سلامت و محیط زیست

تخریب فتوکاتالیستی رنگ متیلن اورانژ توسط نانوذرات روی-سولفید سنتز شده به روش هیدروترمال

مهران ریاضیان

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 مرئی 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 S_BET 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.

ارزیابی اثرات محیط‌ زیستی سناریوهای مختلف دفع پسماند شهری با استفاده از روش ارزیابی چرخه حیات (مطالعه موردی: شهر چالوس)

علی دریابیگی زند

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 ۰۶+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 (۶۰ درصد کمپوست، ۳۰ درصد بازیافت و ۱۰ درصد دفن بهداشتی) با شاخص اکولوژیکی ۰۵+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.

حذف فلز سنگین نیکل از خاک شالیزارهای دشت سیلاخور لرستان با استفاده از فرایند احیای الکتروکینتیکی

مرضیه رضوی

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 نمونهها، 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.

بررسی تنوع قارچ‌ها در گرد و غبار و شناسایی منشأ آنها در استان خوزستان

حسین محمد عسگری

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 منشأیابی توفان های گرد و غبار با استفاده از بیوآئروسل 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 ۱۳۹۸) 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 منشأ داخلی (از سمت تالاب هورالعظیم) بوده است. پس از جداسازی بیوآئروسل 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 منشأ 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 منشأ اصلی قارچ ها در آبادان و خرمشهر تالاب هورالعظیم است.

بررسی میزان شدت پرتو فرابنفش خورشیدی در شهر زنجان با استفاده از شاخص فرابنفش

سیدرضا عظیمی پیرسرائی

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.

مطالعه فلزات سنگین در رسوبات سطحی رودخانه مرداب و بخشی از ساحل دریای خزر، در شهرستان آستارا

عطا شاکری

زمینه و هدف: به دلیل اهمیت رودخانه مرداب، غلظت و توزیع فلزات سنگین در رسوبات رودخانه مرداب و بخشی از ساحل دریای خزر؛ متأثر 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 منشأ 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.

اثر آبیاری با پساب تصفیه شده شهری بر انباشت سرب و کادمیوم در خاک و گیاه فلفل دلمه‌ای

فاضل امیری

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 مؤثر 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.

بررسی کارایی پیش تصفیه چربی، روغن و گریس با استفاده از امواج اولتراسونیک با فرکانس پایین جهت تسریع فرایند هضم بی‌هوازی

مهدی فرزادکیا

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)، قلیائیت، 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.

منشأیابی کانون‌های آلودگی گردوغبار ذرات معلق کمتراز 2/5 میکرون در شهر مشهد با استفاده از مدل HYSPLIT و DREAM8b

فاطمه باقری

زمینه و هدف: هدف از این تحقیق منشأیابی کانون های گردوغبار ذرات معلق کمتراز 2/5 میکرون (PM_2.5)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 گردوغبار نیز بررسی گردیده است.
روش بررسی: جهت منشأیابی 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 منشأیابی 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 منشأ ذرات غبار طی روزهای مورد مطالعه را به خود اختصاص داده اند.
نتیجه گیری: علیرغم اینکه در مقالات پیش از این منشأ 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 PM_2.5 در هوای تنفسی شهر مشهد دارد که این یافته اهمیت تصمیم گیری جهت اجرای پروژه های تثبیت خاک و... در سطح محلی را تأکید می نماید.

بررسی حذف ان-متیل پیرولیدون از پساب پتروشیمی با استفاده از فرایند فتوفنتون (مطالعه موردی پتروشیمی واحد بندر ماهشهر)

داوود جلیلی ناغان

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 پساب های حاوی NMP، این فاضلاب ها بایستی قبل از روش های تصفیه بیولوژیکی، مورد پیش تصفیه قرار گیرند که این مطالعه با هدف حذف ان-متیل پیرولیدون انجام گرفت.
روش بررسی: در این روش محلول های 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 محلول ها، فرایند حذف انجام می گردد.
یافته ها: نتایج نشان داد که فرایند فنتون نمی تواند به طور موفقیت آمیزی برای تصفیه فاضلاب فرضی پالایشگاه حاوی NMP به کار رود. اما فرایند فتو-فنتون می تواند ترکیب NMP را معدنی سازی و تخریب کند، افزایش در غلظت H₂O₂ تا دوزاژ بهینه mL1، منجر به بالاترین تخریب (94 درصد) و کاهش COD (42/1 درصد) گردید.
نتیجه گیری: می توان گفت که اکسیداسیون پیشرفته توسط واکنش فتو- فنتون می تواند یک فناوری اکسیداسیون پیشرفته امیدبخش برای تجزیه و پیش تصفیه فاضلاب های حاوی NMP برای تصفیه بیولوژیکی به شمار رود.

ارزیابی ژئوشیمیایی و زیست‌محیطی برخی از فلزات سنگین خاک اطراف معدن سرب و روی در شمال‌غرب ایران

سلمان زارع

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 ژئوشیمیایی (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 منشأ فلزات با استفاده از همبستگی پیرسون و تحلیل مؤلفه 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 I_geo 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 منشأ انسان زاد هستند. کروم و کبالت نیز با همبستگی 88 درصد دارای منشأ زمین شناسی یکسان هستند.
نتیجه گیری: فعالیت های معدن کاوی بایستی با احتیاط بیشتری صورت گیرد و تمهیداتی جهت کاهش آلودگی صورت بگیرد.

مروری بر روش‌های اندازه‌گیری میکروپلاستیک‌ها در آب و فاضلاب

حمزه شریفی

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.