نشریه محیط زیست طبیعی

بررسی کارآیی سیستم تصفیة تله‌ذره‌گیر (BTF) در حذف نانوذرات شیمیایی، سبز و یون ‌فلزی روی از آب

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه شیلات، دانشکدة منابع طبیعی، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران.

2 پژوهشگر پسا دکترا، گروه زیست‌شناسی، دانشگاه ساسکاچوان، کانادا.

10.22059/jne.2025.386115.2732

چکیده

با گسترش روزافزون آلودگی­ ها، توجه به حذف و کاهش ورود آلاینده ­ها به محیط با روش‌هایی مقرون به‌صرفه و کارآمد ضروری می­ نماید. یکی از منابع اصلی آلوده‌کنندة بوم­ سازگان آبی عناصر با فرم ­های مختلف هستند، که برخلاف ترکیبات آلی از طریق فرآیندهای شیمیایی یا زیستی در طبیعت تجزیه نمی‌شوند و به­ طور جدی شبکه ­های غذایی و نهایتاً سلامت انسان را تحت تأثیر قرار می­ دهند. یکی از این ذرات روی می‌باشد که با توجه به دامنة تحمل متفاوت آبزیان، با حضور در محیط آبی اثرات متفاوتی را القا می‌نماید. مطالعة حاضر به ­منظور حذف نانوذرة شیمیایی، سبز و یون فلز روی در دو غلظت 1/5و 2/5 میلی­گرم در لیتر با استفاده از سیستم تصفیة تله­ ذره‌گیر Bit Trap Filter انجام شد. نمونه‌برداری­ ها در یک بازة زمانی سه ساعته و هر بیست دقیقه یکبار صورت گرفت. بازدهی کاهش غلظت نانوذره شیمیایی، سبز و یون فلزی روی در غلظت اولیه 1/5 میلی­ گرم در لیتر به‌ترتیب 98 درصد، 98/67درصد و 98/67 به­ دست آمد. بازدهی کاهش غلظت نانوذره شیمیایی، سبز و یون فلزی روی در غلظت اولیه 2/5 میلی­ گرم در لیتر به ترتیب 98/40درصد، 99/20 درصد و 98/40درصد به­ دست آمد. مطالعة حاضر به­ خوبی نشان داد که نانوذره شیمیایی، سبز و یون فلزی روی را می­ توان با استفاده از سیستم تصفیة تله‌ذره‌گیر از محیط آبی حذف نمود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Investigating the effectiveness of a Bit Trap Filter (BTF) in removing chemical, green, and zinc ionic nanoparticles from water

نویسندگان [English]

  • Narges Rostamian 1
  • Arash Javanshir 1
  • Arash Salahinejad 2

1 Department of Fisheries, Faculty of Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran

2 Postdoctoral Researcher, Department of Biology, University of Saskatchewan, Canada.

چکیده [English]

With the increasing spread of pollution, it is essential to focus on removing and reducing the entry of pollutants into the environment using cost-effective and efficient methods. One of the main sources of pollution in aquatic ecosystems is elements in various forms, which, unlike organic compounds, do not decompose in nature through chemical or biological processes and severely affect food webs and ultimately human health. Zinc is one such particle, which, given the varying tolerance levels of aquatic organisms, induces different effects in the aquatic environment. This study aimed to remove chemical, green, and ionic zinc nanoparticles at two concentrations of 1.5 and 2.5 mg/L using a Bit Trap Filter system. Sampling was performed over three hours, every twenty minutes. The efficiency of reducing the concentration of chemical, green, and ionic zinc nanoparticles at an initial concentration of 1.5 mg/L was 98%, 98.67%, and 98.67%, respectively. The efficiency of reducing the concentration of chemical, green, and ionic zinc nanoparticles at an initial concentration of 2.5 mg/L was 98.40%, 99.20%, and 98.40%, respectively. This study demonstrated that chemical, green, and ionic zinc nanoparticles can be removed from the aquatic environment using a Bit Trap Filter system.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Bit Trap Filter
  • Green nanoparticles
  • Ionic metals
  • Nanoparticles
  • Zinc oxide
Bis, T., 2007. Risk Assessment Report on Zinc Environmental Part.
Bodar, C.W.M., 2007. Environmental risk limits for zinc.
Dawood, M.A., Alagawany, M., Sewilam, H., 2021. The role of zinc microelement in aquaculture: a review. Biological Trace Element Research, 1-13.
Erkkilä, A.T., Lichtenstein, A.H., Mozaffarian, D., Herrington, D.M., 2004. Fish intake is associated with a reduced progression of coronary artery atherosclerosis in postmenopausal women with coronary artery disease. The American Journal of Clinical Nutrition 80(3), 626-632.
Gad, N.S., 2009. Determination oF glutathione related enzymes and cholinesterase activities in Oreochromis niloticus and Clarias gariepinus as bioindicator for pollution in Lake Manzala. Global Veterinaria 3(1), 37-44.
Jafarzadeh, N., 2017. Feasibility of gradual removal of malathion and diazinon agricultural toxins in sediment trap structure. Master's thesis. University oF Tehran. (In Persian)
Javanshir, A., Rezaei, K., Darvishi, P., 2016. Studying the reduction of soluble arsenic using sediment trap and BIODROF Biologic Dry Oxygen Filter structure. The 4th Iranian Natural Resources Research Conference focusing on fisheries and aquatic ecosystems. (In Persian)
Javanshir, A., 2023. Treatment of industrial wastewater of alcohol factories using a particle trap system and their potential for aquaculture using Daphnia (Daphnia pulex) and Zebrafish (Danio rerio) as model bioindicators.Journal oF Aquatic Biology 11(4), 338-353
Jyoti, D., Sinha, R., Faggio, C., 2022. Advances in biological methods for the sequestration of heavy metals from water bodies: A review. Environmental Toxicology and Pharmacology 94, 103927.
Li, L., He, Y., Song, K., Xie, F., Li, H., Sun, F., 2021. Derivation of water quality criteria of zinc to protect aquatic life in Taihu Lake and the associated risk assessment. Journal of Environmental Management 296, 113175
Rezaei, K., Javanshir, A., 2015. Reducing the amount oF nitrate and phosphate in the effluent of fish breeding ponds by the Biodrof system. International Conference on Environment and Natural Resources. (In Persian)
Salimzadeh, K.H., 2021. Studying the efficiency oF the Biodrof system in purifying the incoming water from muddy rivers to fish breeding ponds. Master's thesis. University oF Tehran. (In Persian)
Saravanan, A., Kumar, P. S., Jeevanantham, S., Karishma, S., Tajsabreen, B., Yaashikaa, P.R., Reshma, B., 2021. Effective water/wastewater treatment methodologies for toxic pollutants removal: Processes and applications towards sustainable development. Chemosphere 280, 130595.
Shahjahan, M., Taslima, K., Rahman, M.S., Al-Emran, M., Alam, S.I., Faggio, C., 2022. Effects of heavy metals on fish physiology–a review. Chemosphere 300, 134519.
Sharma, M., Kant, R., Sharma, A.K., & Sharma, A.K., 2024. Exploring the impact of heavy metals toxicity in the aquatic ecosystem. International Journal of Energy and Water Resources pp. 1-14.
Tariq, A., & Mushtaq, A. (2023). Untreated wastewater reasons and causes: A review of most affected areas and cities. International Journal of Chemical and Biochemical Sciences 23(1), 121-143.
Wu, X., Jeong, C. B., Huang, W., Ip, J. C. H., Guo, J., Lai, K. P., Mo, J., 2024. Environmental occurrence, biological effects, and health implications of zinc pyrithione: A review. Marine Pollution Bulletin 203, 116466.
Yi, Y., Yang, Z., Zhang, S., 2011. Ecological risk assessment oF heavy metals in sediment and human health risk assessment of heavy metals in fishes in the middle and lower reaches of the Yangtze River basin. Environmental Pollution 159(10), 2575-2585.
Zeitoun, M.M., Mehana, E.E., 2014. Impact oF water pollution with heavy metals on fish health: overview and updates. Global Veterinaria 12(2), 219-231.
نشریه محیط زیست طبیعی
دوره 77، شماره 4
اسفند 1403
صفحه 613-620