حذف آلاینده‌های پساب صنعت نساجی ممکن است؟

گروه استان‌های خبرگزاری آنا، مرآت مهرزاد از رساله دکتری خود با عنوان «سنتز و شناسایی نانوذرات Tio ۲/NS تثبیت شده روی سویه جدید باکتریایی جداشده از پساب صنعت نساجی و کاربرد آن در تجزیه زیستی رنگ‌های آزویی» با نمره ۲۰ دفاع و دانش‌آموخته شد. این پایان‌نامه که کاربرد صنعتی دارد و برای مصارف نساجی مورد استفاده و کاربرد قرار می‌گیرد، محسن بهپور استاد راهنما و فرشته جوکار کاشی استاد مشاوری آن را بر عهده داشتند.

عباس جعفری کاشی همسر مرآت مهرزاد (زوج دانشجوی دکتری شیمی) هم همزمان با وی از رساله دکتری خود با عنوان «ساخت زیست حسگر الکتروشیمیایی بدون برچسب CYFRA۲۱-۱ و اصلاح حسگر‌های الکتروشیمیایی با نانوکامپوزیت‌های TbV۰۴/ CuWO۴ و CuFe۲O۴/SmVO۴ برای اندازه‌گیری بورتزومیب، داساتینیب، سفوتاکسیم و آسیکلوویر» با نمره ۲۰ دفاع کرد.

مرآت مهرزاد دوره کارشناسی خود را در رشته شیمی محض، کارشناسی ارشد در رشته شیمی تجزیه و دکتری خود را در رشته شیمی تجزیه در دانشگاه کاشان گذرانده است.

مهرزاد در تشریح چکیده رساله دکتری و نتیجه پژوهش خود با عنوان «سنتز و شناسایی نانوذرات Tio ۲/NS تثبیت شده روی سویه جدید باکتریایی جداشده از پساب صنعت نساجی و کاربرد آن در تجزیه زیستی رنگ‌های آزویی» در گفت‌وگو با خبرنگار آنا اظهار کرد: رنگ‌های موجود در پساب صنایع نساجی ازجمله آلاینده‌های بسیار سمی و خطرناکی هستند که در صورت تخلیه آن‌ها بدون تصفیه، موجب ایجاد مشکلات زیست‌محیطی فراوانی ازجمله آلودگی آب‌های زیرزمینی و سطحی و افزایش جهش‌زایی و نرخ سرطان می‌‌شود. هدف از این پژوهش(رساله دکتری) حذف آلاینده‌های موجود در پساب صنعت نساجی با استفاده از خاصیت فتوکاتالیستی نانوذرات تیتانیوم‌دی‌اکسید آلاییده شده با گوگرد و نیتروژن با تثبیت بر سویه باکتریایی N جداشده از پساب نساجی است.

وی افزود: در این مطالعه ابتدا به روش سل-ژل نانوذرات (NSTO) TiO۲/N,S سنتز شدند و سپس از طریق طیف‌سنجی پراش اشعه X (XRD)، طیف‌سنجی فوتوالکترون پرتو X (XPS)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و طیف‌سنجی پراش انرژی پرتو X (EDX) شناسایی و ارزیابی شدند.

دانش‌آموخته دکتری شیمی تجزیه دانشگاه کاشان ادامه داد: برای افزایش بازده تصفیه، باکتری سویه N که ٪ ۲۴/۹۷ به Marinospirillum Alkaliphilum شباهت دارد از پساب کارخانه نساجی کاشان جداسازی و شناسایی شد. این سویه علاوه بر توانایی بسیار بالا در تجزیه رنگ Basic Blue ۴۱ (BB۴۱) به‌منظور بستری مناسب برای تثبیت نانوذرات TiO۲/N,S مورد استفاده قرار گرفت. مورفولوژی اتصال نانوذرات به غشای باکتری با استفاده از روش‌های XPS و SEM تعیین و مشخص شد که نانوذرات از طریق گروه‌های هیدروکسیل با غشای سلول باکتری پیوند برقرار کردند.

مهرزاد گفت: بازده تخریب BB۴۱ توسط نانوذرات TiO۲/N,S تثبیت شده روی سلول‌های باکتری جدا شده از پساب صنایع نساجی (NSTO-ITB) ٪ ۹۹ بود که در شرایط و مدت زمان یکسان در مقایسه با NSTO که ۶۵ درصد و ITB که ۷۴ درصد بازدهی تخریبی داشتند، بسیار کارآمدتر بوده و عوامل مؤثر بر تجزیه و تخریب BB۴۱ ازجمله pH، نوع محیط، مقدار نانوذرات و زیست توده باکتری مورد بررسی قرار گرفت و سپس بهینه ، نهایتاً برای به دست آوردن بالاترین درصد بازده، ۱۰ میلی‌گرم از بیومس باکتری و ۵۰ میلی‌گرم از نانوذرات تیتانیوم دی‌اکسید در محیط آبی با pH برابر با ۱۱ استفاده شد.

وی بیان کرد: آنالیز‌های طیف‌سنجی تبدیل فوریه فروسرخ (FTIR)، طیف‌سنجی مرئی-فرابنفش (UV-VIS)، کروماتوگرافی گازی جفت شده با طیف‌سنج جرمی (GC/MS)، کروماتوگرافی مایع جفت شده با طیف‌سنج جرمی (LC/MS) و آنالیز اندازه‌گیری اکسیژن مورد نیاز مواد آلی (COD) تجزیه کامل BB۴۱ را اثبات کردند و مکانیسم‌های پیشنهادی تجزیه رنگ موردنظر تعیین شد. برای بررسی میزان سمیت رنگ موردنظر قبل و بعد از تجزیه آزمون میگوی آب‌شور و جوانه‌زنی و رشد بذر گیاه تربچه انجام گرفت که نتایج نشان داد سمیت محلول بعد از تصفیه به‌طور قابل توجهی کاهش یافت در نتیجه، استفاده مجدد از پساب در صنعت و رهاسازی در محیط‌زیست مناسب است.

دکتری شیمی تجزیه دانشگاه کاشان عنوان کرد: در پژوهش دوم نیز نانوذرات تیتانیوم‌دی‌اکسید آلاییده شده با گوگرد، نیتروژن و کربن‌کوانتوم‌دات TiO۲/N,S,CQD با استفاده از ترکیب دو روش سل-ژل و هیدروترمال سنتز شد و کارآیی فتوکاتالیستی آن توسط تخریب رنگ Acid red ۸۸ تحت تابش نورمرئی مورد بررسی قرار گرفت که بازده تخریب آن ۷۷درصد بود و در مقایسه با TiO۲ خالص که ۲۳ درصد بوده افزایش قابل توجهی داشت.

مهرزاد مطرح کرد: عوامل مؤثر بر آزمایش مانند pH محیط، غلظت مورد استفاده از فتوکاتالیست و غلظت رنگ بهینه شد و چرخه تکرارپذیری آن نیز برای چهار تکرار پایداری نشان داد و در نهایت نانوذرات سنتز شده با استفاده از روش‌های XRD، XPS، FE-SEM و TEM شناسایی شدند.