fa بررسی کارایی فرآیند سونونانوکاتالیستی با استفاده از نانو ذرات دی‌اکسید تیتانیوم در حذف آنتی بیوتیک اریترومایسین و مترونیدازول از محیط های آبی بهداشت محیط زیست Environmental Health پژوهشي-کامل Research(Original) <p dir="RTL"><span style="letter-spacing:-.1pt;"><span style="color:black;"><span style="font-family:b koodak;">سابقه</span></span></span><span style="letter-spacing:-.1pt;"><span style="color:black;"><span style="font-family:b koodak;"> و هدف:</span></span></span> <span style="letter-spacing:-.1pt;"><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;">آنتی</span></span></span><span style="font-family:b zar;">‌<span style="letter-spacing:-.1pt;"><span style="color:black;">بیوتیک</span></span>‌<span style="letter-spacing:-.1pt;"><span style="color:black;">ها غیر قابل تجزیه بیولوژیکی می</span></span>‌<span style="letter-spacing:-.1pt;"><span style="color:black;">باشند و نمی</span></span>‌<span style="letter-spacing:-.1pt;"><span style="color:black;">توانند به</span></span>‌<span style="letter-spacing:-.1pt;"><span style="color:black;">طور موثر بوسیله تصفیه متداول فاضلاب حذف شوند. و به دلیل اثرات سوء مختلف به یکی از نگرانی</span></span>‌<span style="letter-spacing:-.1pt;"><span style="color:black;">های مهم بشری تبدیل شده</span></span>‌<span style="letter-spacing:-.1pt;"><span style="color:black;">اند که از آن جمله می</span></span>‌<span style="letter-spacing:-.1pt;"><span style="color:black;">توان به اریترومایسین و مترونیدازول اشاره نمود. هدف از این مطالعه بررسی کارایی نانو ذره دی</span></span>‌<span style="letter-spacing:-.1pt;"><span style="color:black;">اکسید</span></span>‌<span style="letter-spacing:-.1pt;"><span style="color:black;">تیتانیوم درحذف آنتی</span></span>‌<span style="letter-spacing:-.1pt;"><span style="color:black;">بیوتیک اریترومایسین و مترونیدازول بر اساس طراحی به روش سطح- پاسخ می</span></span>‌<span style="letter-spacing:-.1pt;"><span style="color:black;">باشد.</span></span></span><br> <span style="letter-spacing:-.1pt;"><span style="color:black;"><span style="font-family:b koodak;">مواد و روش</span></span></span><span style="letter-spacing:-.1pt;"><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;">‌</span></span></span><span style="letter-spacing:-.1pt;"><span style="color:black;"><span style="font-family:b koodak;">ها:</span></span></span><span style="letter-spacing:-.1pt;"><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;"> اثر متغیرهای مستقل از جمله </span></span></span><span dir="LTR" style="letter-spacing:-.1pt;"><span style="color:black;"><span style="font-size:10.0pt;">pH</span></span></span><span style="letter-spacing:-.1pt;"><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;"> محلول،</span></span></span><span style="font-family:b zar;">‌<span style="letter-spacing:-.1pt;"><span style="color:black;"> دوز نانو ذرات</span></span>‌<span style="letter-spacing:-.1pt;"><span style="color:black;">، زمان تماس و غلظت اولیه اریترومایسین و مترونیدازول بر عملکرد پاسخ(راندمان حذف اریترومایسین و مترونیدازول) با روش سطح پاسخ بر مبنای طراحی باکس بنکن </span></span></span><span dir="LTR" style="letter-spacing:-.1pt;"><span style="color:black;"><span style="font-size:10.0pt;">(Box- Behnken)</span></span></span><span style="letter-spacing:-.1pt;"><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;"> مورد ارزیابی قرار گرفت.</span></span></span><span style="font-family:b zar;"> <span style="letter-spacing:-.1pt;"><span style="color:black;">از آنالیز واریانس (</span></span></span><span dir="LTR" style="letter-spacing:-.1pt;"><span style="color:black;"><span style="font-size:10.0pt;">ANOVA</span></span></span><span style="letter-spacing:-.1pt;"><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;">)</span></span></span><span style="font-family:b zar;"> ‌<span style="letter-spacing:-.1pt;"><span style="color:black;">،به عنوان روش آماری آنالیز پاسخ</span></span>‌<span style="letter-spacing:-.1pt;"><span style="color:black;">ها استفاده شد.</span></span> ‌<span style="letter-spacing:-.1pt;"><span style="color:black;">تمامی آزمایش</span></span>‌<span style="letter-spacing:-.1pt;"><span style="color:black;">ها در حضور فرکانس امواج صوتی 35 کیلو هرتز انجام گردید.</span></span></span><br> <span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="color:black;"><span style="font-family:b koodak;">یافته</span></span></span><span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;">‌</span></span></span><span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="color:black;"><span style="font-family:b koodak;">ها:</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;"> شرایط بهینه حذف براساس آنالیز واریانس و مدل مناسب به دست آمده برای متغیرهای </span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-size:10.0pt;">pH</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;">، دوز نانو ذرات دی</span></span><span style="font-family:b zar;">‌<span style="color:black;">اکسید</span>‌<span style="color:black;">تیتانیوم، زمان تماس و غلظت اولیه آنتی</span>‌<span style="color:black;">بیوتیک برای اریترومایسین و مترونیدازول به ترتیب در حدود </span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;">3</span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;">،</span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-size:10.0pt;">g/l</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;">4/0 </span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-size:10.0pt;">min</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;">8/89 ،</span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-size:10.0pt;">mg/l </span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;">50 و 3، </span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-size:10.0pt;">g/l</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;">4/0،</span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-size:10.0pt;">min</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;">5/85 ،</span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-size:10.0pt;">mg/l </span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;">50 حاصل شد.تحت این شرایط راندمان حذف </span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-size:10.0pt;">COD</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;"> اریترومایسین 5/98درصد و مترونیدازول 4/99 درصد به دست آمد.</span></span><br> <span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="color:black;"><span style="font-family:b koodak;">استنتاج: </span></span></span><span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;">نتایج حاصل از آنالیز داده</span></span></span><span style="font-family:b zar;">‌<span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="color:black;">ها نشان داد که فرآیند سونوکاتالیستی در حضور نانو ذرات دی</span></span>‌<span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="color:black;">اکسید</span></span>‌<span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="color:black;">تیتانیوم سبب تسریع میزان حذف </span></span></span><span dir="LTR" style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="color:black;"><span style="font-size:10.0pt;">COD</span></span></span><span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="color:black;"><span style="font-family:b zar;"> اریترومایسین و مترونیدازول می</span></span></span><span style="font-family:b zar;">‌<span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="color:black;">شود.</span></span></span></p> <p align="right" dir="RTL"><strong>Background and purpose:</strong> Antibiotics are non-biodegradable and wastewater treatment processes are not fully effective in their removal. Therefore, presence of some antibiotics such as erythromycin and metronidazole in environment has become a major concern in recent years. The aim of this study was to evaluate TiO₂ nano-particles for removal of these two antibiotics from aqueous solution based on the response surface methodology (RSM).<br> <strong>Materials and methods:</strong> Effect of independent variables including pH, catalyst dose, contact time, and initial concentrations of erythromycin and metronidazole on the removal efficiency of these antibiotics were evaluated using RSM based on Box-Behnken design. All experiments were performed under ultrasonic irradiation in ultrasonic bath at a frequency of 35 kHz.<br> <strong>Results:</strong> According to ANOVA analysis and the model proposed, the optimum condition of pH, nano-particle concentration, reaction time and initial concentration of antibiotics for removal of erythromycin and metronidazole were 3, 0.4 g/l, 89.8 min, and 50.0 mg/l for erythromycin and 3, 0.4 g/l, 85.5 min, and 50.0mg/l for metronidazole. Under these conditions, efficiency of COD removal in erythromycin and metronidazole was 98.5% and 99.4 %, respectively.<br> <strong>Conclusion:</strong> In current study, sono-catalytic process was accelerated in the presence of TiO₂ nano-particle and enhanced the removal of erythromycin and metronidazole.<br> &nbsp;</p> ‌روش طراحی سطح-‌پاسخ,فرایند سونونانوکاتالیستی, نانو ذرات دی‌اکسید‌تیتانیوم,‌آنتی‌بیوتیک اریترومایسین,آنتی‌بیوتیک مترونیدازول response surface methodology, sono-nanocatalytic, TiO2 nano-particle, erythromycin, metronidazole 140 154 http://jmums.mazums.ac.ir/browse.php?a_code=A-11-7878-1&slc_lang=fa&sid=1 Hossein Kamani حسین کمانی Hossein_kamani@yahoo.com 100319475328460079442 100319475328460079442 No . استاد،مرکز تحقیقات ارتقاسلامت،دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی زاهدان، زاهدان،ایران Edris Bazrafshan ادریس بذرافشان ed-bazrafshan@yahoo.com 100319475328460079443 100319475328460079443 No . استاد،مرکز تحقیقات ارتقاسلامت،دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی زاهدان، زاهدان،ایران Seyed Davoud Ashrafi سید داود اشرفی 100319475328460079444 100319475328460079444 No استادیار ، مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی گیلان ، رشت، ایران Fateme Sancholi فاطمه سنچولی fatemesancholi70@gmail.com 100319475328460079445 100319475328460079445 No دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی بهداشت محیط،مرکزتحقیقات ارتقاسلامت،دانشکده بهداشت،دانشگاه علوم پزشکی زاهدان، زاهدان،ایران