in the combustion gases of the FCC unit was the highest amount, so the chemical absorption of carbon dioxide from the combustion gases of this unit by 30 wt% diethanolamine solvent and converted into methanol during a hydrogenation reaction has been simulated with Aspen Hysys software. Finally, the economic calculations of the project were performed.

    Results

    The overall efficiency of chemical absorption of CO2 in the simulation with software is 92% and the purity of captured CO2 is 94.6%. With this method, 1003 ton per day of carbon dioxide in FCC unit can be absorbed and recovered and also converted into methanol product. In the simulation of the conversion of recovered carbon dioxide into methanol, the amount of 686 ton per day of methanol with a purity of 99.8% was obtained. The economic calculations of the project show that the cost of reducing emissions per ton of carbon dioxide is $ 19. The internal rate of return on the project is 22% and the net present value of the project is $ 92 million. The return time on investment of this project is 3 years.

    Conclusion

    Diethanolamine has a high efficiency in absorbing carbon dioxide from combustion gases.By chemical absorption method with this amine, carbon dioxide pollutant can be recovered from combustion gases that produced in refineries and used as an inexpensive feed to produce methanol fuel.This method, in addition to creating added value, prevented the emission of this greenhouse gas into the environment.

    Keywords: CO2 Chemical Absorption, FCCU, Diethanolamine, Methanol, Aspen Hysys Simulation
  • Samira Ranjbaran, Soheil Sobhanardakani*, Mehrdad Cheraghi, Bahareh Lorestani, Maryam Kiani Sadr Pages 125-144

    Polychlorinated biphenyls (PCBs) are a group of persistent organic pollutants that due to their characteristics including bioaccumulation potential and persistence in the environment; can pose adverse effects on human and environmental health. Therefore, this study was performed to analysis, source identification and health risk assessment of PCBs in surface soil samples collected from some land types of northern, eastern and western parts of city of Tehran in 2019.

    Materials & Methods

    In this descriptive cross-sectional study, a total of 45 surface soil samples were collected from 15 sampling sites including business districts, residential areas, cultural and educational areas, public green space and roadside. After extraction of analytes, the gas chromatography/mass spectrometry (GC–MS) method was used to determination of PCBs in the soil specimens. All statistical analyses were performed using the SPSS software.

    Results

    Based on the results obtained, 13 congeners of PCBs were detected in the analyzed soil samples. Also, the minimum, maximum and mean concentrations of ∑13PCBs (µg/kg) were 0.031, 23.1 and 6.77, respectively. Moreover, the results of principal component analysis (PCA) and significant distribution of low molecular weight homologues of PCBs in the analyzed soil samples indicated that the presence of PCB compounds in the soil samples would be connected with combustion processes in the soil. Besides, since among the detected PCBs, the TEF values only established for PCB189, therefore, exposure to contaminated soil with this congener could be lead to a "very low level of carcinogenic risk".

    Conclusion

    Given that PCBs have adverse effects on the environment and human health, detection, content determination, source identification and periodic monitoring of these compounds in different mediums especially water and soil for human and environmental health maintenance are recommended

    Keywords: Soil contamination, Polychlorinated biphenyls, Carcinogenic risk, Multivariate analysis, Tehran