بررسی نانوجاذب های سنتز شده بر پایه آلی و معدنی جهت حذف سرب با رویکرد ارزیابی چرخه حیات

مقدمه: نانوجاذب ها به عنوان محصولی نوظهور نقش مهمی در حذف آلودگی های محیطی دارند. فعالیت های انسانی و افزایش فشار به محیط‌زیست، استفاده از رویکردهای جدید برای تعیین تاثیرات محیط زیستی یک محصول قبل از توسعه را ضروری می‌کند. لذا در این مطالعه به ارزیابی چرخه حیات با رویکرد گهواره تا مرحله استفاده برای تعیین شاخص های محیط زیستی شامل گرمایش جهانی، انرژی مصرفی، آب مصرفی، سمیت انسانی و سمیت محیطی براساس دو سناریو مورد مطالعه جاذب‌های سنتز شده بر پایه کربن (نانو صفحات اکسید گرافن مغناطیسی عامل‌دار شده با بتاسیکلودکسترین) و پایه fe3o4 (نانوذرات مغناطیسی عامل‌دار شده با بتاسیکلودکسترین) برای حذف یک کیلوگرم سرب از آب های آلوده پرداخته شده است.مواد و روش: در مطالعه حاضر پس از سنتز نانو جاذب‌هایmgo@β-cd و fe3o4@β-cd، از نرم افزار sima pro ورژن 9.2 برای محاسبه میزان شاخص های مصرف انرژی، مصرف آب، گرمایش جهانی، سمیت محیطی و انسانی به ترتیب از روش های ced، recipe و ipcc (100 ساله) و usetox استفاده گردید.نتایج: آنالیز واریانس یک‌طرفه جهت مقایسه اثرات محیط زیستی برای حذف یک کیلوگرم سرب بین جاذب های سنتز شده نشان داد جاذب سنتز شده بر پایه کربن دارای اثرات محیط‌زیستی کم تری نسبت به جاذب بر پایه fe3o4 است. این نتایج نشان داد که میانگین مقادیر گرمایش جهانی، آب مصرفی، انرژی مصرفی، سمیت انسانی و سمیت محیطی برای جاذب‌های نانو صفحات اکسید گرافن مغناطیسی و نانوذرات مغناطیسی عامل‌دار شده با بتاسیکلودکسترین به منظور حذف سرب به ترتیب 539403588 و 772235968 kg co2 eq، 6856670 و 9816204 مترمکعب، 8043724501 و 11515811540 مگاژول (mj)، 43889257263 و 62833049032 ctue و 1365 و 1954 ctuh می‌باشد.نتیجه گیری و بحث: نانو جاذب‌هایی که با استفاده از مواد دوست‌دار محیط‌‌زیست و فرآیندهای سازگار با محیط ‌زیست سنتز می‌شوند می‌توانند شاخص محیط‌زیستی نظیر سمیت انسانی و سمیت محیطی را بهبود بخشند.

evaluation of synthesized organic and inorganic based nanoadsorbents tolead removal with life cycle assessment approach

introduction: nanoadsorbents, as an emerging product, play a key role in the control andremoval of environmental contaminants. moreover, the enhancement of environmentalpressure due to the human activities reveals the necessity for the utilization of novelapproaches to identify the environmental impacts of new products. therefore, this studywas conducted to evaluate the cradle to grave life cycle (lca) of synthesizednanoadsorbents including mgo@β-cd and fe3o4@β-cd in term of determination of theenvironmental indicators involving global warming, energy consumption, water use,human toxicity and ecotoxicity, in order to removal of one kilogram of pb (ii) fromcontaminated water.materials and methods: in the present study after the synthesis of mgo@β-cd andfe3o4@β-cd nanoadsorbents through sima pro 9.2, ced, recipe, ipcc (gwp100year) and usetox methods were used to assess the energy use, water use, globalwarming, environmental and human toxicity, respectively.results: by utilizing one-way anova analysis in order to compare the environmentaleffects of the study through removing one kilogram of lead from the synthesizedadsorbents, it is shown that the carbon-based adsorbent has less environmental effects thanthe synthesized fe3o4-based adsorbent. the results showed that the amounts of globalwarming, water use, energy consumption, human toxicity and ecotoxicity for thesynthesized nanoadsorbents including mgo@β-cd and fe3o4@β-cd in order toremoval of pb (ii) are 539403588 and 772235968 kg co2 eq, 6856670 and 9816204 m3,8043724501 and 11515811540 mj, 1365 and 1954 ctuh ,43889257263 and62833049032 ctue.conclusion: the nanoadsorbents that are synthesized using eco-friendly material and ecofriendlyprocesses could improve the environmental indicator such as human toxicity andeco-toxicity.