حل دستگاه ازن مرتبه دوم ویژه توسط OHAM

Subject Areas : International Journal of Industrial Mathematics

صادق  پورجعفر ¹ (گروه ریاضی، واحد علوم و تحقیقات گیلان، دانشگاه آزاد اسلامی، رشت، ایران.)
زینب  آیتی ² (گروه فنی و مهندسی شرق گیلان، دانشگاه گیلان، رودسر، ایران.)
محمود  شفیعی ³ (گروه ریاضی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد رشت، رشت، ایران.)

Received: 2019-09-03 Accepted : 2020-04-13 Published : 2020-08-01

Keywords: سیانوباکتری ها (جلبک های سبز- آبی), روش هموتوپی مجانبی بهینه, ازناسیون مرتبۀ دوم, میکروسیستین – ال آر,

Abstract :

سیانوباکتری ها (جلبک های سبز- آبی) مانند میکروسیستین، ندولارین ها ، ساکسی توکسین ها، آناتوکسین ها و سیلندروسپرموپسین  عامل بیماری های خطرناک از طریق آب آشامیدنی هستند. یکی از این سموم میکروسیستین – ال آر است که وجود مقدار کمی از آن در آب آشامیدنی منجر به آسیب کبدی و سرطان شده، همچنین باعث صرف هزینه های بالای اجتماعی و بهداشتی می گردد. هر چند که سیانوباکتری ها در مقابل مواد ضد عفونی مقاوم هستند، اما نشان داده شده که ازن قابلیت بالایی در سم زدائی سیانوباکتری ها دارد. ازن محلول در آب به طور همزمان باعث ضد عفونی بیشتر و اکسیداسیون با OH رادیکال می گردد. در این مقاله، جواب دستگاه تجزیه مرتبۀ دوم ازن با OH رادیکال و میکروسیستین – ال آر بدون مواد آلی محلول (DOC) به دست آمد. نتیجه اینکه با کمترین هزینه و زمان، می توان با این مشکل مبارزه نمود. دستگاه دیفرانسیل مربوطه به روش هموتوپی مجانبی بهینه حل شد و نتایج حاصل با شکل بیان گردید. نشان داده شد که با مقدار کمی ازن و زمانی اندک، می توان مقدار زیادی از میکروسیستین – ال آر را صفر نمود. به این منظور اسیدیتۀ 2 ، 4 و 7 در حرارت 10 ، 20 و 30 درجۀ سانتیگراد بررسی گردید.

References:

[1] M. S. Elovitz, U. von Gunten, H. P. Kaiser, Hydroxyl radical/ozone ratios during ozonation processes. II. The eect of temperature, pH, alkalinity, and DOM properties, Ozone: science and engineering 22 (2000) 123-150.
[2] S. Gupta, Cyanobacterial toxins: microcystin-LR, World Health Organisation Geneva, (1988).
[3] J. Hoigne, H. Bader, Rate constants of reactions of ozone with organic and inorganic compounds in water: non-dissociating organic compounds, Water Research 17 (1983) 173-183.
[4] J. Hoigne, H. Bader, W. R. Haag, J. Staehelin, Rate constants of reactions of ozone with
organic and inorganic compounds in water III, Inorganic compounds and radicals, Water Research 19 (1985) 993-1004.
[5] V. Marinca, N. Herisanu, The Third Alternative of the Optimal Homotopy Asymptotic Method, Springer, International Publishing Switzerland 14 (2015) 391-465.
[6] J. M. Montgomery, Water treatment: principles and design, John Wiley & Sons, New York, (1985).
[7] J. Rositano, G. Newcombe, B. Nicholson, P. Sztajnbok, Ozonation of NOM and algal toxins in four treated waters, Water Research 35 (2001) 23-32.
[8] J. Rositano, B. C. Nicholson, P. Pieronne, Destruction of cyanobacterial toxins by ozone, Ozone: Science and Engineering 20 (1998) 223-238.
[9] AR. Shawwa, DW. Smith, Kinetics of microcystin-LR oxidation by ozone, Ozone: Science and Engineering 23 (2001) 161-170.
[10] J. L. Sotelo, F. J. Beltran, F. J. Benitez, J. Beltran-Heredia, Ozone decomposition in water: kinetic study, Industrial and Engineering Chemistry Research 26 (1987) 39-43.
[11] U. Von Gunten, Ozonation of drinking water: Part I. Oxidation kinetics and product formation, Water Research 37 (2003) 1443-1467.