Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10889/9876
Title: Συμμεταφορά ιών, νανοσωματιδίων και αργίλου σε πορώδη μέσα. Επιπτώσεις και εφαρμογές στη δημόσια υγεία
Other Titles: Cotransport of viruses, nanoparticles and clay. Implications and applications in public health
Authors: Τσελεπή, Μαρία
Keywords: Αδενοϊός
Κολλοειδή
Υπόγεια ύδατα
Δημόσια υγεία
Keywords (translated): Adenovirus
Colloids
Groundwater
Public health
Abstract: Το νερό μπορεί να είναι το μέσο ανάπτυξης επιβλαβών ουσιών και μικροοργανισμών, που αποτελούν απειλή για την ανθρώπινη υγεία, με διάφορους τρόπους. Η μεταφορά μολυσματικών παραγόντων, κολλοειδών και βιοκολλοειδών, στα πορώδη μέσα έχουν αναφερθεί και αναγνωριστεί ως σημαντικά περιβαλλοντικά ζητήματα. Τα υπόγεια ύδατα μπορεί να είναι μολυσμένα με μολυσματικούς ανθρώπινους εντεροϊούς, οι οποίοι μπορεί να προέρχονται από ζωικά και ανθρώπινα λύματα μέσω της απορροής υγρών αποβλήτων, μολυσμένων δεξαμενών, χώρων υγειονομικής ταφής, γεωργικών δραστηριοτήτων, καθώς και μέσω τεχνητών επαναφορτίσεων υπόγειων υδάτων. Στις περισσότερες μελέτες που έχουν πραγματοποιηθεί για να εξετάσουν τη μεταφορά και την τύχη των ιών στα πορώδη μέσα, έχουν χρησιμοποιηθεί βακτηριοφάγοι ως μοντέλα ιού, ενώ λίγες μελέτες έχουν εστιάσει στους παθογόνους ιούς, και συγκεκριμένα στους αδενοϊούς, οι οποίοι πληρούν τα περισσότερα κριτήρια ενός ιδανικού μικροοργανισμού - δείκτη για ιικά παθογόνα. Στην παρούσα μελέτη έγιναν πειράματα προκειμένου να μελετηθεί η επίδραση της ενδοπορώδους ταχύτητας στη μεταφορά των αδενοϊών, των κολλοειδών αργίλου, καολινίτη και μοντμοριλλονίτη, καθώς και των νανοσωματιδίων TiO2, σε κορεσμένες με νερό εργαστηριακές στήλες και πληρωμένες με γυάλινα σφαιρίδια. Τα πειράματα πραγματοποιήθηκαν σε τρεις διαφορετικές ταχύτητες ροής (2.5, 1.5 και 0.8 mL/min). Για τα πειράματα μεταφοράς των αδενοϊών, οι ενέργειες αλληλεπίδρασης μεταξύ των αδενοϊών, αλλά και των αδενοϊών και του συλλέκτη, για τις συγκεκριμένες πειραματικές συνθήκες υπολογίστηκαν με την εφαρμογή της θεωρίας DLVO. Επιπλέον, πραγματοποιήθηκαν πειράματα συμμεταφοράς αδενοϊών με κολλοειδή αργίλου και νανοσωματίδια TiO2, στόχος των οποίων ήταν να διερευνηθεί η επίδραση της παρουσίας κολλοειδών στη μεταφορά του ιού σε κορεσμένες με νερό εργαστηριακές στήλες και πληρωμένες με γυάλινα σφαιρίδια, σε τρεις διαφορετικές ταχύτητες ροής (2.5, 1.5 και 0.8 mL/min). Τα αποτελέσματα έδειξαν πως δεν υπάρχει σαφής επίδραση της ενδοπορώδους ταχύτητας στη μεταφορά των κολλοειδών και του βιοκολλοειδούς, παρατηρείται όμως σαφώς αυξημένη συγκράτηση του βιοκολλοειδούς και των κολλοειδών, κατά τη συμμεταφορά τους στο πορώδες μέσο. Οι διαδικασίες μεταφοράς βιοκολλοειδών μέσω των κορεσμένων και ακόρεστων πορωδών μέσων είναι ένα πεδίο μεγάλου ενδιαφέροντος για την προστασία των αποθεμάτων υπόγειων υδάτων από τη μόλυνση, την εκτίμηση κινδύνου από τα παθογόνα στα υπόγεια ύδατα καθώς και για το σχεδιασμό καλύτερων συστημάτων επεξεργασίας του νερού για την αφαίρεση κολλοειδών από το πόσιμο νερό. Οι παράγοντες που επηρεάζουν τη μεταφορά των κολλοειδών και βιοκολλοειδών στα πορώδη μέσα θα πρέπει να κατανοηθούν πλήρως, προκειμένου να αναπτυχθούν κανονισμοί προστασίας των υπόγειων υδάτων και να καθοριστεί ο βαθμός ευαισθησίας τους στη μόλυνση, θέμα μεγάλης σημασίας για τη Δημόσια Υγεία.
Abstract (translated): Water may be the medium in which harmful substances and microorganisms develop, consisting a threat for human health, in various ways. Transport of contaminants, colloids and biocolloids in porous media, has been reported and recognized as a great environmental issue. Groundwater may be contaminated with infective human enteric viruses from various wastewater discharges, septic tanks, sanitary landfills, agricultural practices, and artificial groundwater recharge. In the most studies that have been conducted in order to examine transport and fate of biocolloids in porous media, bacteriophages have been used as virus indicatorsˑ very few studies have focused on viral pathogens, and specifically on adenoviruses, which fit the most criteria for an ideal indicator of viral pathogens. The main objective of this study was to evaluate the effect of pore water velocity on the transport of hAdV, clay colloids, kaolinite and montmorillonite, and also of TiO2 nanopartocles in water saturated laboratory-scale columns packed with glass beads. The experiments were conducted under three different volumetric flow rates (2.5, 1.5 και 0.8 mL/min). For the hAdV transport experiments, the surface properties of viruses and glass beads were used to construct classical DLVO potential energy profiles. Furthermore, cotransport experiments were conducted with hAdVs, clay colloids and nanoparticles, in order to examine the effect of the presence of colloids to the transport of hAdVs in water saturated laboratory-scale columns packed with glass beads, under three different volumetric flow rates (2.5, 1.5 και 0.8 mL/min). The results of this study indicated that there is no clear trend regarding the effect of volumentric flow rate to the transport of colloids or biocolloid, but there is a notable increased retention of biocolloid and colloid particles during their cotransport in the porous media. The major processes controlling the transport of biocolloids through saturated and unsaturated porous media is a field of great interest for the protection of underground water resources from contamination, for risk assessment studies concerning contamination of underground waters from pathogens and also, for constructing better water treatment plants in order to discharge potable water from colloid particles. Processes controlling the transport of biocolloids in porous media must be fully understood, in order to develop regulations for the protection of underground water and also to determine groundwater vulnerability, matters of great importance to Public Health.
Appears in Collections:Τμήμα Χημείας (ΜΔΕ)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
master thesis_maria tselepi.pdfΚυρίως κείμενο3.48 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.