الفعالية الميكروبية لأنابيب مياه الشرب البلاستيكية المطلية بالفضة النانوية

الباحث

زينا حسين علي إبراهيم

المشرف

علاء حسين وادي الفتلاوي

الجامعة

جامعة بابل

الكلية / القسم

الهندسة / الهندسة البيئية

الشهادة

ماجستير

السنة

2023

لغة الرسالة

انكليزي

الكلمات المفتاحية

Silver nanoparticles;PVC pipes;Drinking water;Microbial activity

يعد تلوث المياه بالعوامل الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية ظاهرة حتمية تتطلب تقنية معينة للسيطرة على هذا التلوث. ان مياه الشرب التي تمر عبر شبكة توزيع المياه قد تكون معرضة لخطر التلوث بسبب تصدع الأنابيب أو عمليات إصلاحها أو توصيلها او البناء. في هذه الدراسة، تم استخدام طريقة حديثة، وهي طلاء أنابيب مياه الشرب البلدية جزئيًا بجسيمات الفضة النانوية (AgNPs) تم تحضير جسيمات الفضة النانوية بطريقة التوليف الاخضر من المستخلص المائي لأوراق نبات ( Azadirachta indica )، تم تشخيص جسيمات الفضة النانوية بواسطة الطيف المرئي فوق البنفسجي (UV-Vis) طيف فورييه للأشعة تحت الحمراء (FTIR) ، حيود الأشعة السينية (XRD) ،الانبعاث الميداني - المسح المجهري الإلكتروني (FE-SEM) والمجهر الإلكتروني للإرسال (TEM) تم تقسيم أربعة انابيب PVC (طول 3 م وقطر 2.54 سم) إلى أطوال 30 و 50 سم. تم طلاء نصف العدد من هذه الانابيب بجسيمات الفضة النانوية باستخدام طريقة التلدين بتيار الهواء الساخن، وتم تشخيصها باستخدام تقنيات XRD s FE-SEM تم تهيئة أربعة أنظمة إعداد تجريبية لمحاكاة طريقة ضخ المياه في أنظمة التوزيع التقليدية. تم اختبار الفعالية المضادة للبكتيريا ضد الإشريكية القولونية 25922 (E. coli) ATCC والزائفة الزنجارية 27853 aeruginosa) ATCC .2 ) ، ففي حالة اختبار الإشريكية القولونية ، عند مرور الماء الملوث بالبكتريا عبر الأنابيب بطول 30 سم ، وصل معدل التثبيط إلى 100/ عند تركيز 125 جزء في المليون بعد 15 دقيقة ، بينما عند التركيز 250 جزء في المليون ، وصل معدل التثبيط إلى 100/ بعد 10 دقائق. في حالة الأنابيب بطول 50 سم فقد بلغ معدل التثبيط 100/ بتركيز 5 جزء في المليون بعد 20 دقيقة، بينما عند التركيز 250 جزء في المليون وصل معدل التثبيط إلى 0 بعد 15 دقيقة. Lal بالنسبة لبكتريا الزائفة الزنجارية، فعند مرور الماء عبر الأنابيب بطول 30 سم وصل معدل التثبيط إلى 99.65/ بتركيز 125 جزء في المليون بعد 20 دقيقة و 100/ بتركيز 250 جزء في المليون بعد 10 دقائق. عند الانابيب ذات طول 50 cas وصل معدل التثبيط 98.69 عند 125 جزء في المليون بعد 20 دقيقة، بينما عند 250 جزء في المليون وصل معدل التثبيط إلى 100/ بعد 15 دقيقة. تم مطابقة نتائج محتوى الفضة (Ag) في الماء المار عبر الأنابيب المطلية باستخدام مطيافية الامتصاص الذري (AAS) لتتوافق مع معايير US-EPA ومنظمة الصحة العالمية. تم اختبار تأثير السمية الخلوية ل AgNPs على خلايا الدم البيضاء ،(WBCs) وأظهرت النتائج التي تم الحصول عليها أنه لا توجد فروق ذات دلالة إحصائية (P<0.05) بين المجموعة المختبرة والمجموعة الضابطة في أوقات التعرض المختلفة مع كلا النوعين من طرق التعرضء عندما تم حساب معدل التثبيط، حيث بلغت اعلى قيمة تثبيط 2.68/ عند تركيز AgNPs البالغ 250 جزء في المليون في حالة التعرض المباشر. من نتائج اختبارات التوافق الدموي ل و712ع, مع كرات الدم الحمراء بتركيزات مختلفة من AgNPs وأوقات مختلفة ، لوحظ انه AgNPs لم تتسبب في انحلال دم معنوي (PS0.05) في عينات spall حيث كان أعلى معدل لانحلال الدم 11.78 في تركيز AgNPs البالغ 250 جزء في المليون في كلا النوعين من التعرض دون فروق ذات دلالة إحصائية.

Water pollution by physical, chemical and biologicals’ factors is an inevitable phenomenon that requires a certain technology to control such pollution. Drinking water passing through the water distribution network may be at risk of contamination due to pipes crack, repair, pipes connection or construction. In this study, a recent modern methods was used, that is the coating of municipal drinking water pipes partially with silver nanoparticles (AgNPs). AgNPs were prepared by the green synthesis methods from the aqueous extract of leaves of the Azadirachta indica plant. AgNPs were characterized to ascertain the nature of the generated particles by the Ultraviolet–Visible (UV-Vis) spectrum, Fourier Transform Infrared (FTIR) spectrum, X-Ray Diffraction (XRD), Field Emission–Scanning Electron Microscopy (FE- SEM) and Transmission Electron Microscopy (TEM). Four PVC water pipes (3 m in length, 2.54 cm in diameter) were partitioned each into lengths of 30 and 50 cm. Half number of the pipes were coated with silver nanoparticles using the hot air current annealing methods and characterized by using FE- SEM and XRD techniques. Four experimental setup systems were configured to simulate the methods of pumping water through traditional distribution systems. The antibacterial activity against Escherichia coli (E. coli) and Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa) was tested. In the case of E. coli testing, when the water was passed through the pipes of 30 cm, the inhibition rate reached 100% with a concentration of 125 ppm after 15 minutes, while at concentration of 250 ppm, the inhibition rate reached 100% after 10 minutes. In the case of a 50 cm pipe length, the inhibition rate reached 100% at a concentration of 125 ppm at 20 minutes, while at a concentration of 250 ppm, the inhibition rate reached 100% after 15 minutes. As for P. aeruginosa, when the water was passed through the pipes of 30 cm, the inhibition rate reached 99.65% with a concentration of 125 ppm after 20 minutes, and 100% at a concentration of 250 ppm after 10 minutes. Also when the length is 50 cm, the inhibition rate reached 98.69% at 125 ppm after 20 minutes, while at 250 ppm, the inhibition rate reached 100% after 15 minutes. The results of silver content in water passing through the coated pipes measured by using Atomic Absorption Spectroscopy (AAS) complied with the EPA (822-F18-001) and WHO (FWC-WSH-15.02) standards. The cytotoxicity effect of AgNPs on white blood cells (WBCs) was tested, and the obtained results have shown that there were no significant differences (P≤0.05) between the tested and control group at the different exposure times with both types of exposure manners, when the inhibition rate was calculated, the highest value was 2.68% in AgNPs concentration of 250 ppm in the case of direct exposure. From the results of the hemocompatibility test of AgNPs with red blood cells (RBCs) at different concentrations of AgNPs and different times, it was observed that AgNPs did not cause significant (P≤0.05) hemolysis in the exposed blood samples where the highest hemolysis rate was 1.78% in AgNPs concentration of 250 ppm at both types of exposure without significant differences.

طلب نسخة من الملف

الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.

الاسم

رقم الهاتف

البريد الإلكتروني

الغرض من الطلب (اختياري)

إرسال الطلب