بررسی کارایی فرایند اکسیداسیون پیشرفته Fe (VI)/PMS در حذف آفت کش کلرپریفوس از آبهای سطحی
Removal of chlorpyrifos pesticide by advanced oxidation process of ferrate/peroxymonosulfate from water
مجریان: حسن اصلانی
خلاصه روش اجرا: این مطالعه در دو فاز متفاوت انجام می شود. در فاز نخست، با استفاده از دو ماده منعقد کننده شامل کلرورفریک و فرات پتاسیم میزان کاهش کدورت آب با فرایند انعقاد مورد بررسی قرار گرفته و دوز بهینه این مواد منعقد کننده تعیین خواهد شد. حذف کدورت از آب به منظور کاهش مصرف مواد شیمیایی و بالا بردن راندمان فرآیند اکسیداسیون پیشرفته که در فاز بعدی انجام خواهد شد ضروری است. در فاز دوم مطالعه، آب خروجی از مرحله نخست با استفاده از فرایند اکسیداسیون پیشرفته Fe(VI)/PMS جهت بررسی حذف آفت کش کلرپیریفوس مورد مطالعه قرار می گیرد. جهت تعیین میزان سم باقیمانده بعد از هر فرآیند، دستگاهHPLC مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین جهت بررسی محصولات جانبی حاصل از اکسیداسیون سم از دستگاه GC-MS استفاده خواهد شد. در این مطالعه برای تعیین بالاترین راندمان حذف سم توسط فرآیند اکسیداسیون از نسبت های مختلف فرات/پروکسی منوسولفات، pH ، زمان واکنش و غلظت اولیه سم به عنوان متغیر استفاده خواهد گردید.
اطلاعات کلی طرح 
| مرحله جاری طرح | خاتمه قرارداد و اجرا |
| کد طرح | 63863 |
| عنوان فارسی طرح | بررسی کارایی فرایند اکسیداسیون پیشرفته Fe (VI)/PMS در حذف آفت کش کلرپریفوس از آبهای سطحی |
| عنوان لاتین طرح | Removal of chlorpyrifos pesticide by advanced oxidation process of ferrate/peroxymonosulfate from water |
| نوع طرح | طرح - پایان نامه, گرنت پژوهشی |
| اولویت طرح | حذف و کنترل آلودگیهای نوپدید از محیط |
| نوع مطالعه | مطالعات علوم پایه (Experimental) |
| تحقیق در نظام سلامت | بلی |
| آیا طرح پایاننامه دانشجویی است؟ | بله |
| مقطع پایان نامه | کارشناسی ارشد |
| مدت اجرا - ماه | 11 |
| نوآوری و ضرورت انجام تحقیق | یکی از ترکیبات شیمیایی که هر روز با پیشرفت علم و فناوری بر تعداد و مقدار مصرف آن ها در محیط افزوده می شود آفت کش ها هستند. بسیاری از آفت کش ها پایداری خیلی طولانی در محیط دارند. استفاده بی رویه از سموم آفت کش در کشاورزی منجر به ورود باقیمانده آنها به آب های سطحی و زیرزمینی می شود. در ایران بنابر اظهارات مدیر کل دفتر آفتکشهای وزارت جهاد کشاورزی در سال ۹۵، سالانه حدود ۲۷ هزار تن سم در بخش کشاورزی مورد استفاده قرار میگیرد که ۲۵ درصد این سموم پرخطر هستند. سازمان جهانی بهداشت آفت کش کلرپیریفوس را به عنوان یک ماده شیمیایی نسبتا خطرناک برای آبزیان، پستانداران و انسان ها طبقه بندی کرده است. بهترین راه برای جلوگیری از خطرات بهداشتی و زیست محیطی ناشی از آفت کش ها این است که از ورود آنها به محیط زیست، از جمله منابع آب جلوگیری شود. در صـورت عدم کنترل مـؤثر و ورود ایـن آلاینده ها بـه منـابع آب، روش های متداول تصفیه تأثیر چندانی در حذف آنها نخواهد داشت. فرآیند انعقاد در تصفیه آب جهت حذف کدورت آب استفاده می شود که به عنوان پیش تصفیه جهت بالا بردن راندمان فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته و کاهش مصرف مواد شیمیایی ضروری است. از جمله متداولترین مواد منعقد کننده در تصفیه آب نمک های آهن و آلومینیوم هستند. فرات پتاسیم نیز در سال های اخیر به عنوان یک ترکیب چند منظوره (انعقاد و اکسیداسیون) و سبز، در صنعت تصفیه آب مورد استفاده قرار گرفته است. فرایندهای اکسیداسیون پیشرفته (AOP) به علت دارا بودن قدرت بالای اکسیداسیون، در سال های اخیر مورد توجه بسیاری از محققین قرار گرفته اند. فرایندهای اکسیداسیون پیشرفته به دلیل راندمان بالا و پایداری شیمیایی، در تخریب آلاینده های آلی از منابع آب بسیار موثر هستند. از جمله روش های اکسیداسیون پیشرفته، فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته مبتنی بر رادیکال سولفات است. پروکسی منوسولفات معمولا برای تولید رادیکال سولفات (so4-•) در آب استفاده می شود. رادیکال سولفات می تواند از طریق فعال سازی کاتالیزوری پروکسی منو سولفات، توسط کاتالیزورهای مبتنی بر کربن تولید شود. با این حال، تولیدso4-• از این اکسیدان مدت زمان زیادی نیاز دارد و در نتیجه استفاده مستقیم از PMS غیرعملی است. با توجه به دلایل ذکر شده این مطالعه جهت امکان سنجی حذف آفت کش کلرپیریفوس با فرایند Fe (VI)/PMS انجام می گیرد، لذا یافته های این مطالعه می تواند در توسعه فناوری های نوین تصفیه آب مورد توجه قرار بگیرد. |
| اهداف اختصاصی | تعیین دوز بهینه و مقایسه فرایند انعقاد با استفاده از فرات پتاسیم و کلرور فریک -تعیین تاثیر pH و زمان واکنش بر راندمان فرآیند Fe(VI)/PMS -تعیین تاثیر نسبت فرات/پروکسی مونوسولفات بر راندمان حذف کلرپریفوس توسط فرآیند Fe(VI)/PMS -تعیین تاثیر غلظت اولیه سم کلرپریفوس بر راندمان حذف کلرپریفوس توسط فرآیند Fe(VI)/PMS -تعیین محصولات جانبی حاصل از فرآیند اکسیداسیون کلرپریفوس توسط فرآیند Fe(VI)/PMS |
| چکیده انگلیسی طرح | This study is conducted in two different phases. In the first phase, using two coagulants, including ferric chloride and potassium ferrate, the amount of water turbidity reduction by the coagulation process is investigated and the optimum dose of these coagulants will be determined. Removal of turbidity from water is essential to reduce chemical consumption and to enhance the efficiency of the advanced oxidation process that will be performed in the next phase. In the second phase of the study, the outflow water from the first stage is studied using advanced Fe (VI) / PMS oxidation process to investigate chlorpyrifos pesticide removal. HPLC will be used to determine the amount of toxin remaining after the process. The GC-MS will also be used to investigate the oxidation by-products of the toxin. In this study, different ferrate / peroxy monosulfate ratios, pH, reaction time and initial toxin concentration will be used as variables to determine the optimum conditions and reaction speed. |
| کلمات کلیدی | فرات پتاسیم: اکسیدکننده ای بسیار قوی با فرمول شیمیاییk2FeO4 است که خاصیت منعقدکنندگی، بوزدایی و گندزدایی نیز دارد. پروکسی مونوسولفات: پروکسی مونوسولفات یک اکسیدان سازگار با محیط زیست است که معمولا برای تولید یون سولفات در آب استفاده می شود و می تواند برای تولید سایراکسید کننده ها نیز بکار برده شود. رداکس (Redox) : اکسایش و کاهش (Redox)نام کلی واکنشهای شیمیایی است که مایه تغییر عدد اکسایش اتمها میشوند. WHO: World Health Organization (سازمان جهانی بهداشت) فرآیند اکسیداسیون پیشرفته: فرایندهای اکسیداسیون پیشرفته، با تشکیل گونه های رادیکال ، به ویژه در مورد ترکیبات غیر تجزیه پذیر، مورد استفاده قرار می گیرند. فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته یک گزینه مطلوب و موثر برای اکسیداسیون طیف گسترده ای از مواد شیمیایی آلی می باشند. |
| ذینفعان نتایج طرح | شرکت های مهندسی آب و فاضلاب (برای تصفیه پیشرفته) سازمان حفاظت محیط زیست (با حفاظت از گونه های گیاهی و جانوری در معرض خطر تماس با این سم) وزارت بهداشت و درمان ( با کاهش هزینه های درمان ناشی از مسمومیت با این سم) افراد جامعه ( با جلوگیری از ورود سم به محیط، منابع آب و زمین های کشاورزی و باغات و در نهایت با کمک به آلوده نشدن چرخه غذایی انسان) صنعت دامپروری (با جلوگیری از ورود سم به چرخه غذایی دام) |
اطلاعات مجری و همکاران
| نام و نامخانوادگی | سمت در طرح |
|---|---|
| حسن اصلانی | استاد راهنمای اول (آموزشی ) |
| رضا دهقانزاده ریحانی | مشاور |
| سمیرا شیخی | دانشجوی مالک پایان نامه |
اطلاعات تفضیلی
| حوزه خبر | خبر |
|---|---|
| رسانه ها و مردم | عنوان خبر متن خبر |
| متخصصان و پژوهشگران | عنوان خبر فرآیند اکسیداسیون پیشرفته فرات/پراکسی مونوسولفات می تواند یک روش موثر در حذف آفت کش کلرپیریفوس از محیط های آبی باشد.متن خبر آلودگی آب امروزه به یکی از مسائل مهم جوامع بشری تبدیل شده است که اهمیت توجه به تصفیه آب را دوچندان می کند. یکی از ترکیبات شیمیایی که از راه های مختلف می تواند وارد آب ها شده و منجر به آلودگی آنها گردد آفت کش ها می باشند. آفت کش کلرپیریفوس یک ترکیب پرمصرف در صنعت کشاورزی است. از سوی دیگر، امروزه کدورت نیز یک مشکل گسترده درمحیط های آبی از جمله رودخانه ها محسوب می شود. از این رو مطالعه ما در دوفاز شامل انعقاد جهت حذف کدورت و اکسیداسیون پیشرفته جهت حذف آفت کش کلرپیریفوس از آب انجام گردید. نتایج بدست آمده از فاز اول مطالعه نشان داد که فرات پتاسیم بهترین عملکرد را در پی اچ اسیدی با بازده حدود 97% دارد، درحالی که بالاترین بازده کلرورفریک در پی اچ قلیایی مشاهده شد. در فاز دوم نیز مشخص شد که بازده تخریب فرآیند فرات/پراکسی مونوسولفات در مقایسه با فرآیند فرات به تنهایی، در همه پی اچ های مورد بررسی بالاتر است. با این حال بیشترین راندمان حذف برای هر دو فرآیند در پی اچ خنثی بدست آمد. در یک نتیجه گیری کلی می توان گفت که اکسیداسیون فرات/پراکسی مونوسولفات یک روش کارآمد و موثر برای حذف کلرپیریفوس از آب است. نتایج این مطالعه می تواند به توسعه فناوری های نوین تصفیه آب و فاضلاب کمک کند. |
| سیاستگذاران درمانی | عنوان خبر متن خبر |
| سیاستگذاران پژوهشی | عنوان خبر متن خبر |
| لینک (URL) مقاله انگلیسی مرتبط منتشر شده 1 |
