فهرست مطالب

فصلنامه سلامت و محیط زیست
سال ششم شماره 3 (پیاپی 21، پاییز 1392)

  • تاریخ انتشار: 1392/09/23
  • تعداد عناوین: 12
|
  • مرضیه رضوی، محسن سعیدی*، ابراهیم جباری صفحات 265-276
    زمینه و هدف
    در این تحقیق تصفیه پذیری پساب یک واحد خشک شویی و لباس شویی به روش انعقاد الکتریکی و با استفاده از دو جفت الکترود آلومینیومی و آهنی بررسی شد. روش انعقاد الکتریکی یک روش نوین در تصفیه انواع پساب است که در سال های اخیر به صورت ویژه ای مورد ملاحظه محققین قرار گرفته است. اعمال جریان برق مستقیم به دو یا چندین الکترود فلزی مناسب در یک راکتور ناپیوسته حاوی پساب، سبب تولید لخته های هیدروکسید فلزی می گردد.
    روش بررسی
    در این روش تغییرات شرایط عملیاتی شامل pH، فاصله بین الکترودها، شدت جریان الکتریکی و جنس الکترودها مورد بررسی قرار گرفت و با تغییر pH از 3تا 7 و هم چنین 9 راندمان حذف فسفات، نیترات و COD ثبت شد.
    یافته ها
    مطابق با نتایج به دست آمده در این تحقیق الکترود آلومینیومی عملکرد بهتری در حذف فسفات و الکترود آهنی نتایج بهتری در حذف نیترات وCOD از خود نشان داد. بیشترین میزان حذف فسفات در 7=pH و با استفاده از الکترود آلومینیومی برابر با 99/93% به دست آمد و این در حالی است که بیشترین میزان حذف نیترات توسط الکترود آهنی و در 9=pH که برابر با 97/62% و بالاترین میزان حذف COD توسط همین الکترود برابر با 80% و در 6=pH تعیین گردید. هم چنین در این تحقیق به مقایسه نتایج هزینه های عملیاتی در استفاده از این دو الکترود پرداخته شد و نشان داده شد که نسبت هزینه ها در شرایط استفاده از الکترود آلومینیومی به هزینه ها در شرایط استفاده از الکترود آهنی متفاوت است.
    نتیجه گیری
    اگرچه دستیابی به مقادیر قابل توجه حذف نیترات، فسفات وCOD، با استفاده از هر دو نوع الکترود میسر است، اما برآورد هزینه های عملیاتی جهت تصفیه پساب های حاوی فسفات، نیترات وCOD با استفاده از الکترود آهنی از نظر دستیابی به استانداردهای زیست محیطی نتایج بهتری نسبت به الکترود آلومینیومی ارایه می دهد.
    کلیدواژگان: انعقاد الکتریکی، راندمان حذف، فسفات، نیترات، COD، هزینه عملیاتی
  • حسین بانژاد*، مهسا کمالی، کیمیا امیر مرادی، احسان علیایی صفحات 277-294
    زمینه و هدف
    رودخانه ها مهم ترین منابع تامین آب آشامیدنی، کشاورزی و صنعت به شمار می آیند و به علت اینکه از بسترها و مناطق مختلفی می گذرند و در ارتباط مستقیم با محیط پیرامون خود هستند نوسانات کیفی زیادی دارند. از این رو بررسی و تخمین تغییرات پارامترهای کیفی آب در طول یک رودخانه بایستی مورد توجه قرار گیرد. در این تحقیق از یک مدل تلفیقی موجکی و شبکه عصبی مصنوعی، جهت تخمین برخی از پارامترهای کیفی آب (کل جامدات محلول، هدایت الکتریکی و نسبت جذبی سدیم) رودخانه های جاجرود تهران و قره سو کرمانشاه طی یک دوره آماری 24 ساله استفاده شده است.
    روش بررسی
    در تحقیق حاضر، با استفاده از توان بالای موجک در شناسایی سیگنال ها و جداسازی سیگنال های خطا در ترکیب با شبکه عصبی برای تخمین پارامترهای کیفی آب رودخانه های مذکور مدل شبکه عصبی موجکی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت و با مدل شبکه عصبی مصنوعی مقایسه گردید. ارزیابی این دو مدل توسط معیارهای آماری ضریب همبستگی (r)، ضریب کارایی نش- ساتکلیف (NS)، ریشه مربع میانگین خطا (RMSE) و میانگین قدر مطلق خطا (MAE) انجام پذیرفت.
    یافته ها
    نتایج برآمده از تحقیق نشان داد که مدل بهینه شبکه عصبی موجکی با ضریب همبستگی بالای 9/0 قابلیت بالایی در تخمین پارامتر SAR در ایستگاه های مورد مطالعه دارد. همچنین در مورد پارامترهای EC و TDS دقت بالا و میزان خطای پایین مدل توسعه یافته عصبی موجک نسبت به مدل شبکه عصبی مصنوعی مشهود بود.
    نتیجه گیری
    با توجه به کارایی بالای شبکه عصبی موجکی در پیش بینی پارامترهای کیفی آب رودخانه ها می توان از این مدل جهت اتخاذ تصمیمات مدیریتی و همچنین برای حصول اطمینان از نتایج پایش و کاهش هزینه پایش استفاده کرد.
    کلیدواژگان: رودخانه جاجرود تهران، رودخانه قره سو کرمانشاه، کل جامدات محلول، شبکه عصبی موجکی، نسبت جذبی سدیم، هدایت الکتریکی
  • محمدصادق سخاوت جو، رویا ذکاوتی، محسن پیمانی فروشانی* صفحات 295-306
    زمینه و هدف
    بسیاری از اختلالات تنفسی و غیرتنفسی در ارتباط با حضور بیوآیروسل ها در هوای داخل و محیط خارج است. بهترین شرایط برای حیات بیوآیروسل ها رطوبت بالا و دمای متوسط است که معمولا در فضاهای بسته و با جمعیت بالا و متمرکز مانند زندان وجود دارد و با ایجاد کانون های نشر عوامل بیماری زا در غالب ذرات هوابرد از طریق تنفس، عطسه و سرفه سلامت زندانیان را در معرض خطر شیوع بیماری ها قرار می دهد. از این رو تعیین غلظت ذرات معلق هوا و همچنین شناسایی و تعیین مقدار انواع باکتری های موجود در هوای تنفسی زندانیان در نقاط پرتراکم محیط های داخلی یکی از زندان ها و ارتباط این دو با یکدیگر هدف تحقیق است.
    روش بررسی
    این تحقیق در دو فصل تابستان و زمستان سال 1391 انجام گرفت. در این مطالعه از دستگاه TSI برای جمع آوری ذرات معلق PM2.5 و PM10 و از محیط های کشت بلاد آگار، EMB آگار و لون اشتاین برای شناسایی باکتری ها در 6 نقطه بسته و پرجمعیت زندان در دو بخش خوابگاهی و درمانی استفاده شد که طبق روش استاندارد NIOSH 0800 در دو فصل تابستان و زمستان متوالی با استفاده از پمپ دبی بالای L/min 3/28 و ایمپکتور تک مرحله ای اندرسون با مدت زمان نمونه برداری min 5/2 برای هر پلیت (ظرف دردار پهن حاوی محیط کشت) و طی مراحل آزمایشگاهی صورت پذیرفت و درنهایت پس از شمارش و تشخیص کلونی های رشد یافته و تعیین تراکم بر حسبCFU/m3، داده ها توسط نرم افزار SPSS مورد تحلیل آزمون های آماری Anova و Post Hoc و Correlation و آزمون همبستگی پیرسون قرار گرفتند.
    یافته ها
    مقادیر ذرات معلق در نقاط نمونه برداری خوابگاهی بیش از حد مجاز h 24 و در مکان های درمانی کمتر از حد مجاز بودند. از این 6 ایستگاه، در 3 ایستگاه از هر دو گروه باکتری های گرم مثبت و گرم منفی و در سه ایستگاه فقط باکتری های گرم مثبت کشت داده شدند. بیشترین بارآلودگی میکروبی در کریدور اصلی زندان و خوابگاه 2 و کمترین مقدار آلودگی در خوابگاه بیماران بستری و خوابگاه سل مشاهده شدند. نتایج نشان داد که بین ذرات معلق و بار میکروبی موجود در هیچ یک از فصول تابستان و زمستان ارتباط معنی داری وجود نداشت لیکن بین میزان تراکم جمعیت، تعداد تهویه و تراکم باکتری در هوای تنفسی زندانیان ارتباط قوی و از نوع مستقیم برقرار بود.
    نتیجه گیری
    باتوجه به اینکه طبق یافته ها بیشتر بار آلودگی میکروبی و غلظت غیرمجاز ذرات در بخش های خوابگاهی و عمومی بوده است می توان ورود روزانه زندانیان جدید، تراکم بالای جمعیت، وجود زندانیان بیمار و نیز زندانیانی که دارای بیماری های تنفسی پنهان هستند و هنوز علایم بالینی را نشان نداده اند، شرایط آب و هوایی و هجوم ریزگردها را در آلوده بودن نقاط پر تردد و پر تراکم زندان مورد بررسی دخیل دانست که نیازمند کاهش جمعیت و اقدامات مهندسی و بهداشتی تکمیلی است.
    کلیدواژگان: بیوآیروسل، زندان، ذرات معلق، باکتری، بیماری تنفسی
  • علیرضا چکشیان خراسانی*، منصور مشرقی، سهیلا یغمایی صفحات 307-318
    زمینه و هدف
    مدل سازی و تعیین روابط ریاضی برای محاسبه و پیش بینی یک فرایند زیستی از کاربردهای مهم مهندسی زیستی محسوب می شود. هدف از این مطالعه تعیین معادلات مناسب و دقیق برای توضیح تغییرات مختلف در فرایند تجزیه زیستی نفت کوره سنگین از طریق بررسی مدل های سینتیکی و معادله سه پارامتری Ch است.
    روش بررسی
    برای ارائه یک رابطه دقیق و نسبتا کامل از دو شرایط فرایندی متفاوت استفاده شد که در آن از باکتری های بومی جدا شده از محیط استفاده گردید. آزمایش ها طی 10 روز انجام شد و نمودارهای رشد میکروبی، تغییرات غلظت مازوت، تغییرات pH و پتانسیل الکتریکی محیط رسم گردید. با برازش داده های حاصل روی مدل های سینتیکی و رابطه Ch میزان دقت و ثوابت آنها بدست آمد.
    یافته ها
    نتایج نشان دادند مدل های سینتیکی توانایی ارائه یک رابطه دقیق و مناسب برای شرایط مختلف را نداشته اند. از طرفی معادله Ch با ارائه معادلات بسیار دقیق توانست علاوه بر تغییرات مازوت، تغییرات pH و پتانسیل الکتریکی محیط را نیز براساس گذر زمان و رشد میکروبی به خوبی توضیح دهد.
    نتیجه گیری
    رابطه Ch به دلیل استفاده از دو متغیر در محاسبه متغیر سوم و انتخاب صحیح متغیرها توانست در شرایط متفاوت تغییرات مختلفی در تجزیه زیستی مازوت را در قالب روابط ریاضی توضیح دهد. همچنین می توان انتظار داشت که در آینده این رابطه بتواند پدیده های گوناگون دیگری را نیز بررسی نماید.
    کلیدواژگان: سینتیک، معادله سه پارامتری، تجزیه زیستی، مازوت، میکروارگانیسم بومی
  • محمد تقی قانعیان، محسن امرالهی، محمدحسن احرامپوش، محبوبه دهواری* صفحات 319-328
    زمینه و هدف
    مجموعه های آبی از جمله جکوزی ها از پرطرفدارترین مراکز تفریحات آبی برای مردم بشمار می روند که عدم رعایت معیارهای بهداشتی در آنها می تواند منجر به افزایش رشد میکروبی در آب آنها و در نتیجه افزایش شیوع بیماری های عفونی شود. این تحقیق با هدف بررسی جامع آب جکوزی های شهر یزد و مقایسه نتایج با استانداردهای ملی و بین المللی صورت گرفته است.
    روش بررسی
    این تحقیق یک مطالعه توصیفی- تحلیلی بوده که جامعه آماری آن شامل جکوزی های شهر یزد است. نمونه برداری از کلیه جکوزی ها هر دو هفته یکبار و به مدت 3 ماه (تابستان 1390) انجام گردیده و پارامترهای درجه حرارت، pH، میزان کلر باقیمانده، کدورت، قلیاییت، سختی، جمعیت باکتری های هتروتروف، استافیلوکوک اورئوس، سودوموناس آیروژینوزا، استرپتوکوک مدفوعی و کلیفرم مدفوعی مطابق با روش های استاندارد مورد آزمایش قرار گرفته اند. از نرم افزار SPSS و آزمون های آماری ANOVAو T-test یا Kruskal-Wallis و Mann-Whitney برای توصیف داده ها استفاده و نتایج حاصل از تحقیق به روش مقایسه با استانداردها نیز مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.
    یافته ها
    با توجه به نتایج این مطالعه، میانگین کلر آزاد و ترکیبی باقیمانده به ترتیب برابر با 0/628mg/L و 0/337، قلیاییت 141/928mg/LCaCO3 و سختی برابر با 275mg/LCaCO3 بوده است. میانگین pH، کدورت و دما به ترتیب برابر با 7/88، 0/457NTU و 38/121C بود و از نظر باکتری های شاخص، میانگین جمعیت باکتری های هتروتروف، استافیلوکوک اورئوس، سودوموناس آیروژینوزا و کلیفرم مدفوعی به ترتیب 20465/7، 120/77، 209/91 و 31/143 در 100mL بوده است. آنالیز آماری داده ها نشان داد بین کدورت و Pvalue = 0/018) pH) رابطه مستقیم و بین جمعیت باکتری های هتروتروف و کلر آزاد باقیمانده، رابطه عکس (0/026 = Pvalue) وجود دارد.
    نتیجه گیری
    بر اساس نتایج، پارامترهای جمعیت باکتری هتروتروف و قلیاییت کمترین تطابق را با استاندارد داشتند که نشان دهنده ضرورت پایش مداوم پارامترهای فیزیکی، شیمیایی و میکروبی آب جکوزی، کنترل تعداد و تراکم افراد استفاده کننده از جکوزی و پایش مداوم عملکرد فرایند فیلتراسیون و کلرزنی آب جکوزی ها است.
    کلیدواژگان: جکوزی، کیفیت فیزیکی، کیفیت شیمیایی، کیفیت میکروبی، تصفیه آب، یزد
  • کامیار یغماییان، علی اکبر رودباری*، سعید ناظمی صفحات 329-340
    زمینه و هدف
    هدف این مطالعه، طراحی و اجرای الگوی مدیریت یکپارچه زایدات صنعتی در شهرک صنعتی شاهرود و همچنین بررسی نتایج و تعیین مشکلات اجرایی احتمالی این الگو است.
    روش بررسی
    این مطالعه توصیفی- تحلیلی به مدت 4 سال در شهرک صنعتی شاهرود انجام شد و مراحل اجرای آن عبارت بودند از: 1-آنالیز کمی و کیفی کلیه مواد زاید جامد تولید شده در این شهرک، 2-تعیین وضعیت فعلی مدیریت مواد زاید جامد در این شهرک و مشخص کردن برنامه های اجرا شده در این ارتباط، 3-طراحی و پیاده سازی الگوی مدیریت یکپارچه شامل طراحی و اجرای برنامه های آموزشی، وضع قوانین جرائم و مشوق ها، تشریح برنامه ها برای تمامی واحدهای مستقر و اجرای آن و 4-نظارت بر روند اجراء و تعیین نتایج حاصل از آن.
    یافته ها
    سالیانهton 1728 مواد زاید جامد در این شهرک تولید می شود که سهم زاید صنعتی ton 1603، و زایدات خانگی ton 125 است. با اجرای این الگو دو سیستم جداگانه تفکیک، جمع آوری و بازیافت زایدات صنعتی و خانگی در این شهرک راه اندازی شد. همچنین مطابق با اهداف، میزان مواد زاید جامد تولیدی و دفعی در سال 1390 به ترتیب به 5/51 و Kg per 100 million Rials products6/28 و میزان بازیافت زایدات صنعتی و کاغذ نیز به ترتیب به 42 % و 40 % رسید.
    نتیجه گیری
    نتایج نشان داد که اجرای این مدل یعنی راه اندازی عملیات تفکیک، اجرای برنامه های آموزشی، ظرفیت سازی، ارائه خدمات فنی، تکمیل چرخه صنایع مستقر در شهرک و تقویت همکاری های بین واحدهای صنعتی با مدیریت شهرک تا حد زیادی توانست مشکلات مدیریت پسماند را کاهش دهد.
    کلیدواژگان: مواد زاید جامد، مدیریت یکپارچه، شهرک صنعتی
  • مرضیه مهتابی اوغانی، اکبر نجفی، حبیب الله یونسی صفحه 341
  • امیر حسین محوی، نوشین راستکاری، رامین نبی زاده، شاهرخ نظم آرا، سیمین ناصری، محبوبه قوچانی* صفحات 353-364
    زمینه و هدف
    معمولترین روش گندزدایی آب کلرزنی است، واکنش کلر با ترکیبات آلی طبیعی که در طی فرایند تصفیه به خوبی حذف نشدند منجر به تشکیل فرآورده های جانبی گندزدایی می شود. هالواستیک اسیدها بعد از تری هالومتان ها دومین فرآورده جانبی کلرزنی مهم در آب هستند. در بیشتر مطالعات صورت گرفته در ایران تری هالومتان ها مورد بررسی قرار گرفته اند، بنابراین ترکیبات حاضر برای اولین بار در ایران مورد پایش قرار گرفتند.
    روش بررسی
    نمونه برداری در 6 ماه متوالی (نیمه اول سال1389) از آب سطحی و تصفیه شده شهر تهران انجام شد. در نمونه های آب سطحی دما، pH، جذب اشعه فرابنفش در254 nm و کل کربن آلی اندازه گیری شدند و در نمونه های آب تصفیه شده pH، کلر آزاد باقیمانده و هالواستیک اسیدها مورد آنالیز قرار گرفتند.
    یافته ها
    نتایج مطالعه در شهر تهران نشان داد که غلظت کربن آلی در آب سطحی به ترتیب در فصل بهار و تابستان 3/6،4/42 mg/L و 1/78،2/71 و میزان هالواستیک اسیدها در فصل بهار و تابستان به ترتیب 41/7-55/56 μg/L و43/73-34/83 است.
    نتیجه گیری
    نتایج نشان می دهند که غلظت مواد آلی طبیعی (NOM)، کل کربن آلی(TOC)و هالو استیک اسیدها (HAAs) در فصل بهار بیشتر از فصل تابستان است و میزان هالواستیک اسیدها به غلظت NOMو TOC وابسته است. با توجه به حداکثر غلظت مجاز هالواستیک اسیدها (60μg/L) توسط EPA می توان گفت در تمامی نمونه ها غلظت هالواستیک اسیدها از حداکثر مجاز کمتر است ولی به دلیل نزدیک بودن مقادیر پایش شده به سطح استاندارد می تواند هشداری برای مسئولان مربوط در صنعت آب محسوب شود.
    کلیدواژگان: هالو استیک اسیدها، کل کربن آلی، جذب اشعه فرابنفش در254 nm، آب، فرآورده های جانبی گندزدایی
  • افسانه عالی نژادیان*، احمد کریمی، جهانگرد محمدی، فرزانه نیکوخواه، ماتیاس نیومن اندرسن صفحات 365-377
    زمینه و هدف
    استفاده از فاضلاب در بخش کشاورزی در مناطق خشک و نیمه خشک که با کمبود آب روبرو هستند مهم است. هر چند که کاربرد فاضلاب در کشاورزی بسته به خصوصیات آن می تواند مفید یا زیان آور باشد. بنابراین هدف این مقاله بررسی کیفیت باکتریایی خاک و محصول تحت آبیاری با فاضلاب تصفیه شده بود.
    روش بررسی
    برای بررسی میکروبی در این تحقیق، طرح آماری بلوک های کامل تصادفی با 2 تیمار شامل آبیاری با آب چاه با کود (W1) و آبیاری با پساب (W2) و در 3 تکرار برای کشت ذرت علوفه ای در مزرعه تصفیه خانه فاضلاب شهری شهرکرد به مدت 3 ماه در تابستان 1390 اجرا گردید.
    یافته ها
    در انتهای فصل رشد برای بررسی کیفیت باکتریولوژیکی، نمونه های خاک از عمق 5-0 و 15-5 سانتی متری خاک و نمونه های گیاهی شامل برگ قدیمی، برگ جدید و دانه گیاه جمع آوری شدند. تعداد باکتری های لاکتوز مثبت، کلی فرم کل و مدفوعی خاک تحت تیمار فاضلاب، در عمق 5-0 سانتی متری نسبت به عمق 15-5 سانتی متری حدود 42% بیشتر بودند. در برگ قدیمی تعداد کلی فرم کل 88MPN/ 100 mL و کلی فرم مدفوعی 40MPN/ 100mL و در برگ جدید تعداد کلی فرم کل 38MPN/ 100mL و کلی فرم مدفوعی 2MPN/ 100mL شمارش گردید.
    نتیجه گیری
    بطور کلی نتایج نشان داد که با گذشت زمان روزانه تعداد باکتری های شاخص آلودگی در خاک به مقدار 35% کاهش می یابد.
    کلیدواژگان: فاضلاب تصفیه شده، آلودگی خاک، ذرت علوفه ای، کلی فرم کل، کلی فرم مدفوعی
  • محمد علی بقاءپور*، بابک جاهد، غلام حسین جوشنی صفحات 378-393
    زمینه و هدف
    افزایش تولید لاستیک های مستعمل بحث بازیافت این پسماند را به امری مهم در جهان امروز تبدیل کرده است، ازطرفی به نظر می رسد در جوامع در حال توسعه آلودگی آب های زیرزمینی به مواد نفتی از جمله بنزین به تحدیدی جدی برای سلامت انسان تبدیل شده است، هدف مطالعه حاضر تولید کربن فعال از لاستیک مستعمل و استفاده از آن برای حذف بنزین از محیط آبی است.
    روش بررسی
    در این مطالعه از نمک پتاسیم هیدرواکساید برای فعال سازی شیمیایی لاستیک مستعمل استفاده گردید. به منظور جلوگیری از اکسیداسیون پیش ماده مورد استفاده از گاز آرگون استفاده شد. برای تعیین خصوصیات بافت کربن فعال تولید شده جذب گاز N2 و ایزوترم BET به کار برده شد. همچنین جهت تعیین خصوصیات جذب بنزین بر روی جاذب تولید شده از مدل های ایزوترمی و سینتیکی و برای تعیین اثر دما از مطالعه ترمودینامیکی استفاده گردید.
    یافته ها
    نتایج نشان داد میزان SBET و VTOTAL به ترتیب برابر با 111/702 g/m2 و 0/124 cc/g است. مدل لانگمیر و شبه درجه دوم نیز به ترتیب بهترین مدل های ایزوترمی و سینتیکی جهت پیش بینی رفتار جاذب در جذب بنزین تعیین گردیدند. مقادیر تغییرات انرژی آزاد گیبس نیز در تمامی دماها منفی بود.
    نتیجه گیری
    کربن فعال تولید شده دارای مساحت سطحی مطلوب و ظرفیت جذب مناسب برای حذف بنزین در محیط های آبی است و به نظر می رسد تولید کربن فعال از لاستیک مستعمل ارزان، موثر و دوستار محیط زیست باشد.
    کلیدواژگان: لاستیک مستعمل، کربن فعال، حذف بنزین، ایزوترم جذب، سینتیک جذب
  • لیلا مرادی پسند، بیتا آیتی* صفحات 394-407
    زمینه و هدف
    در این تحقیق راندمان حذف رنگ زای راکتیو آبی 171 با استفاده از فرایند تلفیقی اکسیداسیون پیشرفته UV/H2O2 و SBAR مورد بررسی قرار گرفت.
    روش بررسی
    ابتدا دو سیستم شیمیائی و بیولوژیکی هر یک بطور مجزا مورد بررسی قرار گرفت. در سیستم شیمیایی پارامترهای نوع و توان لامپ و نیز غلظت اولیه رنگ زا و پراکسید هیدروژن و در سیستم بیولوژیکی زمان ماند هیدرولیکی، شدت هوادهی، غلظت اولیه رنگ زا و درصد حذف رنگ و COD بررسی شدند. پس از تعیین شرایط بهینه و قابلیت هر یک از این سیستم ها، جهت بررسی کارائی سیستم تلفیقی، خروجی فاضلاب نیمه تصفیه شده در فاز شیمیایی پس از حذف پراکسید هیدروژن باقیمانده توسط دی اکسید منگنز، وارد راکتورهای بیولوژیکی گردید.
    یافته ها
    در آزمایش فاز شیمیایی، غلظت 100 ppm رنگ زا با استفاده از لامپ UV-C با توان 150 W و با استفاده از mM 0/1 پراکسید هیدروژن در pH=9 در مدت زمان 25 min، به طور کامل رنگبری شد اما راندمان حذف COD در انتهای آزمایش(min 135)، 86/7 درصد بود. کاربرد سیستم بیولوژیکی حذف 44 درصد رنگ توسط مکانیسم جذب در COD اولیه 50 mg/L را به دنبال داشت که بیانگر عدم توانایی سیستم در تجزیه بیولوژیکی و شکستن مولکول رنگ زا بود. سیستم تلفیقی، قادر به حذف موفق تر رنگ و COD رنگ زا در مقایسه با انجام هر یک از فرایندها بصورت مجزا بود. به طوریکه علاوه بر حصول رنگبری کامل، در فرایند تلفیقی اول (حذف رنگ تا غلظت 45 ppm در سیستم شیمیائی و تخلیه به سیستم بیولوژیکی)، میزان حذف COD رنگ زا به 81 درصد و در فرایند تلفیقی دوم (حذف کامل رنگ در سیستم شیمیائی و تخلیه به سیستم بیولوژیکی) به 52 درصد رسید.
    نتیجه گیری
    طبق نتایج بدست آمده، به دلیل پیچیده بودن ساختار رنگ زا، سیستم بیولوژیکی قادر به حذف کامل آلاینده نیست. ولی با تلفیق دو فرایند شیمیایی UV/H2O2 و بیولوژیکی SBAR، میزان تجزیه پذیری ترکیبات آلی افزایش می یابد که نشان دهنده موفق بودن فرایند تلفیقی در تجزیه ترکیبات سخت تجزیه پذیر است.
    کلیدواژگان: UV، H2O2، گرانول، MnO2، جذب، هوادهی، تجزیه بیولوژیکی
  • عبدالرضا مشروفه، علیرضا ریاحی بختیاری *، محمد پورکاظمی صفحات 408-417
    زمینه و هدف
    آلودگی به فلزات یکی از مشکلات مهم زیست محیطی و یکی از نگرانی های مهم بهداشت مواد غذایی به شمار می آید. در سراسر جهان، ماهیان خاویاری یک منبع مهم تامین غذا و ایجاد اشتغال و درآمد هستند. در پژوهش حاضر، با اندازه-گیری غلظت کادمیوم، نیکل، وانادیوم و روی در عضله و خاویار تاسماهی ایرانی (Acipenser persicus)، ریسک ناشی از مصرف این ماهی برای انسان مورد ارزیابی قرار گرفت.
    روش بررسی
    نمونه های تاسماهی ایرانی (24n=) را از مراکز مهم صید ماهیان خاویاری بخش جنوبی دریای خزر واقع در استان های مازندران و گیلان جمع آوری گردیده و تا آنالیز شیمیایی در فریزر در دمای 0C 20- نگهداری شدند. حدود g 1 از هر نمونه خشک شده را در لوله های هضم PTFE ریخته شد. سپس به میزان mL 10 اسید نیتریک 65% به آن اضافه گردید. ابتدا به مدت h 1 در دمای 0C 40 لوله های PTFE بر روی هیتر قرار داده سپس به آرامی دما را افزایش داده و به مدت h 3 در دمای 0C 140 حرارت داده شد. محلول حاصل با استفاده از کاغذ صافی واتمن شماره یک، صاف شده و در نهایت با آب دوبار تقطیر شده (دیونیزه) به حجم mL 25 رسانیده شد.
    یافته ها
    میانگین غلظت کادمیوم، نیکل، وانادیوم و روی در عضله به ترتیب 0/002 ±0/005، 0/03±0/06، 0/13 ± 0/04 و 3/07 ±7/49 μg/gوزن تر است. همچنین میانگین غلظت این فلزات در خاویار به ترتیب 0/006±0/007، 0/07 ± 0/09، 0/15 ± 0/12 و 5/75 ±21/23 μg/g وزن تر تعیین گردید.
    نتیجه گیری
    میانگین غلظت کادمیوم، وانادیوم و روی از حد استاندارد تعیین شده توسط سازمان کشاورزی، ماهی گیری و غذایی انگلستان MAFF (2000) و سازمان بهداشت جهانی (WHO) پایین تر است. حد استاندارد فلزات کادمیوم، وانادیوم و روی به ترتیب μg/g 0/2، 0/5 و 50 است. بنابراین بدلیل پایین بودن غلظت های بدست آمده از حد مجاز، مصرف عضله و خاویار تاسماهی ایرانی خطری جدی برای سلامتی مصرف کنندگان نخواهد داشت.
    کلیدواژگان: ارزیابی ریسک، خاویار، ماهیچه، تاسماهی ایرانی، کادمیوم، نیکل، وانادیوم، روی
|
  • Marzieh Razavi, Mosen Saeedi *, Ebrahim Jabaari Pages 265-276
    Background and Objectives
    In this study, treatability of wastewater from a laundry unit was investigated by applying electrocoagulation method in which two pairs of aluminum and iron electrodes were utilized. Electrocoagulation is a noble treatment method suitable for different kinds of wastewater which has been given a considerable attentions by researchers recently. Applying direct current to two or several suitable metallic electrode in a batch reactor containing effluent would result in flocks of metal hydroxide.
    Materials and Methods
    We studied the effect of different operational parameters such as pH, electrodes distance, intensity of electrical current, and type of electrodes on the treatment efficiencies.
    Results
    Aluminum electrodes showed better effects on the treatment efficiencies in nitrate and COD removal. Maximum phosphate removal (99.93%)took place at pH=7 using Al electrodes. Whereas, in the case of iron electrode, maximum nitrate and COD removal efficiencies were about 97.60 and 80% at pH=9 and pH=6 respectively. Operational cost analysis showed that the corresponding costs of Al application as an electrode is different from that of iron electrode application.
    Conclusion
    Although application of both iron and aluminum electrodes lead to obtaining considerable removal phosphate, nitrate and COD, iron electrodes could result in reasonable removals to meet Environmental Standards with lower operational costs.
    Keywords: Electrocoagulation, Removal Efficiency, Phosphate, Nitrate, COD, Operational Costs
  • Hossein Banejad*, Mahsa Kamali, Kimia Amirmoradi, Ehsan Olyaie Pages 277-294
    Background And Objectives
    Rivers are the most important resources supplying drinking, agricultural, and industrial water demand. Their quality fluctuates frequently due to crossing from different regions and beds as well as their direct relationship with their peripheral environments. Thus, it is essential to be considered the surveying and predicating changes in the water qualitative parameters in a river. In this study, in order to estimate some of the qualitative parameters (Total dissolved solids, electrical conductivity and sodium absorption rate) for Tehran Jajroud and Kermanshah Gharasu rivers, we used wavelet-artificial neural network (W-ANN) hybrid model during a statistical period of 24 years.
    Methods
    We compared W-ANN model with ANN model in order to evaluate its capability in detecting signals and separating error signals for estimating water quality parameters of the abovementioned rivers. The evaluation of both models was performed by the statistical criteria including correlation coefficient, the Nash-Sutcliffe model efficiency coefficient (NS), the root mean square error (RMSE) and the mean absolute error (MAE).
    Results
    The results showed that the optimized W-ANN with correlation coefficient of 0.9 has high capability to estimate SAR parameter in the stations studied. Moreover, we found that W-ANN had less error and higher accuracy in the case of EC and TDS parameters rather than ANN model.
    Conclusion
    W-ANN proved high efficiency in forecasting of the water quality parameters of rivers, therefore, it can be used for decision making and assurance of monitoring results and optimizing the monitoring costs.
    Keywords: Jajroud River of Tehran, Gharaso River of Kermanshah Total Dissolved Solids, Wavelet Artificial Neural Network, Sodium Absorption Rate, Electrical Conductivity
  • Mohammad Sadegh Sekhavatjou, Roya Zekavati, Mohsen Peymani Froshani * Pages 295-306
    Objectives
    Many of non-respiratory and respiratory disorders are associated with bioaerosols in indoor and outdoor air. The best conditions for bioaerosols life are high humidity and moderate temperatures, which exist usually in indoor spaces such as the prisons, where density of individual is high. Pathogen spreading centers cause the prisoners health at risk of disease outbreaks through airborne and breathing, sneezing, and coughing. Therefore, the aim of this research work was to measure concentration of particulate matters and also to identify and determine bacteria existing in the prisoners breathing air at high-density areas in one of the prisons and their relationship with each other.
    Materials and Method
    we conducted this research during summer and winter of 2012. We used TSI apparatus for collecting particles (PM2.5 and PM10). Blood agar and EMB agar media were applied to measure bacteria in indoor air (bedchambers and clinical admission wards) of the prison. According to NIOSH 0800 method, High volume pump with 28.3 L/min flow and a Single-stage Anderson Impactor were used for sampling. The time of measuring for each plate was 2.5 min. Finally, the data achieved were analyzed using SPSS after counting and detecting bacterial colonies grown and determining its density (CFU/m³) for two consecutive seasons of summer and winter. The tests analyzed by SPSS were ANOVA, Post hoc, correlation, and Pearson correlation tests.
    Results
    Amounts of particulate matter in bedchambers were exceeded than 24-hour EPA limits, while it was less than the limits in clinical admission wards. Gram-positive and gram-negative bacteria were found in three bedchambers (50% of the bedchambers); however, gram-positive bacteria were cultivated only in three bedchambers. The maximum bacterial contamination was measured at the main Lobby of the prison and bedchamber II and the minimum value was observed in admitted patient and TB patient wards. Results showed that there is no significant relationship between the particulate matters and the bacterial density during neither summer nor winter, but there is a strong and direct relationship between the prisoners population density, ventilation systems, and bacterial density n indoor air of the studied prison.
    Conclusion
    Based on the results, the maximum contamination load and exceeded concentration was observed in public sections and bedchambers. This findings were attributed to the daily entry of new prisoners, high population density in prison, presence of ill prisoners, prisoners with hidden respiratory disease showing no symptoms yet, old building, climatic conditions of the region, low efficiency of ventilation systems, and influx of particulates. To filter and purify prison indoor air, it is crucial to take serious action plans such as reducing criminal population density, sanitary and engineering measures.
    Keywords: Bioaerosol, Prison, particulate matter, Bacteria, Respiratory disease
  • Ali, Reza Chackoshian Khorasani *, Mansur Mashreghi, Soheila Yaghmaei Pages 307-318
    Background And Objectives
    Modelling and specifying mathematical equations to predict and estimate a bioprocess is one of the important applications of bioengineering. Objective of this study was to identify proper and exact equations to describe various changes in biodegradation of heavy fuel oil through investigating kinetic models and third parametric equation of Ch.
    Materials And Methods
    To submit an exact and perfect enough statement, two different experimental conditions were used in which isolated indigenous bacteria from environment were employed. Experiments were carried out during ten days and microbial growth, mazut concentration, pH, and electric potential curves were drawn. Fitting data onto kinetic models and Ch equation resulted accuracy and their constants.
    Results
    We found that kinetic models were not capable to present an accurate and appropriate statement under different conditions. On the other hand, Ch equation by extending very accurate equations could satisfyingly illustrate mazut, pH, and electric potential changes based on time and microbial growth.
    Conclusion
    Ch equation by reason of using two variables for computation of third variable and correctly selecting variables could describe various changes in mazut biodegradation under different conditions via mathematical statements. Moreover, it is possible that this equation can be used to study other various phenomena in future.
    Keywords: Kinetics, Third parametric equation, Biodegradation, Mazut, Indigenous microorganism
  • Mohammad Taghi Ghaneian, Mohsen Amrollahi, Mohammad Hassan Ehrampoush, Mahboobeh Dehvari * Pages 319-328
    Background And Objectives
    Water complexes including Jacuzzi are among the most popular water recreation centers that noncompliance with health standards can lead to increased microbial growth in water and thus the risk of infection. This study aimed at comprehensive study of jacuzzis water in Yazd city and comparing the results with national and international standards.
    Materials And Methods
    This was a descriptive - analytical study that statistical society included all Jacuzzis of Yazd city. Sampling of jacuzzis was performed every two weakes for 3 months (Summer 2011). We tested the water samples for parameters such as temperature, pH, amount of residual chlorine, turbidity, alkalinity, hardness, the population of heterotrophic bacteria, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, fecal streptococci, and fecal coliforms accordance with standard methods. The SPSS software and ANOVA, T-test statistical tests, and/or Kruskal-Wallis, and Mann-Whitney were used for description of data and the obtained results were analyzed by comparing with standards.
    Results
    we found that the mean of residual free and combined chlorine was equal to 0.628 and 0.337 mg/l respectively. The alkalinityand hardness were 141.928 and 275 mg/lCaCo3 respectively. Mean of pH, turbidity and temperature were equal to 7.88, 0.457 NTU and 38.121˙C respectively.Moreover, the mean population of fecal streptococci bacteria, heterotrophic bacteria, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, and fecal coliforms were 20465.7, 120.77, 209.91 and 7131.4 in 100 ml respectively. Statistical analysis of data showed that there is a direct relationship between water turbidity and pH (Pvalue=0.018); however, population of heterotraphic bacteria and residual free chlorine had indirectl relationship (Pvalue= 0.026).
    Conclusion
    According to the results achieved, the parameters of heterotrophic bacteria population and alkalinity had the least compliance with the standard indicating the need for continuous monitoring of physical, chemical, and microbial parameters of Jacuzzi water and control of the number and density of people using Jacuzzi and continuous monitoring of Jacuzzi water filtration and chlorination process performance.
    Keywords: Jacuzzi, physical quality, chemical quality, microbiological quality, water treatment, Yazd
  • Kamiar Yaghmaeian, Ali Akbar Roudbari *, Saeeid Nazemi Pages 329-340
    Background and Objectives
    The aim of the study was to design and implement integrated solid wastes management pattern in Shahroud industrial area, to evaluate the results, and to determine possible performance problems.
    Materials and Methods
    This cross - sectional study was carried out for 4 years in Shahroud industrial area and the implementation process included: 1. qualitative and quantitative analysis of all solid wastes generated in the area, 2. determining the current state of solid waste management in the area and identifying programs conducted, 3. designing and implementation of integrated management pattern including design and implementation of training programs, laws, penalties and incentives, and illustrating and implementing programs for all factories, and 4. monitoring the implementation process and determining the results.
    Results
    Annually, 1,728 tons of solid waste is generated in the area including 1603 tons of industrial waste and 125 tons of municipal wastes. By implementing this pattern, two separated systems of collection and recycling of domestic and industrial waste were launched in this area. Moreover, consistent with the goals, the amount of solid waste generated and disposed in 2011 was 51.5 and 28.6 kg per 100 million Rials production respectively. In addition, 42 and 40% of the industrial waste and paper were recycled.
    Conclusion
    Results showed that implementation of this pattern, i.e. running source separation, training programs, capacity building, providing technical services, completing chain of industries and strengthening the cooperation between industrial estate management and industrial units could greatly reduce the waste management problems.
    Keywords: solid wastes, integrated management, industrial area
  • Amir Hossein Mahvi, Noushin Rastkari, Ramin Nabizadeh Nodehi, Shahrokh Nazmara, Simin Nasseri, Mahboobeh Ghoochani * Pages 353-364
    Background And Objectives
    Chlorination is the most common method of water disinfection. Chlorine reaction with natural organic compounds nor removed completely during treatment process would result in forming disinfection byproducts. Followed by trihalomethanes، Haloaceticacides are the second main byproducts of chlorination in water. The research works conducted in Iran have assessed trihalomethanes. Hence، this is the first time we are reporting haloacetic acids in Iran. Materials and
    Methodology
    We collected samples from surface water resources and treated water in Tehran for six consecutive months (first half، 2010). We measured temperature، pH، UV adsorption at 254 nm and TOC in each surface water sample and analyzed pH، residual chlorine، and haloacetic acids in the treated water samples.
    Results
    We found that TOC in surface water resources is 3. 6-4. 42 and 1. 78-2. 71 mg/l in spring and summer respectively. Moreover، haloacetic acids concentration was found to be 41. 7-55. 56 and 34. 83-43. 73 μg/l in spring and summer respectively.
    Conclusion
    Our results revealed that concentration of NOM، TOC، and HAAs was more in spring than summer. In addition، concentration of HAAs was depended up on NOM and TOC. Considering maximum permeable concentration of HAAs (60 μg/l) by EPA، it can be claimed that concentration of HAAs was less than the maximum permissible level in all of the samples. However، the immanency of the monitored values to the standard values can be a warning for concerned authorities in water industry.
    Keywords: trihalomethanes, TOC, UV adsorption at 254 nm, water resources, disinfection byproducts
  • Afsaneh Alinezhadian *, Ahmad Karimi, Jahangard Mohammadi, Farzaneh Nikookhah, Mathias Niuman. Anderson Pages 365-377
    Background And Objectives
    In arid and semi-arid regions، wastewater reuse has become an important element in agriculture. However، irrigation with this resource can be either beneficial or harmful، depending on the wastewater characteristics. The aim of this research was to investigate the soil bacterial and crops quality irrigated with treated wastewater.
    Material And Methods
    This research was conducted on a maize field near the wastewater treatment plant in Shahr-e-kord in summer،2011. Plots were arranged in a randomized complete block design in 3 replications and 2 treatments، well water (W1) with fertilizer and effluent (W2).
    Results
    At the end of growth season، soil samples were collected from depth of 0-5 and 5-15 cm and plant samples consisting of old and new leaves and seeds were collected for bacteriological analysis. According to bacteriological analysis، total number of positive lactose bacteria، total and fecal coliforms in depth of 0-5 cm was 42% more than depth of 5-15 cm. In the case of old leaves، total number of coliform and fecal coliform was 88 and 40 MPN/100 mL respectively. Moreover، for new leaves، it was 38 and 2 MPN/100 ml respectively.
    Conclusion
    According the results، number of indicator bacteria in soil is decreased (about 35%) by passing time.
    Keywords: treated wastewater, soil pollution, maize, total coliform, fecal coliform
  • Mohammad Ali Baghapour *, Babak Jahed, Gholam Hossein Joshani Pages 378-393
    Background And Objectives
    Increasing waste tiers production has made the recycling of this solid waste a critical issue in the world. On the other hand، it seems contamination of groundwater to the petroleum pollutant like gasoline is a great threat to the health of societies in developing countries. The main objective of this study was gasoline removal from aquatic environment by waste tire derived activated carbon.
    Materials And Methods
    In this study for preparation of activated carbon from waste tires، KOH was used for chemical activation process. We used argon gas to prevent precursor oxidation. We applied N2 gas and BET isotherm for characterization of the prepared activated carbon texture. Isothermal and kinetic models were used for defining gasoline adsorption characteristic to adsorbent، and thermodynamic studies were used to determine the effect of temperature.
    Results
    Characterization results revealed that SBET and VTOTAL were 111. 702m2/g and 0. 124cc/g respectively. Langmuir and pseudo-second order models were the best isotherm and kinetic models for prediction of the adsorbent behaviors to adsorb gasoline. The Gibbs free energy changes were negative at all temperatures applied.
    Conclusion
    Produced activated carbon has desired surface area and adsorptive capacity for gasoline adsorption in aquatic environments and it seems preparation activated carbon from waste tiers is cheap، effective and environment friendly.
    Keywords: Waste tires, Activated carbon, Gasoline removal, Adsorption isotherm, Adsorption kinetic, Adsorption thermodynamic
  • Leila Moradi Pasand, Bita Ayati * Pages 394-407
    Background And Aim
    In this study، the removal of dye blue reactive-171 by combination of advanced oxidation processes UV/H2O2 and SBAR has been investigated.
    Methods
    The efficiency of chemical and biological system was first investigated separately. In chemical system، the kind، power، initial dye concentration and hydrogen parasitize and in biological system، hydraulic detention time، aeration rate، initial dye concentration and the percent removal of dye and COD were investigated. In order to investigate the hybrid system، after determination of the optimum conditions and the capabilities of each system، the removed chemical system effluent from residual hydroxide peroxide، was entered into the biological reactor.
    Results
    In the chemicals process، 100 ppm dye using 150 Watt-UV-C lamp and 0. 1 mM hydrogen peroxide at pH= 9 was completely removed in 25 minutes. COD removal was 86. 7 percent at the end of the experiment (135 min). Biological system with adsorption mechanism has shown 44 percent dye removal with initial COD of 50 mg/L that indicated the system inability in biodegradation and breaking down of the dye molecule. In comparison to separate chemical and biological processes، hybrid system has shown better dye removal efficiency. The results indicated that in addition to the complete dye removal achievement، 81% of COD in the first hybrid system and 52% of COD in the second hybrid system was removed، respectively.
    Conclusion
    According to the results، because of complexity of dye structure، biological system was not able to remove the dye as efficient as hybrid system of advanced oxidation processes UV/H2O2 with SBAR.
    Keywords: UV, H2O2, Granule, MnO2, Adsorption, Aeration, Biodegradation
  • Abdulreza Mashroofeh, Alireza Riyahi Bakhtiari *, Mohammad Pourkazemi Pages 408-417
    Background And Objective
    Metal pollution has always been a major cause of contamination of environment and is considered as a major concern for food health. Worldwide، sturgeons are an important source of food and income. In this study، the human health risk due to consumption of caviar and muscle of Persian sturgeon (Acipenser persicus) were evaluated by measuring the concentrations of cadmium، nickel، vanadium and zinc in caviar and muscle samples.
    Material And Methods
    A total number of 24 samples of Persian sturgeon were collected from two important sturgeon fishery zones in Guilan and Mazandaran Provinces and were stored at −20°C until chemical analysis. About one gram of each sample dried was added to 10 ml of concentrated (65%) supra-pure HNO3 (Merck، Darmstadt، Germany) in a Teflon PTFE tube and then it was incubated for 1 h at 40 °C in a hot block digester، followed by heating at 140 °C for 3 h. The samples digested were diluted to a measured volume using double deionized water. Samples were filtered through Whatman No. 1 filter paper، and the filtrate was stored until metal determination.
    Results
    Mean Cd، Ni، V and Zn concentrations in muscle tissues were 0. 005 ± 0. 002، 0. 06 ± 0. 03، 0. 13 ± 0. 04 and 7. 49 ± 3. 07 µg/g wet weight basis respectively. The mean Cd، Ni، V and Zn concentrations in caviar samples were 0. 007 ± 0. 006، 0. 09 ± 0. 07، 0. 12 ± 0. 15 and 21. 23 ± 5. 75 µg/g wet weight basis respectively. Conculation: The mean concentrations of Zn، Cd and V in caviar and muscle samples were less than the permissible limits proposed by the United Kingdom''s Ministry of Agriculture، Fisheries and Food (MAFF 2000) and World Health Organization (W. H. O.). The guidelines for Cd، V and Zn are 0. 2، 0. 5 and 50 µg/g wet weight respectively. Therefore، the measured concentrations for these particular metals are below the published guidelines، and the levels would appear not to constitute any threat to the human population that may consume sturgeon or caviar obtained from these study locations.
    Keywords: Risk assessment, Caviar, Muscle, Persian sturgeon, Cadmium, Nickel, Vanadium, Zinc