1
ستاد ویژه توسعه فناوری نانو Iran Nanotechnology Initiative Council بستن
  • ستاد ویژه توسعه فناوری نانو

  • مدیریت بانک اطلاعات شاخص های فناوری نانو

  • سایت جشنواره فناوری نانو

  • سیستم جامع آموزش فناوری نانو

  • شبکه آزمایشگاهی فناوری نانو

  • موسسه خدمات فناوری تا بازار

  • کمینه استاندارد سازی فناوری نانو

  • پایگاه اشتغال فناوری نانو

  • کمیته نانو فناوری وزارت بهداشت

  • جشنواره برترین ها

  • مجمع بین المللی اقتصاد نانو

  • اکو نانو

  • پایگاه اطلاع رسانی محصولات فناوری نانو ایران

  • شبکه ایمنی نانو

  • همایش ایمنی در نانو

  • گالری چند رسانه ای نانو

  • تجهیزات فناوری نانو

  • صنعت و بازار

  • باشگاه نانو

استفاده از سیلیکای نانومتخلخل در تجزیه آنزیمی آلاینده‌ها

کلمات کلیدی : فاضلاب - دانشگاه علوم پزشکی تهران تاریخ خبر : 1392/08/29 تعداد بازدید : 2651

محققان رشته مهندسی بهداشت محیط فرایند تجزیه آنزیمی آلاینده نیتروفنل از محیط آبی با استفاده از بستر سیلیکای متخلخل با منافذ نانو را مورد مطالعه و بررسی قرار دادند.

محققان رشته مهندسی بهداشت محیط فرایند تجزیه آنزیمی آلاینده نیتروفنل از محیط آبی با استفاده از بستر سیلیکای متخلخل با منافذ نانو را مورد مطالعه و بررسی قرار دادند. بستر به کار رفته در این تحقیق که جهت تثبیت آنزیم لاکاز مورد استفاده قرار گرفته، میتواند در تصفیه فاضلاب صنایع مورد استفاده قرار گیرد. منافذ موجود در این بستر با فراهم آوردن نسبت سطح به حجم بالاتر، منجر به تثبیت بیشتر و بهتر آنزیم می‌گردند.

ترکیبات نیتروفنل که در صنایع مختلف دارویی، شیمیایی، تولید سموم و غیره دارای مصارف زیادی است، به عنوان یکی از آلاینده‌های دارای تقدم توسط سازمان حفاظت محیط زیست آمریکا طبقه بندی شده است. مهمترین ترکیب این گروه، 2و4-دی نیتروفنل بوده که به طور گسترده در فاضلاب صنایع شیمیایی مختلف و پتروشیمی یافت می‌گردد. این ترکیب، از مواد بسیار سمی بوده که در اثر تماس طولانی مدت این ماده با انسان و حیوان از طریق استنشاق یا جذب پوستی با تاثیر بر مغز استخوان، سیستم اعصاب مرکزی و سیستم قلبی-عروقی باعث ایجاد تورم غدد لنفاوی، اگزما، از بین رفتن ناخن‌ها، افزایش نرخ متابولیسم، افزایش دمای بدن، سردرد، تعریق شدید، تشنگی و خستگی می‌گردد. با توجه به دفع پساب صنایع به محیط زیست و بدون تصفیه مناسب، مشکلات مختلف زیست محیطی این ترکیب و استانداردهای دفع در محیط، و با نظر به این که روش‌های متداول تصفیه نظیر جذب، اکسیداسیون شیمیایی و غیره، قادر به حذف کامل آنها نیست، نیاز به یک روش تصفیه‌ای جدید احساس می‌گردد.

یکی از روش‌های کم هزینه همراه با عملکرد مناسب، تصفیه بیوتکنولوژیکی است. در این بین، تصفیه فاضلاب توسط قارچ‌ها از اهمیت خاصی برخوردار است. در این مطالعه با استفاده از آنزیم قارچی خارج سلولی لکاز تثبیت شده بر روی بستر سیلیکای متخلخل با منافذ نانو، نسبت به حذف آلاینده 2و4-دی نیتروفنل اقدام گردید.

عماد دهقانی فرد دانشجوی دکتری رشته مهندسی بهداشت محیط دانشگاه علوم پزشکی تهران هدف انجام این طرح را بررسی کارایی آنزیم لاکاز تثبیت شده روی سیلیکای متخلخل با منافذ نانو در حذف آلاینده 4،2-دی نیتروفنل از محیط آبی اعلام کرد. از طرفی با توجه به این امر که تصفیه آنزیمی آلایندههای آلی به دلیل ماهیت واکنش‌های انجام شده (اکسیداسیون توسط آنزیم لکاز)، ممکن است منجر به تولید محصولاتی با سمیت بیشتر نیز گردند، بنابراین در این مطالعه به بررسی سمیت پساب خروجی از سیستم تصفیه آنزیمی نیز پرداخته شد.

وی در رابطه با مراحل انجام این پروژه را به این شرح بیان کرد: « در این مطالعه، آنزیم خارج سلولی لکاز بر روی بستر سیلیکای متخلخل با منافذ نانو تثبیت شد که در دو فاز طراحی گردیده است. در فاز اول، که پایلوت به صورت ناپیوسته بود، آنزیم لکاز با استفاده از مواد فعال کننده سطحی، بر روی بستر تثبیت گردید. سپس با در نظر گرفتن متغیرهای مختلف نظیر دما، زمان ماند، pH، غلظت اولیه آلاینده و غلظت آنزیم، شرایط بهینه حذف آلاینده مورد نظر، بدست آمد. در فاز دوم، با طراحی یک سیستم پیوسته و با در نظر گرفتن شرایط بهینه، آلاینده به طور مداوم وارد راکتور طراحی شده گردیده که به صورت پیوسته عمل حذف آن توسط اکسیداسیون آنزیمی انجام گردید.»

نتایج این تحقیق نشان داد که بیشترین تاثیر در فرآیند حذف آلاینده مربوط به متغیر زمان ماند و کمترین تاثیر مربوط به متغیر pH بود.

همچنین تثبیت آنزیم موجب قابلیت بازیابی و افزایش مقاومت آنزیم نسبت به متغیرها گردید. بنابراین سیستم آنزیمی لاکاز قادر به حذف آلاینده 2و4-دی نیتروفنل از محیط آبی است. شایان ذکر است که از آنزیم تثبیت شده بر روی سیلیکای متخلخل با منافذ نانو می‌توان در حذف طیف گسترده‌ای از آلاینده‌های آلی موجود در آب استفاده نمود.

طبق گفته‌های دهقانی فرد، این محققان در ادامه انجام این پروژه به دنبال بهبود شرایط عملکردی راکتور فاز پیوسته هستند.
نتایج این پژوهش که حاصل تحقیقات عماد دهقانی فرد و همکاران است در مجله Iranian Journal of Environmental Health Science & Engineering (جلد 10، شماره 1، ماه آوریل سال2013) به چاپ رسیده است.