بررسي سميت و كارايي فتوكاتاليستي نانوكامپوزيت مغناطيسي ZnO آلايش شده در تجزيه سموم آفت‌كش پركاربرد

دانشگاه علوم پزشكي كردستان

بهداشت محيط

مقدمه: سموم آفت‌كش ارگانوفسفره و ارگانوكلره از مهم¬ترين آلاينده‌هاي محيط هستند كه به دليل استفاده گسترده و اثرات مخرب بر محيط¬زيست و ارگانيسم‌هاي هدف و غيرهدف، به لحاظ بهداشتي بسيار مورد توجه هستند. سه مورد از پركاربردترين اين سموم ديازينون، مالاتيون و 2و4-دي هستند كه با وجود راهكارهاي متعدد در جهت كاهش مصرف، استفاده صحيح و بهينه، روش‌هاي بيولوژيكي و حذف شيميايي، مستلزم حذف توسط روش‌هاي نوين مي‌باشند. هدف از انجام مطالعه حاضر تجزيه فوتوكاتاليستي سموم مالاتيون، ديازينون و 2و4-دي توسط نانومواد مغناطيسي ZnO آلايش‌شده با آلايشگرهاي Al، Ni و Bi و بررسي سميت سموم، نانومواد و پساپ حاصله در بافت‌ كبد موش سوري بود. مواد و روش¬ها: ابتدا نانوذرات ZnO آلايش شده با Al، Ni و Bi توسط روش هيدروترمال و نانوكامپوزيت¬هاي مغناطيسي ZnO توسط روش ريفلاكس حرارتي سنتز شدند. سپس نانومواد سنتز شده توسط روش¬هاي SEM، EDX، Mapping، XRD، FTIR، UV-Vis، Zeta-potantiol، DLS و Band gap Energy تعيين مشخصات شدند. در مرحله بعد فعاليت فتوكاتاليستي نانومواد تحت تابش نور مرئي خورشيد و در حضور متغييرهاي درصد آلايشگر، دوز نانومواد، غلظت آلاينده و زمان واكنش اندازه گيري شد. نانومواد بازيافت شده و تا 4 دفعه مورد استفاده قرار گرفتند. در پايان سميت نانومواد سنتز شده، سموم آفت¬كش و پساب حاصله، توسط پارامترهاي استرس اكسيداتيو شامل آنزيم كاتالاز، آنزيم سوپراكسيد ديسموتاز، گلوتاتيون احيا، ظرفيت تام آنتي اكسيداني، وضعيت كل اكسيداني و مالون دي آلدهيد بر روي موش سوري آلبينو توسط كيت¬هاي شركت كيازيست-كشور ايران بررسي شد. نتايج مطالعه توسط آمار توصيفي بيشينه، كمينه، ميانگين و انحراف معيار و آزمون‌‌هاي تحليلي كروسكال-واليس و وان وي_آنووا بررسي شد. يافته¬ها: نتايج حاصل از بخش تعيين مشخصات نانومواد نشان داد كه قطر نانومواد در بين 1 تا 100 نانومتر است. نانومواد داراي خلوص بالايي بوده و توزيع يكنواختي دارند. افزودن آلايشگرهاي Al، Ni، Bi و Fe موجب كاهش سايز نانومواد، كاهش گاف انرژي و افزايش فعاليت فتوكاتاليستي آن¬ها شده است. براساس نتايج بخش تجزيه فتوكاتاليستي با استفاده از نانومواد 1.5%wt Al:ZnO, 1.0%wt Al:ZnO/Fe مي¬توان مالاتيون با غلظت mg/L 50 را بين 80 تا 82% تجزيه كرد. همچنين با استفاده از 1.5%wt Ni:ZnO, 1.0%wt Ni:ZnO/Fe، ديازينون با غلظت mg/L 50 را بين 82 تا 84% تجزيه كرد. راندمان تجزيه 2و4-دي با غلظت mg/L 50 با استفاده از 1.5%wt Bi:ZnO, 1.0%wt Bi:ZnO/Fe بين 80 تا 85% بود. استفاده مجدد از نانومواد پس از 4 بار استفاده موجب كاهش فعاليت فتوكاتاليستي نانومواد در حد 8% تا 17% شد. نتايج سميت اكسيداتيو نشان داد كه بالاترين سميت مربوط به گروه¬هاي سموم آفت-كش و سپس نانوكامپوزيت¬هاي حاوي Fe3O4 و پس از آن، ساير انواع نانومواد بود. سميت پساب تجزيه¬ي آفت¬كش¬ها پايين¬تر از گروه سموم آفت¬كش و نانومواد بود. همچنين اختلاف در پارامترهاي استرس اكسيداتيو بين گروه¬هاي مورد مطالعه معنادار بود (0.05p<) بود. نتيجه¬گيري: در ميان نانومواد آلايش¬شده در تجزيه مالاتيون، ديازينون و 2و4-دي به ترتيب، AZF، 1.5% NZ و 1.5% BZ، با راندمان تخريب 93، 95 و 96 درصد در غلظت mg/L 10، بالاترين راندمان را داشتند. همچنين سميت پساب خروجي پس از تجزيه فتوكاتاليستي، به¬ طور معناداري پايين¬تر از مالاتيون، ديازينون و 2و4-دي بود (0.05p<). كليدواژه¬ها: تجزيه فتوكاتاليستي، آفت¬كش، نانومواد، استرس اكسيداتيو

230924

دانشگاه علوم پزشكي كردستان

بهداشت محيط

بهداشت

دانشگاه علوم پزشکي کردستان

بهزاد شاهمرادي، افشين ملكي