fa حذف باکتری‌های اشرشیاکلی و استافیلوکوکوس اورئوس از آب آلوده به‌روش الکترولیز با الکترودهای آلومینیم- آهن مقاله اصیل Original Article <p dir="RTL" style="margin-top:.25in;text-align:justify;text-justify:kashida;text-kashida:0%;direction:rtl;unicode-bidi:embed;"><span style="font-family:yekanyw;"><strong><span style="font-size:10.0pt;">زمینه و هدف:</span></strong> <span style="font-size:10.0pt;">گندزدایی آب به روش الکترولیز در سال‌های اخیر رو به گسترش است. هدف از انجام این پژوهش بررسی حذف باکتری‌های اشرشیاکلی و استافیلوکوکوس اورئوس به روش الکترولیز با الکترود آلومینیم- آهن به حالت تک قطبی موازی از آب آشامیدنی بود.</span></span></p> <p dir="RTL" style="text-align:justify;direction:rtl;unicode-bidi:embed;"><span style="font-family:yekanyw;"><strong><span style="font-size:10.0pt;">روش بررسی: </span></strong><span style="font-size:10.0pt;">مطالعه به‌صورت تجربی در خرداد ماه ۱۳۹۵ در آزمایشگاه میکروبیولوژی دانشگاه علوم پزشکی ایران انجام گردید. نمونه‌های آب آلوده با افزودن ۱۰^۳، ۱۰^۴ و ۱۰^۵ عدد باکتری اشرشیاکلی و استافیلوکوکوس اورئوس در میلی‌لیتر آب آشامیدنی تهیه گردید. متغیرهای مستقل فرآیند شامل سویه‌های باکتریایی اشرشیاکلی و استافیلوکوکوس اورئوس با غلظت‌های مختلف باکتریایی ۱۰^۳، ۱۰^۴ و ۱۰^۵ عدد در میلی‌لیتر (</span><span dir="LTR"><span style="font-size:8.0pt;">pH</span></span><span style="font-size:10.0pt;"> اولیه (۷، ۸ و ۹)، زمان واکنش (۵، ۱۰، ۱۵، ۲۰ و ۲۵ دقیقه)، فاصله بین الکترودها (۱، ۲ و </span><span dir="LTR"><span style="font-size:8.0pt;">cm</span></span><span style="font-size:10.0pt;"> ۳) و چگالی جریان (۰/۸۳، ۱/۶۷ و </span><span dir="LTR"><span style="font-size:8.0pt;">mA/cm<span style="font-size:10px;"><span style="font-family:tahoma;">²</span></span></span></span><span style="font-size:10.0pt;"><span style="font-size:10px;"> </span>۳/۳) جهت تعیین شرایط بهینه بررسی شد.&nbsp; </span></span></p> <p dir="RTL" style="text-align:justify;direction:rtl;unicode-bidi:embed;"><span style="font-family:yekanyw;"><strong><span style="font-size:10.0pt;">یافته‌ها:</span></strong> <span style="font-size:10.0pt;">نتایج نشان می‌دهد که در شرایط بهینه با افزایش </span><span dir="LTR"><span style="font-size:8.0pt;">pH</span></span><span style="font-size:10.0pt;"> از هفت به ۹ راندمان حذف سویه‌های باکتریایی اشرشیاکلی به‌طور معناداری از ۹۸ به ۷۳% و استافیلوکوکوس اورئوس از ۹۹/۱ به ۷۶% کاهش پیدا می‌کند. در غلظت اولیه</span><span dir="LTR"><span style="font-size:8.0pt;">CFU/ml</span></span> &nbsp;<span style="font-size:10.0pt;">۱۰۴ شرایط بهینه برای </span><span dir="LTR"><span style="font-size:8.0pt;">pH</span></span><span style="font-size:10.0pt;">، چگالی جریان، زمان واکنش و فاصله بین الکترودها به‌ترتیب برابر ۷، </span><span dir="LTR"><span style="font-size:8.0pt;">mA/cm<span style="font-size:9px;"><span style="font-family:tahoma;">²</span></span></span></span><span style="font-size:10.0pt;"> ۱/۶۷، ۲۰ دقیقه و </span><span dir="LTR"><span style="font-size:8.0pt;">cm</span></span><span style="font-size:10.0pt;"> ۲ به‌دست آمد. افزایش چگالی جریان و زمان واکنش باعث کاهش معناداری در هر دو سویه باکتری‌ها شد. میزان انرژی برق مصرفی در شرایط بهینه&nbsp;</span></span><span style="font-size:10px;">^{<span style="font-family: yekanyw;">3</span>}</span><span dir="LTR" style="font-family: yekanyw;"><span style="font-size:8.0pt;">KWh/m</span></span><span style="font-family: yekanyw; font-size: 10pt;">&nbsp;۰/۵۱۲۸ محاسبه شد. آزمون آماری صورت گرفته نشان از معناداری (۰/۰۱</span><span dir="LTR" style="font-family: yekanyw;"><span style="font-size:8.0pt;">P<</span></span><span style="font-family: yekanyw; font-size: 10pt;">) رابطه غلظت‌های اولیه سویه‌های باکتریایی و راندمان فرایند می‌باشد.</span></p> <p dir="RTL" style="text-align:justify;direction:rtl;unicode-bidi:embed;"><span style="font-family:yekanyw;"><strong><span style="font-size:10.0pt;">نتیجه‌گیری: </span></strong><span style="font-size:10.0pt;">بر اساس نتایج راندمان حذف سویه‌های باکتریایی اشرشیاکلی و استافیلوکوکوس اورئوس بیشتر از ۹۸% به‌دست آمد.&nbsp;</span></span></p> <p style="text-align: justify;"><strong>Background: </strong>Electrolysis is an electrochemical method for the treatment of water. recently water disinfection by electrochemical methods has been increasingly carried out. The aim of this applied research was to investigate the removal of Escherichia coli (E. coli) and Staphylococcus aureus (S. aureus) bacteria from drinking water by using electrolysis method with Al-Fe electrodes parallel with the monopole mode.</p> <p style="text-align: justify;"><strong>Methods: </strong>An experimental study was conducted in the laboratory of microbiology, Iran University of Medical Science in May 2017. In this study, the contaminated water samples were prepared through adding 10³, 10⁴ and 10⁵ E. coli and S. aureus bacteria per 1 milliliters (mL) of drinking water. Independent variables Included: different concentrations of E.coli and S. aureus bacteria (10³, 10⁴ and 10⁵ CFU/ml), reaction time (5, 10, 15, 20 and 25 min), initial pH (7, 8 and 9), electrode gap (1, 2 and 3 cm), current density (0.83, 1.67 and 3.3 mA/cm²) to determine the optimum conditions were investigated. One-way ANOVA was used to analyze the results.</p> <table align="center" cellpadding="0" cellspacing="0" hspace="0" vspace="0"> <tbody> <tr> <td align="left"> <p style="text-align: justify;"><strong>Results: </strong>The results show that in the optimum conditions with increasing the pH from 7 to 9 removal efficiency of bacterial strains of E. coli and S. aureus were decreased significantly from 98 to 73% and 99.1 to 76%, respectively. In initial concentration of 104 CFU/ml, optimum conditions were obtained for current density, reaction time and electrodes gap, 1.67 mA/cm², 20 min and 2 cm, respectively. With increasing current density and reaction time in both strains of bacteria, were decreased significantly. The electrodes gap do not have much impact on the efficiency of the process. The amount of electrical energy consumed in optimal conditions was calculated 0.5128 kilowatt-hour (kWh/h). Statistical analysis shows that exist significant relationship (P<0.01) between initial concentrations of bacterial strains and efficiency of the process.</p> <p style="text-align: justify;"><strong>Conclusion: </strong>According to the results, E. coli and S. aureus, removal efficiency were obtained more than 98%, therefore electrolysis process can be used in the removal of pathogenic bacteria from drinking water.</p> </td> </tr> </tbody> </table> <div style="clear:both;"></div> الکترولیز, اشرشیاکلی, استافیلوکوکوس اورئوس, آب آشامیدنی, گندزدایی disinfection, drinking water, electrolysis, escherichia coli, staphylococcus aureus 85 95 http://tumj.tums.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-25-5563&slc_lang=fa&sid=1 Mitra Gholami میترا غلامی No Department of Environmental Health Engineering, Iran University of Medical Sciences, Tehran, Iran. گروه مهندسی بهداشت محیط، دانشگاه علوم پزشکی ایران، تهران، ایران. Shahram Nazari شهرام نظری Shahramnazari73@yahoo.com Yes Department of Environmental Health Engineering, Developmental Center for Student Research and Technology Talent, School of Public Health, Iran University of Medical Sciences, Tehran, Iran. گروه مهندسی بهداشت محیط، مرکز رشد استعدادهای پژوهشی و فناوری دانشجویی، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی ایران، تهران، ایران. Ahmad Reza Yari احمد رضا یاری No Research Center for Environmental Pollutants, Qom University of Medical Sciences, Qom, Iran. مرکز تحقیقات آلاینده‌های محیطی، دانشگاه علوم پزشکی قم، قم، ایران. Seyed Mohsen Mohseni سید محسن محسنی No Department of Environmental Health Engineering, School of Public Health, Shahid Beheshti University of Medical Sciences, Tehran, Iran. گروه مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی، تهران، ایران. Soudabeh Alizadeh Matboo سودابه علیزاده متبوع No Department of Environmental Health Engineering, School of Public Health, Ardabil University of Medical Sciences, Ardabil, Iran. گروه مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی اردبیل، اردبیل، ایران.