چکیده یکی از فرضیه های ارائه شده در بروز بیماری مولتیپل اسکلروزیس (ms) تاثیر برخی از فلزات سنگین می باشد که نقش آنها در ایجاد بیماری ms به خوبی روشن نیست. در این مطالعه، با توسعه روش های جدید آماده سازی نمونه، غلظت10یون فلزی (جیوه، آرسنیک، کروم، کادمیوم، نیکل، سرب، آلومینیم، مس، روی و وانادیم) در نمونه های زیست محیطی و خون به وسیله طیف سنجی جذب اتمی اندازه گیری شد. در بررسی تاثیر غلظت فلزات سنگین در بروز بیماری ms، فاکتورهای مختلفی مانند جنسیت، سن، آلاینده های زیست محیطی و آزمایشات کلینیکی در نظر گرفته شدند که در این راستا تعداد 100 نمونه خون از بیماران مبتلا به ms، 100 نمونه خون از افراد سالم و 100 نمونه زیست محیطی در استان اصفهان تهیه شد. بررسی نتایج اندازه گیری غلظت یون های فلزی در نمونه های خون با استفاده از روشهای آماری نشان داد که از میان 10 کاتیون اندازه گیری شده، غلظت 9 کاتیون در نمونه های خون افراد سالم و افراد مبتلا به ms اختلاف معنی داری ندارند ولی مقایسه غلظت های مس در نمونه های خون افراد سالم و افراد مبتلا اختلاف معنی داری را نشان داد که حاکی از کمبود مس خون در کمتر از 30% افراد ms بود. همچنین کاهش غلظت مس در مردان مبتلا به ms بیشتر از زنان مبتلا به ms بوده و متعلق به سنین زیر40 سال است. در بررسی غلظت فلزات سنگین در نمونه های زیست محیطی مانند، آب کشاورزی، رودخانه زاینده رود، آب آشامیدنی و محصولات کشاورزی غلظتی بالاتر از حدود مجاز استاندارد مشاهده نشد و بنابراین احتمالا، فلزات سنگین به عنوان آلاینده های زیست محیطی در بروز بیماری ms مطرح نمی باشند. انحراف معیار نتایج در سه بار اندازه گیری فلزات ذکر شده در نمونه های خون کمتر از 7% و در نمونه های زیست محیطی کمتر از 6% بود.

در قسمت اول این پروژه، از جاذب نانو مزوحفره uvm-7 عامل دار شده با گروه آمین (nh2-uvm-7) به عنوان استخراج کننده ی فاز جامد، برای پیش تغلیظ همزمان سرب و کادمیوم با روش اسپکترومتری جذب اتمی با کوره گرافیتی استفاده شده است. پارامتر های موثر بر استخراج از قبیل مقدار جاذب، ph، نوع، غلظت و حجم حلال شوینده، سرعت جریان محلول نمونه و حلال شوینده بررسی و بهینه شدند. مقدار ph بهینه برای جداسازی یون های فلزی به طور هم زمان بر سطح جاذب 5 بود و یون های فلزی به طور کامل با استفاده از 4 میلی لیتر نیتریک اسید mol l-1 2/0 شسته شدند. اغلب یون های مزاحم، مزاحمتی برای جداسازی و اندازه گیری یون های فلزی مورد نظر نداشتند. انحراف استاندارد نسبی و حد تشخیص روش به ترتیب برابر 1025 و 85 نانوگرم بر لیتر برای کاتیون های سرب و کادمیوم بدست آمد. محدوده خطی 5500-250، 250-15 نانوگرم بر لیتر به ترتیب برای سرب و کادمیوم بدست آمد. در قسمت دوم این پروژه، از جاذب nh2-uvm-7 برای حذف فلزات سرب و کادمیوم از محلول های آبی استفاده شد. در این بخش تأثیر پارامترهای موثر بر فرآیند حذف شامل ph، زمان تماس، مقدار جاذب و دما با استفاده از روش ناپیوسته مورد بررسی قرار گرفت. با بررسی ایزوترم-های جذب، بهترین انطباق نتایج تجربی با ایزوترم فروندلیچ به دست آمد. به علاوه مطالعات سینتیکی انجام شده نشان دهنده بهترین تطبیق داده های تجربی با سینتیک شبه درجه دوم بود. بر اساس مطالعات ترمودینامیکی فرآیند از نوع گرماگیر و به صورت خود به خودی است.

گرافن به عنوان عضو جدید خانواده ساختارهای کربنی، به علت مساحت سطح ویژه زیاد آن، قابلیت های منحصر به فردی برای استفاده به عنوان جاذب را دارا می باشد. در بخش نخست این پژوهش، حذف فلز سرب از محلول های آبی با استفاده از ذرات گرافن مورد بررسی قرار گرفت. پارامترهای متعددی از جمله ph محلول مورد آزمایش، مقدار جاذب مورد استفاده، دما و زمان تماس برای دست یابی به شرایط بهینه ی جذب، مورد ارزیابی قرار گرفتند. داده های بدست آمده در مدل های مختلف ایزوترم های جذب از جمله لانگمویر، فروندلیچ، و تمکین مورد مطالعه قرار گرفتند. مطالعات انجام شده نشان از تطابق ایزوترم جذبی فروندلیچ با داده های تجربی دارد. بررسی های سینیتیکی انجام شده بر روی داده های بدست آمده، نشان دهنده ی بهترین تطبیق داده های تجربی با سینیتیک شبه درجه دوم بود. براساس مطالعات ترمودینامیکی، فرآیند جذب از نوع گرماگیر و به صورت خودبه خودی است. در بخش دوم، استخراج و پیش تغلیظ مقادیر بسیار کم سرب، با استفاده از ستون حاوی ذرات گرافن به عنوان جاذب استخراج کننده با استفاده از دستگاه جذب اتمی کوره ای، مورد مطالعه قرار گرفت. برخی از پارامترهای موثر از جمله ph محلول، مقدار جاذب پرکننده ستون، شرایط حلال شوینده از جمله نوع، حجم و غلظت آن و حجم نمونه مورد ارزیابی قرار گرفتند. فاکتور تغلیظ تحت شرایط بهینه 250 بدست آمد. مزاحمت سایر یون های فلزی بر بازده استخراج مورد بررسی قرار گرفت.در پایان، روش، به طور موفقیت آمیزی برای آنالیز نمونه های حقیقی به کار گرفته شد.

جیوه یکی از مهمترین منابع آلاینده محیط زیست محیط و هوا می باشد. مواجهه غیر اصولی با بخارات جیوه در صنایع مختلف باعث بروز بیماریهای متعدد در انسان می شود، لذا حذف و جذب بخارات جیوه توسط جاذب ها از مسایل مهم زیست محیطی و سلامت انسان می باشد. در این تحقیق از ستون کوارتزی با سطح پوشیده از نانوذرات نقره برای حذف بخارات جیوه هوا استفاده شد. از جاذب نانو ذرات نقره به عنوان فاز ساکن در استخراج، نمونه گیری و تغلیظ جیوه استفاده گردید و کارایی آن بررسی شد. عوامل تاثیر گذار در حذف و جذب بخارات جیوه توسط جاذب از قبیل، ظرفیت و راندمان جذب، دبی گاز عبوری، دمای واجذب، مدت زمان نگهداری جیوه توسط جاذب و تعداد تکرار پذیری جذب بهینه سازی و ارزیابی شد. در این تحقیق از یک پایلوت شبیه ساز برای تولید و عبور بخارات جیوه از فاز ساکن استفاده گردید، در این مطالعه از بخارات جیوه با جرم های مختلف در سه سطح، حد مجاز، بالاتر و پایین تر از حد مجاز مطابق با استانداردهای جهانی (osha,niosh,acgih) استفاده گردید. اعتبار سنجی روش با کمک دستگاه تغلیظ بخارات جیوه (mc3000) با دقت پیکو گرم انجام شد.