پیوندهای مفید
آمار
| تعداد نشریات | 7 |
| تعداد شماره‌ها | 404 |
| تعداد مقالات | 5,423 |
| تعداد مشاهده مقاله | 5,528,078 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 5,023,885 |
راندمان حذف آنتی‌بیوتیک پنی‌سیلین جی در تالاب مصنوعی با جریان افقی زیرسطحی | ||
| نشریه مهندسی عمران امیرکبیر | ||
| مقاله 21، دوره 53، شماره 2، اردیبهشت 1400، صفحه 723-732 اصل مقاله (1.58 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/ceej.2019.16625.6284 | ||
| نویسندگان | ||
| محمد جواد ذوقی* 1؛ محمد رضا دوستی2؛ وحید گل کاری3 | ||
| 1گروه عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه بیرجند | ||
| 2عمران دانشگده مهندسی دانشگاه بیرجند | ||
| 3گروه عمران/ دانشکده مهندسی/ دانشگاه بیرجند | ||
| چکیده | ||
| آنتی‌بیوتیک‌‌ها به‌دلیل اثرات سمی بر زنجیره‌ی غذایی و بوم سازگان‌های آبی و ایجاد مقاومت دارویی، مشکلات زیست محیطی و بهداشتی برای انسان ایجاد می‌نمایند. در این مطالعه با استفاده از تالاب مصنوعی جریان افقی، حذف پنی‌سیلین جی، از فاضلاب مصنوعی انجام شد. هدف کلی این تحقیق، تعیین کارآیی سیستم پایلوت تالاب مصنوعی با جریان افقی زیرسطحی در حذف آلاینده دارویی آنتی‌بیوتیک پنی‌سیلین جی است. برای بررسی تاثیر و بهینه‌سازی متغیر غلظت آلاینده در فاضلاب ورودی، زماند، ماند و وجود و عدم وجود گیاه در تالاب بر روی حذف آلاینده از روش سطح پاسخ استفاده شد. تالاب مصنوعی زیرسطحی در شرایط مختلف مورد بهره برداری قرار گرفت و 30 نمونه فاضلاب از خروجی تالاب در شرایط مختلف، آزمایش شد. نتایج نشان داد که وجود گیاه نی، و زمان ماند با راندمان حذف، رابطه مستقیم و غلظت ورودی آلاینده با راندمان حذف رابطه معکوس دارد، وجود گیاه سبب افزایش تاثیر زمان ماند بر کاهش غلظت آلاینده در خروجی تالاب می‌شود. به‌طوری که در تالاب مصنوعی گیاه‌کاری شده، راندمان حذف برای زمان ماند 72 ساعت و غلظتهای ورودی مختلف بین %17/94 تا %61/73 بود. همچنین ضریب همبستگی، ضریب همبستگی اصلاحی و دقت تناسب در مدل به‌دست آمده از روش سطح پاسخ برای تخمین غلظت پنی‌سیلین جی در خروجی تالاب بترتیب برابر 9929/0، 9902/0 و 55/65 بود. بر مبنای نتایج حاصل از این مطالعه‌ی تالاب مصنوعی زیرسطحی می‌تواند فاضلاب حاوی پنی‌سیلین جی با غلظت دوبرابر متوسط غلظت حداکثری موجود در فاضلابهای بیمارستانی را با راندمان بالای 90 درصد حذف و به عنوان یک سیستم تصفیه مناسب در حذف پنی‌سیلین جی، مورد استفاده قرار گیرد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| تالاب مصنوعی؛ پنی‌سیلین جی؛ روش سطح پاسخ؛ گیاه نی؛ فاضلاب بیمارستانی | ||
| موضوعات | ||
| آلودگی آب ، فاضلاب؛ روش های نوین مهندسی؛ مهندسی محیط زیست | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Removal efficiency of penicillin G in horizontal subsurface flow wetlands | ||
| نویسندگان [English] | ||
| mohamad javad zoqi1؛ mohamad reza doosti2؛ vahid golkari3 | ||
| 1Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, University of Birjand, Birjand, Iran | ||
| 2Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, University of Birjand, Birjand, Iran | ||
| 3Department of Civil ENG, University of Birjand, Birjand, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| Antibiotics are potential pollutants that represent an important environmental problem because of their toxic effects on the food chain and aqueous streams. The goal of this study was to determine the efficiency of a horizontal subsurface flow constructed wetland for a pharmaceutical pollutants antibiotic penicillin G. This study used constructed wetland pilot system for removal of penicillin G in artificial wastewater. in this study, the effects of initial concentration of wastewater, hydraulic retention time, and reed on the pollutant removal efficiency were investigated. The data was analyzed using the central composite design which is the most commonly used response surface methodology design. 30 Samples of wastewater were taken from the output of constructed wetlands subsurface and tested in the laboratory-based on the standard reference method for experiments in water and wastewater. The results showed that reed, and retention time, have a direct relationship, and enhance them to increase efficiency. The initial concentration of wastewater is inversely related to removal efficiency. In the constructed wetland, the removal efficiency for 72 hours and different input concentrations was between 94.17% and 73.61%. Based on the study results, it can be stated that subsurface constructed wetland can remove the maximum concentration of hospital wastewater and even double this concentration with efficiency up to 90 percent, and it can be used as a proper treatment system for removal of penicillin G. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Constructed wetland, Penicillin G, Response surface methodology, Phragmites australis, Hospital Wastewater | ||
| مراجع | ||
|
[1] S. Rodriguez-Mozaz, S. Chamorro, E. Marti, B. Huerta, M. Gros, A. Sànchez-Melsió, C.M. Borrego, D. Barceló, J.L. Balcázar, Occurrence of antibiotics and antibiotic resistance genes in hospital and urban wastewaters and their impact on the receiving river, Water research, 69 (2015) 234-242. [2] J. Williams-Nguyen, J.B. Sallach, S. Bartelt-Hunt, A.B. Boxall, L.M. Durso, J.E. McLain, R.S. Singer, D.D. Snow, J.L. Zilles, Antibiotics and antibiotic resistance in agroecosystems: state of the science, Journal of environmental quality, 45(2) (2016) 394-406. [3] S.A. Newmister, C.M. Gober, S. Romminger, F. Yu, A. Tripathi, L.L.L. Parra, R.M. Williams, R.G. Berlinck, M.M. Joullie, D.H. Sherman, Oxad: a versatile indolic nitrone synthase from the marine-derived fungus Penicillium oxalicum F30, Journal of the American Chemical Society, 138(35) (2016) 11176-11184. [4] C. Tanner, J. Sukias, Linking pond and wetland treatment: performance of domestic and farm systems in New Zealand, Water science and Technology, 48(2) (2003) 331-339. [5] H. Sasani, N. Mehrdadi, B. Aminzadeh, A. Takdastan, Performance of Pilot-Scale Attached Growth Baffled Waste Stabilization Ponds in Coliform Removal, Journal of Mazandaran University of Medical Sciences, 27(151) (2017) 155-165. [6] L. Kröpfelová, J. Vymazal, J. Švehla, J. Štíchová, Removal of trace elements in three horizontal sub-surface flow constructed wetlands in the Czech Republic, Environmental Pollution, 157(4) (2009) 1186-1194. [7] K. Lizama, T.D. Fletcher, G. Sun, Removal processes for arsenic in constructed wetlands, Chemosphere, 84(8) (2011) 1032-1043. [8] A. Valipour, V.K. Raman, V. Ghole, A new approach in wetland systems for domestic wastewater treatment using Phragmites sp, Ecological Engineering, 35(12) (2009) 1797-1803. [9] V. Matamoros, Y. Rodríguez, J.M. Bayona, Mitigation of emerging contaminants by full-scale horizontal flow constructed wetlands fed with secondary treated wastewater, Ecological engineering, 99 (2017) 222-227. [10] R. Bonner, L. Aylward, U. Kappelmeyer, C. Sheridan, A comparison of three different residence time distribution modelling methodologies for horizontal subsurface flow constructed wetlands, Ecological engineering, 99 (2017) 99-113. [11] H. Eslami, S. Ghelmani, V.A. SALEHI, D. Hosseinshahi, S. Ghaleaskari, H.P. TALEBI, T. MERAJIMOGHADAM, Comparing the Efficiency of Stabilization Ponds and Subsurface Constructed Wetland in Domestic Sewage Treatment in City of Yazd, (2015). [12] A. Yadav, F. Chazarenc, S. Mutnuri, Development of the “French system” vertical flow constructed wetland to treat raw domestic wastewater in India, Ecological engineering, 113 (2018) 88-93. [13] C. Ávila, C. Reyes, J.M. Bayona, J. García, Emerging organic contaminant removal depending on primary treatment and operational strategy in horizontal subsurface flow constructed wetlands: influence of redox, Water research, 47(1) (2013) 315-325. [14] H. Wu, J. Zhang, H.H. Ngo, W. Guo, S. Liang, Evaluating the sustainability of free water surface flow constructed wetlands: Methane and nitrous oxide emissions, Journal of cleaner production, 147 (2017) 152-156. [15] R. Bakhshoodeh, M.A. SOLTANI, N. Alavi, H. Ghanavati, Treatment of High Polluted Leachate by Subsurface Flow Constructed Wetland with Vetiver, (2017). [16] A.I. Stefanakis, C.S. Akratos, V.A. Tsihrintzis, Effect of wastewater step-feeding on removal efficiency of pilot-scale horizontal subsurface flow constructed wetlands, Ecological Engineering, 37(3) (2011) 431-443. [17] D.Q. Zhang, R.M. Gersberg, T. Hua, J. Zhu, N.A. Tuan, S.K. Tan, Pharmaceutical removal in tropical subsurface flow constructed wetlands at varying hydraulic loading rates, Chemosphere, 87(3) (2012) 273-277. [18] F. Aldeek, D. Canzani, M. Standland, M.R. Crosswhite, W. Hammack, G. Gerard, J.-M. Cook, Identification of penicillin G metabolites under various environmental conditions using UHPLC-MS/MS, Journal of agricultural and food chemistry, 64(31) (2016) 6100-6107. [19] M. Dehghani, S. Nasseri, M. Ahmadi, M.R. Samaei, A. Anushiravani, Removal of penicillin G from aqueous phase by Fe+ 3-TiO 2/UV-A process, Journal of Environmental Health Science and Engineering, 12(1) (2014) 56. [20] J. Ory, G. Bricheux, A. Togola, J.L. Bonnet, F. Donnadieu-Bernard, L. Nakusi, C. Forestier, O. Traore, Ciprofloxacin residue and antibiotic-resistant biofilm bacteria in hospital effluent, Environmental pollution, 214 (2016) 635-645. [21] X. Guan, H. Yao, Optimization of Viscozyme L-assisted extraction of oat bran protein using response surface methodology, Food chemistry, 106(1) (2008) 345-351. [22] J.P. Maran, S. Manikandan, K. Thirugnanasambandham, C.V. Nivetha, R. Dinesh, Box–Behnken design based statistical modeling for ultrasound-assisted extraction of corn silk polysaccharide, Carbohydrate Polymers, 92(1) (2013) 604-611. [23] P.N. Carvalho, J.L. Araújo, A.P. Mucha, M.C.P. Basto, C.M.R. Almeida, Potential of constructed wetlands microcosms for the removal of veterinary pharmaceuticals from livestock wastewater, Bioresource technology, 134 (2013) 412-416. [24] V. Matamoros, J. Puigagut, J. García, J.M. Bayona, Behavior of selected priority organic pollutants in horizontal subsurface flow constructed wetlands: a preliminary screening, Chemosphere, 69(9) (2007) 1374-1380. [25] S. Hussain, S. Prasher, R. Patel, Removal efficiency of horizontal subsurface flow wetlands for veterinary pharmaceuticals, Transactions of the ASABE, 54(6) (2011) 2037-2046. [26] L. Liu, C. Liu, J. Zheng, X. Huang, Z. Wang, Y. Liu, G. Zhu, Elimination of veterinary antibiotics and antibiotic resistance genes from swine wastewater in the vertical flow constructed wetlands, Chemosphere, 91(8) (2013) 1088-1093. [27] A.V. Dordio, A.J.P. Carvalho, Organic xenobiotics removal in constructed wetlands, with emphasis on the importance of the support matrix, Journal of Hazardous materials, 252 (2013) 272-292. [28] S.A. Hussain, S.O. Prasher, R.M. Patel, Removal of ionophoric antibiotics in free water surface constructed wetlands, Ecological engineering, 41 (2012) 13-21. [29] M.J Zoqi, H. Ganjidoust, N. Mokhtarani, B. Ayati, Effect of inorganic material and non-uniform electrokinetic on solidification/stabilization of lead, zinc and arsenic, Sharif Journal: Civil Engineering, 33 (2017) 79-89. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 716 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 754 |
||