سامانه مدیریت نشریات علمی دانشگاه علوم پزشکی مشهد

درویشی, غلامرضا, احتشامی, مجید, مهردادی, ناصر, عابدینی, رضا. (1400). بررسی روش تشخیص و جداسازی میکروپلاستیک‌های موجود در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب بر پایه ایجاد اختلاف چگالی و تعیین سهم فرایند تصفیه در حذف ذرات. , 7(4), 332-342. doi: 10.22038/jreh.2022.61041.1452
غلامرضا درویشی; مجید احتشامی; ناصر مهردادی; رضا عابدینی. "بررسی روش تشخیص و جداسازی میکروپلاستیک‌های موجود در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب بر پایه ایجاد اختلاف چگالی و تعیین سهم فرایند تصفیه در حذف ذرات". , 7, 4, 1400, 332-342. doi: 10.22038/jreh.2022.61041.1452
درویشی, غلامرضا, احتشامی, مجید, مهردادی, ناصر, عابدینی, رضا. (1400). 'بررسی روش تشخیص و جداسازی میکروپلاستیک‌های موجود در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب بر پایه ایجاد اختلاف چگالی و تعیین سهم فرایند تصفیه در حذف ذرات', , 7(4), pp. 332-342. doi: 10.22038/jreh.2022.61041.1452
درویشی, غلامرضا, احتشامی, مجید, مهردادی, ناصر, عابدینی, رضا. بررسی روش تشخیص و جداسازی میکروپلاستیک‌های موجود در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب بر پایه ایجاد اختلاف چگالی و تعیین سهم فرایند تصفیه در حذف ذرات. , 1400; 7(4): 332-342. doi: 10.22038/jreh.2022.61041.1452

بررسی روش تشخیص و جداسازی میکروپلاستیک‌های موجود در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب بر پایه ایجاد اختلاف چگالی و تعیین سهم فرایند تصفیه در حذف ذرات

مجله پژوهش در بهداشت محیط
مقاله 3، دوره 7، شماره 4، اسفند 1400، صفحه 332-342    اصل مقاله (2.01 M)
نوع مقاله: مقالات پژوهشی
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22038/jreh.2022.61041.1452
نویسندگان
غلامرضا درویشی* 1؛ مجید احتشامی2؛ ناصر مهردادی3؛ رضا عابدینی4
11- دانشجوی دکتری مهندسی عمران - محیط زیست، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران.
2دانشیار گروه آموزشی مهندسی محیط زیست، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران
3استاد، گروه مهندسی محیط زیست، دانشکده محیط زیست، دانشگاه تهران، تهران، ایران.
4دانشیار، گروه طراحی فرایند، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران.
چکیده
مقدمه و هدف: امروزه، در بین مسائل مختلفی که بعنوان منابع آلوده‌کننده بشمار میروند، پلاستیک‌ها و مشتقات آن در جایگاه خاصی قرار دارد. بخش اعظمی از این پلاستیک‌ها در ابعاد میکرو و نانو میباشند. یکی از مهمترین منابع انتقال میکروپلاستیک‌ها، تصفیه خانه‌های فاضلاب هستند که مقدار زیادی از این ذرات که در فرایند تصفیه حذف نشده‌اند، وارد محیط‌های پذیرنده می‌شوند. هدف از این تحقیق، ابتدا تعیین روش بهینه شناسایی و استخراج ذرات از فاضلاب جهت شمارش و سپس بررسی میزان حذف در فرآیند تصفیه و همچنین مشخص کردن میزان ذرات خروجی از تصفیه خانه می‌باشد.
روش کار: نمونه‌گیری از ورودی و خروجی تصفیه‌خانه فاضلاب که در استان مازندران قرار دارد، بطور فصلی و در سه فصل بهار، تابستان و پاییز انجام گرفت تا مشخص گردد در چه فصلی از سال، میزان میکروپلاستیک‌های موجود در فاضلاب افزایش و یا کاهش می‌یابد. همچنین روش استخراج و شناسایی بر اساس عملیات اسیدشویی و بر پایه ایجاد اختلاف چگالی بوده که با بهینه‌سازی و نوآوری، نتیجه مطلوبی را به همراه داشته است.
یافته ها: با استفاده از این روش مقدار میکروذرات و میکروفیبرها به همراه اندازه و شکل ذره مشخص گردید و تعیین شد که فرآیند معمول تصفیه‌خانه تا چه حد قادر به جداسازی میکروپلاستیک‌ها از فاضلاب میباشد. فرآیند تصفیه‌خانه بطور میانگین میتواند 95 درصد از ذرات را جدا کند و این به این معناست که 5 درصد ذرات باقیمانده به همراه پساب خارج شده و وارد محیط‌های آبی میشود.
نتیجه‌‌گیری: در نهایت با توجه به تحقیق، مشخص گردید روش آزمایشگاهی تعیین شده، می تواند تا حد بسیار مطلوبی اقدام به شناسایی و استخراج میکروپلاستیک‌ها در اندازه های بسیار ریز نماید. همچنین تعیین پارامترهای مناسب حجم مایع، نمک مصرفی و استفاده از آهن دوظرفیتی افزایش راندمان را نسبت به روش‌های دیگر به همراه داشته و باعث شناسایی ذرات کوچکتری نسبت به تحقیقات گذشته گردید.
کلیدواژه‌ها
میکروپلاستیک؛ تصفیه خانه فاضلاب؛ واکنشهای شیمیایی؛ اختلاف چگالی؛ جداسازی
مراجع
  1. Gourmelon G. Global plastic production rises, recycling lags. Vital Signs. 2015;22:91-5.
  2. Free CM, Jensen OP, Mason SA, Eriksen M, Williamson NJ, Boldgiv B. High-levels of microplastic pollution in a large, remote, mountain lake. Marine pollution bulletin. 2014;85(1):156-63.
  3. Rochman CM, Kross SM, Armstrong JB, Bogan MT, Darling ES, Green SJ, et al. Scientific evidence supports a ban on microbeads. ACS Publications; 2015.
  4. Carr SA, Liu J, Tesoro AG. Transport and fate of microplastic particles in wastewater treatment plants. Water research. 2016;91:174-82.
  5. Darvish G. Ehteshami M. Mehrdadi N. et al. Study and study of environmental effects of microplastic particles and its identification. Third National Conference on Environmental Management and Engineering 1400 (persian)  
  6. Estahbanati S, Fahrenfeld NL. Influence of wastewater treatment plant discharges on microplastic concentrations in surface water. Chemosphere. 2016;162:277-84.
  7. Galloway TS, Cole M, Lewis C. Interactions of microplastic debris throughout the marine ecosystem. Nature ecology & evolution. 2017;1(5):1-8.
  8. Brennecke D, Duarte B, Paiva F, Caçador I, Canning-Clode J. Microplastics as vector for heavy metal contamination from the marine environment. Estuarine, Coastal and Shelf Science. 2016;178:189-95.
  9. Viršek MK, Palatinus A, Koren Š, Peterlin M, Horvat P, Kržan A. Protocol for microplastics sampling on the sea surface and sample analysis. JoVE (Journal of Visualized Experiments). 2016(118):e55161.
  10. Chae Y, An Y-J. Effects of micro-and nanoplastics on aquatic ecosystems: Current research trends and perspectives. Marine pollution bulletin. 2017;124(2):624-32.
  11. Talvitie J, Mikola A, Koistinen A, Setälä O. Solutions to microplastic pollution–Removal of microplastics from wastewater effluent with advanced wastewater treatment technologies. Water research. 2017;123:401-7.
  12. Corami F, Rosso B, Bravo B, Gambaro A, Barbante C. A novel method for purification, quantitative analysis and characterization of microplastic fibers using Micro-FTIR. Chemosphere. 2020;238:124564.
  13. Thiele CJ, Hudson MD, Russell AE. Evaluation of existing methods to extract microplastics from bivalve tissue: Adapted KOH digestion protocol improves filtration at single-digit pore size. Marine pollution bulletin. 2019;142:384-93.
  14. Raju S, Carbery M, Kuttykattil A, Senthirajah K, Lundmark A, Rogers Z, et al. Improved methodology to determine the fate and transport of microplastics in a secondary wastewater treatment plant. Water research. 2020;173:115549.
  15. Liu X, Yuan W, Di M, Li Z, Wang J. Transfer and fate of microplastics during the conventional activated sludge process in one wastewater treatment plant of China. Chemical Engineering Journal. 2019;362:176-82.
  16. Murphy F, Ewins C, Carbonnier F, Quinn B. Wastewater treatment works (WwTW) as a source of microplastics in the aquatic environment. Environmental science & technology. 2016;50(11):5800-8.
  17. Oladejo A. Analysis of microplastics and their removal from water. 2017.
  18. Covernton GA, Pearce CM, Gurney-Smith HJ, Chastain SG, Ross PS, Dower JF, et al. Size and shape matter: A preliminary analysis of microplastic sampling technique in seawater studies with implications for ecological risk assessment. Science of the Total Environment. 2019;667:124-32.
  19. Mintenig S, Int-Veen I, Löder MG, Primpke S, Gerdts G. Identification of microplastic in effluents of waste water treatment plants using focal plane array-based micro-Fourier-transform infrared imaging. Water research. 2017;108:365-72.
  20. Bayo J, Olmos S, López-Castellanos J. Microplastics in an urban wastewater treatment plant: The influence of physicochemical parameters and environmental factors. Chemosphere. 2020;238:124593.
  21. Magnusson K, Eliaeson K, Fråne A, Haikonen K, Olshammar M, Stadmark J, et al. Swedish sources and pathways for microplastics to the marine environment. IVL Svenska Miljöinstitutet; 2016.
  22. Magni S, Binelli A, Pittura L, Avio CG, Della Torre C, Parenti CC, et al. The fate of microplastics in an Italian Wastewater Treatment Plant. Science of the total environment. 2019;652:602-10.
  23. Sun J, Dai X, Wang Q, van Loosdrecht MC, Ni B-J. Microplastics in wastewater treatment plants: Detection, occurrence and removal. Water research. 2019;152:21-37.
  24. Prata JC. Microplastics in wastewater: State of the knowledge on sources, fate and solutions. Marine pollution bulletin. 2018;129(1):262-5.
  25. Gies EA, LeNoble JL, Noël M, Etemadifar A, Bishay F, Hall ER, et al. Retention of microplastics in a major secondary wastewater treatment plant in Vancouver, Canada. Marine pollution bulletin. 2018;133:553-61.
  26. Edo C, González-Pleiter M, Leganés F, Fernández-Piñas F, Rosal R. Fate of microplastics in wastewater treatment plants and their environmental dispersion with effluent and sludge. Environmental Pollution. 2020;259:113837.
  27. Ziajahromi S, Neale PA, Rintoul L, Leusch FD. Wastewater treatment plants as a pathway for microplastics: development of a new approach to sample wastewater-based microplastics. Water research. 2017;112:93-9.
  28. 28. Masura J, Baker J, Foster G, Arthur C. Laboratory Methods for the Analysis of Microplastics in the Marine Environment: Recommendations for quantifying synthetic particles in waters and sediments. 2015.
آمار
تعداد مشاهده مقاله: 2,300
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,540