شناسايي و مبارزه با رشد جلبكي در منابع آب با استفاده از نانوذرات اكسيد روي

Investigation and Control of Algal Grwoths in Water Resources Using Zn Oxide Nanoparticles

افزايش غلظت مواد مغذي مانند نيترات و فسفات موجب شكوفايي جلبك در منابع آب مي‌شود. اين شكوفايي جلبكي باعث تغيير در طعم و بوي آب شده و كيفيت آب را كاهش مي‌دهد. در اين پژوهش رشد جلبكي در منابع آب (سد يامچي اردبيل) با استفاده از نانو ذرات اكسيد روي بررسي شد. بعد از كشت جلبك‌هاي جمع‌آوري شده از سد يامچي و سپري شدن زمان لازم به‌منظور رشد جلبك‌، شناسايي جلبك‌ها، با تهيه لام و مشاهده در زير ميكروسكوپ انجام شد. نتايج نشان داد گونه‌هاي كلادوفورا و اوگلنا در محيط كشت رشد بيشتري داشتند. براي حذف و جلوگيري از رشد جلبك، نانوذرات اكسيد روي با استفاده از روش شيميايي توليد شد. نانوذرات اكسيد روي با استفاده از ميكروسكوپ الكتروني عبوري و پراش اشعه ايكس مشخصه‌يابي شد. نتايج نشان داد كه قطر نانوذرات بين 10 تا 30 نانومتر و فاز نانوذرات اكسيد روي هگزاگونال و بدون هيچ ناخالصي است. اثر نانوذرات با غلظت‌هاي مختلف بين صفر تا ppm 3 براي جلوگيري از رشد جلبكي مطالعه شد. به‌منظور تعيين دز مهاركننده رشد جلبك‌ها ابتدا از غلظت‌هاي كم نانوذرات اكسيد روي استفاده شد. نتايج نشان داد كه در غلظت‌هاي كمتر از 1 ميلي‌گرم در ليتر نانو ذرات اكسيد روي، كاهشي در رشد جلبك‌ها مشاهده نمي‌شود. اما در غلظت‌هاي بيش از 1 ميلي‌گرم در ليتر، كاهش قابل توجهي در ميزان جلبك‌ها مشاهده شد، به‌طوري كه در غلظت‌هاي بالاي 2 ميلي‌گرم در ليتر، هيچ‌گونه رشد جلبكي رخ نداد.

Increasing nutrients such as nitrates and phosphates in water resources lead to the growth of various algal species, causing undesirable odors and taste in the water. This study investigated the identification and removal of harmful algal growths by Zinc oxide nanoparticles (using Ardabil Yamichi Dam reservoir as a case study). Samples were initially collected from the Yamichi Dam reservoir and the algae in the water samples were cultivated. Enough time was allowed for the algae to grow before they were identified under the microscope. The results showed that most of the algal species grown in the culture medium belonged to the species Cladophora and Euglena. Zinc oxide nanoparticles were then synthesized to be used in the removal and/or inhibition of algal growths. ZnO nanoparticles were subsequently characterized by transmission electron microscopy (TEM) and X-ray diffraction (XRD) methods which revealed that the size of the ZnO nanoparticles was in the range of 10?30 nanometers and further that the nanoparticles were pure and of a hexagonal phase. In continuation, the capability of ZnO nanoparticles with concentrations in the range of 0-3 ppm to inhibit algal growth was investigated. Results showed that no reduction was observed in algal growth for Zinc oxide nanoparticle concentrations below 1 mg/lit. At concentrations between 1 to 2 mg/lit, however, a significant reduction was observed in algal growth. Finally, it was found that algal growths completely stopped at ZnO concentrations beyond 2 mg/lit.