بررسي پتانسيل فناوري هاي تلفيقي اكسيداسيون شيميايي و بيولوژيكي در حذف پر كلرو اتيلن

نويسنده: مهدي كارگر
استاد راهنما: كاظم ندافي، رامين نبي زاده
استاد مشاور: عليرضا مصداقي نيا، سيمين ناصري، اميرحسين محوي، محمود عليمحمدي
تاريخ دفاع: 1391/09/01
مدرك: دكتري تخصصي بهداشت محيط
دانشگاه: علوم پزشكي وخدمات بهداشتي درماني تهران، بهداشت، مهندسي بهداشت محيط
چكيده: تتراكلرواتيلن يا پركلرواتيلن (كربن دي كلرايد يا پرك) يك هيدروكربن كلرينه است كه به عنوان حلال در بسياري از فرايندهاي صنعتي استفاده مي‌شود. در آبها و خاكهاي آلوده شده به محصولات هيدروكربن كلرينه، تتراكلرواتيلن و تري كلرواتيلن به بيشترين مقدار يافت مي‌شود.
PCE يك ماده شيميايي بي‌رنگ و غيرقابل اشتعال با بوي زننده و شيرين مي‌باشد. با كلردار كردن هيدروكربن‌ها تهيه مي‌شود. PCE به عنوان شوينده در خشك شويي‌ها، توليد فلوئوروكربن، ماده انتقال حرارت، از بين بردن گريس از سطح و ماده پاك كننده مورد استفاده قرار مي‌گيرد. مهمترين اثرات بهداشتي PCE بر انسان تاثير روي سيستم عصبي مركزي و اثر بر كليه و ريه ها در تماس حاد و مزمن مي‌باشد. همچنين مي‌تواند ريسك ابتلا به سرطانهاي ريه، كليه، مثانه، مري، پانكراس و سرطان دهانه رحم را افزايش مي‌دهد.
اين مطالعه با هدف تعيين پتانسيل فناوري‌هاي تلفيقي اكسيداسيون شيميايي و بيولوژيكي در حذف پر كلرو اتيلن اجرا گرديد. جهت تعيين غلظت پركلرواتيلن پس از راكتورهاي اكسيداسيون پيشرفته و همچنين تعيين غلظت اين تركيب در نمونه‌هاي پايش محيطي از دستگاه گاز كروماتوگرافي و دتكتور يونيزاسيون شعله استفاده شد. جهت تعيين محصولات مياني از دستگاه گاز كروناتوگرافي ـ اسپكترومتري جرمي استفاده شد. اكسيداسيون شيميايي شامل امواج اولتراسونيك، اشعه فرابنفش و پراكسيد هيدروژن بود. راكتور بيولوژيكي به صورت راكتور ناپيوسته متوالي استفاده شد.
نتايج حاصله از اين مطالعه نشان داد كه غلظت اوليه آلاينده در فرايند فتوليز تاثير قابل ملاحظه‌اي بر راندمان حذف پركلرواتيلن داشت. در فرايند اولتراسونيك به دليل فرار بودن ماده و مكانيسم حذف از طريق پيروليز در غلظت بالاتر حذف بيشتر بود. كاربرد هر كدام از راكتور هاي اكسيداسيون شيميايي به تنهايي قادر به تامين استانداردهاي آب آشاميدني نبود اما كاربرد راكتورها به طور همزمان قادر به تامين استانداردها بود.ميزان كارايي راكتورها به طور خلاصه به صورت زير بود:UVC+US+ H2O2 100mg/L> UVC+US+ H2O2 50mg/L> UVC+US+ H2O2 10mg/L> UVC+US> UVC> US> UVA(20W) >UVA(4W) افزدون پراكسيد هيدروژن به سيستم فتوليز اثر سينرژيتي بر حذف پركلرواتيلن داشت. به طوريكه ميزان راندمان در هر كدام از موارد ذكر شده به تنهايي پايين بود.آزمايشات زيست آزموني مشخص كرد كه پركلرواتيلن داراري سميت بر روي دافنيا مگنا است و علاوه بر اين محلول‌هاي خروجي حاوي تركيبات بينابيني تشكيل شده از تخريب پركلرواتيلن نيز داراي سميت بر روي دافنيا مگنا بودند ولي در مجموع سميت كمتر و متفاوت با توجه به نوع فرايند داشتند.روند تجزيه محصولات بينابيني در راكتور بيولوژيكي نشان داد كه محصولات بينابيني ناشي از تجزيه پركلرواتيلن در محيط بيولوژيكي پس از خو گرفتن مي‌تواند تجزيه شود.پايش محيطي تركيب پركلرواتيلن در محيط بيانگر وجود بيش از حد استاندارد آن در هواي صنايع خودروسازي و خشك شويي‌ها و همچنين وجود مقادير زياد در پساب خشك شويي‌ها و منابع آب زير زميني صنايع خودروسازي بود.
كلمات كليدي: پركلرواتيلن، اولتراسونيك، فتوليز،پراكسيد هيدروژن، زيست آزموني، راكتور بيولوژيكي