اثر ضد باكتريايي نانو ذرات اكسيد آهن (Fe3O4) در تصفيه آب

Antibacterial effect of iron oxide nanoparticles (Fe3O4) in water treatment

در برنامه‌هاي كاربردي آب سيستم ­هاي نامناسب زه كشي سبب افزايش آلودگي منابع آب مي­ شود اين مطالعه باهدف يافتن ضدعفوني‌كننده سازگار با محيط‌ زيست در مرحله منعقد سازي در تصفيه‌خانه‌هاي آب آشاميدني انجام‌شده است. در اين مطالعه نانو ذرات اكسيد آهن به روش هم رسوبي سنتز گرديد و فعاليت ضد باكتريايي نانو ذرات اكسيد آهن سنتز شده بر روي شش گونه از باكتري‌هاي مهم باكتريايي (شامل اشرشيا كولاي و انتروكوكوس فيكاليس و كلبسيلا پنومونيه و سودوموناس آئروجينوزا، باسيلوس سرئوس و استافيلوكوكوس اورئوس) مورد ارزيابي قرار گرفت. اين مطالعه نشان داد كه بيشترين اثر نانو ذرات اكسيد آهن سنتز شده با 0/07 MIC<ميكروگرم بر ميلي‌ليتر در برابر باسيلوس سرئوس و انتروكوكوس فيكاليس است. بعلاوه، نانو ذرات اكسيد آهن داراي فعاليت ضد باكتريايي عليه استافيلوكوكوس آرئوس با 0/3 =MIC ميكروگرم در ميلي‌ليتر و در كلبسيلا پنومونيه 1/25 =MIC و سودوموناس آئروجينوزا و اشرشياكلي 0/6 =MIC ميكروگرم در ميلي‌ليتر بود. نتايج MBC نشان داد كه نانو ذرات اكسيد آهن توانست 99/9 درصد از باكتري­ هاي اشرشياكلي و استافيلوكوكوس آرئوس در غلظت 1/25 ميكروگرم در ميلي‌ليتر و كلبسيلا پنومونيه در غلظت 2/5 ميكروگرم در ميلي‌ليتر از باكتري‌هاي را از بين ببرد. نتايج به‌دست‌آمده پتانسيل ضد باكتريايي از نانو ذرات را براي استفاده در تصفيه آب نشان مي‌دهد. به نظر مي‌رسد كه استفاده از نانو ذرات Fe3O4 به‌عنوان جاذب در فرآيند تصفيه آب مي‌تواند يك جايگزين كارآمد و اقتصادي براي ضدعفوني كردن آب در مراحل اوليه تصفيه آب باشد.

In water applications, improper drainage systems increase the pollution of water resources. This study aimed to find an eco-friendly water disinfectant in the coagulation stage of drinking water treatment plants. In this study, iron oxide nanoparticles were synthesized by the co-precipitation method. The antibacterial activity of iron oxide nanoparticles was assessed on six important water-polluting bacteria (Escherichia coli, Enterococcus faecalis, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa, Bacillus cereus, and Staphylococcus aureus). The results showed that the highest effect of synthesized iron oxide nanoparticles with MIC< 0.07 μg/ml is against B. cereus and E. faecalis. In addition, iron oxide nanoparticles had antibacterial activity against Staphylococcus aureus with MIC= 0.3 μg/ml and in K. pneumoniae with MIC= 1.25 and P. aeruginosa and E. coli with MIC= 0.6 μg/ml. MBC results showed that iron oxide nanoparticles were to eliminate 99.9% of E. coli and S. aureus bacteria at a concentration of 1.25 μg/ml and K. pneumoniae at a concentration of 2.5 μg/ml. The obtained results show the antibacterial potential of nanoparticles for use in water treatment. It seems that the use of Fe3O4 nanoparticles as adsorbents in the water treatment process can be an efficient and economical alternative to disinfect water in the early stages of water treatment.