فهرست مطالب
نشریه مهندسی بهداشت محیط
سال هفتم شماره 4 (پیاپی 29، تابستان 1399)
- تاریخ انتشار: 1399/07/22
- تعداد عناوین: 8
-
-
صفحات 373-383زمینه و هدف
حضور نیترات و فسفات در غلظتهای بالای حد مجاز در منابع آب سطحی و زیرزمینی منجر به ایجاد بیماری و مشکل در منابع آب سطحی می گردند. هدف این مطالعه، بررسی کارایی جاذب نانوکامپوزیت کیتوزان مغناطیسی-متالیک در حذف نیترات و فسفات از محلولهای آبی می باشد.
روش کارجاذب توسط روش هم ترسیبی سنتز گردید. غلظتهای مختلف نیترات (mg/L 300-50) و فسفات (mg/L 400-100) تهیه شده و مقدار حذف آنها توسط غلظتهای مختلف جاذب سنتز شده (g/L 5-1) بررسی شد. پارامترهای مختلف نظیر دما (C° 40-20)، pH (8-5)، زمان تماس (90-0 دقیقه) و حضور یونهای مداخله گر (کلرور، فسفات، سختی mM 5/1) بررسی شد. برای تعیین مشخصات جاذب سنتز شده از آزمایشات SEM، XRD، FTIR و XRF استفاده شد.
یافته هاجاذب نانوکامپوزیت کیتوزان مغناطیسی-متالیک قادر به حذف موثر نیترات و فسفات از محلولهای آبی می باشد. راندمان حذف نیترات و فسفات در شرایط 5=pH، غلظت نیترات (mg/L 100)، غلظت فسفات (mg/L 200)، زمان ماند 60 دقیقه و غلظت جاذب g/L 3/0 به ترتیب برابر 87.2% و 74.9% بود. فرآیند جذب هر دو آلاینده از مدل فروندلیخ و سینتیک شبه درجه دوم تبعیت نموده که در دماهای بالا، گرمازا بود. یونهای مداخله گر باعث کاهش راندمان حذف آلاینده ها تا 73.1% برای نیترات و 65.9% برای فسفات بود.
نتیجه گیریاز آنجایی که حضور آنیونهای مزاحم نیترات و فسفات، به عنوان آلاینده های متداول و شاخص منابع آبی مطرح می باشند، استفاده از جاذب نانوکامپوزیت کیتوزان مغناطیسی-متالیک در حذف این آلاینده ها بسیار موثر می باشد.
کلیدواژگان: کیتوزان، اکسید آهن مغناطیسی، نیترات، فسفات، جذب سطحی -
صفحات 384-400زمینه و هدف
آنتیبیوتیکها جزو آلایندههای زیستمحیطی دارای اثرات پایدار هستند. هدف از این پژوهش تعیین راندمان حذف آنتیبیوتیک سفیکسیم از محلولهای آبی توسط فرآیند فتوکاتالیستی پرتوی فرابنفش و نانو ذرات TiO2 مغناطیسی با ساختار پوسته/هسته است.
روش کاراین مطالعه از نوع مطالعات تجربی–آزمایشگاهی محسوب میشود. متغیرهای موردنظر شامل pH (9-5)، غلظت آلایندهmg/L 10-2، غلظت فتوکاتالیست (g/L 5-5/0) بررسی شدند. فاضلاب سنتتیک برای هر مرحله از آزمایش به حجم یک لیتر بود. کلیه آزمایشها در رآکتور استیل ضدزنگ با جریان برگشتی انجام شد. زمان نمونهگیری برای کلیهی متغیر یکسان بود. برای تعیین راندمان حذف آنتیبیوتیک سفیکسیم از دستگاه HPLC استفاده گردید. فتوکاتالیست سنتز شده با استفاده از آنالیزهای SEM، XRD، VSM مورد ارزیابی قرار گرفت.
یافته هانتایج آنالیز مشخصات فیزیکی نشان داد که نانو ساختار مغناطیسی هسته/پوسته TiO2 دارای اندازه متوسط nm 10 بوده است. فرآیند فتو کاتالیستی پرتوی فرابنفش و نانو ذرات Tio2 مغناطیسی با ساختار پوسته/هسته قادر به حذف 100% آلاینده سفیکسیم (غلظت mg/L 2 در مدت 25 دقیقه در 6=pH و با غلظت کاتالیست g/L 4) صورت گرفت. بررسی مدلهای سنیتیکی نشان داد که روند حذف فتوکاتالیستی سفیکسیم از مدل درجه اول پیروی میکند.
نتیجه گیرینتایج این پژوهش نشان داده است که فرآیند فتو کاتالیستی پرتوی فرابنفش و نانو ذرات TiO2 مغناطیسی با ساختار پوسته/هسته بهطور بسیار موثر میتواند در حذف کامل سفیکسیم از محیطهای آبی به کار رود.
کلیدواژگان: اکسیداسیون پیشرفته، فرآیند فتوکاتالیستی، سفیکسیم، نانو ذرات TiO2 مغناطیسی با ساختار پوسته، هسته -
صفحات 401-426مقدمه
کاربرد مدل های کیفیت هوا در سیستم ارزیابی ریسک سلامت به عنوان ابزاری موثر در ارزیابی مواجهه جمعیت انسانی با عوامل زیان آور محیطی تعریف شده است. این تحقیق با هدف ارزیابی ریسک سلامت مواجهه تنفسی با 10PM انتشاریافته از دپو مواد اولیه و پسماندهای تعدادی از صنایع کانی های غیرفلزی به روش مدل سازی انجام شد.
روش بررسیدر این مطالعه توصیفی ابتدا برای تخمین میزان نشر 10PM از دپوهای صنایع کاشی سرامیک، خاک چینی و شیشه اطلاعات موردنیاز مدل SWEEP با بازدیدهای میدانی و اندازه گیری های آزمایشگاهی تهیه شد. سپس با ورود اطلاعات هواشناسی به AERMET، مدل رقومی ارتفاع به AERMAP، نرخ انتشار و ابعاد هندسی منابع آلاینده به AERMOD مقادیر مواجهه با 10PM در جمعیت تحت تاثیر شبیه سازی شد. ترکیب شیمیایی دپو ها با استفاده از ICP-MS تعیین گردید. متعاقبا با استفاده از روابط پیشنهادی EPA ریسک سرطان زایی و غیرسرطان زایی مواجهه با 10 PM تخمین زده شد.
یافته هابر اساس نتایج شبیه سازی مدل SWEEP بیشترین میزان نشر 10PM برای دپو کارخانه کاشی و سرامیک تخمین زده شد. بیشترین ماکسیمم های غلظت یک، هشت و 24 ساعته شبیه سازی شده 10 PM به ترتیب برابر با 8840، 1967 و g/m3µ 1272 است. بیشترین میانگین مواجهه تنفسی یک (53/52)، هشت (64/11)، 24 (g/m3µ 85/5) ساعته با 10PM برای کارکنان کارخانه فرآوری شن و ماسه تخمین زده شد. بیشترین درصد ترکیب شیمیایی دپوها، سیلیس بود. بر این اساس، مقادیر ریسک سرطان زایی (ILCR) مواجهه با 10PM کوچکتر از 4-10 و ریسک غیرسرطانزایی (HQ) کوچکتر از یک پیش بینی شد.
نتیجه گیریاگرچه مقادیر عددی ریسک در محدوده مجاز پیش بینی شد اما می توان با ایجاد سنگفرش بر روی دپو صنایع تا حدودی میزان انتشار 10PM را کاهش داد.
کلیدواژگان: 10 PM، AERMOD، SWEEP، ارزیابی ریسک سلامت، مواجهه تنفسی -
صفحات 427-442زمینه و هدف
امروزه از آن جا که روند فزاینده آلودگی محیط زیست و بویژه خاک سلامت زیستمندان را تهدید می کند، انواع روش های پالایش خاک از جمله گیاه پالایی برای پالایش آلاینده های آلی، غیرآلی و هسته ای از محل های آلوده مورد توجه قرار گرفته اند. از این رو، این پژوهش با هدف ارزیابی کارآیی عوامل کلات کننده زیست تجزیه پذیر در بهبود عملکرد گیاه پالایی خاک آلوده به کادمیوم توسط گونه های زینتی تاج خروس و گل جعفری در سال 1397 انجام شد.
مواد و روش هادر این پژوهش توصیفی، پس از آلوده کردن خاک با 50 و 100 میلی گرم در کیلوگرم کلرید کادمیوم و تیمار آن با محلول های 50/2، 00/2 و 50/2 میلی مول در کیلوگرم EDTA، اسید سالیسیلیک و اسید سیتریک بعنوان عامل کلات کننده، نسبت به کشت و آبیاری گیاهچه گیاهان در گلدان های حاوی خاک آلوده طی 60 روز اقدام شد. پس از برداشت و هضم اسیدی نمونه های خاک تحت کشت، ریشه و شاخساره گیاهان از تیمارهای شاهد و آزمایشی، محتوی کادمیوم در آن ها توسط دستگاه طیف سنج نشری پلاسمای جفت شده القایی تعیین شد.
یافته هابیشینه میانگین غلظت کادمیوم در نمونه های خاک زیر کشت، ریشه و شاخساره تاج خروس با 87/1، 50/4 و 89/1 به ترتیب مربوط به تیمارهای اسید سالیسیلیک، EDTA و اسید سالیسیلیک و در گل جعفری نیز با 86/1، 18/1 و 10/3 به ترتیب مربوط به تیمارهای فاقد کلات، اسید سیتریک و اسید سالیسیلیک بوده است. از طرفی بر اساس مقادیر فاکتورهای انتقال و انباشت زیستی نتیجه گرفته شد که گونه های تاج خروس و گل جعفری به ترتیب از قابلیت تثبیت و استخراج گیاهی برخوردار بودند.
نتیجه گیریاسیدهای آلی همچون اسید سالیسیلیک و اسید سیتریک از طریق ساز و کارهایی مانند اثرات شبه هورمونی، آزادسازی و انحلال فسفات، افزایش تحرک کادمیوم و برخی فعالیت های آنزیمی، دگرگونی میکرو ساختاری و کاهش ظرفیت نگه داری فلزات توسط ذرات رس، نقش مهمی در الکتروکینتیک پالایش خاک دارند. لذا، با توجه به اثر مطلوب اسیدهای آلی بعنوان عوامل کلات کننده در ارتقای کارایی گیاه پالایی گونه های فرا انباشتگر، استفاده از آن ها در فرآبند آلودگی زدایی خاک توصیه می شود.
کلیدواژگان: تاج خروس، گل جعفری، کادمیوم، اصلاح محیط زیست، عوامل کلات کننده -
صفحات 443-454زمینه و هدف
مدیریت پسماندهای بیمارستانی توجهات زیادی را جلب کرده زیرا مدیریت نامناسب و ناکافی آن سبب خطراتی برای سلامتی انسان و همچنین محیط زیست می شود. در این راستا هدف از این مطالعه بررسی مدیریت پسماند های بیمارستانی شهر کرمانشاه بر اساس چک لیست بهداشت محیط بیمارستانی وزارت بهداشت درمان و آموزش پزشکی می باشد.
روش کاراین مطالعه (کمی- کیفی) در دو بازه زمانی در دو سال متوالی از طریق تکمیل چک لیست معتبر مدیریت پسماند وزارت بهداشت، درمان و آموزش پزشکی که شامل تمامی مراحل مدیریت پسماندهای بیمارستانی است انجام شد. میزان پسماند تولیدی هر بیمارستان هم هفته ای یکبار در فصل پاییز در بازه مطالعه اندازه گیری شد.
یافته هانتایج این مطالعه نشان داد که میانگین کل درصد مطلوبیت مدیریت پسماند با استاندارد های بهداشتی در بیمارستان های کرمانشاه در سال های 1394 و 1395 به ترتیب 5/15 ± 38/70 و 8/14 ± 3/74 بود. میانگین مطلوبیت مدیریت پسماند در بیمارستان های دولتی، نظامی، خصوصی و تامین اجتماعی در دو سال مورد مطالعه به ترتیب از 61 به 14/65 درصد، 75 به 79 درصد، 87 به 90 درصد و 5/84 به 86 درصد ارتقاء یافته است. میانگین کل پسماند تولیدی روزانه به ازای هر تخت، 06/4 کیلوگرم به دست آمد، به طوری که برای بیمارستان های دولتی، نظامی، تامین اجتماعی و خصوصی به ترتیب 69/4، 26/3، 7/2 و 62/1 کیلوگرم در روز به ازای تخت فعال بود. نتایج نشان داد که بین مقدار تولید پسماند بیمارستانی و تعداد تخت های فعال رابطه معنی داری (95% دامنه اطمینان) وجود دارد.
نتیجه گیریاز نتایج حاصل از این مطالعه، امتیاز مدیریت پسماند بیمارستان های کرمانشاه در حدود متوسط ارزیابی می شود. بنابراین نیاز به تلاش، نظارت و کنترل بیشتری برای رسیدن به وضعیت مطلوب مدیریت پسماند بیمارستانی می باشد.
کلیدواژگان: پسماند بیمارستانی، مدیریت پسماند، زباله های پزشکی، نرخ تولید، کرمانشاه، ایران -
صفحات 455-476زمینه و هدف
امروزه با توجه به روش های متداول لندفیل کردن، دغدغه های محیط زیستی شیرابه های تولیدی به یک مشکل جهانی تبدیل شده است. فرایند فیزیکی-شیمیایی یک راه حل بالقوه و مقرون به صرفه برای تصفیه شیرابه لندفیل به شمار می رود. به دلیل وقت گیر بودن آزمایشات جارتست برای دستیابی به غلظت مناسب مواد منعقدکننده، هدف این پژوهش، بررسی تصفیه پذیری شیرابه لندفیل زباله مشهد با استفاده از روش سطح پاسخ به عنوان جایگزین روش های معمولی در فرایند انعقاد-لخته سازی بوده است.
مواد و روش هاآزمایشات در جارتست 6 خانه با حجم موثر mL 500 انجام شد. توانایی کلرید آهن 6 آبه در پاسخ به چهار پارامتر COD، TSS، کدورت و قلیاییت مورد بررسی قرار گرفت. برای ارزیابی مدل و بهینه سازی غلظت منعقدکننده و pH با توجه به بالاترین راندمان حذف، طرح مرکب مرکزی و روش سطح پاسخ استفاده شد. آنالیزهای فیزیکی و شیمیایی بر مبنای روش های استاندارد آب و فاضلاب آمریکا انجام گردید.
یافته هانتایج نشان داد که برای سه پاسخ (COD، TSS و قلیاییت) مدل درجه دوم و کدورت نیز مدل درجه دوم کاهش یافته تحت شرایط بهینه برای غلظت g/L 23/10 در pH 85/8 حاصل شده است. آزمایشات تطبیق تحت شرایط بهینه منجر به حذف COD، TSS، کدورت و قلیاییت به ترتیب برابر 79/66%، 61/88%، 53/97% و 89/67% شد. بررسی های آماری (جدول ANOVA، مقادیر R2 و P-value) نشان داد که مدل ها برای ارایه داده های تجربی مناسب و در تمامی مدل ها، مقدار R2 بیشتر از 99/0 بود. مقادیر P-value نیز نشان داد که اثرات درجه دوم و درجه دوم کاهش یافته در غلظت کلرید آهن و pH انعقاد معنی دار بوده است. همسویی و تطابق نتایج تجربی نیز نزدیک به پیش بینی حاصل از مدل ها بود.
نتیجه گیریبا توجه به نتایج حاصل از این پژوهش با روش سطح پاسخ، از فرآیند انعقاد-لخته سازی می توان به عنوان فرایندی موثر برای حذف ترکیبات بازدارنده شیرابه به کار گرفت.
کلیدواژگان: تصفیه شیرابه، کلرید آهن، روش سطح پاسخ، انعقاد-لخته سازی -
صفحات 477-494زمینه و هدف
ایبوپروفن یکی از پرمصرف ترین داروهای ضد التهابی غیر استروییدی است که از طریق کارخانجات سازنده و دفع پساب بیمارستانی و حتی فاضلاب خانگی به منابع آبی وارد می شود. هدف از این مطالعه، حذف ایبوپروفن در فرآیند تجزیه زیستی به وسیله مخمر ساکارومیسس سرویزیه تثبیت شده بر روی بستر آلژینات از محلول های آبی می باشد.
مواد و روش هااین پژوهش، یک مطالعه تجربی- آزمایشگاهی می باشد. در این مطالعه تاثیر پارامترهای غلظت مخمر (g/100ml) 3/0- 1/0، غلظت اولیه ایبوپروفن (mg/l) 350-50، زمان تماس 30-1 ساعت و pH اولیه محلول (4-7) بر فرآیند تجزیه زیستی ایبوپروفن با مخمرساکارومایسس تثبیت شده بر روی بستر آلژینات مورد بررسی قرار گرفت آزمایشها با استفاده از روش سطح پاسخ در نرم افزار Design Expert 7 با استفاده از روش Behnken Box- طراحی و بهینه سازی گردید.
یافته هایافته های این مطالعه نشان داد حداکثر حذف ایبوپروفن توسط مخمر تثبیت شده بر روی آلژینات 5 /93 درصد در 5/5pH= ، غلظت مخمر g/100ml)) 2/0، زمان 30 ساعت و غلظت اولیه mg/L 50 ایبوپروفن است.
نتیجه گیریبرمبنای نتایج این مطالعه می توان بیان نمود که مخمر ساکارومایسس سرویزیه تثبت شده توانایی تجزیه بیولوژیکی ایبوپروفن را با کمترین هزینه و راندمان بالا دارا است و می توان از این روش مقرون به صرفه جهت تصفیه فاضلاب های دارویی استفاده نمود.
کلیدواژگان: ایبوپروفن، تجزیه بیولوژیکی، مخمر ساکارومایسس سرویزیه، آلژینات، محلول های آبی -
صفحات 495-509زمینه و اهداف
یکی از مهم ترین مشکلاتی که جهان امروز با آن مواجه شده است، مشکلات زیست محیطی آلودگی توسط فلزات سنگین می باشد. جیوه به عنوان یکی از فلزات سمی، به دلیل پایداری و انباشت زیستی آن در زنجیره غذایی و همچنین اثرات نامطلوب بهداشتی مانند نارسایی کلیه و آسیب دستگاه گوارش توجه زیادی را به خود جلب کرده است. هدف از این تحقیق حذف جیوه از محیطهای آبی با نانوکامپوزیت مگنتیت/ بیوسیلیکا / آلژینات سدیم می باشد.
مواد و روش هادر مطالعه حاضر نانوکامپوزیت مگنتیت/ بیوسیلیکا / آلژینات سدیم به روش هم رسوبی سنتز گردید و سپس ساختار و مورفولوژی آن با استفاده از آنالیز هایSEM ، XRD و VSM بررسی شد. پارامترهای جذبی نظیر pH، زمان تماس، مقدار جاذب، دما و غلظت اولیه یون جیوه مورد بررسی قرار گرفت.
یافته هاpH برابر با 5، میزان جاذب 2/0 گرم در لیتر در زمان تماس 80 دقیقه و دمای 45 درجه سلسیوس به عنوان شرایط بهینه به دست آمد، با افزایش غلظت جیوه راندمان حذف کاهش می یابد. بررسی جذب جیوه توسط جاذب سنتز شده از ایزوترم لانگمویر (9998/0= R2) و سینتیک شبه درجه 2 (9997/0= R2)پیروی می کند. مطالعه ترمودینامک نیز بیانگر انجام یک واکنش گرماگیر و خود بخودی می باشد.
نتیجه گیریدر مجموع می توان اذعان داشت جاذب سنتز شده به دلیل راندمان مناسب در حذف جیوه و جداسازی آسان و سریع به وسیله آهنربا، می تواند به عنوان جاذبی کار آمد در حذف جیوه از محیط آبی باشد.
کلیدواژگان: جذب سطحی، نانوذره MBSA، جیوه، ایزوترم، سینتیک، ترمودینامیک
-
Pages 373-383Background & Objective
The presence of nitrate and phosphate in concentrations above the allowable level in surface and groundwater resources leads to disease and problems. The aim of this study was to investigate the adsorption efficiency of magnetic-metallic chitosan nanocomposite in the adsorption of nitrate and phosphate from aqueous solutions.
Materials and methodsThe adsorbent was synthesized by co-precipitation method. Different concentrations of nitrate (50-300 mg/L) and phosphate (100-400 mg/L) were prepared and their removal was evaluated by different concentrations of synthesized adsorbent (0.1-0.5 g/L). Various parameters such as temperature (20-40 ° C), pH (5-8), contact time (0-90 minutes) and the presence of interfering ions (chloride, phosphate, hardness 1.5 mM) were investigated. SEM, XRD, FTIR and XRF tests were used to determine the synthesized adsorbent characteristics.
ResultsMagnetic-metallic chitosan nanocomposite adsorbent is able to effectively remove nitrate and phosphate from aqueous solutions. Nitrate and phosphate removal efficiencies under conditions of pH=5, nitrate concentration (100 mg/L), phosphate concentration (200 mg/L), 60 min contact time and 0.3 g/L adsorbent concentration were 87.2% and 74.9%, respectively. The adsorption process of both pollutants followed the langmuir model and pseudo second kinetic order. Interfering ions reduced the removal efficiency of contaminants by 73.1% for nitrate and 65.9% for phosphate.
ConclusionSince the presence of nitrate and phosphate anions, as common contaminants and indicators of water resources, the use of magnetic-metallic chitosan nanocomposite adsorbent is very effective in the removal of these contaminants.
Keywords: : Chitosan, Magnetic iron oxide, Nitrate, Phosphate, Adsorption -
Pages 384-400Background & Objective
Antibiotics are considered among the pollutants in water environments with stable effects. This study aimed to investigate the efficiency of photocatalytic process using core-shell TiO2 under ultraviolet radiation for the removal of Cefixime antibiotic from aqueous solutions.
Materials and methodsThis study was conducted in an experimental-laboratory scale. The effect of factors such as pH (5, 6, 7, 8 and 9), initial concentrations of Cefixime (2-10 mg/L) and concentrations of catalyst (0.5-5 g/L) was surveyed. Sample volume for every step of the experiments was 1000 ml. A batch stainless steel 3L photo catalytic reactor was designed. The synthesized catalyst was characterized by SEM ، XRD and VSM Methods.
ResultsPhysical characteristics of the Fe3O4/SiO2/TiO2 revealed that the catalyst particles had the average size of 10 nm. The photocatalytic degradation of Cefixime with UV+ Fe3O4/SiO2/TiO2 in the optimal condition was 100% (pH =6, retention time= 25 min, Cefixime concenteration= 2 mg/L catalyst dosage= 4 g/L). Synthetic models showed that the process of photocatalytic removal of Cefixime followed the first-order model.
ConclusionThe results of this study suggested that UV+ Fe3O4/SiO2/TiO2 process is very effective method for the complete removal of Cefixime antibiotic from aqueous solutions.
Keywords: Advanced oxidation, Photocatalytic processes, Cefixime, Magnetic TiO2 nanoparticles core, shell -
Pages 401-426Background
Application of air quality models in Health Risk Assessment system has been defined as an effective tool in assess the human population exposure to environmental harmful factors. The present study was conducted to aim of health risk assessment of respiratory exposure to PM10 Emitted from Depos of primary materials and waste a number of Non-metallic minerals industries by Modeling method.
MethodsIn this descriptive study, first to Field visits and laboratory measurements was obtained the information needed for SWEEP model to estimate PM10 emission rate from depos of Tile and Ceramic, Khak-e-chini and glass industries. Then, with the introduction of meteorological information to AERMET, the digital elevation model to AERMAP, the emission rate and the geometric dimensions of the pollutant sources to AERMOD, simulated the values of exposure to PM10 in the affected population. The chemical composition of the depos was determined using ICP-MS. Subsequently, using the EPA suggested relationships was estimated the risk of carcinogenic and non-carcinogenic exposure to PM10.
ResultsAccording to the simulation results of SWEEP model, the highest PM10 emission was estimated for the Tile and Ceramic depo. The highest concentration maximum of 1, 8, and 24 h of PM10 simulated were 8840, 1967, and 1272 µg/m3, respectively. The highest average respiratory exposure of 1 (52.53), 8 (11.64), 24 (5.85 µg/m3) hour to PM10 was estimated for Sand and Gravel processing plant staff. The highest percentage of chemical compounds in depos was for silica. Accordingly, the carcinogenicity risk (ILCR) of exposure to PM10 was predicted less than 10-4 and non- carcinogenicity risk (HQ) less than one.
ConclusionAlthough numerical values of risk were predicted in the permissible limit, but to creating Surface rock on the depo industries can reduce the emission of PM10.
Keywords: PM10, AERMOD, SWEEP, Health Risk Assessment, Respiratory exposure -
Pages 427-442Background & Objective
Nowadays, since increasing environmental pollution particularly soil contamination can cause adverse health effects, kind of methods such as phytoremediation techniques are commonly used to remediate organic, inorganic and nuclear pollutants from contaminated sites. Therefore, this study was conducted to assess of chelating agents with different biodegradability rates on the enhanced phytoremediation efficiency of Amaranthus caudatus and Tagetes patula as ornamental species in cadmium contaminated soils in 2018.
Materials & MethodsIn pot experiments, the soil specimens were moderately artificially contaminated by cadmium chloride (50 and 100 mg/kg). Then 2.5 mmol/kg of EDTA, 2.0 mmol/kg of salicylic acid (SA) and 2.5 mmol/kg of citric acid (CA) solution were added to the contaminated soils to study the influence of these chelating agents on phytoremediation efficiency by studied ornamental plants. Finally, after acid digestion of cultivated soil, roots and stems of A. caudatus and T. patula, the Cd content was determined using ICP-OES.
ResultsThe results showed that after 60 days of pots irrigation, the maximum mean content of Cd (mg/kg) in cultivated soil, root and stem samples of A. caudatus with 1.87, 4.50 and 1.89 were found in the SA, EDTA and SA treatments, respectively. Moreover, the maximum mean content of Cd in cultivated soil, root and stem samples of T. patula with 1.86, 1.18 and 3.10 were found in the control, CA and SA treatments, respectively. Also, the values of translocation and bioconcentration factors indicate that A. patula can be considered to be potential plant species for phytostabilization and phytoextraction of cadmium, respectively.
ConclusionThe results reported in this study show that the organic acids such as SA and CA have considerable role in soil refining electrokinetic or enhance of soil electrokinetic bioremediation through mechanisms resembling hormonelike effects, phosphate release and dissolution, enhancing of cadmium mobility and some enzymatic activities, microstructural variations and retention capacity decreasing of clay particles. Therefore, due to the desirable effects of organic acids as chelate agents to enhancing phytoremediation efficiency of hyperaccumulator species use of these compounds in the cleanup of contaminated soil is recommended.
Keywords: Amaranthus caudatus, Tagetes patula, Cadmium, Environmental remediation, Chelating agents -
Pages 443-454Background & objectives
The management of healthcare wastes is receiving greater attention because of the risks to both human health and the environment caused by inadequate waste management practices. In that context, the objective of this study was to investigate the hospital solid waste management in Kermanshah city, Kermanshah province, Iran based on Ministry of Health and Medical Education checklist which is related to environmental health of hospitals.
MethodsThis study (qualitative-quantitative) was performed in two interval time in two consecutive years through a valid checklist of waste management process of Iranian Ministry of Health which include all steps of medical waste management. The quantity of hospital waste produced was measured during one week in autumn session during study interval.
ResultsThe results of this study showed that the total averages of desirability in waste management compared to health standards in Kermanshah city hospitals were 70.38 ± 15.5 and 74.3 ± 14.8 in 2015 and 2016, respectively. The average desirability of waste management in governmental, military, private and social hospitals improved from 61 to 65.14, 75 to 79, 87 to 90 and 84.5 to 86%, respectively in two years of study interval. The average (weighted mean) of total hospital wastes generation rate (in Kermanshah city) was 4.06 kg/bed-day and for governmental, military, private and social hospitals were 4.69, 3.26, 2.7 and 1.62 kg/bed-day, respectively. The results indicated that there was a significant correlation (p < 0.05) between hospital active bed and medical wastes production.
ConclusionFrom the results of this study, the score of waste management practices in Kermanshah hospitals are evaluated as moderate. Therefore, more efforts, monitoring and control should be implied to achieve the desired state of hospital waste management
Keywords: Hospital waste, Waste management, Medical waste, Generation rate, Kermanshah, Iran -
Pages 455-476Background and Objective
Nowadays, due to the conventional methods of landfilling, the environmental concerns about generated leachate are becoming a global problem. Physical-chemical process is considered a potential and cost-effective solution for the treatment of municipal landfill leachate. Since jar-test are time-consuming experiments for obtaining the appropriate concentration of coagulants, the aim of this research was the treatment of landfill leachate using response surface methodology as a substitute for conventional methods in coagulation–flocculation process.
Materials and MethodsExperiments were performed in a six-cell jar-test with effective volume of 500 mL. The ability of Ferric chloride hexahydrate to response to four parameters including COD, TSS, alkalinity and turbidity was investigated. To evaluate the model and optimization of coagulant concentration and pH, central composite design and response surface methodology were used due to the highest removal efficiency. Physical and chemical analyses were performed based on standard methods for the examination of water and wastewater.
ResultsThe results showed that the quadratic model was achived for the three responses (COD, TSS and alkalinity) and the Reduced Quadratic model was obtained for Turbidity under the optimum conditions for the concentration of 10.23g/L at pH 8.85. Verification experiments, under optimum conditions in removal of COD, TSS, turbidity and alkalinity resulted 66.79%, 88.61%, 97.53% and 67.89%, respectively. Statistical studies (ANOVA table, the amounts of R2 and P-value) showed that the models were suitable for providing experimental data and in all models, the R2 value was greater than 0.99. P-value values also showed that the effects of quadratic model and reduced quadratic model were significant in ferric choloride dosage and coagulation pH. These experimental results were consistent with those predicted by the model.
ConclusionAccording to the obtained results by response surface methodology, coagulation–flocculation process can be used as the effective process to remove leachate inhibitors.
Keywords: : Leachate treatment, Ferric chloride, Response surface methodology, Coagulation–flocculation -
Pages 477-494Background
Ibuprofen is one of the most widely used non-steroidal anti-inflammatory drugs that enter the water resources through manufacturing plants and disposal of hospital effluents and even domestic wastewater. The aim of this study was to removal of ibuprofen using biodegradation process by Saccharomyces Cerevisiae yeast fixed on alginate substrate from aqueous solutions.
MethodThis research was an experimental-laboratory study. The effect of parameters including yeast concentration (0.1-0.3 g/100ml), Initial concentration of ibuprofen (50-350 mg/l), contact time (1-30 hours), initial pH (4-7) on the biodegradation of ibuprofen with stabilized yeast on alginate substrate was investigated. Experiments were designed and optimized using response surface methodology in Design Expert 7 software.
ResultsThe findings of this study showed that the maximum removal of ibuprofen by fixed yeast on alginate at pH = 5.5, yeast concentration 0.2 (g /100ml), time 30 hours, and initial concentration of ibuprofen=50 mg/L was 93.5%.
ConclusionBased on the results of this study, it can be concluded that the fixed Saccharomyces cerevisiae is capable to biodegradation of ibuprofen at low cost and high efficiency and this cost-effective method can be used for the treatment of pharmaceutical wastewater.
Keywords: Alginate, Aqueous solutions, Biodegradation, Ibuprofen, Yeast Saccharomyces cerevisiae -
Pages 495-509Backgrounds and objectives
Today chr('39')s World is faced with the environmental problems associated with heavy metal contamination as one of the main issues of concern. Mercury, known as one of the most toxic heavy metals, has gained a lot of attention due to its sustainability and bioaccumulation in the food chain as well as having detrimental health problems such as kidney failure and gastrointestinal damages. This study is centered on the removal of Hg (II) ions from aqueous solutions using a magnetite/biosilica/sodium alginate nanocomposite as an efficient adsorbent.
Materials and methodsWithin this study, the magnetite/biosilica/sodium alginate nanocomposite was successfully synthesized via a co-precipitation method. The structure and morphology of the prepared adsorbent were confirmed by SEM, XRD and VSM analyses. The parameters affecting the adsorption process such as pH, contact time, adsorbent amount, temperature and initial concentration of Hg (II) ions were all evaluated.
FindingsThe optimum conditions obtained were as follows: pH 5, adsorbent dosage 0.2 g/L, contact time 80 min, temperature 45 °C. The results revealed that the removal efficiency dropped by increasing Hg(II) concentration. The adsorption of Hg (II) obeyed the Langmuir isotherm (R2 0.9998) and pseudo-second kinetic model (R2 0.9997). Additionally, the thermodynamic studies demonstrated that the adsorption process is of endothermic and spontaneous nature.
ConclusionsAll in all, the synthesized adsorbent was applied for the removal of Hg (II) ions from the aquatic environment. Ease of separation from the aqueous solution due to its magnetic properties as well as high level of Hg (II) recovery are amongst the unique feature of the adsorbent.
Keywords: Adsorption, MBSA nanoparticle, Mercury, Isotherms, Kinetics, Thermodynamics