محققان مرکز تحقیقات بهداشت محیط دانشگاه علوم پزشکی کردستان، با کاربرد نانوذرات مغناطیسی، کیتوزان و خاکستر استخوان موفق شدند نانوجاذب‌هایی بسازند که می‌تواند آلودگی‌های سمی و سرطانزا را با کارایی بالا از منابع آب زیرزمینی جدا کند. کاهش هزینه‌های تمام شده‌ی تصفیه آب از دیگر مزیت‌های استفاده این نانوجاذب‌ها خواهد بود. این طرح در مقیاس آزمایشگاهی بررسی شده است.
تصفیه‌ی آب از آلاینده‌های سرطانزا با نانوجاذب‌ها
منابع آب زیرزمینی پس از یخچال‌ها، دومین منبع آب شیرین موجود در جهان هستند و در نقاطی که آب‌های سطحی از جمله دریاچه‌ها و رودخانه‌ها وجود نداشته و یا غیرقابل استفاده هستند، نیازهای آبی توسط این منابع برطرف می‌شود. یکی از عوامل ایجاد سرطان، وجود آلاینده‌های طبیعی (مثل عناصر فلزی) در همین منابع آب زیرزمینی است. بنابراین ضروری است تا آب‌های حاصل از این منابع، قبل از مصرف به روش‌های مختلف تصفیه شود تا بتوان درصد احتمال ابتلا به سرطان و هزینه‌های ناشی از آن بر اقتصاد خانواده و دولت را تا حد ممکن کاهش داد.
به گفته‌ی دکتر مهدی صفری- عضو هیأت علمی دانشگاه علوم پزشکی کردستان- در این پژوهش با به کارگیری نانوذرات مغناطیسی اکسیدآهن و خاکستر استخوان، جاذب‌هایی نانوساختار تهیه شده است که می‌تواند در سیستم‌ها و دستگاه‌های تصفیه‌ی آب، جهت تصفیه‌ی آب‌های آلوده به آرسنیک مورد استفاده قرار گیرد. آرسنیک یکی از آلاینده‌های طبیعی مهم در منابع آب به خصوص منابع زیرزمینی به شمار می رود.
صفری در ادامه به اهمیت حذف آرسنیک از آب اشاره کرد و گفت: «براساس تقسیم بندی سازمان بین المللی تحقیقات سرطان (IARC)، آرسنیک به عنوان یک ماده‌ی سرطانزا شناخته شده که قادر به ایجاد سرطان‌هایی نظیر سرطان پوست و خون است. در سراسر دنیا مناطقی از کشورهای بنگلادش، هند، چین و ایران دارای آلودگی طبیعی به آرسنیک هستند. در کشور ما، استان کردستان از جمله مناطق دارای آلودگی طبیعی به آرسنیک است. به همین دلیل در این پژوهش ساخت یک نانوجاذب ترکیبی و بررسی کارایی آن در حذف آرسنیک از آب‌های زیرزمینی در منطقه‌ی کردستان مدنظر قرار گرفت.»
صفری مهم‌ترین ویژگی‌های نانوجاذب ساخته شده را بدین ترتیب برشمرد: «از جمله ویژگی‌های این نانوجاذب می‌توان به طبیعی بودن آن (دوستدار محیط زیست) به دلیل استفاده از ماده‌ی طبیعی و بازیافتی خاکستر استخوان اشاره کرد. به علاوه، به دلیل کاربرد نانوذرات مغناطیسی در ساخت آن، این جاذب نانوساختار می‌تواند بعد از استفاده به آسانی توسط یک میدان مغناطیسی خارجی، از محیط خارج شده و بازیافت گردد که منجر به کاهش هزینه‌ی تصفیه می‌شود. راندمان حذف بالای ۹۰ درصد برای محدوده غلظت‌های موجود در آب‌های زیرزمینی منطقه کردستان و بهترین کارایی در pH طبیعی آب (۷ تا ۸) از دیگر مزیت‌های این نانوجاذب است.»
به گفته‌ی این محقق، در این طرح از آزمون‌های ICP، SEM، XRD و FT-IR جهت بررسی نانوجاذب ساخته شده استفاده شده است.
وی در پایان عنوان کرد: «شایان ذکر است که جاذب‌های نانوکامپوزیتی استخوان/نانوذرات، درون پلیمر کیتوزان انکپسوله شده‌اند. کیتوزان یک پلیمر طبیعی است که قادر به جذب آلاینده‌های مختلف از جمله آلاینده‌های فلزی از آب است. در این تحقیق، کیتوزان علاوه بر خاصیت جذب، موجب کنارهم قرار گرفتن نانوذرات اکسید آهن و خاکستر استخوان (تشکیل نانوکامپوزیت) می‌گردد که این امر باعث عدم پراکندگی نانوجاذب‌ها درآب و جداسازی آسان آن‌ها توسط میدان مغناطیسی خارجی می‌گردد.»
این تحقیقات حاصل تلاش‌های دکتر مهدی صفری- عضو هیأت علمی دانشگاه علوم پزشکی کردستان- دکتر رضا درویشی چشمه سلطانی- عضو هیأت علمی دانشگاه علوم پزشکی اراک- دکتر افشین ملکی- عضو هیأت علمی دانشگاه علوم پزشکی کردستان- و دیگر همکارانشان از دانشگاه علوم پزشکی کردستان است. نتایج این کار در مجله‌ی Environmental Science and Pollution Research با ضریب تأثیر ۲/۷۴ (جلد ۲۴، سال ۲۰۱۷، صفحات ۱۵۱۵۷ تا ۱۵۱۶۶) به چاپ رسیده است.
به گفته‌ی دکتر مهدی صفری- عضو هیأت علمی دانشگاه علوم پزشکی کردستان- در این پژوهش با به کارگیری نانوذرات مغناطیسی اکسیدآهن و خاکستر استخوان، جاذب‌هایی نانوساختار تهیه شده است که می‌تواند در سیستم‌ها و دستگاه‌های تصفیه‌ی آب، جهت تصفیه‌ی آب‌های آلوده به آرسنیک مورد استفاده قرار گیرد. آرسنیک یکی از آلاینده‌های طبیعی مهم در منابع آب به خصوص منابع زیرزمینی به شمار می رود.
صفری در ادامه به اهمیت حذف آرسنیک از آب اشاره کرد و گفت: «براساس تقسیم بندی سازمان بین المللی تحقیقات سرطان (IARC)، آرسنیک به عنوان یک ماده‌ی سرطانزا شناخته شده که قادر به ایجاد سرطان‌هایی نظیر سرطان پوست و خون است. در سراسر دنیا مناطقی از کشورهای بنگلادش، هند، چین و ایران دارای آلودگی طبیعی به آرسنیک هستند. در کشور ما، استان کردستان از جمله مناطق دارای آلودگی طبیعی به آرسنیک است. به همین دلیل در این پژوهش ساخت یک نانوجاذب ترکیبی و بررسی کارایی آن در حذف آرسنیک از آب‌های زیرزمینی در منطقه‌ی کردستان مدنظر قرار گرفت.»
صفری مهم‌ترین ویژگی‌های نانوجاذب ساخته شده را بدین ترتیب برشمرد: «از جمله ویژگی‌های این نانوجاذب می‌توان به طبیعی بودن آن (دوستدار محیط زیست) به دلیل استفاده از ماده‌ی طبیعی و بازیافتی خاکستر استخوان اشاره کرد. به علاوه، به دلیل کاربرد نانوذرات مغناطیسی در ساخت آن، این جاذب نانوساختار می‌تواند بعد از استفاده به آسانی توسط یک میدان مغناطیسی خارجی، از محیط خارج شده و بازیافت گردد که منجر به کاهش هزینه‌ی تصفیه می‌شود. راندمان حذف بالای ۹۰ درصد برای محدوده غلظت‌های موجود در آب‌های زیرزمینی منطقه کردستان و بهترین کارایی در pH طبیعی آب (۷ تا ۸) از دیگر مزیت‌های این نانوجاذب است.»
به گفته‌ی این محقق، در این طرح از آزمون‌های ICP، SEM، XRD و FT-IR جهت بررسی نانوجاذب ساخته شده استفاده شده است.
وی در پایان عنوان کرد: «شایان ذکر است که جاذب‌های نانوکامپوزیتی استخوان/نانوذرات، درون پلیمر کیتوزان انکپسوله شده‌اند. کیتوزان یک پلیمر طبیعی است که قادر به جذب آلاینده‌های مختلف از جمله آلاینده‌های فلزی از آب است. در این تحقیق، کیتوزان علاوه بر خاصیت جذب، موجب کنارهم قرار گرفتن نانوذرات اکسید آهن و خاکستر استخوان (تشکیل نانوکامپوزیت) می‌گردد که این امر باعث عدم پراکندگی نانوجاذب‌ها درآب و جداسازی آسان آن‌ها توسط میدان مغناطیسی خارجی می‌گردد.»
این تحقیقات حاصل تلاش‌های دکتر مهدی صفری- عضو هیأت علمی دانشگاه علوم پزشکی کردستان- دکتر رضا درویشی چشمه سلطانی- عضو هیأت علمی دانشگاه علوم پزشکی اراک- دکتر افشین ملکی- عضو هیأت علمی دانشگاه علوم پزشکی کردستان- و دیگر همکارانشان از دانشگاه علوم پزشکی کردستان است. نتایج این کار در مجله‌ی Environmental Science and Pollution Research با ضریب تأثیر ۲/۷۴ (جلد ۲۴، سال ۲۰۱۷، صفحات ۱۵۱۵۷ تا ۱۵۱۶۶) به چاپ رسیده است.
