Identification and determination of selected hormones and pharmaceuticals in municipal wastewater treatment plant effluent, soil, and crops

Environmental Sciences Pub Date : 2021-08-24 DOI:10.52547/ENVS.2021.1074

ندا میری کرم, امیر سالمی, مریم وثوق

{"title":"Identification and determination of selected hormones and pharmaceuticals in municipal wastewater treatment plant effluent, soil, and crops","authors":"ندا میری کرم, امیر سالمی, مریم وثوق","doi":"10.52547/ENVS.2021.1074","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"سابقه و هدف: داروها، محصولات مراقبت شخصی و هورمون‌های استروییدی از آلاینده‌های نوظهوری محسوب می‌شوند که منشا اصلی تولید آن‌ها جوامع انسانی است. تصفیه‌خانه‌های فاضلاب شهری، نقش بسیار موثری در کاهش و حذف این دسته از آلاینده‌ها دارند، با این حال، حذف کامل این ترکیبات معمولا ممکن نمی‌شود و مقداری از این آلاینده‌ها از طریق جریان فاضلاب تصفیه شده (و همچنین لجن باقی مانده) وارد محیط می‌شود. با توجه به کاربرد فاضلاب تصفیه شده در آبیاری مزارع و باغات، احتمال انتقال آلاینده‌ها به خاک، محصولات زراعی و آب‌های زیرزمینی وجود دارد. از آنجایی که تاثیر منفی حضور این آلاینده‌ها در غلظت‌های بسیار کم نیز قابل مشاهده است، شناسایی و تعیین مقدار آن‌ها ضروری است. مواد و روش‌ها: در این پژوهش، کانال انتقال تصفیه‌خانه جنوب تهران (فاضلاب خام، فاضلاب تصفیه شده)، خاک مزارع و محصولات زراعی از جنبه حضور و مقدار آلاینده‌های آلی نوظهور، از دسته داروها و هورمون‌های استروییدی مورد بررسی قرار گرفته است. چهار نوبت نمونه‌برداری از فاضلاب تصفیه شده در نقاط مختلف انجام شد. آنالیز کیفی به منظور شناسایی و انتخاب آلاینده‌های هدف به انجام رسید. سپس، مهم‌ترین معیارهای تضمین و کنترل کیفیت در بخش میدانی و آزمایشگاهی مورد مطالعه عملی قرار گفتند تا داده‌های ایجاد شده از بالاترین سطح کیفیت ممکن برخوردار باشند.. هر نمونه برای هر دسته آلاینده به صورت جداگانه آماده سازی و استخراج (استخراج فاز جامد و استخراج با حلال تحت التراسونیک) شده و در نهایت با دستگاه کروماتوگرافی مایع-طیف‌سنج جرمی آنالیز شدند. نتایج و بحث: نمونه‌برداری از محیط‌های فاضلاب خام، فاضلاب تصفیه شده، خاک و محصول زراعی آبیاری شده با فاضلاب تصفیه شده و آنالیز این نمونه‌ها به انجام رسید. دو داروی استامینوفن و سولفامتوکسازول و چهار هورمون استروییدی اکویلین، استرون، استریول و اتینیل استرادیول، به عنوان آلاینده هدف و مهم‌ترین و مستمرترین آن‌ها انتخاب شدند. هر شش آنالیت در نمونه فاضلاب خام و در یک نمونه فاضلاب تصفیه شده شناسایی شدند. در نمونه دیگر فاضلاب تصفیه شده سه هورمون اکویلین، استرون و اتییل استرادیول یافت نشد. در نمونه خاک فقط هورمون استرون و در نمونه گیاهی (گندم) همه آنالیت ها به جز اتنیل استرادیول دیده شدند. نتیجه‌گیری: تمام آلاینده‌ها در فاضلاب خام و تصفیه شده (خروجی تصفیه خانه) مشاهده شدند و نقش بسیار مثبت تصفیه‌خانه در کاهش غلظت ملاحظه شد. از سوی دیگر تغییرات غلظت آلاینده‌ها در طول مسیر کانال مشخص شد. همچنین، این نتیجه به دست آمد که آلاینده‌های هدف برخلاف تمایل به جذب توسط گیاهان، توسط ذرات خاک جذب سطحی نمی‌شوند. بنابراین، ورود آب آلوده به خاک زراعی، آلودگی محصولات و نفوذ به آب زیرزمینی را در پی خواهد داشت. حضور و مقدار آلاینده‌های مورد بررسی در کانال انتقال فاضلاب تصفیه شده، به شدت وابسته به زمان و مکان است. در واقع، اختلاط و ترقیق و ورود منابع جدید آلودگی در مسیر کانال، سبب تغییرات معنی‌دار در غلظت و نوع آلاینده‌های مشاهده شده در نمونه‌ها می‌شود.","PeriodicalId":11919,"journal":{"name":"Environmental Sciences","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2021-08-24","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Environmental Sciences","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.52547/ENVS.2021.1074","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}

引用次数: 0

Abstract

سابقه و هدف: داروها، محصولات مراقبت شخصی و هورمون‌های استروییدی از آلاینده‌های نوظهوری محسوب می‌شوند که منشا اصلی تولید آن‌ها جوامع انسانی است. تصفیه‌خانه‌های فاضلاب شهری، نقش بسیار موثری در کاهش و حذف این دسته از آلاینده‌ها دارند، با این حال، حذف کامل این ترکیبات معمولا ممکن نمی‌شود و مقداری از این آلاینده‌ها از طریق جریان فاضلاب تصفیه شده (و همچنین لجن باقی مانده) وارد محیط می‌شود. با توجه به کاربرد فاضلاب تصفیه شده در آبیاری مزارع و باغات، احتمال انتقال آلاینده‌ها به خاک، محصولات زراعی و آب‌های زیرزمینی وجود دارد. از آنجایی که تاثیر منفی حضور این آلاینده‌ها در غلظت‌های بسیار کم نیز قابل مشاهده است، شناسایی و تعیین مقدار آن‌ها ضروری است. مواد و روش‌ها: در این پژوهش، کانال انتقال تصفیه‌خانه جنوب تهران (فاضلاب خام، فاضلاب تصفیه شده)، خاک مزارع و محصولات زراعی از جنبه حضور و مقدار آلاینده‌های آلی نوظهور، از دسته داروها و هورمون‌های استروییدی مورد بررسی قرار گرفته است. چهار نوبت نمونه‌برداری از فاضلاب تصفیه شده در نقاط مختلف انجام شد. آنالیز کیفی به منظور شناسایی و انتخاب آلاینده‌های هدف به انجام رسید. سپس، مهم‌ترین معیارهای تضمین و کنترل کیفیت در بخش میدانی و آزمایشگاهی مورد مطالعه عملی قرار گفتند تا داده‌های ایجاد شده از بالاترین سطح کیفیت ممکن برخوردار باشند.. هر نمونه برای هر دسته آلاینده به صورت جداگانه آماده سازی و استخراج (استخراج فاز جامد و استخراج با حلال تحت التراسونیک) شده و در نهایت با دستگاه کروماتوگرافی مایع-طیف‌سنج جرمی آنالیز شدند. نتایج و بحث: نمونه‌برداری از محیط‌های فاضلاب خام، فاضلاب تصفیه شده، خاک و محصول زراعی آبیاری شده با فاضلاب تصفیه شده و آنالیز این نمونه‌ها به انجام رسید. دو داروی استامینوفن و سولفامتوکسازول و چهار هورمون استروییدی اکویلین، استرون، استریول و اتینیل استرادیول، به عنوان آلاینده هدف و مهم‌ترین و مستمرترین آن‌ها انتخاب شدند. هر شش آنالیت در نمونه فاضلاب خام و در یک نمونه فاضلاب تصفیه شده شناسایی شدند. در نمونه دیگر فاضلاب تصفیه شده سه هورمون اکویلین، استرون و اتییل استرادیول یافت نشد. در نمونه خاک فقط هورمون استرون و در نمونه گیاهی (گندم) همه آنالیت ها به جز اتنیل استرادیول دیده شدند. نتیجه‌گیری: تمام آلاینده‌ها در فاضلاب خام و تصفیه شده (خروجی تصفیه خانه) مشاهده شدند و نقش بسیار مثبت تصفیه‌خانه در کاهش غلظت ملاحظه شد. از سوی دیگر تغییرات غلظت آلاینده‌ها در طول مسیر کانال مشخص شد. همچنین، این نتیجه به دست آمد که آلاینده‌های هدف برخلاف تمایل به جذب توسط گیاهان، توسط ذرات خاک جذب سطحی نمی‌شوند. بنابراین، ورود آب آلوده به خاک زراعی، آلودگی محصولات و نفوذ به آب زیرزمینی را در پی خواهد داشت. حضور و مقدار آلاینده‌های مورد بررسی در کانال انتقال فاضلاب تصفیه شده، به شدت وابسته به زمان و مکان است. در واقع، اختلاط و ترقیق و ورود منابع جدید آلودگی در مسیر کانال، سبب تغییرات معنی‌دار در غلظت و نوع آلاینده‌های مشاهده شده در نمونه‌ها می‌شود.

查看原文