فصلنامه

---

زمینه و هدف: پروپیلن گلیکول ترکیبی است که در بسیاری از صنایع به کار می رود و در فاضلاب های آنها نیز با مقادیر زیاد مشاهده می گردد. تصفیه بیولوژیکی این ترکیب در غلظت های بالا سخت بوده و بعضا با مشکلاتی همراه است. هدف از این مطالعه بررسی تجزیه الکتروشیمیایی پروپیلن گلیکول و برخی پارامترهای موثر در افزایش راندمان تصفیه به این روش بوده است.
روش بررسی: در این مطالعه با عبور جریان برق از فاضلاب حاوی پروپیلن گلیکول تجزیه این ترکیب به روش الکتروشیمیایی انجام شد. جهت بررسی این روش تصفیه در این مطالعه از چند نوع الکترود و ولتاژهای مختلف مابین 5 الی 50 ولت استفاده گردید. با توجه به گزارش تاثیر غلظت کلرید سدیم بر روی میزان حذف ترکیبات آلی در روش الکتروشیمیایی توسط برخی محققین، این آزمایش ها در غلظت های مختلف کلرید سدیم نیز انجام شد.
یافته ها: در بهترین شرایط این روش قادر به حذف 90 درصد اکسیژن خواهی شیمیایی (COD) فاضلاب ورودی بوده و نتایج به دست آمده نشان داد که افزایش میزان ولتاژ ورودی به الکترودها و افزایش غلظت کلرید سدیم و همچنین افزایش زمان ماند منجر به افزایش راندمان حذف می گردد. زمان ماند بهینه در این مطالعه حدود 50 دقیقه به دست آمد. از میان انواع الکترودهای مورد آزمایش در این مطالعه الکترودی از جنس آلومینیوم بالاترین راندمان را ایجاد نمود که دلیل این امر نیز به تولید مواد منعقد کننده (کاتیون های سه ظرفیتی آلومینیوم) مربوط می گردد.
نتیجه گیری: نتایج این مطالعه نشان داد استفاده از این روش در تصفیه پیشرفته چنین فاضلاب های صنعتی، می تواند بسیار مفید باشد.

---

زمینه و هدف: سیانید یک ترکیب بسیار سمی است که به طور معمول در فاضلاب صنایع متعددی از جمله آبکاری وجود دارد ورود این ترکیبات به محیط زیست مخاطرات بهداشتی زیادی را به همراه دارد. هدف از انجام این تحقیق تعیین کارایی فرایند الکتروشیمیایی در حذف سیانور از فاضلاب صنعتی می باشد.
روش بررسی: این تحقیق به صورت تجربی در یک سیستم پایلوت انجام شد. در این تحقیق تاثیر PH، ولتاژ و زمان عملیات بر روی راندمان حذف سیانید از فاضلاب صنعتی به‌روش الکتروشیمیایی با استفاده از الکترودهای استنلس استیل و مس به ترتیب به عنوان آند و کاتد مورد بررسی قرار گرفت.
یافته ها: میانگین درصد حذف سیانور در نمونه هایی با غلظت 915 میلی‌گرم در لیتر حدود 88 درصد با انحراف معیار برابر 43/2 بود. شرایط بهینه جهت انجام این آزمایش،  ولتاژ 6 ولت، pH بابر 13 و زمان عملیات 90 دقیقه بدست آمد. تحت این شرایط حجم لجن تشکیل شده حدود 20 درصد یک راکتور آزمایشگاهی یک لیتری بود.
نتیجه گیری: بررسی نتایج حاصل وجود رابطه آماری معنی داری بین غلظت سیانید ورودی و کارایی حذف را تایید می نماید 05/0>P و نسبت اکسیداسیون سیانید و سیانات به مصرف یون هیدروکسیل در مطالعات L.Szpyruowicz به صورت 1:2 را تصدیق می کند، بنابر این بهینه  PH با توجه به حذف سیانید و نیاز به محیط قلیایی حدود 5/13-5/12 مناسب می باشد.

---

MicrosoftInternetExplorer4 زمینه و هدف: نیاز روزافزون به آب شرب، دانشمندان را به سمت استفاده از آب‌­های شور سوق داده است؛ از طرفی فرایند‌های نمک‌زدایی موجود، بسیار هزینه‌­بر هستند. آیروژل کربنی از انواع آیروژل‌های آلی است که با ساختار متخلخل منحصر به فرد خود، برای نمک‌زدایی مناسب است. پتانسیل پایین گرفتگی، تولید فاضلاب بسیار کم، احیای الکترواستاتیکی آیروژل­‌ها و در نتیجه عدم نیاز به اسید و مصرف کم انرژی از جمله مزایای این تکنولوژی است.
روش بررسی: هدف از انجام این مطالعه که نوعی مطالعه­ تجربی‌ـ تحلیلی است، بررسی نمک‌زدایی آب­‌های شور و لب‌شور با استفاده از فناوری آیروژل کربنی و مقایسه آن با روش الکترولیز است. جامعه­ مورد بررسی، نمونه‌های سنتتیک آب نمک با استفاده از شاخص TDS و EC بودند. حداقل تعداد نمونه‌های سنتتیک 243 عدد در نظر گرفته شد. در این راستا ابتدا با پلیمریزاسیون ترکیبات رزورسینول و فرمالدهید در شرایط فشار هوای آزاد و سپس پیرولیز ترکیبات به دست آمده، مبادرت به ساخت صفحات آیروژل کربنی شد.
یافته‌­ها: با ساخت دستگاه در مقیاس پایلوت، تاثیر پارامتر‌های مختلف، شامل غلظت‌ نمک ورودی، شدت جریان، دبی، فاصله‌ بین الکترودها و pH بر میزان جذب NaCl توسط الکترودهای آیروژل کربنی مورد بررسی قرار گرفت. به طور کلی با افزایش شدت جریان و غلظت NaCl در جریان ورودی میزان جذب افزایش یافته و با افزایش فاصله‌ بین الکترودها، دبی و pH، میزان جذب کاهش می‌یافت.
نتیجه‌گیری: نتایج در بهترین شرایط نشان‌دهنده میزان جذب  ^4-10×43/1 مول از کلرید سدیم به ازای هر گرم از آیروژل کربنی بود که حاکی از مناسب و مقرون به صرفه بودن این روش است.

---

MicrosoftInternetExplorer4 زمینه و هدف: فنل و مشتقات آن از متداول­‌ترین ترکیبات آلاینده محیط زیست هستند که علاوه بر ایجاد مشکلات بهداشتی حضور آنها در محیط آبی موجب تشکیل 11 آلاینده سمی که جزو گروه آلاینده‌های متقدم هستند، می‌گردد و این مهم بر اهمیت حذف این ماده از محیط‌های آبی می‌افزاید. بنابراین در مطالعه حاضر کارایی فرایند الکتروشیمیایی در حذف فنل از محیط آبی سنتتیک با کاربرد الکترود آهن و آلومینیوم مورد بررسی قرار گرفت.
روش بررسی: این مطالعه در یک ظرف بوکال (مقاوم در برابر اسید) با حجم موثر 1L تجهیز شده توسط الکترود­های صفحه‌ای آلومینیومی و آهنی به روش دو قطبی به انجام رسید. در ابتدا راکتور را با نمونه سنتتیک در pH های معادل 3، 5، 7 و 9 حاوی غلظت­‌های اولیه فنل mg/L 70، 40، 20، 5 و هدایت الکتریکی µs/cm 3000 ،2000 ،1500 ،1000پر شده و در گستره پتانسیل الکتریکی V 60، 40 و 20 واکنش آغاز ‌شد. در ادامه در فواصل زمانی min 20 در طی حداکثر زمان واکنش min 80، نمونه‌ها برداشت و غلظت باقی‌مانده فنل در آن به روش طیف‌سنجی استفاده گردید.
یافته‌­ها: نتایج این مطالعه نشان داد که بیشترین درصد حذف فنل در این فرایند با کاربرد الکترودهای آهنی و آلومینیومی به ترتیب در  7 و5 =pH، زمان واکنش min 80، هدایت الکتریکی µs/cm 3000 و غلظت اولیه mg/L 5 فنل به ترتیب در حدود 98و 95% بود.
نتیجه‌گیری: در مجموع مشخص شد که فرایند الکتروشیمیایی با استفاده از الکترودهای آهنی و آلومینیومی در مقایسه با سایر روش‌ها می‌تواند به عنوان روشی مناسب، اقتصادی و مطمئن جهت تصفیه پساب‌های حاوی فنل مورد استفاده قرار گیرد.

---

زمینه و هدف: امروزه کریپتوسپوریدیوم پاروم به عنوان یکی از عوامل بیماری‌زای مهم منتقله از آب با مقاومت زیاد در برابر روش‌های متداول گند‌زدایی و با توان ایجاد مشکلاتی در منابع آب مطرح است. بدلیل مشکلات مطرح در مطالعات کریپتوسپوریدیوم، جهت برآورد غیرفعال سازی و ارزیابی کیفیت آب، استفاده از اسپور باسیلوس سوبتیلیس غیر بیماری‌زا به عنوان مدل توصیه شده است. از سوی دیگر، در سال‌های اخیر توجه ویژه ای به فرایندهای الکتروشیمی به عنوان یک تکنولوژی سازگار با محیط زیست و کارامد در تصفیه و گندزدایی آب شده است. هدف از انجام این تحقیق، ارائه روشی جهت ارتقاء کیفیت آب آشامیدنی است. روش بررسی: در این تحقیق، سیستم الکتروشیمی حاوی الکترودهای استیل به ابعاد cm 4 × 8 در حجم mL 200 از آب آشامیدنی واجد mg/L 4-1 سدیم کلراید مورد استفاده قرار گرفت. سوسپانسیون میکروبی واجد تعداد مشخصی از اسپور باسیلوس سوبتیلیس(ATCC 6633) مطابق باروش استانداردمک فارلند، در محدوده 103 تا 106 اسپور در هر میلی لیتر تهیه گردید. ارزیابی حذف عامل میکروبی هر min 15 طی زمان min 60 با نمونه برداری و انتقال به محیط کشت تریپتیکاز سوی آگار صورت پذیرفت. متغییرهای تعداداسپورهای باکتری، میزان حمایت کننده الکترولیتی، میزان جریان القائی و زمان واکنش مورد ارزیابی قرار گرفتند. یافته‌ها: فرایند الکتروشیمیائی پیشنهادی بدون استفاده از حمایت کننده الکترولیتی در جریان‌های الکتریکی کمتر از mA 100 در زمان min 60 قادر به حذف کامل اسپور باسیلوس سوبتیلیس با تراکم 104 تا 106 نبود. افزودن الکترولیت حمایتی سدیم کلراید با غلظت mg/L 4 موجب حذف کامل اسپور در پایان min 60 گردید. نتیجه‌گیری: افزودن حمایت کننده الکترولیتی سدیم کلراید بدلیل افزایش فرایندهای اکسیداسیون مستقیم و غیر مستقیم‌، تاثیر میکروب‌کشی فرایند الکتروشیمیائی را به طور قابل ملاحظه‌ای افزایش می‌دهد. بهبود فرایند گندزدایی آب تا رسیدن به حذف کامل اسپور در زمان min 60‌، با حضور سدیم کلراید می‌تواند بدلیل تولید بیشتر عوامل اکسیدانت تولید شده در آند باشد.

---

زمینه و هدف: هیدروکربن های آروماتیک چند حلقه‌ای (PAHs) از جمله شایعترین آلاینده‌های زیست محیطی در محیط‌های آبی هستند. این آلاینده ها می توانند از منابع مختلفی همچون نشت نفت، فاضلاب‌های صنعتی کارخانه ها و یا زباله های صنعتی ایجاد شده یا بطور طبیعی از طریق سوختن ناقص زغال سنگ، روغن، گاز و چوب تولید شوند. بیشتر این ترکیبات جزو مواد سرطان‌زا و جهش زای ژنتیکی محسوب می شوند. لذا شناسایی این مواد به کمک روش‌های حساس و ارزان آنالیزی، از اهمیت بالایی برخوردار است. روش بررسی: در این تحقیق، یک حسگر الکتروشیمیایی DNA با حساسیت و توانایی تشخیص و سرعت پاسخ دهی بالا، برای شناسایی ترکیبات PAH مورد استفاده قرار گرفت. به این منظور DNA دو رشته ای تیموس گاوی بر روی الکترود چاپی مسطح تثبیت شده، سپس رفتار الکتروشیمیایی الکترود مورد بررسی قرار گرفت. این زیست حسگر الکتروشیمیایی DNA، بر اساس اختلاف در سیگنال الکتروشیمیایی حاصل از پاسخ بازهای گوانین موجود در ساختار DNA در حضور و عدم حضور ترکیبات PAH عمل می کند. به منظور ارزیابی کارایی این زیست حسگر نتایج حاصل از زیست حسگر بر روی نمونه های حقیقی با روش متداول اندازه گیری این گونه آلاینده ها توسط کروماتوگرافی مایع - مایع مقایسه گردید. یافته ها: شرایط بهینه برای عملکرد زیست حسگر از جمله پتانسیل فعالسازی، زمان بهبود سطح الکترود، پتانسیل اعمالی جهت تثبیت DNA و پتانسیل اندازه‌گیری مورد بررسی قرار گرفتند. در شرایط بهینه، این زیست حسگر با پیش تیمار الکترود در پتانسیل V +1/6 به مدت s 350 و تثبیت DNA روی سطح الکترود با اعمال پتانسیل V -0/5 توانست انواع مختلفی از هیدروکربن های آروماتیک چند حلقه ای را با غلظت های میکرومولار در نمونه های حقیقی شناسایی نماید. نتیجه گیری: زیست حسگرهای الکتروشیمیایی DNA، توانایی شناسایی مجموع ترکیبات پلی آروماتیک حلقوی را در نمونه های آبی با دقت و حساسیت بالا و صرف هزینه کمتر در مقایسه با روش های کروماتوگرافی را دارند.