کارایی احیای بیولوژیکی بیهوازی در حذف پرکلرات از خاک های آلوده با استفاده از سه نوع سوبستره کمکی

منو

" کارایی احیای بیولوژیکی بیهوازی در حذف پرکلرات از خاک های آلوده با استفاده از سه نوع سوبستره کمکی "
/مجید گیاهی ؛ محمد مهدی امین

نام مرکز	:	دانشگاه علوم پزشکی اصفهان
نوع مدرک	:	پایان نامه فارسی
زبان مدرک	:	فارسی
شماره رکورد	:	102396
شماره مدرک	:	‭ت۱۵۲۹۴‬
شماره راهنما	:	‭TD،۸۷۸،/گ۹ک۲،۱۳۹۳‬
سرشناسه	:	گیاهی، مجید
عنوان	:	کارایی احیای بیولوژیکی بیهوازی در حذف پرکلرات از خاک های آلوده با استفاده از سه نوع سوبستره کمکی [پایان‌نامه]
نویسنده	:	/مجید گیاهی
استاد راهنما	:	؛ محمد مهدی امین
محل تحصیل	:	دانشکده بهداشت
سال تحصیل	:	، ‭۱۳۹۳‬
مقطع تحصیلی	:	رشته مهندسی بهداشت محیط، کارشناسی ارشد
صفحه شمار	:	‮ع، ‭۱۰۱‬ ص.‬: جدول، نقشه، نمودار
يادداشت	:	این یک پایان نامه تحقیقاتی به شماره‭ ۳۹۱۲۵۰ ‬است
يادداشت	:	چاپی
چکيده	:	پرکلرات آنیونی غیر آلی، متشکل از چهار اتم اکسیژن و یک اتم کلر که از منابع مختلف طبیعی و مصنوعی در محیط زیست منتشر میشود .پرکلرات ها در آب محلول هستند و به طور کلی تحرک زیادی در خاک دارند .با توجه به این عوامل، پرکلرات برای چندین دهه میتواند پایدار باقی مانده و آزادانه در توده آب حرکت کند .تولید، ذخیره سازی و یا دفع نمک های پرکلرات، پیشران های حاوی پرکلرات، سوخت های موشک، مواد منفجره، مهمات حاوی پرکلرات، یا وسایل آموزشی و همچنین استفاده از مواد معدنی حاوی پرکلرات در تولید بعضی از کودها سبب انتشار ترکیبات حاوی پرکلرات به خاک شده است .پرکلرات ها با ممانعت از جذب ید بر روی غده تیروئید بر سلامت انسان تاثیر می گذارد .فن آوریهای متعددی برای حذف پرکلرات وجود دارد که از موثرترین، ارزان ترین وبا صرفه ترین آنها میتوان به روش احیای بیولوژیکی اشاره کرد .هدف از انجام این طرح، پاک سازی زمین های آلوده به پرکلرات با استفاده از فرآیند بیولوژیکی بی هوازی و کاهش خطرات ناشی از انتقال این ماده از طریق آب و مواد خوراکی و در مجموع کاهش اثرات نامطلوب بر انسان، زیستگاه های جانوری و گیاهی میباشد .مواد وروش ها :دراین مطالعه کارایی احیای بیولوژیکی بی هوازی با استفاده از سوبسترهای آلی برای پاک سازی خاک های آلوده به پرکلرات مورد بررسی قرار گرفت .با توجه به مثبت بودن آنالیز خاک سطحی، جهت راه اندازی پایلوت مورد مطالعه از خاک های سطحی منطقه آلوده استفاده شد.‭ ۵ ‬پالت آلومینیومی ‭۳۵cmm۱۵cm۲۰cm)‬) ح‌اوی خاک های آلوده و سوبستره کمکی برای یک دوره سه ماهه مورد ارزیابی قرار گرفتند. کف ظروف‭ ۲ ‬سوراخ به قطر‭ ۶ ‬تا‭ ۸ ‬میلی متر با فاصله‭ ۶ ‬سانتی متری از هم به منظور زهکشی مایعات در طی چرخه های غرقابی شدن ‭(flooding)‬ایجاد میشود .منابع کربن جامد) کود مرغی و کود گاوی (به هریک از ظرف ها) به ازاء هر‭ ۲۵ ‬گرم خاک،‭ ۵ ‬گرم کود گاوی یا مرغی (افزوده شده و با خاک مخلوط میشود و منابع کربن مایع) اتانول (با اختلاط با آب دیونایز) به ازاء‭ ۲۵۰ ‬گرم خاک‭ ۵۰ ‬میلی لیتر اتانول‭ ۲۰ ‬درصد (به ظرف افزوده میشود. آب طی دو مرحله به خاک برای رسیدن به حالت اشباع کامل افزوده میشود. در طی مراحل انکوباسیون به منظور تامین شرایط بی هوازی روی هر ظرف با پوشش پلاستیکی پوشانده میشود. نمونه برداری و آنالیز از پالت های آلومینیومی هر‭ ۱۵ ‬روز یکبار در روزهای‭ ۹۰،۷۵،۶۰،۴۵،۳۰، ۱۵ ‬انجام گرفت پس از آماده سازی نمونه، تجزیه و تحلیل نمونه با استفاده از سیستم یون کروماتوگرفی ‭Alliance‬ کمپانی واترز‭( WATERS)‬ انجام شده است. نتایج: پالتها برای سه ماه مورد ارزیابی قرار گرفتند. غلظت اولیه پرکلرات در پالتهای مورد بررسی (چهارپالت‭ ۱۶۱( mg/kg‬ودر (یک پالت‭ ۱۲۰ ( mg/kg‬بوده که بعد از یک دوره‭ ۹۰ ‬روزه انکوباسیون، غلظت پرکلرات در همه پالتها و در مجموع‭ ۲۵ ‬تا‭ ۹۹ ‬درصد کاهش داشته است. در پالت شماره‭ ۱ ‬(خاک طبیعی محل با غلظت ‭۱۲۰mg/kg‬) و پ‌الت شماره۴(خاک آلوده با غلظت ‭۱۶۱mg/kg‬) که از کود گاوی به عنوان سوبستره کمکی استفاده شد غلظت پرکلرات در پایان دوره انکوباسیون به ترتیب به ‭ ۳۶ mg/kg‬و ‭ ۴۴ mg/kg‬کاهش یافت که برای درصد حذف تقریبا مشابه‭ ۷۱)‬درصد) ب‌وده اند. در پالت شماره‭ ۲ ‬(خاک‍ آلوده با غلظت ‭۱۶۱ mg/kg‬و اتانول به عنوان سوبستره کمکی) درپایان دوره انکوباسیون غلظت پرکلرات به ‭ ۵۸ mg/kg‬رسید. در پالت شماره‭ ۳‬( بدون افزودن سوبستره کمکی) غلظت پرکلرات از ‭ ۱۶۱ mg/kg‬بعد از دوره انکوباسیون‭ ۹۰ ‬روزه در ‭ ۱۲۱ mg/kg‬رسید. در پالت شماره‭ ۵‬( خاک آلوده با غلظت ‭۱۶۱ mg/kg‬) که از کود مرغی به عنوان سوبستره کمکی استفاده شد بیشترین درصد میزان حذف‭ ۹۹/۷)‬درصد) پرکلرات از خاک به دست آمد و غلظت پرکلرات به ‭ ۰/۵mg/kg‬رسید. بحث و نتیجه گیری: به دنبال جنگ های رخ داده در منطقه و اثرات مستقیم و غیرمستقیم ناشی از این جنگ ها بر محیط زیست، استفاده بی رویه از کودها و سموم شیمیایی در مزارع و سایر منابع باعث آلودگی خاک های منطقه به پرکلرات گردید. در این مطالعه از مواد آلی موجود در منطقه به عنوان سوبستره کمکی برای احیای بی هوازی خاک های آلوده به پرکلرات استفاده گردید. میزان حذف در پالت های مورد مطالعه در طی دوره انکوباسیون تا حدودی متفاوت بوده که این نوسان ها میتواند ناشی از توزیع ناهمسان پرکلرات در خاک های مورد مطالعه، توزیع نامناسب سوبستره های کمکی درون لایه های خاک، بالا بودن ذرات درون کودهای مورد استفاده، نشت اکسیژن به درون پالت مورد مطالعه، سایر آنیون های مداخله کننده در خاک و رقابت با پرکلرات به عنوان پذیرنده الکترون و نگه داشتن پرکلرات در بین ذرات خاک و عدم دسترسی میکروارگانیزم ها به سوبستره کمکی و پرکلرات باشد. با توجه به فرکانس نسبتا کم نمونه برداری، تعیین کمی میزان تجزیه پرکلرات مشکل است، اما به نظر میزان تجزیه پرکلرات از مدل تجزیه درجه صفر پیروی میکند، اما احیای بیولوژیکی خاک های آلوده به پرکلرات با استفاده از کود مرغی از مدل سینتیکی خاصی پیروی نمیکند. با توجه به تصفیه پذیری انجام شده و پاکسازی خاک های آلوده با استفاده از مواد آلی موجود، کود مرغی بهترین عملکرد را به عنوان سوبستره کمکی داشته است
توصیفگر	:	آلودگی خاک
	:	پرکلرات ها
	:	آلودگی محیط زیست
	:	زوال زیستی
	:	Soil Pollution
	:	Perchlorates
	:	Environment Pollution
	:	Biodegradation
	:	Biodegradation, Environmental
شناسه افزوده	:	امین، محمد مهدی، استاد راهنما
شناسه افزوده	:	دانشکده بهداشت