1-5-فرایندهای اولیه در تشكیل بیوفیلم و تمایز ساختاری حاصل از آنها 7

1-5-1- تمایز ساختاری………………………….. 7

1-5-2- تمایز فنوتیپی و اتصال اولیه……………… 8

1-5-3- اتصال برگشت ناپذیر………………………. 8

1-6- بلوغ بیوفیلم…………………………….. 9

1- 7-كنده شدن به عنوان یك بخش از تكامل بیوفیلم…… 9

1- 8- تشكیل بیوفیلم به عنوان یك فرایند تكاملی……. 11

1-9- ارتباطات سلول-سلول در طول تشكیل بیوفیلم…….. 12

1- 10- خصوصیات بارز بیوفیلم……………………. 13

1-10-1- بیوفیلم به عنوان جوامع میكروبی مرتبط از نظر فیزیولوژیكی 13

1-10-2- بیوفیلم به عنوان جوامع میكروبی مرتبط از نظر رفتاری 13

1-10-3- بیوفیلم به عنوان جوامع میكروبی با ساختار پیشرفته 13

1-11- فاكتورهای شركت كننده در گسترش و بلوغ بیوفیلم.. 14

1-11-1- جنس سطح مواد………………………….. 15

1-11-2- مناسب بودن سطح مورد نظر………………… 15

1-11-3- صاف و صیقلی بودن سطح…………………… 15

1-11-4- شدت جریان آب………………………….. 15

1-11-5- محدودیت مواد غذایی…………………….. 16

1-12- بیوفیلم و انسان…………………………. 16

1-13- بیوفیلم در سیستم های آبی………………….. 18

1-14- فرایندهای تمیزسازی………………………. 20

1-15- میكروارگانیسم های برج های خنك كننده…………. 21

1-15-1- جلبك ها……………………………….. 22

1-15-2- قارچ ها……………………………….. 23

1-15-3- باكتری ها……………………………… 24

1-16- چگونگی تغذیه باكتری ها در آب……………….. 25

1-17- مشكلات ایجاد شده در سیستم برج های خنك كننده توسط باكتری ها 25

1-18- خوردگی میكروبی………………………….. 27

1-19- مسائل خوردگی……………………………. 27

1-20- مسائل ایجاد رسوبات………………………. 28

1-21- باكتری های تولید كننده ی لایه لعابی………….. 29

1-22- مراحل ایجاد تخریب زیستی در سیستم برج های خنك كننده 30

1-23- بیوسایدها………………………………. 30

1-23-1- خصوصیات اصلی یك بیوساید………………… 31

1-23-2- بیوسایدهای اكسید كننده…………………. 31

1-23-2-1- كلرین………………………………. 32

1-23-2-2- بروماین و مشتقات آن………………….. 33

1-23-2-3- اوزون………………………………. 34

1-23-2-4- پراكسید هیدروژن……………………… 34

1-23-3- بیوسایدهای غیر اكسید كننده……………… 34

1-23-3-1- گلوتارآلدئید………………………… 35

1-23-3-2- تركیبات آمونیوم چهار ظرفیتی…………… 35

1-23-3-3- ایزوتیازولون ها………………………. 36

1-24- مكانیسم های مقاومت باكتری ها در بیوفیلم به عوامل ضد میكروبی 38

1-24-1- جلوگیری از انتشار به درون بیوفیلم……….. 38

1-24-2- مقاومت از طریق آنزیم…………………… 38

1-24-4- حالت متابولیك ارگانیسم ها در بیوفیلم……… 39

1-24-3- واكنش خنثی سازی عوامل ضد میكروبی توسط بیوفیلم 39

1-24-5- سازش ژنتیكی…………………………… 40

فصل دوم: مواد و روش ها………………………… 41

2-1- مواد و وسایل…………………………….. 41

2-1-1- دستگاه ها و وسایل مورد استفاده……………. 41

2-1-2- مواد ضد میكروبی یا بیوسایدها…………….. 42

2-1-3- مواد مورد استفاده………………………. 42

2- 1-4- محیط های كشت…………………………… 43

2-2- سویه های باكتری مورد استفاده……………….. 44

2-2-1- سویه های ایزوله شده ی مورد استفاده در این تحقیق 44

2-2-2- مشخصات سویه ی استاندارد مورد استفاده در این تحقیق 44

2- 3- مواد و روش های به كار رفته برای نمونه برداری…. 45

2-3- 1-روش های به كار رفته برای نمونه برداری………. 45

2-3-1-1- روش نمونه برداری از آب سیستم و لایه های بیوفیلم موجود در دیواره ی برج های خنك كننده……………………………… 45

2-3-1- 2- نمونه برداری از طریق گذاشتن كوپن های فلزی در معرض جریان آب سیستم خنك كننده……………………………………. 47

2-4- روش های به كار رفته برای جداسازی و شناسایی باكتری های تشكیل دهنده ی بیوفیل روی سطح كوپن و یا باكتری های موجود در آب نمونه برداری شده 48

2-4- 1- روش به كار رفته برای كشت و جداسازی باكتری ها. 48

2-4-1-1- روش جداسازی و كشت باكتری ها از نمونه ی كوپن.. 48

2-4-1-2- روش جداسازی و كشت باكتری ها از نمونه ی آب سیستم 48

2-4-2- شناسایی باكتری های جداسازی شده……………. 49

2-4-2-1- روش به كار رفته برای شناسایی باكتری ها…… 49

2-4-2-2- باكتری استاندارد……………………… 49

2-4-2-3- نمودار های شناسایی باكتری ها…………… 49

2-4-2-3-1- شناسایی اولیه ی باكتری های جنس باسیلوس….. 50

2-4-2-3-2- شناسایی مربوط به باكتری میكروكوكوس لوتئوس 51

2-4-2-3-3- شناسایی اولیه ی باكتری های جنس آسینتوباكتر و برانهاملا 52

2-4-2-3-4- شناسایی اولیه ی باكتری اکتینوباسیلوس…… 53

2-5- روش های به كار رفته برای سنجش هیدروفوبیسیتی سطح سلول های پلانكتونیك 54

2-5-1- روش به كار رفته برای تعیین هیدروفوبیسیتی سطح سلول های پلانكتونیك 54

2- 5-1-1- روش MATH برای سنجش هیدروفوبیسیتی سطح سلول ها 54

2-6- روش به كار رفته برای سنجش هم اتصالی بین سویهءMicrococcusبا سایر باكتری های جدا شده از بیوفیلم…………………… 56

2-6-1- روش آزمایش co-adhesion MATH برای تعیین هم اتصالی 57

2-7- روش به كار رفته برای سنجش هیدروفوبیسیتی سطح سلول های موجود در بیوفیلم……………………………………………. 58

2-7-1- روش MATH برای سلول های موجود در بیوفیلم……. 58

2-7- 1-1- روش تست لوله ای برای سلول های موجود در بیوفیلم 58

2-7-1-2- روش انجام آزمایش MATH برای سلول های موجود در بیوفیلم 59

2- 8- روش های به كار رفته در ارزیابی قدرت اتصال هر یك از باكتری ها به سطوح و بررسی ساختار بیوفیلم………………………….. 59

2-8-1- روش تشكیل بیوفیلم روی اسلایدهای شیشه ای به منظور ردیابی تشکیل بیوفیلم……………………………………………. 60

2-8-1-1- روش رنگ آمیزی اسلایدهای شیشه ای…………… 61

2-8-1-2- روش شمارش و شناسایی باكتری های متصل به سطح اسلاید 61

2-8-2- تعیین كمی تشكیل بیوفیلم و مقایسه ی بین قدرت باكتری های ایزوله شده برای تشكیل بیوفیلم……………………………. 64

2-8-2-1- روش میكروتیتر پلیت برای تعیین كمیت تشكیل بیوفیلم توسط باكتری ها 64

2-8-3-بررسی ساختار بیوفیلم ها توسط میکروسکوپ الکترونی اسکنینگ 67

2-8-3-1- تهیه نمونه برای میکروسکوپ الکترونی اسکنینگ 67

2-8-3-2- مکانیسم های تصویر سازی توسط میکروسکوپ الکترونی 67

2-8-3-2-1- مکانیسم SE…………………………. 67

2-8-3-2-2- مکانیسم BSE ……………………….. 68

2-9- روش به كار رفته در ارزیابی قدرت حذف و یا ازبین بردن سلول های مولد بیوفیلم توسط عوامل ضد میكروبی………………….. 68

2-9-1- تهیه ی بیوسایدها با رقت های مورد نظر بر حسب ppm 69

2-9-1-1- تهیه ی رقت از بیوسایدهای مایع………….. 69

2-9-1-2- تهیه ی رقت از بیوسایدهای جامد…………… 70

2-9-1-3- روش انجام آزمایش میكروتیتر پلیت برای تعیین پتانسیل حذف بیوفیلم توسط بیوسایدها……………………………….. 70

2-9-2- روش میكروتیتر پلیت برای تعیین پتانسیل كشتن سلول های مولد بیوفیلم توسط بیوسایدها……………………………….. 71

2-9-2-1- تهیه ی رنگ تری فنیل تترازولیوم كلراید 2%… 72

2-9-2-2- روش انجام آزمایش میكروتیترپلیت برای تعیین پتانسیل كشتن سلول های مولد بیوفیلم و موجود در آن توسط عوامل ضد میكروبی….. 73

فصل سوم: نتایج و مشاهدات……………………. 74

3-1- جداول شناسایی و تست های بیوشیمی سویه های ایزوله شده 75

3-1-1- باسیلوس ها…………………………….. 75

3-1-2- میکروکوکوس لوتئوس………………………. 75

3-1-3- اسینتوباکتر ها…………………………. 76

3- 2- نتایج مربوط به تعیین هیدروفوبیسیتی سطح سلول ها 77

3-2-1- نتایج مربوط به تعیین هیدروفوبیسیتی سطح سلول های پلانکتونیک 77

3-2-2- نتایج مربوط به سنجش هم اتصالی بین سویه میکروکوکوس لوتئوس با سایر باکتری ها……………………………………. 78

3-2-3- نتایج مربوط به سنجش هیدروفوبیسیتی سطح سلول های موجود در بیوفیلم 79

3-3- نتایج حاصل از روش میکروتیتر پلیت برای تعیین کمیت تشکیل بیوفیلم و مقایسه بین قدرت باکتری های ایزوله شده برای تشکیل بیوفیلم 80

3-4- نتایج مربوط به ردیابی تشکیل بیوفیلم توسط میکروسکوپ نوری 81

3-5- نسبت رشد سلول ها درون بیوفیلم در مدت زمان 24 ساعت 84

3-6- نتایج مربوط به مقایسه اتصال باکتری ها در بیوفیلم مخلوط به سطح اسلاید شیشه ای……………………………………… 84

3-7- نتایج مربوط به بررسی بیوفیلم باکتری ها توسط میکروسکوپ الکترونی اسکنینگ……………………………………… 86

3-8- نتایج مربوط به تعیین پتانسیل حذف بیوفیلم و کشتن سلول های درون بیوفیلم توسط بیوساید ها……………………….. 91

3-8-1- اثر حذفی( ستون های CV) و کشندگی(ستون های TTC) هیپوکلریت سدیم در غلظت های مختلف روی بیوفیلم باکتری ها به طور جداگانه و روی بیوفیلم مخلوط باکتری ها(سویه های اسینتوباکتر، باسیلوس و میکروکوکوس با هم) 91

3-8-2- اثر حذفی( ستون های CV) و کشندگی(ستون های TTC)H₂O₂در غلظت های مختلف روی بیوفیلم باکتری ها به طور جداگانه و روی بیوفیلم مخلوط باکتری ها(سویه های اسینتوباکتر، باسیلوس و میکروکوکوس با هم)…….. 95

3-8-3- اثر حذفی( ستون های CV) و کشندگی(ستون های TTC) گلوتار آلدهید در غلظت های مختلف روی بیوفیلم باکتری ها به طور جداگانه و روی بیوفیلم مخلوط باکتری ها(سویه های اسینتوباکتر، باسیلوس و میکروکوکوس با هم) 98

3-8-4- اثر حذفی( ستون های CV) و کشندگی(ستون های TTC) سولفاتیازول در غلظت های مختلف روی بیوفیلم باکتری ها به طور جداگانه و روی بیوفیلم مخلوط باکتری ها(سویه های اسینتوباکتر، باسیلوس و میکروکوکوس با هم) 101

3-8-5- اثر حذفی( ستون های CV) و کشندگی(ستون های TTC) آلکیل دی متیل بنزیل آمونیوم کلراید در غلظت های مختلف روی بیوفیلم باکتری ها به طور جداگانه و روی بیوفیلم مخلوط باکتری ها(سویه های اسینتوباکتر، باسیلوس و میکروکوکوس با هم)…………………………………………. 104

فصل چهارم: بحث……………………………. 107

4-1- بررسی هیدروفوبیسیتی سطح سلول های پلانکتونیک….. 107

4- 2-بررسی هم اتصالی بین سویه میکروکوکوس لوتئوس با سایر باکتری ها 109

4-3- بررسی هیدروفوبیسیتی سطح سلول های موجود در بیوفیلم 110

4-5- بررسی اتصال باکتری ها به سطوح مورد آزمایش…… 112

4-6- بررسی و ردیابی تشکیل بیوفیلم………………. 113

4-7- بررسی رشد سلول ها درون بیوفیلم…………….. 116

4-8- بحث و بررسی در مورد تعیین پتانسیل حذف بیوفیلم و کشتن سلول های درون بیوفیلم توسط بیوساید ها……………………….. 117

4-9- بررسی مدل نفوذ بیوساید به درون بیوفیلم……… 121

جمع بندی نهایی……………………………….. 123

پیشنهادات……………………………………. 124

فصل پنجم: منابع و مأخذ……………………… 125

فهرست شکل ها

عنوان صفحه

فصل اول: مقدمه

شکل 1-1- ……………………………………. 11

فصل دوم: مواد و روش ها

شکل 2-1-…………………………………….. 46

شکل 2-2-…………………………………….. 46

شکل 2-3-…………………………………….. 50

شکل 2-4-…………………………………….. 51

شکل 2-5-…………………………………….. 52

شکل2-6-……………………………………… 53

شکل2-7-……………………………………… 64

فصل سوم: نتایج

شکل 3-1-…………………………………….. 77

شکل 3-2-…………………………………….. 78

شکل 3-3-…………………………………….. 79

شکل 3-4-…………………………………….. 80

شکل 3-5-…………………………………….. 81

شکل 3-6-…………………………………….. 82

شکل 3-7-…………………………………….. 82

شکل 3-8-…………………………………….. 83

شکل 3-9-…………………………………….. 83

شکل 3-10-……………………………………. 84

شکل 3-11-……………………………………. 85

شکل 3-12-……………………………………. 86

شکل 3-13-……………………………………. 87

شکل 3-14-……………………………………. 88

شکل 3-15-……………………………………. 89

شکل 3-16-……………………………………. 89

شکل 3-17-……………………………………. 90

شکل 3-18-……………………………………. 92

شکل 3-19-……………………………………. 93

شکل 3-20-……………………………………. 94

شکل 3-21-……………………………………. 95

شکل 3-22-……………………………………. 96

شکل 3-23-……………………………………. 97

شکل 3-24-……………………………………. 98

شکل 3-25-……………………………………. 99

شکل 3-26-……………………………………. 100

شکل 3-27-……………………………………. 101

شکل 3-28-……………………………………. 102

شکل 3-29-……………………………………. 103

شکل 3-30-……………………………………. 104

شکل 3-31-……………………………………. 105

شکل 3-32-……………………………………. 106

فهرست جدول ها

عنوان صفحه

فصل اول: مقدمه

جدول 1-1-……………………………………. 17

جدول 1-2-…………………………………… 18

جدول 1-3-……………………………………. 23

جدول 1-4-……………………………………. 24

جدول 1-5-……………………………………. 25

مواد………………………………………………………………………………………………………………………………….10

3-2- وسائل……………………………………………………………………………………………………………………………….11

3-3- تهیه و نگهداری موش صحرایی………………………………………………………………………………………13

3-4- عصاره گیری به روش ماسراسیون یا خیساندن………………………………………………………………13

3-5- اجزای سیستم ثبت فشار خون……………………………………………………………………………………….15

3-6- آماده سازی داروها…………………………………………………………………………………………………………..16

3-6-1- تهیه محلول استاک استیل کولین……………………………………………………………………………..16

3-6-2- تهیه محلول استاک آدرنالین………………………………………………………………………………………16

3-6-3- تهیه دوزهای مختلف عصاره برگ زیتون برای تزریق………………………………………………..17

3-7- مراحل انجام آزمایش……………………………………………………………………………………………………….17

3-7-1- بیهوش کردن حیوان…………………………………………………………………………………………………..17

3-7-2- آماده سازی جهت جراحی………………………………………………………………………………………….18

3-7-3- تراکئوستومی………………………………………………………………………………………………………………18

3-7-4- کانول گذاری سیاهرگ و سرخرگ رانی…………………………………………………………………….19

3-8- ثبت فشارخون وضربان قلب……………………………………………………………………………………………20

عنوان صفحه

3-8-1- آماده سازی جهت ثبت فشارخون و ضربان قلب……………………………………………………….20

3-8-2- کالیبراسیون ترانسدیوسر…………………………………………………………………………………………….20

3-9- چگونگی تجویز داروها……………………………………………………………………………………………………..21

3-10- تجزیه و تحلیل آماری…………………………………………………………………………………………………..23

3-11- بازه زمانی ذر نظر گرفته شده برای داده های هر گروه……………………………………………….23

فصل چهارم…………………………………………………………………………………………………………….24

• نتایج…………………………………………………………………………………………………………………………………….25

4-1- گراف ثبت شده با دستگاه……………………………………………………………………………………………….25

4-2- فشار میانگین سرخرگی در پاسخ به دوزهای مختلف عصاره برگ زیتون در دو حالت کنترل و آزمایش………………………………………………………………………………………………………………………..26

4-3- فشار سیستولی،دیاستولی، فشار میانگین سرخرگی و ضربان قلب در حضور عصاره برگ زیتون………………………………………………………………………………………………………………………………………….27

4-4- فشار سیستولی،دیاستولی، فشار میانگین سرخرگی و ضربان قلب در حضور توام عصاره برگ زیتون و استیل کولین ……………………………………………………………………………………………………..29

4-5- فشار سیستولی،دیاستولی، فشار میانگین سرخرگی و ضربان قلب در حضور توام عصاره برگ زیتون و آدرنالین……………………………………………………………………………………………………………….31

فصل پنجم………………………………………………………………………………………………………………33

5- بحث و نتیجه گیری…………………………………………………………………………………………………………….34

عنوان صفحه

5-1- بررسی اثر عصاره آبی الکلی برگ زیتون فشارخون (فشار میانگین سرخرگی، فشار سیستول، فشار دیاستول و فشار نبض) و ضربان قلب………………………………………………………………34

5-2- تداخل اثر عصاره آبی الکلی برگ زیتون با سیستم کولینرژیک در سیستم قلب و عروق در موش صحرایی نر…………………………………………………………………………………………………………………..36

5-3- تداخل اثر عصاره آبی الکلی برگ زیتون با سیستم آدرنرژیک در سیستم قلب و عروق در موش صحرایی نر………………………………………………………………………………………………………………………..37

4-5- نتیجه گیری…………………………………………………………………………………………………………………….38

5-5- پیشنهادات………………………………………………………………………………………………………………………38

فهرست منابع………………………………………………………………………………………………………….39

منابع فارسی……………………………………………………………………………………………………………………………….39

منابع انگلیسی……………………………………………………………………………………………………………………………40

عنوان صفحه

جدول 4-1- تغییرات فشار سیستولی، دیاستولی، فشار میانگین سرخرگی و ضربان قلب در پاسخ به عصاره برگ زیتون و حلال عصاره ………………………………………………………………27

جدول 4-2- تغییرات فشار سیستولی، دیاستولی، فشار میانگین سرخرگی و ضربان قلب در پاسخ به استیل کولین و عصاره توام با استیل کولین ………………………………………………29

جدول 4-3- تغییرات فشار سیستولی، دیاستولی، فشار میانگین سرخرگی و ضربان قلب در پاسخ به آدرنالین و عصاره توام با آدرنالین………………………………………………………………..31

عنوان صفحه

 

شکل 1-1- زیتون……………………………………………………………………………………………………………………..3

شکل 3-1 اتاق حیوانات، دانشکده ی علوم،دانشگاه شیراز……………………………………………………..13

شکل 3-2 مراحل عصاره گیری………………………………………………………………………………………………..14

شکل 3-3 دستگاه پاور لب……………………………………………………………………………………………………….15

شکل 3-4 استیل کولین، آدرنالین……………………………………………………………………………………………17

شکل 3-5- تراکئوستومی………………………………………………………………………………………………………….18

شکل 3-6- سرخرگ و سیاهرگ رانی……………………………………………………………………………………..19

شکل3-7- اتصالات بین کانول سرخرگی، دام و ترانسدیوسر…………………………………………………20

دیاگرام1- گروه بندی و روند تزریقات…………………………………………………………………………………….22

شکل 4-1 گراف ثبت شده از فشار سیستولی، فشار دیاستولی، فشار میانگین سرخرگی و ضربان قلب (به ترتیب از بالا به پایین) در حالت پایه………………………………………………………………………….25

فهرست نمودارها

 

 

عنوان صفحه

 

نمودار 4-1- مقایسه میزان افت فشارخون در پاسخ به دوزهای مختلف عصاره برگ زیتون در مقایسه با گروه کنترل……………………………………………………………………………………………………………….26

ویروس…………………………………………………………………………… 13

2-4- نوترکیبی و تنوع ژنتیکی ویروس­های گیاهی…………………………………………………………………. 14

2-5- تنوع ژنتیکی ویروس موزائیک هندوانه. 16

2-6- بررسی­های صورت گرفته در مورد ویروس موزاییک هندوانه در دنیا…………………………………… 17

2-6-1- ویروس موزاییک هندوانه درایران……………………………………………………………………………. 17

2-6-2- ویروس موزاییک هندوانه در خارج از کشور……………………………………………………………. 22

فصل سوم: مواد و روش­ها

3-1- زمان و مکان تحقیق………………………………………………………………………………………………….. 34

3-2- جمع آوری نمونه­ها و داد­ه………………………………………………………………………………………… 34

3-3- آزمون الایزا…………………………………………………………………………………………………………….. 35

 

فهرست مطالب

عنوان صفحه

3-3-1- آزمون الیزای غیر مستقیم…………………………………………………………………………………………. 35

3-4- آزمون PCR. 36

3-4-1- استخراج RNA و ساخت cDNA.. 36

3-4-2- مرحله PCR. 37

3-4-2-1- آغازگرهای اختصاصی.. 38

3-5- روش تهیه­ی ژل و انجام الکتروفورز برای بررسی نتایج آزمون PCR…………………………………. 39

3-6- ترادف یابی محصول PCR. 40

3-7- تجزیه و تحلیل داده­ها 40

4-1- نتایج آزمون الایزا 42

4-2- نتایج آزمون RT-PCR. 43

4-3- تنوع ژنتیکی بین جدایه­های WMV……………………………………………………………………………… 46

4-4- نوترکیبی بین جدایه­هایWMV…………………………………………………………………………………… 47

4-5- مقایسه شباهت­ها و تفاوت­های ناحیه CP جدایه­های WMV در سطح نوکلئوتیدی و آمینواسیدی 52

6- موتیف­های موجود در جدایه WMV ………………………………………………………………………………. 55

 

فصل پنجم:

بحث……………………………………………………………………………………………………………………………….. 57

پیشنهادات اجرایی و پژوهشی…………………………………………………………………………………………………. 62

منابع………………………………………………………………………………………………………………………………… 63

 

فهرست جدول ها

عنوان صفحه

جدول 1-1- برآورد سطح، تولید و عملکرد در هکتار محصولات زراعی استان گلستان…………………… 4

جدول 3-1- تعداد نمونه و مزارع نمونه برداری شده در استان گلستان……………………………………….. 35

جدول 3-2- مواد لازم در واکنش PCR………………………………………………………………………………… 38

جدول 3-3- شرایط و سیکل های حرارتی برنامه ریزی شده برای انجام PCR ……………………………… 38

جدول 3-4- دو جفت آغازگر اختصاصی WMV از ناحیه CP-UTR ………………………………………… 39

جدول 4-1- تنوع ژنتیکی و نسبت جانشینی آمینواسیدی در جدایه­های مختلف WMV در جمعیت­ها و گروه های فیلوژنتیک 47

 

فهرست شكل ها

عنوان صفحه

شکل 4-1- علایم بیماری ویروسی WMV روی برگ و میوه هندوانه…………………………………………. 42

شکل 4-2- نتایج آزمون PCR در ژل آگارز………………………………………………………………………….. 43

شکل 4-3- درخت فیلوژنتیکی ترسیم شده به روش neighbor joinig………………………………………. 45

شکل 4-4- گراف نوترکیبی ترسیم شده با استفاده از نرم افزار RDP3 در جدایه یزد که قطعه نوترکیب از جدایه اصفهان است 48

شکل 4-5- گراف نوترکیبی ترسیم شده با استفاده از نرم افزار RDP3 در جدایه چین که قطعه نوترکیب از جدایه شیلی است 49

آجر……………………………………………………………………………….. 8

1-5-2-3-تولید سیمان……………………………………………………………………………………………………….. 9

1-5-2-4- آلودگی ناشی از حمل ونقل……………………………………………………………………………… 9

1-6- نهشت جوی آلاینده­ها……………………………………………………………………………………………….. 10

1-7- آلودگی محیط شهری………………………………………………………………………………………………… 11

1-8-غبار خیابان…………………………………………………………………………………………………………………… 12

1-8-1-اثرات غبار بر سامانه­های محیطی و سلامت انسان………………………………………………. 13

1-8-2-فلزات سنگین در غبار خیابان در محدوده شهر…………………………………………………… 15

1-8-2-1-روی…………………………………………………………………………………………………………………….. 16

1-8-2-2-سرب…………………………………………………………………………………………………………………… 17

1-8-2-3-مس…………………………………………………………………………………………………………………….. 19

1-8-2-4-آهن…………………………………………………………………………………………………………………….. 21

1-8-2-5-کادمیم………………………………………………………………………………………………………………… 21

1-8-2-6-کروم…………………………………………………………………………………………………………………….. 23

1-8-2-7-مولیبدن……………………………………………………………………………………………………………… 25

1-8-2-8-نیکل……………………………………………………………………………………………………………………. 26

1-8-2-9-منگنز………………………………………………………………………………………………………………….. 27

1-8-2-10-آرسنیک………………………………………………………………………………………………………….. 28

1-8-2-11-آلومینیم……………………………………………………………………………………………………………. 30

1-8-2-12-کبالت………………………………………………………………………………………………………………… 31

1-8-2-13-قلع…………………………………………………………………………………………………………………… 33

1-8-2-14-آنتیموان……………………………………………………………………………………………………………… 35

1-9-ترکیبات آروماتیک………………………………………………………………………………………………………….. 36

1-10-هیدروکربن­های آروماتیک چند­حلقه­ای…………………………………………………………………….. 37

1-10-1-ویژگی­های شیمیایی هیدروکربن­های آروماتیک چند حلقه­ای…………………………… 38

1-10-2-منشا هیدروکربن­های آروماتیک چندحلقه­ای………………………………………………………. 41

1-10-3-ترکیبات PAH در محیط زیست…………………………………………………………………………… 49

1-10-4-راه­های ورود ترکیبات PAHبه بدن………………………………………………………………………. 51

1-10-5-تجزیه و فروکاهی ترکیباتPAH در غبار خیابان………………………………………………… 52

1-11-ضرورت انجام پژوهش…………………………………………………………………………………………………. 53

1-12-مطالعات پیشین …………………………………………………………………………………………………………. 54

فصل دوم: منطقه مورد مطالعه

2 -1-جغرافیای منطقه مورد مطالعه………………………………………………………………………………………… 57

2-2-هواشناسیمنطقه…………………………………………………………………………………………………………….. 59

2-3- صنعت……………………………………………………………………………………………………………………………….. 60

2-4-منابع آلاینده شهری………………………………………………………………………………………………………….. 61

2-5-زمین شناسی منطقه…………………………………………………………………………………………………………. 62

2-5-1- زون ایران مرکزی………………………………………………………………………………………………………… 62

2-5-2-زون سنندج – سیرجان………………………………………………………………………………………………. 64

2-5-3- زون زاگرس مرتفع یا زاگرس رورانده………………………………………………………………………… 65

فصل سوم: بررسی زمین شیمی فلزات سنگین در غبار خیابان

3-1- مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………… 73

3-2-اهمیت نمونه­برداری………………………………………………………………………………………………………….. 74

3-3-نمونه­برداری……………………………………………………………………………………………………………………….. 75

3-4- تفسیر نتایج فلزات سنگین در نمونه­های غبار خیابان………………………………………………….. 77

3-4-1-تحلیل آماری داده­های نمونه­های غبار خیابان……………………………………………………………. 78

3-4-2- آمار توصیفی فلزات سنگین……………………………………………………………………………………….. 79

3-4-3-ضریب غنی شدگی………………………………………………………………………………………………………. 84

3-4-4- شاخص زمین انباشت…………………………………………………………………………………………………. 87

3-4-5-شاخص خطر بالقوه بوم­شناختی فلات سمناک…………………………………………………………. 89

3-4-6-ضریب و درجه آلودگی………………………………………………………………………………………………… 96

3-4-7- شاخص آلودگی و شاخص تجمعی آلودگی…………………………………………………………….. 100

3-4-8-نسبت و شاخص خطر………………………………………………………………………………………………… 105

3-4-9- جذب روازنه شیمیایی………………………………………………………………………………………………. 112

3-5-تشخیص منبع احتمالی فلزات……………………………………………………………………………………….. 113

3-6-آزمون تحلیل آماری…………………………………………………………………………………………………………. 116

فصل چهارم: بررسی زمین­شیمی ترکیبات آروماتیک چند حلقه­ای در غبار خیابان

4-1- مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………. 119

4-2- نمونه­برداری…………………………………………………………………………………………………………………….. 119

4-3-تفسیر نتایج ترکیبات آروماتیک چند حلقه­ای در نمونه­های غبار خیابان…………………… 124

4-3-1- روش­های آماری…………………………………………………………………………………………………………. 124

4-3-2- ضریب همبستگی……………………………………………………………………………………………………… 127

4-3-3- غلظت ترکیباتPAH در ایستگاه­های مختلف………………………………………………………… 129

4-4-نفتالن………………………………………………………………………………………………………………………………… 140

4-5-اسنفتیلن…………………………………………………………………………………………………………………………… 141

4-6- اسنفتن……………………………………………………………………………………………………………………………. 142

4-7- فلورن……………………………………………………………………………………………………………………………….. 143

4-8- فنانترن…………………………………………………………………………………………………………………………….. 143

4-9- آنتراسن…………………………………………………………………………………………………………………………… 144

4-10- فلورانتن………………………………………………………………………………………………………………………… 145

4-11-پایرن………………………………………………………………………………………………………………………………. 146

4-12- بنزو(a) آنتراسن…………………………………………………………………………………………………………… 147

4-13-کرایزن……………………………………………………………………………………………………………………………. 148

4-14- بنزو(b+k)فلورانتن……………………………………………………………………………………………………….. 149

4-15- بنزو(a)پایرن………………………………………………………………………………………………………………….. 150

4-16-مجموع هیدروکربن­های آروماتیک چند حلقه­ای……………………………………………………….. 151

4-17-PAHهای سرطان­زا و غیر سرطان­زا……………………………………………………………………………. 152

4-18-تعداد حلقه­های ترکیباتPAH…………………………………………………………………………………….. 156

4-19- ضریب هم­ارز سمناکی………………………………………………………………………………………………… 161

فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات

5-1-نتیجه­گیری……………………………………………………………………………………………………………………… 165

5-2-پیشنهاد برای مطالعات آینده…………………………………………………………………………………………. 167

–فهرست منابع و مأخذ

منابع فارسی…………………………………………………………………………………………………………………………. 168

منابع انگلیسی………………………………………………………………………………………………………………………. 168

فهرست جدول ها

عنوان و شماره صفحه

جدول 1-1- خصوصیات شیمیایی PAHs………………………………………………………………………………. 39

جدول 1-2- توزیع PAHs در محیط زیست بر حسب درصد……………………………………………….. 44

جدول2-1- نام و ویژگی­ ایستگاه­های هواشناسی موجود در منطقه مورد مطالعه………………. 59

جدول3-1- نام و مختصات محل نمونه­برداری غبار خیابان……………………………………………………. 77

جدول3-2- نتایج آمار توصیفی غلظت عناصر در نمونه­های غبار خیابان……………………………… 80

جدول3-3- تقسیم­بندی غبار بر اساس ضریب غنی­شدگی…………………………………………………… 85

جدول 3-4- ضریب غنی­شدگی نمونه­های غبار خیابان کلان­شهر اصفهان…………………………… 86

جدول3-5- شاخص زمین انباشت و ارتباط آن با کیفیت غبار……………………………………………… 87

جدول 3-6-تعیین ضریب زمین­انباشت و کیفیت غبار خیابان……………………………………………… 88

جدول 3-7- شاخص زمین­انباشت در نمونه­های غبار ذوب­آهن و معدن باما……………………….. 89

جدول 3-8- رده­بندی عناصر در نمونه­ها با توجه به شاخص خطر بالقوه بوم­شناختی……….. 90

جدول 3-9- ضریب و شاخص خطر بالقوه بوم­شناختی فلزات سنگین مهم در غبار خیابان. 92

جدول 3-10- رده­بندی نمونه­های غبار خیابان با توجه به ضریب آلودگی و درجه آلودگی. 96

جدول 3-11- ضریب و درجه آلودگی فلزات سنگین در نمونه­های غبار خیابان………………… 98

جدول 3-12- مقادیر آستانه برای فلزات بالقوه سمی بر اساس استاندارد کیفیت زیست محیطی برای خاک 101

جدول 3-13- رده­بندی نمونه­های غبار خیابان بر اساس شاخص آلودگی…………………………. 102

جدول3-14- رده­بندی نمونه­های غبار خیابان بر اساس شاخص تجمعی آلودگی…………….. 102

جدول3-15- شاخص و شاخص تجمعی آلودگی فلزات سنگین در نمونه­های غبار خیابان 104

جدول 3-16- ضریب خطر و خطر سرطان­زایی برای فلزات سنگین در غبار خیابان………… 108

جدول3-17- جذب روزانه شیمیایی فلزات بالقوه سمناک در نمونه­های غبار خیابان……….. 113

جدول 3-18- نتایج ضریب همبستگی بین عناصر در نمونه­های غبار خیابان…………………… 115

جدول 4-1-نام و مختصات محل نمونه­برداری غبار خیابان………………………………………………….. 123

جدول 4-2- آمار توصیفی ترکیبات مختلف PAH در نمونه­های غبار خیابان……………………. 124

جدول 4-3- ماتریس همبستگی بین ترکیبات PAH در نمونه­های غبار…………………………… 128

جدول4-4- تقسیم­بندی PAHs بر اساس رده بندی آژانس بین­المللی تحقیقات سرطان… 153

جدول 4-5- مجموعPAHsسرطان­زا و غیر سرطان­زا در نمونه­های غبار خیابان………………… 156

جدول4-6- تعداد حلقه­های آروماتیکی ترکیبات مختلف PAH………………………………………….. 157

جدول 4-7- درصد ترکیبات PAH دو، سه، چهار، پنج و شش حلقه­ای در نمونه­های غبار 160.

جدول 4-8- ضریب هم­ارز سمناکی ترکیبات PAH…………………………………………………………….. 161

جدول4-9- ضریب سمناکی و ضریب هم­ارز سمناکی در نمونه­های غبار خیابان……………… 162

فهرست شکل ها

عنوان صفحه

شکل 1-1- اجزای اصلی یک محیط شهری……………………………………………………………………………… 5

شکل 1-2- تفاوت میان غبارهای شهری و بین شهری………………………………………………………….. 14

شکل 1-3- ساختار شیمیایی بنزن………………………………………………………………………………………….. 37

شکل 1-4- ساختار رایج PAHs در محیط……………………………………………………………………………… 40

شکل 1-5- تفاوت غلظت PAH ها در فصول تابستان و زمستان………………………………………….. 49

شکل2-1- نقشه محدوده شهرستان­های واقع در شعاع 50 کیلومتری شهر اصفهان………….. 58

شکل 2- 2- روند تغییرات دما در منطقه مورد مطالعه در سال 1388……………………………….. 60

شکل 2-3 میانگین بارش ماهانه در منطقه مورد مطالعه در سال 1388…………………………….. 60

شکل 2-4- نقشه زمین شناسی تا شعاع 50 کیلومتری اصفهان………………………………………….. 71

شکل 3-1- نقشه ایستگاه­های نمونه­برداری از غبار خیابان در محدوده مطالعاتی………………… 76

شکل 3-2- نمونه­برداری از غبار خیابان(فلزات سنگین)………………………………………………………… 76

شکل 3-3- نمونه­برداری از غبار خیابان(فلزات سنگین)………………………………………………………… 76

شکل 3-4- کدگذاری نمونه­های جمع­آوری شده…………………………………………………………………… 76

شکل 3-5- نمودارهای هیستوگرام عناصر در نمونه­های غبار خیابان…………………………………… 82

شکل 3-6- نمودار جعبه­ای ضریب زمین­انباشت عناصر در نمونه­های غبار خیابان…………….. 88

شکل 3-7- ضریب خطر بالقوه بوم­شناختی برای عنصر مس………………………………………………… 93

شکل 3-8- ضریب خطر بالقوه بوم­شناختی برای عنصر سرب………………………………………………. 93

شکل 3-9- ضریب خطر بالقوه بوم­شناختی برای عنصر روی………………………………………………… 93

شکل 3-10- ضریب خطر بالقوه بوم­شناختی برای عنصر نیکل…………………………………………….. 94

شکل 3-11- ضریب خطر بالقوه بوم­شناختی برای عنصر کروم…………………………………………….. 94

شکل 3-12- ضریب خطر بالقوه بوم­شناختی برای عنصر کادمیم…………………………………………. 94

شکل 3-13- ضریب خطر بالقوه بوم­شناختی برای عنصر آرسنیک………………………………………. 95

شکل 3-14- شاخص خطر بالقوه بوم­شناختی در نمونه­های غبار خیابان…………………………….. 95

شکل 3-15- مدل نقطه­ای شاخص خطر بالقوه بوم­شناختی در نمونه­های غبار خیابان……… 95

شکل3-16- مدل نقطه­ای شاخص خطر بالقوه بوم­شناختی در نمونه­های غبار خیابان……….. 99

شکل 3-17- نمودار جعبه­ای ضریب آلودگی عناصر در نمونه­های غبار خیابان…………………. 100

شکل 3-18- مدل نقطه­ای وضعیت آلودگی نمونه­های غبار خیابان……………………………………. 103

شکل 3-19- نمودار جعبه­ای شاخص آلودگی عناصر در نمونه­های غبار خیابان………………. 105

شکل 3-20- مدل نقطه­ای شاخص تجمعی آلودگی در نمونه­های غبار خیابان…………………. 109

شکل 3-21- خطر سرطان­زایی عناصر در غبار خیابان………………………………………………………… 109

شکل 3-22- شاخص خطر عناصر در غبار خیابان……………………………………………………………….. 111

شکل 3-23- مقایسه شاخص خطر و خطر سرطان­زایی در اصفهان با چین و آنگولا………… 112

شکل 4-1- نقشه پهنه­بندی خطر بالقوه بوم­شناختی فلزات سنگین شهرستان اصفهان……. 121

شکل 4-2- نقشه ایستگاه­های نمونه­برداری از غبار خیابان در محدوده مطالعاتی………………. 121

شکل 4-3- نمونه­برداری از غبار خیابان…………………………………………………………………………………. 121

شکل 4-4- نمونه­برداری از غبار خیابان( ترکیبات آروماتیک چند حلقه­ای)………………………. 122

شکل 4-5- آماده­سازی ظروف قبل از انجام نمونه­برداری……………………………………………………… 122

شکل4-6- شستشوی ظروف با محلولn-Hexan و سپس با محلول استون………………………… 122

شکل 4-7- نمودارهای هیستوگرام ترکیبات PAH………………………………………………………………. 125

شکل 4-8- نمودار Scree برای داده­های مورد بررسی در تحلیل عاملی……………………………… 130

شکل 4-9- نمایش سه بعدی تحلیل عاملی نمونه­های غبار خیابان…………………………………….. 140

شکل 4-10- غلظت ترکیبات PAHs در ایستگاه­های مختلف…………………………………………….. 141

شکل 4-11- غلظت نفتالن در ایستگاه­های مختلف……………………………………………………………… 142

شکل 4-12- غلظت اسنفتیلن در ایستگاه­های مختلف………………………………………………………… 143

شکل 4-13- غلظت اسنفتن در ایستگاه­های مختلف…………………………………………………………… 144