نانو تکنولوژی موجب به وجود آمدن گروه جدیدی از مواد در مقیاس اتمی قادر به مبارزه با میکروب های ایجاد کننده بیماری شده است. نانو ذرات فلزی اولیگودینامیک همچون نقره ، مس ، روی ، تیتانیوم ، نیکل و کبالت از جمله نانو مواد موثر برای کاربردهای باکتری کشی و ویروس کشی بنا به ظرفیت بار ، با نسبت های حجم بالا ، ساختار کریستالی گرافیکی و سازگاری با لایه های مختلف برای بازدهی تماسی زیاد می باشند.
با توجه به قیمت و مسائل مربوط به محصولات جانبی ضدعفونی سیستم های ضدعفونی شیمیایی مرسوم ، ضدعفونی اولیگودینامیک در مقیاس نانو می تواند به عنوان گزینه ای ممکن برای کاربردهای مربوط به نقطه – استفاده ( POU ) در نظر گرفته بشود.
این فصل شامل مضامینی چون سنتز (ترکیب) ، باردارسازی بر روی لایه های مختلف و استفاده از نانوذرات فلزی ضدمیکروبی برای ضدعفونی آب می شود.
اطلاعات اخیرا منتشر شده از سازمان بهداشت جهانی ((WHO و سایر محققین اپیدمی شناس نشان می دهد که پیامدهای بهداشتی مربوط به آلودگی میکروبی تامین آب یک مساله ی جهانی در پیش روی جامعه ی ما در هزاره ی جدید است. در سرتاسر جهان ، 108 میلیون نفر هر سال در اثر عفونت های منتقل شده توسط آب جان خود را از دست می دهند.علی رغم رشد صنایع آب و استفاده از ضدعفونی شیمیایی با روش های جدیدی چون اوزون دار سازی یا تابش فرابنفش ( (UV ، بروز الودگی میکروبی مربوط به سلامتی نشان می دهد که نیاز به تحقیق بیشتری برای پرداختن بیشتر به این مساله است.
رشد و گسترش زیاد تحقیقات نانوتکنولوژی در را بر روی استراتژی های جدیدی با استفاده از نانو ذرات فلزی برای ضدعفونی اولیگودینامیک گشوده است. خصوصیات میکروب کشی عالی نانوذرات اولیگودینامیک استفاده از آن ها را به عنوان گزینه هایی ممکن برای ضدعفونی آب توجیه می کند.
در متن زیر ابتدا به بررسی آنالیز اقتصادی زیرساختار ضدعفونی شیمیایی کنونی با پیامدهای بهداشتی جهانی آن به عنوان انگیزه ای برای ابداع سیستم های ضدعفونی جایگزین بر اساس ذرات اولیگودینامیک می پردازیم.
بررسی بیشتر سیستم های نانوذره ای اولیگودینامیکی ، شامل ترکیب و عملکرد آن ها می شود که بینشی را درباره ی استفاده از آن ها در سیستم های ضدعفونی جایگزینی که می تواند مشکلات زیرساختی مربوط به ضدعفونی شیمیایی را کاهش دهد و با این حال موجب بهبود نابودسازی میکروب های بیماری زای قابل انتقال در آب شود ، ارائه می دهد.
تاثیر اقتصادی سیستم های مدرن ضدعفونی
بررسی زیرساخت ضدعفونی آب در بسیاری از ملل توسعه یافته رابطه ی فراموش نشدنی میان حیات و شادابی اقتصادی و سیستم های ضدعفونی شهری را نشان می دهد. بازار جهانی برای تجهیزات آب و موادشیمیایی در سال 2007 در حدود 3/76 بیلیون دلار برآورده شده است. مناطق بیشتر توسعه یافته ، آمریکای شمالی و اروپا ، هزینه ی بیشتری را ، یعنی 49 درصد هزینه ی نشان داده شده در شکل 101 را متحمل شده اند.
شکل 101 پتانسیل بازار جهانی برای تجهیزات آب و مواد شیمیایی در سال 2007 .
جدول 101 بازار جهانی برای ماشین آلات وارد شده برای تصفیه در سال 2007 .
در ایالات متحده ، بازار زیرساخت آب آشامیدنی پیش بینی شده که تا 138 بیلیون دلار تا سال 2015 میلادی رشد کند.
در حالیکه سایر بخش های جهان سرمایه گذاری و رشد مشابهی را در صنایع مربوطه تدارکاتی آب تجربه می کنند ، آفریقا ، منطقه ای که از نظر بروز عفونت های مرتبط با آلوده انتقال یافته در آب در ردیف بالایی قرار دارد ، فقط 304 درصد تامین جهانی ماشین آلات مربوط به فیلترسازی و تصفیه آب را همانطور که در جدول 101 نشان داده شده ، وارد می کند.
بر اساس میزان بازار نشان داده شده در جدول 101 و آمار اخیر حاصل از پایگاه اطلاعاتی جمعیت جهانی سازمان ملل ، بازار آفریقا منتهی به صرف 13/0 دلار برای هر فرد در مقایسه با 92/1 دلار برای هر فرد در بازار اروپا برای ماشین آلات فیلتر و تصفیه آب می شود.
رقم پایین (کمتر از 14x تفاوت با اروپا) به شدت نشان دهنده ی این است که تلاش های تحقیقاتی جدید در جهت کارآمدی افزون تکنولوژی ضدعفونی در مورد هزینه ها ، دارای تاثیری قابل ارزیابی برای این منطقه در جهان خواهد بود.
تاثیر بهداشتی کسری ضدعفونی آب
تاثیر حاصل از آلودگی میکروبیولوژیکی منابع قابل انتقال با آب علی رغم رشد بازار جهانی برای زیرساخت آب همچنان یک مشکل جهانی است. در جهان 80 درصد تمامی بیماری ها مستقیما یا به طور غیر مستقیم ناشی از تامین آب می شود و 19 درصد از تمامی مرگ و میرها به دلیل عفونت های حمل شده در آب هستند.
در اکثر کشورهای در حال توسعه ، 30.000 نفر روزانه در نتیجه ی بهداشت و ضدعفونی ضعیف آب جان خود را از دست می دهند. این رقم حدود 9/10 میلیون نفر در سال می شود.
اگرچه میزان موارد در کشورهای در حال توسعه چشمگیرتر می باشد ، مشکلات بهداشتی حاصل از آلودگی میکروبیولوژیکی منابع آب در ملل توسعه یافته هنوز به صورت کاملا دوره ای رخ می دهد.
در ایالات متحده ی آمریکا 5/19 میلیون بیماری در سال در نتیجه ی عفونت های منتقل شده در آب رخ می دهند. علاوه بر این ، آب زیرزمینی ، که 5/37 درصد منابع آب عمومی را تامین می کند به هفت برابر بروز بیماری بیشتری نسبت به آب سطحی مرتبط دانسته شده است.
در موارد شیوع ثبت شده در دوره تحقیقاتی 2004-2003 ، 51 درصد منابع آب آلوده خارج از مرکز تامین آب بوده اند. این ارقام نشان می دهد که تحقیق در زمینه ی سیستم های ضدعفونی جایگزین جدای از تصفیه ی آب شهری می تواند بروز عفونت های مرتبط با آب را در ایالات متحده و کشور های رو به توسعه کاهش بدهد. همچنین ، این سیستم ها می توانند تاثیر مثبتی را بر مناطق در حال توسعه در جهان با وجود مشکلات مشابهی در ارتباط با عفونت های منتقل شده با آب بگذارند.
سیستم های ضد عفونی مدرن
منابع آبِ هم زیرزمینی و هم سطحی به یک نسبت ممکن است دچار آلودگی میکروبیولوژیکی ناشی از باکتری ها ، پروتوزوآها ، و ویروس ها بشوند.
علی رغم پیشرفت های صورت گرفته در تکنولوژی ضدعفونی ، عوامل بیماری زای قبلا کشف نشده و عوامل بیماری زای شناخته شده در حرکت بر حوزه های جدید ، همچنان تهدید بزرگی در برابر سلامتی انسان در جهان می باشند.
حتی ملل توسعه یافته با وجود زیرساخت پیشرفته تر ضدعفونی آب همچنان موارد بروز بیماری را در نتیجه ی عفونت های انتقال یافته در آب گزارش می کنند.
بنابراین ، تکنولوژی های ضدعفونی نسل جدید نه تنها باید عوامل بیماری زای موجود را از بین ببرند ، بلکه باید برای استفاده در مقیاس وسیع مقرون به صرفه باشند.
تکنولوژی های ضدعفونی چندی ، شامل POU و نقطه ی ورود POE ، در رابطه ی با مساله ی آلودگی میکروبیولوژیکی منتقل شده با آب مورد استفاده قرار گرفته اند.
مناسبت تکنولوژی ضدعفونی وابسته به این کاربرد (POE یا POU) است. کاربرد نقطه-ورود عمدتا به منظور ضدعفونی آبی است که از یک منبع شهری نمی آید ، در حالیکه کاربردهای POU معمولا در موقعیتی استفاده می شوند که آب قبلا به لحاظ شیمیایی تصفیه شده است.
شامل 21 صفحه فایل word قابل ویرایش
دانلود مقاله نانو ذرات فلزی برای ضدعفونی میکروبی اولیگودینامیک
