دستاورد برتر متوسطه 2 فرزانگان 1 فلسطین

در نهمین جشنواره پروژه های دانش آموزی تبیان

پژوهشگران جوان متوسطه 2 فرزانگان 1 فلسطین به مدیریت سرکار خانم مرضیه فخر در نهمین دوره جشنواره پروژه‌های دانش آموزی تبیان حضور داشتند.

پروژه ی استفاده از گلیکوکالیکس باکتری در جذب فلزات سنگین از این مدرسه جزء برترین سمینارهای این دوره از جشنواره شد. نگار تیموری و زهرا میراحمدی پژوهشگران عزیزی هستند که این پروژه را با راهنمایی سرکار خانم فاطمه ندائی انجام داده اند. در زیر خلاصه ای از این پژوهش ارایه می گردد.

بیان مساله:

فلزات سنگین با ورود به محیط، مشکلاتی را به وجود می آورند و ضمن اینکه بازگشت دوباره آن ها به صنعت حایز اهمیت است. چون میزان آن ها در معادن بسیار کم است. پس باید به گونه ای از ورود این مواد به محیط جلوگیری کنیم اکنون به مشکلات هر عنصر می پردازیم. میزان جذب کادمیوم در مواد غذایی، ناشی از نحوه تغذیه جانوران است. کلیه و کبد محل مناسبی جهت تمرکز کادمیوم می‌باشند، صدف‌ های دریایی نیز از تجمع بالایی از کادمیوم برخوردارند. جذب کادمیوم از طریق پوست بسیار محدود است. نیمه عمر بیولوژیک(biologic) کادمیوم در انسان، در بافت‌های نرم و استخوان، ده تا سی سال می‌باشد. سرب به دو روش وارد بدن انسان و حیوانات می‌شود و در آن ها مسمومیت ایجاد می‌کند؛ یکی از طریق ورود به زنجیره غذایی از راه تغذیه از عناصر این زنجیره و دیگری از طریق تنفس هوای آلوده به سرب.

از طریق تغذیه، غلظت هایی از سرب که وارد بدن انسان و جانداران می‌شود بیشترین میزان در کبد و پس از آن در آبشش، کلیه و خوشبختانه کمترین آن در عضله تجمع می‌یابد. مقادیر کم نیکل برای تولید سلول‌های قرمز خون در بدن انسان نیاز می‌باشد، هر چند در مقادیر بالا تا حدودی می‌تواند سمی باشد. به نظر می‌رسد نیکل در کوتاه مدت مشکلاتی ایجاد نمی کند اما در طولانی مدت می‌تواند باعث کاهش وزن بدن، صدماتی به قلب، کبد، تحریک و حساسیت بالا شود. جیوه از جمله فلزات سنگینی است که در پساب کارخانه ها وجود دارد و وارد آب های آزاد می شود. ماهی ها از آن آب تغذیه کرده و جیوه در بدنشان ذخیره می شود. انسان ها  با خوردن آن ماهی ها جیوه را به بدن خود منتقل می کنند و ذخیره جیوه در کبد انسان موجب فلج شدن و در نهایت مرگ می شود.

ما با این کار می توانیم از ورود فلزات سنگین به آب های آزاد جلوگیری کنیم وکارخانه ها را به سبب ارزان بودن آن تشویق به استفاده کنیم. این گونه می توانیم آب سالم بنوشیم و با بازیافت فلزات سنگین مواد تجدید ناپذیر را برای نسل های بعد ذخیره کنیم.

اهمیت و ضرورت انجام طرح:

فلزات سنگین از جمله رایج ترین آلاینده هایی هستند که معمولاً در غلظت بالا در  فاضلاب صنایع یافت می شوند و موجب آسیب  به محیط های آبی و به مخاطره افتادن سلامت انسان می شوند. به عنوان مثال، فلز نیکل موجب بیماری هایی همچون برونشیت و سرطان می شود. یکی دیگر از مشکلات فلزت سنگین عدم متابولیزه شدن آن ها است. فلزات سنگین سال های زیاد در بدن انسان باقی می مانند و در عضلات، بافت های چربی و کبد ذخیره می شوند. در سال های اخیر روش های زیادی برای حذف فلزات سنگین از فاضلاب صنعتی توسعه یافته است. که مهم ترین آن ها شامل: کواگولاسیون / فولوکاسیون - ترسیب شیمیایی-اکسیداسیون - اسمز معکوس – الکترودیالیز - فرایند های الکتروشیمیایی و استفاده از جاذب های شیمیایی می باشد.

مهم ترین روش شیمیایی حذف فلزات سنگین شامل استخراج با EDTA ( اتیلن دی آمین تترا استیک اسید ) و سپس تصفیه اسیدی است. روش های شیمیایی باعث می شوند مواد شیمیایی وارد آب های آزاد شوند که این باعث به مخاطره افتادن محیط های آبی و زندگی جانداران می شود. به این منظور این پروژه سعی دارد با استفاده از روش های بیولوژیک، که آسیبی یه محیط زیست نمی رسانند این فلزات سنگین را حذف کند. روش ما هزینه کمی دارد و نیازی به وسایل پیشرفته ندارد.

اهداف ویژه( جزئی، اختصاصی):

1-آشنایی با ساختار گلیکوکالیکس باکتری

2-آشنایی با جداسازی گلیکوکالیکس باکتری

3-آشنایی یا روش های تصفیه شیمیایی

اهداف کاربردی:

1-کمک به پاکسازی آب های سطحی

2-جایگزین کردن روش های بیولوژیک به جای روش های شیمیایی در تصفیه ی پساب کارخانه ها

3-صرفه  جویی در هزینه ی تصفیه پساب کارخانه ها

برای آگاهی بیشتر اینجا کلیک کنید تا اطلاعات بیشتری کسب کنید. دانلود

بخش پژوهش های دانش آموزی تبیان - تهیه سارا خرّمی نژاد

تنظیم: نسرین صادقی