بررسی کارایی منعقدکننده های طبیعی برای حذف کدورت از محیط های آبی و مقایسه آن با منعقدکننده شیمیایی

Survey efficacy of Natural coagulants to remove turbidity from aqueous media and compare it with chemical coagulant


چاپ صفحه
پژوهان
صفحه نخست سامانه
مجری و همکاران
مجری و همکاران
اطلاعات تفضیلی
اطلاعات تفضیلی
دانلود
دانلود
علوم پزشکی زاهدان
علوم پزشکی زاهدان

مجریان: فاطمه گنجی

کلمات کلیدی: کدورت، منعقدکننده های طبیعی، منعقدکننده شیمیایی

اطلاعات کلی طرح
hide/show

کد طرح 10653
عنوان فارسی طرح بررسی کارایی منعقدکننده های طبیعی برای حذف کدورت از محیط های آبی و مقایسه آن با منعقدکننده شیمیایی
عنوان لاتین طرح Survey efficacy of Natural coagulants to remove turbidity from aqueous media and compare it with chemical coagulant
نوع طرح بنیادی-کاربردی
محل اجرای طرح کمیته تحقیقات دانشجویی
رسته مطالعاتی توصیفی - تحلیلی(مطالعه کمی)
دانشکده/مرکز کمیته تحقیقات دانشجویی
زمان اجرا -روز 270

اطلاعات مجری و همکاران
hide/show

نام و نام‌خانوادگی سمت در طرح نوع همکاری درجه‌تحصیلی پست الکترونیک
حسین کمانیاستاد راهنمای اول طرح دانشجوییطراحیدکترای تخصصی hossein_kamani@yahoo.com
فاطمه گنجیمجریتدوین طرحکارشناسی ارشدfatemeh.g230@gmail.com
سیدمحمد موسویهمکاربررسی متونکارشناسی ارشدsmm9080@yahoo.com

اطلاعات تفضیلی
hide/show

عنوان متن
خلاصه طرح به فارسی بررسی کارایی منعقدکننده های طبیعی برای حذف کدورت از محیط های آبی و مقایسه آن با منعقدکننده شیمیایی
خلاصه طرح به لاتینSurvey efficacy of Natural coagulants to remove turbidity from aqueous media and compare it with chemical coagulant
بيان مسئله تحقيق/اهمیت پژوهش

تأمین و توزیع آب آشامیدنی سالم در جوامع شهری و روستایی یکی از راهکارهای اجرایی مهم در جهت حفظ سلامتی مردم و ارتقای سطح بهداشت عمومی است. کاهش بهداشت و سلامت آب که به دنبال افزایش ورود آلودگی به محیط زیست از جمله منابع آب ایجاد شده است، سبب شده است که موضوع تصفیه و حذف آلاینده های آب، در اولویت های تحقیقاتی قرار بگیرد. کدورت آب عبارت است از وجود ذرات معلق در آب که سبب شکستگی، پراکندگی و جذب تمامی یا قسمتی از نور شده و مانع عبور بخشی یا تمام نور تابیده شده از آن می­گردد(1). به طور کلی مواد ایجاد­کننده کدورت شامل: خاک رس، سیلت، ویروس، باکتری، پلانکتونها، اسیدهای فولویک و هیومیک، مواد معدنی نظیر آزبست، سیلیکات و ذرات رادیواکتیو هستند. کدورت باعث ایجاد ظاهری نامطلوب شده و می­تواند پناهگاهی برای میکروارگانیسم­ها در برابر گندزدایی باشد. کدورت بیش از حد مجاز می­تواند وجود نقص در سیستم تصفیه را نشان دهد(2). کدورت بیش از NTU 5 معمولا برای مصرف کنندگان قابل اعتراض است. مطلوب آخرین استاندارد EPA در ارتباط با کدورت برای آب آشامیدنی کمتر از  NTU 0/5 می­باشد(3). مهمترین مشکل بهداشتی این مواد کدورت زا اختلال در کلرزنی و تولید محصولات سمی با عنوان محصولات ثانویه گندزدایی است. در بین این مواد، تری هالومتان­ها و هالویک استیک اسیدها بعنوان اولین محصولات ثانویه گندزدایی گزارش شده­ اند. در حال حاضر در اتحادیه اروپا، تری­ هالومتان­ها و در ایالات متحده، تری ­هالومتان­ها و هالویک استیک اسیدها در آب اندازه ­گیری می­شوند. تاکنون بیش از ۶۰۰ نوع از محصولات ثانویه گندزدایی شناخته شده که برخی از آنها از قبیل MX وN-nitrose dimethyl amine سمیت بالایی داشته و می­تواند برای انسان خطرناک باشد(4). اثرات سمی­ تری هالومتان­ها در آب به سه دسته موتاژنیکی، تراتوژنیک و کارسینوژنیک تقسیم می­شود(5). در واقع وجود کدورت در آب  بعنوان تهدیدی برای محیط زیست، انسان و سایر موجودات می باشد. کدورت بیش از حد آب مصرفی مشکلات زیادی را برای سلامتی موجودات در پی خواهد داشت. اگر کدورت حذف نشود، در نهایت باعث شیوع بیماریهای همه گیر مانند بیماریهای منتقله از طریق آب می شود از این رو حذف کدورت نقش بسزایی در تصفیه آب دارد(6). عمل انعقاد به منظور کمک به حذف این ذرات معلق، کدورت ها  و مواد محلول در آب و پساب به کار می رود. فرایند انعقاد همواره یک گام اساسی برای از بین بردن ذرات، مواد آلی طبیعی، میکروارگانیسم ها، یونهای معدنی، فلزات و سایر موارد بوده است (7). با توجه به تئوری های انعقاد و لخته سازی، بی ثباتی های کلوئیدی را می توان با اضافه کردن کاتیون هایی که به طور خاص با بار منفی ارتباط برقرار می کنند، بدست آورد. همچنین می توان گفت، کارآمدترین روش برای تصفیه آب، انعقاد می باشد (8). به طور کلی تصفیه خانه های آب، جهت حذف ذرات کلوئیدی، از منعقدکننده های معدنی مانند: سولفات آلومنیوم، سولفات فریک و کلرید آلومنیوم استفاده می کنند. در بین این منعقدکننده ها، سولفات آلومنیوم بیشترین کاربرد را دارد. علاوه بر هزینه نسبتا بالای منعقدکننده های معدنی، این منعقد کننده ها در اثر استفاده از دوز بالا، می توانند تاثیرات مضر بر کیفیت آب و سلامت عمومی داشته باشند. علاوه بر این، لجن باقیمانده از این منعقدکننده های شیمیایی می توانند سمی باشد(9). بعنوان مثال آلومنیوم باقیمانده در آب پس از تصفیه می تواند مسبب بیماری آلزایمر باشد(10). این ماده علاوه بر از دست دادن حافظه می تواند سبب اسپاسم، بیماری های گوارشی و از دست دادن انرژی شود (11). بکارگیری منعقدکننده های شیمیایی در فرایندهای تصفیه آب منجر به باقی گذاشتن حجم زیادی لجن شده که از جنبه های اقتصادی و محیط زیستی مطلوب نیست (12) همچنین با توجـه بـه هزینـه هـای زیـاد خریـد مـواد شیمیایی در فرایندهای تصفیه آب، استفاده از مـواد طبیعـی به عنوان منعقد کننده، مقرون به صرفه می باشد (13). این منعقد کننده ها اکثرا در مناطق کمتر توسعه یافته مورد استفاده قرار می گرفته اند، زیرا از لحاظ اقتصادی در مقایسه با منعقد کننده های شیمیایی مقرون به صرفه بوده و قابل تجزیه پذیری زیستی می باشند(14). منعقد کننده های طبیعی اکثرا کربوهیدرات ها (پلی ساکارید ها) و پروتئین ها هستند، از مزایای منعقدکننده های طبیعی می توان به حذف کدورت های آلی و معدنی، کاهش رنگهای ظاهری، تخریب پاتوژن ها، جلبک ها، پلانکتون ها و از بین بردن عوامل ایجاد کننده بو اشاره کرد (15). این منعقد کننده های طبیعی هنگامی که در کدورت NTU50-500 مورد استفاده قرار بگیرند، با منعقد کننده های شیمیایی رقابت می کنند. منعقدکننده های طبیعی طبق مکانیسم خنثی سازی بار، جذب سطحی و پل زنی عمل انعقاد را انجام می دهند (16) این منعقدکننده ها از گیاهان استخراج می شوند و معمولا مانند مواد شیمیایی سمی و خورنده نیستند (17) از بین بردن کدورت توسط یک منعقدکننده طبیعی به طور قابل توجهی تحت تاثیر خصوصیات و ویژگی های منعقد کننده قرار می گیرد (18) همچنین منعقدکننده های طبیعی نسبت به آلوم (منعقدکننده مصنوعی) ۲۰ تا ۳۰ درصد لجن کمتری تولید می کنند (19) با این تفاسیر راه کار پیشنهادی جهت حذف کدورت با بیشترین فواید و کمترین ضرر ها، استفاده از منعقد کننده های طبیعی از جمله عصاره گیاهان است. در این مطالعه از عصاره 3 گونه گیاهی بعنوان منعقد کننده­های طبیعی جهت حذف کدورت­های آب استفاده می کنیم. در تفسیر اجمالی این گیاهان می توان بیان کرد که  جنس آویشن یکی از جنس های مهم خانواده نعناع و از مشهورترین جنس های متعلق به گیاهان اسانس دار می باشد. آویشن یکی از مهم ترین گیاهان دارویی ایران است که به دلیل داشتن دو ترکیب تیمول و کارواکرول دارای خواص دارویی ضدمیکروبی، ضدباکتریایی و ضدنفخ می باشد(20). گونه آویشن باغی (Thymus vulgaris) یکی از با ارزش ترین گیاهان دارویی است، ترکیبات فنلی این گیاه از جمله مهمترین فراورده های آنتی اکسیدانی می باشد که در صنعت داروسازی مورد استفاده قرار می گیرد (21). عصاره اندام هوایی گیاه آویشن کوهی Thymus kotschyanus حاوی ترکیبات شیمیایی متعددی است که دو ایزومر تیمول و کارواکرول از مهمترین آنها می ­باشد. اسانس و عصاره این گیاه جایگاه خاصی در تجارت جهانی دارد. اندام هوایی آویشن کوهی حاوی اسانس روغنی، تانن ها، ساپونین ها و ضد عفونی کننده ­های گیاهی می باشند (22). یکی از مهمترین ترکیبات موجود در عصاره گیاه آویشن مرتعی Thymus eriocalyx، تیمول می باشد که به میزان حدود 42 درصد از ترکیبات گیاه را شامل می شود (23). بنابراین با این تفاسیر، هدف از مطالعه حاضر بررسی حذف کدورت­های مختلف، درصد حذف کدورت و دستیابی به حداکثر راندمان حذف کدورت توسط عصاره گیاهان دارویی بر اساس نتایج حاصل از آزمایشات دوره ای جارتست در جهت تعیین بهترین منعقدکننده، تعیین تاثیر افزایش غلظت منعقد کننده های گیاهی در میزان حذف کدورت، تاثیر pH در حذف کدورتها از محلول های آبی توسط غلظت های مختلف عصاره های  3 گونه گیاه دارویی و در نهایت مقایسه کارایی این منعقدکننده های طبیعی با منعقدکننده شیمیایی آلومینیوم سولفات خواهد بود.

 

بررسی متون:

Yimer  و Dame در سال 2021 با استفاده از متدولوژی جارتست نشان دادند که می توان از عصاره دانه پاپایا بعنوان منعقدکننده طبیعی استفاده کرد و میزان اثربخشی عصاره این گیاه را در میزان حذف کدورت و کلیفرم کل مورد بررسی قرار داد. نتایج این تحقیق نشان داد که کلیفرم کل به میزان 96/32 درصد حذف میگردد و کدورت نهایی باقیمانده 4/25NTU بدست می آید.

Jabbar و Ali Alatabe در سال ۲۰۲۱ نشان دادند که می توان از متدولوژی  جارتست شش خانه ای با ظرفیت یک لیتر، جهت تست حذف کدورت از آب استفاده کرد. در این آزمایش هر یک از ظروف دستگاه جارتست تا ۲۵۰ میلی لیتر از آب های استخراج شده از چاههای نفت تکمیل شدند و حذف کدورت از این آب ها مورد بررسی قرار گرفت.

Epalza و همکاران در سال ۲۰۱۸ از روش جارتست شش خانه ای جهت حذف کدورت از آب استفاده کردند در این آزمایش از ۶ گیاه به عنوان منعقدکننده یا لخته ساز استفاده شد و نشان داده شد که عصاره این گیاهان توانایی جداسازی جامدات از آب را دارند.

Golestan bagh و همکاران در سال ۲۰۱۵ با بررسی تاثیر پارامترهای کیفی آب توسط دانه مورینگا اولیفرا بر پایه دستگاه جارتست نشان دادند که روش استخراج  ماده منعقدکننده فعال با استفاده از نمکNacl ، کارایی بیشتری نسبت به آب مقطر دارد.

مطالعهMehdinejad  و همکاران در سال 2009 نشان داد که کاربرد پروتئین انعقادی مورینگا بین 5/12 تا 5/62 درصد و کیتوزان بین 50 تا 87/5 درصد، میزان غلظت منعقدکننده آلوم را در کدورت­های مختلف کاهش داد و آلومنیوم باقیمانده را تا زیر 0/2 میلی گرم در لیتر کاهش داد(24).

مطالعه Shahriari و همکاران در سال 2012 نشان داد که استفاده از Plantago ovate (PO) و یا نشاسته بعنوان کمک منعقدکننده می تواند یک نقش اصلی و کلیدی را در کاهش مقدار FeCl3 ایفا کند(25).

مطالعه Khan Ahmadi و همکاران در سال 2013 نشان داد که عصاره دانه مورینگا اولیفرا در غلظت 14، 10، 25 و 35 میلی گرم بر لیتر و pH بهینه ٨ به ترتیب قادر به حذف 5/96، 4/97، 5/98 و 99 درصد از کدورت آب ورودی به تصفیه خانه می باشد(26).

مطالعه Pirsaheb و همکاران در سال 2012 نشان داد که پلی آلومینیم کلراید با غلظت ٥ میلی گرم در لیتر بهترین منعقدکننده برای حذف 99/8 تا  ٩٩ درصد از کدورت آب است(27).

مطالعه Yazdani و همکاران در سال 2017 نشان دادند که منعقدکننده­های آلوم، پلی آلومنیوم کلراید و اولیفرا در غلظت بهینه، به ترتیب قادر به کاهش 99/5، 99 و 97/7 درصدی کدورت می­باشند(28).

مصلح  و همکاران در سال 2014، نشان داد که بالاترین درصد حذف کدورت، در کدورت اولیه  NTU250 مربوط بـه منعقـدکننده شیمیایی پلی آلومینیوم کلراید با دوز ppm 5 به همراه کمک منعقدکننده نشاسته ذرت با دوز  ppm 0/7 بوده است که کدورت را 98/48 درصد کاهش داده و به میزانNTU 3/73 رسانده است. همچنین بالاترین درصد حذف کدورت، در کـدورت اولیه NTU500 مربوط به منعقد کننده شیمیایی کلرور فریک با دوز ppm 5 و کمک منعقد کننده طبیعـی نشاسـته ذرت بـا دوز ppm0/7  بوده است که کدورت را 98/52 درصد کاهش داده و به میزانNTU 4/7 رسانده است(29).

مطالعه رضایی و همکاران در سال 1394 نشان داد که غلظت 10 میلی گرم در لیتر از عصاره موسیلاژ بهترین عملکرد را در حذف کدورت از آب سینتتیک داشت. شرایط بهینه برای حذف کدورت از آب با استفاده از عصاره موسیلاژ در pH بازی (pH برابر با 5) بدست آمد(30).

مطالعه Hussain و همکاران در سال ۲۰۱۹ نشان داد که بیشترین فعالیت انعقادی عصاره مخروط کاج با استفاده از دوز 0/5 میلی لیتر در لیتر، تا ۸۲ درصد می­باشد و بیشتر فعالیت انعقادی در ساعت اول انجام می­شود(31).

مطالعه Sajid و همکاران در سال ۲۰۱۹ نشان داد که بیشترین فعالیت انعقادی عصاره مخروط کاج با استفاده از دوز 0/5 میلی لیتر در لیتر، تا ۸۲ درصد می باشد و بیشتر فعالیت انعقادی در ساعت اول انجام می شود(32).

مطالعه  Eman N. Ali و همکاران در سال 2009 نشان داد که  بیشترین تاثیر حذف کدورت به میزان 99/3 درصد در دوز 0/3 میلی گرم در لیتر بود و پیشنهاد دادند که این گیاه می تواند جایگزین سولفات آلومنیوم (Alum) شود(33).

مطالعه T.Phani Madhavi و R. RajKumar در سال ۲۰۱۳ نشان داد که  بیشترین کاهش کدورت توسط عصاره بذر گیاه tamarind یا تمرهندی در حدود 78 درصد است و در شرایط PH بهینه افزایش بیشتر در حذف کدورت وجود دارد(34).

مطالعه Pricilla D در سال ۲۰۱۹ نشان داد که بیشترین راندمان حذف کدورت توسط  بذر گیاه Chrysopogon zizanioides به میزان ۴/۷۸ درصد در مقابل ۶۴ درصد آلوم است(35).

مطالعه Saravanan J و همکاران در سال 2017 نشان داد که بیشترین حذف کدورت فاضلاب توسط عصاره گیاه Azadirachta indica به میزان 63/01 درصد می باشد، این درحالیست که حذف کدورت توسط آلوم 75/01 درصد را نشان داده است(36).

مطالعه Jelena M. Prodanovic و همکاران در سال ۲۰۱۱  نشان داد که درصد حذف مواد آلی فاضلاب توسط عصاره لوبیا  به میزان 68/8 درصد  با دوز انعقادی 5 میلی لیتر در لیتر است(37).

مطالعه Md. Asrafuzzaman و همکاران در سال 2011 نشان داد که در بین عصاره 3 گیاه Moringa oleifera, Cicer arietinum وDolichos lablab ، بالاترین راندمان کاهش کدورت به میزان 95/89 درصد با استفاده از عصاره گیاه  Cicer arietinum است(38).

مطالعه بیژن بینا و همکارن در سال ۲۰۰۷  نشان داد که عصاره دانه گیاه مورینگا اولیفرا  در غلظت بهینه ۳۰-۱۰ میلی گرم بر لیتر قادر به حذف ۵۵، ۸۹، ۹۷ و ۹۸ درصد در محدوده کدورت های 10، 50، 500 و 1000 NTU  است، در حالی که پلی آلومنیوم کلراید در غلظت بهینه ۳۰-۲۰ میلی گرم بر لیتر قادر به حذف 89، 95، 98 و 99 درصد از کدورت های فوق می باشد(39).

مطالعه Manal Mohsen Abood and Jeff Lim Chen Zhean و همکاران در سال  2020 نشان داد که پریکارپ انبه (Mangosteen Pericarp) بعنوان یک منعقد کننده طبیعی  میتواند در PH برابر با ۴ به میزان ۷۰ ۸۰ درصد و در PH  برابر با ۸ به میزان ۹۸ درصد کدورت را حذف کند(40).

مطالعه Poornima Shukla در سال 2016 در یک تحقیق مروری نشان دادند که عصاره های دانه و برگ گیاهان در تصفیه و رسوب دادن مواد آلی و غیرآلی موجود در نمونه آب موثرتر است و اینکه گونه های گیاهی می توانند در پیشبرد اهداف استفاده از فناوری های تصفیه آب نقش داشته باشند و استفاده از گیاهان می تواند بعنوان یک رویکرد اقتصادی و مناسب برای محیط زیست باشد(41).

مطالعه G. Muthuraman, S. Sasikala در سال 2013 نشان داد که در بین 3 منعقدکننده های گیاهی Moringa oleifera ،Strychnos potatorum وvulgaris  Phaseolus ، بالاترین عملکرد حذف کدورت، توسط عصاره گیاه Moringa oleifera می باشد(42).

مطالعه Rajesh K. Kaushal, Hemant Goyal در سال  2019 نشان داد که میزان کاهش کدورت آب با تاثیر منعقدکننده گیاه Moringa Oleifera 20/61 درصد و با تاثیر منعقد کننده Okra، 65 درصد و در نهایت با اثر انعقاد کننده آلوم این حذف کدورت به میزان ۵۹ درصد می باشد(43).

محل اول بکارگیری نتایج تحقیق
مشکل جاری که سیاست گزار با آن مواجه است کدام است؟
روش های موجود کدامها هستند؟
پیشنهاد اول نحوه کاربرد
محل دوم بکارگیری نتایج تحقیق
منافع و مضرات روشهای موجود کدامند؟
سوالات و / یا فرضیات پژوهش

- کارایی عصاره گیاه آویشن باغی Thymus vulgaris در حذف کدورت از محلول های آبی چه مقدار خواهد بود؟

- کارایی عصاره گیاه آویشن کوهی Thymus kotschyanus در حذف کدورت از محلول های آبی چه مقدار خواهد بود؟

- کارایی عصاره گیاه آویشن مرتعی Thymus eriocalyx در حذف کدورت از محلول های آبی چه مقدار خواهد بود؟

- تغییرات  pH های  مختلف در حذف کدورت از محلول های آبی توسط عصاره گیاهان چه مقدار خواهد بود؟

-تغییرات غلظت های مختلف عصاره های گیاهی در  حذف میزان کدورت از محلول های آبی چه مقدار خواهد بود؟

-کارایی منعقدکننده های طبیعی مورد مطالعه در مقایسه با منعقدکننده شیمیایی آلوم به چه میزان خواهد بود؟

هدف کلی طرح

- تعیین کارایی منعقدکننده های طبیعی برای حذف کدورت از محیط های آبی و مقایسه آن با منعقدکننده شیمیایی

اهداف اختصاصی

- تعیین کارایی عصاره گیاه آویشن باغی Thymus vulgaris در حذف کدورت از محلول های آبی

- تعیین کارایی عصاره گیاه آویشن کوهی Thymus kotschyanus در حذف کدورت از محلول های آبی

- تعیین کارایی عصاره گیاه آویشن مرتعی Thymus eriocalyx در حذف کدورت از محلول های آبی

- تعیین تاثیر  pH های  مختلف بر میزان کارایی حذف کدورت از محلول های آبی توسط عصاره گیاهان

-تعیین  تاثیر غلظت های مختلف  بر میزان کارایی حذف  کدورت از محلول های آبی توسط عصاره گیاهان

-تعیین کارایی منعقدکننده شیمیایی آلومینیوم سولفات در مقایسه با منعقدکننده های طبیعی در حذف کدورت  از محلول های آبی

چرا پیام تحقیق شما حلال مشکل جاری است؟
پیشنهاد دوم نحوه کاربرد
محل سوم بکارگیری نتایج تحقیق
پیام تحقیق شما چه منافعی از نظر هزینه، کارایی و بهره وری برای مدیر دارد؟
اهداف كاربردی

نتیج حاصله می تواند به عنوان راهکاری جهت تصفیه و حذف کدورت از آب شرب باشد

سازمانها، مراکز و موسسات و سایر بهره برداران بالقوه دستاوردهای طرح

مراکز تحقیقاتی- تصفیه خانه های  آب و فاضلاب-  عموم مردم

تعریف واژه های تخصصی

-کدورت: از خواص فیزیک آب است و مقدار آن متناسب با ذرات معلق و کلوییدی در آب است که از طریق فیلتراسیون و صافی سازی حذف نمیشود.

-عصاره گیاه: عصاره محلولی است که تمام مواد مفید یک گیاه مانند موسیلاژ، تانن، ویتامین ها و املاح در آن موجود می باشد. امکان دارد عصاره ها حلال های متفاوتی مانند الکل، روغن و آب را در خود داشته باشند و اسانس هم جزئی از عصاره است.

- کواگولانت: ماده منعقد کننده است که توانایی تجمیع مواد مختلف از جمله مواد کلوییدی را با انواع مکانیسم های انعقاد در آب را دارد

برای اجرای راه حل پیشنهادی شما چه موانع و حمایتهایی وجود دارند؟
پیشنهاد سوم نحوه کاربرد
محل چهارم بکارگیری نتایج تحقیق
نوع مطالعه

تجربی-آزمایشگاهی

جامعه مورد مطالعه(معرفی مشارکت کنندگان)/ محیط پژوهش(معیارهای ورود و خروج ذکر شوند)

نمونه های محلول های آبی  با کدورت های مختلف

پیشنهاد چهارم نحوه کاربرد
حجم نمونه و روش محاسبه آن

از بشر ها با 1000 میلی لیتر از نمونه محلول های آبی حاوی کدورت های مختلف (  6 نوع کدورت  مشخص بین 500-400-300-200-100- 50 NTU  ) پر خواهد شد و آزمایش جار بر روی نمونه های آب خام با هر یک از منعقد کننده های گیاهی انجام خواهد گرفت

روش نمونه گیری(نحوه تخصیص تصادفی و همسانسازی در صورت لزوم ذکر شود)

منظم

روش و ابزار جمع آوري داده ها / صحت و استحکام داده ها (پرسشنامه یا فرم اطلاعاتی ضمیمه شود)

.بخش اول استخراج عصاره گیاهان مختلف است که برای این منظور گیاهان آویشن باغی Thymus vulgaris، آویشن کوهی Thymus kotschyanus و آویشن مرتعی Thymus eriocalyx از مناطق مختلف استان خراسان رضوی جمع آوری می گردد، سپس در سایه خشک  و توسط  آسیاب پودر خواهد شد. و برای استخراج عصاره  به مقدار  5گرم پودر اندام هوایی گونه های گیاهی فوق را با 500 میلی لیتر از حلال کلرید سدیم 1 مولار  و کلرید پتاسیم مخلوط نموده و سوسپانسیون به مدت 10 دقیقه با استفاده از یک همزن مغناطیسی جهت استخراج عصاره به هم زده می شوند.

روش اجرای طرح(با جزئیات بطور کامل شرح داده شود)

روش اجرای مطالعه شامل دو بخش می باشد : بخش اول استخراج عصاره گیاهان مختلف است که برای این منظور گیاهان آویشن باغی Thymus vulgaris، آویشن کوهی Thymus kotschyanus و آویشن مرتعی Thymus eriocalyx از مناطق مختلف استان خراسان رضوی جمع آوری می گردد، سپس در سایه خشک  و توسط  آسیاب پودر خواهد شد. و برای استخراج عصاره  به مقدار  5گرم پودر اندام هوایی گونه های گیاهی فوق را با 500 میلی لیتر از حلال کلرید سدیم 1 مولار  و کلرید پتاسیم مخلوط نموده و سوسپانسیون به مدت 10 دقیقه با استفاده از یک همزن مغناطیسی جهت استخراج عصاره به هم زده می شوند. سپس سوسپانسیون را از یک فیلتر کاغذی با روزنه های 8 میکرومتری عبور داده و عصاره عبوری از فیلتر جهت آزمایش ها استفاده می گردد.

 بخش دوم مطالعه تاثیر عصاره گیاهان استخراج شده بر حذف کدورت از محلول های آبی است که برای این منظور در  آزمایش ها جهت تعیین غلظت بهینه عصاره گیاهان  استخراجی از غلظت های 50-45-40-35-30-25-20-15-10 و 5 میلی گرم بر لیتر استفاده می گردد و آزمایشات حذف کدورت در این محدوده عددی قرار خواهد گرفت. کارایی عصاره ها در حذف کدورت نمونه های آب با کدورت اولیه50 NTU بررسی می گردد و در ادامه تا حداکثر کدورت 500 NTU آزمایشات ادامه خواهد یافت،  جهت دقت در اندازه گیری، کدورت های مذکور در محلول های آبی به روش مصنوعی با استفاده از افزودن  خاک ایجاد خواهند گردید.

 در این مطالعه  ابتدا هر یک از بشر ها با 1000 میلی لیتر از نمونه محلول های آبی حاوی کدورت های مختلف (  6 نوع کدورت  مشخص بین 500-400-300-200-100- 50 NTU  ) پر خواهد شد و آزمایش جار بر روی نمونه های آب خام با هر یک از منعقد کننده های گیاهی انجام خواهد گرفت و غلظت بهینه هر یک از عصاره ها در حذف کدورت بدست خواهد آمد. کمترین و بیشترین اثر غلظت انعقادکننده های طبیعی و تاثیر pH در میزان اثرگذاری بر کارایی عصاره گیاهان در حذف کدورت ها تعیین و گزارش خواهد شد تعیین میزان pH و کدورت اولیه نمونه ها pH نمونه های آب حاوی کدورت مشخص در چهار مقدار 2-12به وسیله هیدروکسید سدیم و اسید کلریدریک تنظیم خواهد گردید. آزمایش جار بوسیله دستگاه شش خانه ای انجام خواهد گرفت. سرعت اختلاط تند و کند به ترتیب به مدت 2 دقیقه و 40 دور در دقیقه به مدت 20 دقیقه و زمان تهنشینی 30 دقیقه در نظر گرفته می شود. جهت تعیین کدورت نمونه ها از دستگاه کدورت سنج و برای اندازه گیری میزان pH از دستگاه pH متر استفاده می گردد (36) و سپس کارایی عصاره گیاهان در حذف کدورت با منعقدکننده شیمیایی سولفات آلومنیوم مقایسه خواهد گردید.

Co  غلظت اولیه کدورت  و C غلظت نهایی کدورت است. نتایج بدست آمده با استفاده از نرم افزاز نرم افزار اکسل مورد تجزیه و تحلیل و نمودار لازم رسم می گردد.

روش تجزیه، تحليل و توصیف داده‌ها (نمونه‌اي از جدول توخالي ضميمه شود و روش هاي آماري مورد استفاده به طور كامل توضيح داده شود)(کیفی و کمی)

نتایج حاصل از آزمایشات،  با استفاده از نرم افزار Excel آنالیز خواهند گردید و نمودارهای مورد نیاز با استفاده از این نرم افزار رسم خواهند شد.

ملاحظات اخلاقی

کدهای دفترچه راهنمای عمومی دارای آزمودنی انسانی

9-در پژوهشهای پزشکی که ممکن است به محیط زیست آسیب برسانند، باید احتیاطهای لازم در جهت حفظ و نگهداری و عدم آسیب رسانی به محیط ریست انجام گیرد.

۱۰-هر پژوهشی باید بر اساس و منطبق بر یک طرحنامه (پروپوزال) به انجام برسد. در کارآزماییهای بالینی باید علاوه بر طرح نامه، دستورالعمل (پروتکل) نیز تهیه و ارائه شود. طرحنامه و دستورالعمل باید شامل تمامی اجزای ضروری باشد. از جمله بخش ملاحظات اخلاقی، اطلاعات مربوط به بودجه، حمایت کنندهها، وابستگیهای سازمانی، موارد تعارض منافع بالقوهی دیگر، مشوقهای شرکت کنندگان، پیش بینی درمان و یا جبران خسارت افراد آسیب دیده در پژوهش .در مواردی که لازم است رضایتنامهی آگاهانه بهصورت کتبی اخذ شود، فرم رضایتنامه باید تدوین و به طرحنامه پیوست شده باشد. پیش از تصویب یا تأیید طرحنامه از سوی کمیتهی مستقل اخلاق در پژوهش، نباید اجرای پژوهش شروع شود.

           ۱۱-کمیتهی اخلاق در پژوهش علاوه بر بررسی و تصویب طرحنامه و دستورالعمل، این حق را دارد   که طرح‌‌ها را در حین و بعد از اجرا را از نظر رعایت ملاحظات اخلاقی مورد پایش قرار دهد. اطلاعات و مدارکی که برای پایش از سوی کمیتهی اخلاق درخواست میشود، باید از سوی پژوهشگران در اختیار این کمیته گذاشته شود.   

۲۸-پژوهشگران موظفند که نتایج پژوهشهای خود را صادقانه ، دقیق، و کامل منتشر کنند. نتایج، اعم از منفی یا مثبت، و نیز منابع تأمین بودجه، وابستگی  سازمانی، و تعارض منافع در صورت وجود باید کاملاً آشکارسازی شوند. پژوهشگران نباید در هنگام عقد قرارداد انجام پژوهش، هیچ  گونه شرطی را مبنی بر حذف یا عدم انتشار یافتههایی که از نظر حمایت کنندهی پژوهش  مطلوب نیست، بپذیرند.

۲۹-نحوهی گزارش نتایج پژوهش باید ضامن حقوق مادی و معنوی تمامی اشخاص مرتبط با پژوهش، از جمله خود پژوهشگر یا پژوهشگران، آزمودنیها و مؤسسهی حمایت کنندهی  پژوهش باشد

۳۰-گزارشها و مقالات حاصل از پژوهشهایی که مفاد این راهنما را نقض کردهاند، نباید برای انتشار پذیرفته شوند.

روش پژوهش نباید با ارزشهای احتماعی، فرهنگی و دینی  جامعه در تناقض باشد.

محدودیتهای اجرائی طرح و پیش بینی جهت حل آنها

عصاره حاصله ممکن است فاقد کیفیت لازم و یا کارایی مورد پیش بینی باشد

کلمات کلیدی

کدورت، آب آشامیدنی، عصاره گیاهان

فهرست منابع و مراجع

1-Iran IoSaIRo. Drinking water- Physical and chemical specifications- 1053.2010; 1-18.

2-Mostafapoor FK, Bazrafshan E, Kamani H. Effectiveness of Three Coagulants of Polyaluminum Chloride, Aluminum Sulfate and Ferric Chloride in Turbidity Removal from Drinking Water. Zahedan journal of research in medical sciences. 2008; 10(1): 17-25.

3-Moghadam s, Hashemi AB, Maknoon R, Nikazad M. Application of Polyaluminum Chloride ( PACl) in Turbidity removal of Tehran drinking water – Case study: Jalalieh water treatment plant technology of education. 2010(2): 109-130.

4-Aghapour AA, Mohammadi A. Investigating the coagulation efficiency of PACI in removal of water turbidity in Shahrchay river in Orumia and health effects. Health System Research. 2011; 4:762-9.

5-Zade MA, Torabian A, Hassani AH. Comparison of the Performance of PolyAluminum Chloride (PACl), Ferric Chloride (fecl3), in Turbidity and Organic Matter Removal; from Water Source, Case-Study: Karaj River, in Tehran Water Treatment Plant No. 2. Water and Waste Water. 2009;2:23-31.

6-Asha Rani. N. R. Removal of Turbidity by Using Natural Coagulants Such As Magniferaindica And Moringa Olifera Seed Powder. International Journal of Engineering Research. 2021; 9 (1).

7-Chee Yang Teh, Ta Yeong Wu. The Potential Use of Natural Coagulants and Flocculants in the Treatment of Urban Waters. Chemical Engineering Transactions,2014; (39),:1603-1608.

8-Kukić D, Šćiban M, Prodanović J, Vasić V, Antov M, Nastić N. Application of Natural Coagulants Extracted From Common Beans for Wastewater Treatment. Scientific paper / Znanstveni rad. 2018; (16).

9-Benalia A, Derbal K, Panico A, Pirozzi F. Use of Acorn Leaves as a Natural Coagulant in a Drinking Water Treatment Plant. Water 2019.

10-Valverde K, Souza Paccola E, Pomini A, Yamaguchi N, Bergamasco R. Combined water treatment with extract of natural Moringa oleifera Lam and synthetic coagulant. Rev. Ambient. Água. 2018; 13(3).

11-Khader EH,  Mohammed THJ,  Mirghaffari N. Use of Natural Coagulants for Removal of COD, Oil and Turbidity from Produced Waters in the Petroleum Industry. J Pet Environ Biotechnol 2018, 9(3).

12-خان احمدی م، برقعی س، م ، حسنی ا ح. مقایسه کارایی عصاره دانه مورینگا اولیفرا و مگنافلاک   (LT25)به عنوان کمک منعقدکننده در حذف کدورت آب )مطالعه موردی: تصفیه خانه آب شماره یک جلالیه).

13-مصلح, لیلا و سید حسین هاشمی، ۱۳۹۲، بررسی مکانیسم های انعقاد و لخته سازی به وسیله منعقد کننده های شیمیایی و طبیعی در تصفیه آب و پساب، اولین همایش تخصصی محیط زیست، انرژی و صنعت پاک، تهران، دانشگاه تهران.

14- Rodiño-Arguello J, Feria-Diaz J, Paternina-Uribe R, Marrugo-Negrete J. Sinú River raw water treatment by natural coagulants. JJ. P. Rodiño-Arguello et. al; Revista Facultad de Ingeniería,2015;  76, 90-98.

15-مصلح, لیلا و سید حسین هاشمی، ۱۳۹۲، کاربرد منعقد کننده های طبیعی در تصفیه آب و پساب، اولین همایش تخصصی محیط زیست، انرژی و صنعت پاک، تهران، دانشگاه تهران

16-Scholes Taiwo A, Adenike K, Aderonke O. Efficacy of a natural coagulant protein from Moringa oleifera (Lam) seeds in treatment of Opa reservoir water, Ile-Ife, Nigeria. 2020; (6).

17-Ramavandi B, Treatment of water turbidity and bacteria by using a coagulant extracted from Plantago ovate. Water Resources and Industry. 2014; (6): 36–50.

 

18-Mathuram M, Meera R, Vijayaraghavan G. Application of Locally Sourced Plants as Natural Coagulants For Dye Removal from Wastewater: A Review. J. Mater. Environ. Sci., 2018; 9(7): 2058-2070.

19-جزایری م، رعدی ش، عبدالصمدی ح ر، مدنی پور آ، سمیع ل. مقایسه اثر مهاری اسانس گیاه آویشن مرتعی ( (Thymus Eriocalyxو آویشن کوهی  (Thymus Kotschyanus)با نیستاتین بر رشد کاندیدا آلبیکانس. مجله دانشکده دندانپزشکی مشهد / سال / 5931دوره / 04شماره2.

20- اقبال ح، ابراهیمی آ، بهلولی ش. بررسی اثرات آنتی باکتریایی و آنتی اکسیدانی عصاره هیدروالکلی گیاه دارویی آویشن باغی (Thymus vulgaris L.) از منطقه مشکین شهر. نخستین همایش ملی گیاها دارویی معطر و ادویه ای. ۱۳۹۵.

21- عظیمی م ح، نقدی بادی ح، کلاته جاری س، عبدوسی و، مهرآفرین ع. مقایسه ترکیبات شیمیایی اسانس جمعیتهای آویشن کوهی (.(Thymus kotscایران. فصلنامه گیاهان دارویی. سال سیزدهم، دوره چهارم، شماره مسلسل پنجاه و دوم، پاییز 1393.
 

22-Kalvandi R. Sefidkon F, Atri M, Mirza M. Analysis of the essential oil of Thymus eriocalyx from Iran. Flavour Fragr. J. 2004; 19: 341–343

23-Sagharyan, M., Ganjeali, A. and Cheniany, M. Investigating the effect of antioxidant compounds and various concentrations of BAP and NAA on the improvement of in vitro stem and root formation of Nepeta binaloudensis\ Jamzad. – Nova Biol. Reperta 2019; 6: 198-205.24-Shahriari T, Nabi Bidhendi G, Shahriari S. Evaluating the Efficiency of Plantago Ovata and Starch in water turbidity removal. Int J Environ Res. 2012;6:259-264

25-Khan Ahmadi M, Borqei S M, Hasani AH. Comparison of “Morning Olifera Seed Extract and Magnafloc LT25” in Removal of Water Turbidity. Water and Wastewater. 2012; 2.

26-Pirsaheb M, Zinatizadeh AA, Dargahi A. Performance Evaluation of Coagulation Process in Removal of Low Turbidity and Color from Water Using Different Inorganic Coagulant. Water and Wastewater. 2012; 1.

27-Yazdani V, Banejad H, Rahmani A. Analysis of Moringa Oliefera Seed Powder Reaction in Treatment Wastewater Comparing with Aluminum Sulphate and PAC Reaction. J.Env. Sci. Tech., 19)4:( 2017.

28- Mosleh L, Hashemi SH, Deihim Fard R, Khoshbakht K, Shahbazi A. Comparison of the Performance of Corn Starch Coagulant Aid Accompany with Alum, Polyaluminum Chloride and Ferric Chloride Coagulants in Turbidity Removal from Water.  Journal of Environmental Health Engineering, First Year, Issue 4: 2014.

29-رضایی، فاطمه و دریا بیگی زند، علی و مهرداد، سیدمرتضی،،حذف کدورت آب با استفاده از عصاره گیاه اسفززه (Plantago ovata)  در فرایند انعقاد و لخته سازی،اولین همایش بین المللی و سومین همایش ملی بهداشت محیط، سلامت ومحیط زیست پایدار، همدان.1394.

30-Hussain S, Sattar Ghouri A, Ahmad A. Pine cone extract as natural coagulant for purification of turbid water. Heliyon. 2019; )5).

31- Ozair M 1Hussain TAli Abro KJameel SUllah Awan A. Role of pine wilt disease based on optimal control strategy at multiple scales: A case study of Korea. Heliyon,2019.

 

32-N. Ali E, A. Muyibi S, M. Salleh H, M. Salleh M, Alam MD. Moringa  oleifera Seeds as Natural Coagulant for Water Treatment. Thirteenth International Water Technology Conference.2009; (13).

33-Phani Madhav T, RajKumar R. Utilisation Of Natural Coagulant For Reduction Of Turbidity From Waste water. International Journal of ChemTech Research. 2013; 5(3): 1119-1123.

34-Pricilla D. Potential Application of Natural Coagulants in Small Scale  Sewage Treatment. International Journal of Engineering Sciences & Research Technology. 2019; 8(10).

35-Saravanan J, Priyadharshini D, Soundammal A, Sudha G, Suriyakala K. Wastewater Treatment using Natural Coagulants. SSRG International Journal of Civil Engineering. 2017; 4(3).

36-Prodanovic J, Sciban M, Antov M, Dodic J. Comparing the use of common bean extracted natural coagulants with centrifugation in the treatment of distillery wastewaters. Romanian Biotechnological Lette. 2011; 16(5).

Research Journal . 2017; (5 ):.1.

37-Asrafuzzaman Md, Fakhruddin A, Alamgir Hossain Md. Reduction of Turbidity of Water Using Locally Available Natural Coagulants. International Scholarly Research Network. 2011; 6.

38-Bina B, Shasavani A, Asghare Gh. Hasanzade A. Comparison of Water Turbidity Removal Efficiencies of Moringa oleifera Seed Extract and Poly-aluminum Chloride. Water and Wastewater. 2007.

39-Abood M, Chen Zhean J. Utilization of Mangosteen Pericarp (Mp) as a Natural Coagulant to Reduce Alum Dosage in the Removal of Water Turbidity. AIP Conference Proceedings. 2020.

40-Shukla P. Natural Coagulants for Water Purification: An Ecofriendly Approach. World Journal of Pharmaceutical Research. 2016; 5(5).

41-Muthuraman G, Sasikala S. Removal of turbidity from drinking water using natural coagulants. Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 2013.

42- Kaushal R, Goyal H. reatment of Waste Water Using Natural Coagulants. SSRN-ELSEVIER (2018-2019).

-

Yimer A, Dame B. Papaya seed extract as coagulant for potable water treatment in the case of Tulte River for the community of Yekuset district, Ethiopia. Environmental Challenges. Volume 4, August 2021.

Jabbar  HA, Ali Alatabe MJ. Treatment Oilfield Produced Water usingCoagulation/Flocculation Process (case study: Alahdab Oilfield). Pollution 2021: 7(4): 787-797

Epalza J, Jaramillo  J, Guarín O. Extraction and Use of Plant Biopolymers for Water Treatment. Desalination and Water Treatment. September 19th, 2018. DOI: 10.5772/intechopen.77319

Golestanbagh M, Parvini M, bt. Ahamad I. Studying effect of water quality parameters on coagulation efficiency by Moringa Oleifera seeds. Advances in Environmental Technology . 2015: (1) 41-47.

پرسشنامه یا فرم اطلاعاتی

ندارد

معرفی پژوهش/ اهداف پژوهش
(عین عبارت هدف پروپوزال را کپی نکنید. بلکه با جملاتی که برای مردم قابل فهم باشد (برای سواد حدود پنجم ابتدایی )هدف را برای شرکت کنندگان توضیح دهید.) در تمام این متن در صورتیکه شرکت کننده کودک یا فرد فاقد ظرفیت تصمیم گیری است باید مواردیکه منظور از "من"، فرد شرکت کننده بوده است به "کودک" یا "فرد تحت سرپرستی من" اصلاح شود و مواردیکه منظور از "من"، رضایت دهنده است به من به عنوان "ولی" یا "قیم قانونی" اصلاح شود.
خون گیری
(آیا طرح شما نیاز به خونگیری دارد یا خیر)
نحوه همکاری/ مزایا ی طرح
(در این بخش برای شرکت کنندگان به زبان ساده توضیح دهید که: چه مداخله ای بر روی آنها صورت میگیرد. چه اقدامات پاراکلینیکی بر روی آنها انجام میشود. چه نمونه ای و با چه حجمی از آنها میگیرید در این مدت چند نوبت مراجعه باید داشته باشند و به چه فواصلی چه اقداماتی را در پیگیری آنها انجام میدهید. (حتی میتوانید سود بالقوه ای که شرکت کنندگان میتوانند از شرکت در این پژوهش ببرند بنویسید. این سود میتواند شرح احتمال درمان یا تشخیص بهتر بیماریشان، دریافت خدمات سلامت رایگان و یا پرداخت مشوق مالی در ازای جبران همکاریشان باشد)
عوارض جانبی
(منظور عوارض و میزان احتمال بروز آنها در این مطالعه است)
جبران عوارض احتمالی
(برای آنکه شرکت کننده بتواند ارزیابی مناسبی از سود و زیان شرکت در پژوهش شما داشته باشد لازم است بتواند سود و زیان مداخلات معمول و مداخلات این پژوهش را مقایسه کند. به عنوان مثال میزان موفقیت و میزان عوارض هریک را مقایسه کند.) - او باید بداند كه اگر در حين و بعد از انجام پژوهش هم هر مشكلي اعم از جسمي و روحي به علت شرکت در اين پژوهش برایش پيش آمد درمان عوارض، و هزينه‌هاي آن و غرامت مربوطه بر عهده مجري خواهد بود.
هزینه های مربوط به انجام طرح تحقیقاتی
(تمام مداخلات پژوهشی باید برای بیمار رایگان باشد و بیمار بداند شامل چه مواردی هستند. )
روش های جایگزین
در صورت عدم تمایل به شرکت در مطالعه چه روش های درمانی برای بیمار ارائه خواهد شد
محرمانه بودن
بیمار باید بداندکه دست اندر كاران اين پژوهش، كليه اطلاعات مربوط به او را نزد خود به صورت محرمانه نگه‌داشته و فقط اجازه دارند نتايج كلي و گروهي اين پژوهش را بدون ذکر نام و مشخصات بیمار منتشر كنند. و كميته اخلاق در پژوهش با هدف نظارت بر رعایت حقوق وی مي‌تواند به اطلاعات ایشان دسترسي داشته باشد.
پاسخگویی به پرسش ها
در این بخش نام و اطلاعات دسترسی فردی از عوامل پژوهش را که بتواند اطلاعات صحیح و کافی در اختیار شرکت کنندگان قرار دهند و در مورد عوارض و نگرانیها راهنمایی لازم را ارائه دهند ذکر شود
حق نپذیرفتن یا انصراف
بیمار باید بداند که شرکت اودر اين پژوهش کاملاً داوطلبانه است و مجبور به شرکت در اين پژوهش نيست و در صورت عدم شرکت از مراقبت‌هاي معمول تشخيصي و درماني محروم نخواهد شد او باید بداند كه حتي پس از موافقت با شركت در پژوهش مي‌تواند هر وقت كه بخواهد، پس از اطلاع به مجري، از پژوهش خارج شود و خروج اواز پژوهش باعث محرومیت از دریافت خدمات درمانی معمول برای اونخواهد شد.
رضایت
او باید بداند که اگر اشکال يا اعتراضي نسبت به دست اندركاران يا روند پژوهش دارد مي تواند با كميته اخلاق در پژوهش دانشگاه تماس گرفته و مشکل خود را به صورت شفاهي يا كتبي مطرح نمايد. در انتهای فرم قید گردد : اينجانب موارد فوق‌الذکر را خواندم و فهميدم و بر اساس آن رضايت آگاهانه خود را براي شركت در اين پژوهش اعلام مي‌کنم. اينجانب ……………… خود را ملزم به اجراي تعهدات مربوط به مجري در مفاد فوق دانسته و متعهد مي‌گردم در تأمين حقوق و ايمني شركت كننده در اين پژوهش تلاش نمايم

پیوست ها
hide/show

نام فایل تاریخ درج فایل اندازه فایل دانلود