دفاع پایان نامه خانم سودابه قدسی دانشجوی دکترای مهندسی بهداشت محیط
خانم سودابه قدسی دانشجوی دکترای مهندسی بهداشت محیط در تاریخ 26فروردین ماه 1405از پایان نامه خود با عنوان ارزیابی بقای میکروارگانیسم های شاخص و پاتوژن در خاک یک منطقه نیمه خشک به راهنمایی خانم دکتر مهناز نیک آیین، آقای دکتر حمیدرضا رحمانی دفاع نمود.
چکیده
مقدمه: بازچرخانی و استفاده مجدد از فاضلاب تصفیهشده در بخش کشاورزی، بهعنوان راهبردی کلیدی برای مواجهه با چالش کمبود آب، بهویژه در مناطق خشک و نیمهخشک، مطرح است. با این وجود، خطرات بهداشتی بالقوه ناشی از آلودگیهای میکروبی، لزوم درک عمیقتر از ماندگاری و بقای پاتوژنها در محیطهای طبیعی را پررنگ میسازد. این پژوهش با هدف بررسی میزان بقای گروهی از میکروارگانیسمهای شاخص رودهای، شامل باکتریهای اشرشیاکلی، سالمونلا انتریکا، کلستریدیوم پرفرنژنس و انتروکوک فاسیوم و ذرات ویروسی نظیر آدنوویروس انسانی و باکتریوفاژ سوماتیک طراحی و اجرا شد. آزمایشها در خاک و تحت شرایط آبوهوایی نیمهخشک و در دو فصل متفاوت انجام پذیرفت.
مواد و روش ها: این مطالعه بهصورت آزمایشی در شرایط میدانی در دو فصل تابستان و زمستان انجام شد. میکروارگانیسمهای مورد نظر شامل باکتریهای رودهای (اشرشیاکلی، سالمونلا انتریکا، کلستریدیوم پرفرنژنس و انتروکوک فاسیوم) و ویروسهای شاخص (آدنوویروس انسانی و باکتریوفاژ سوماتیک) در غلظت مشخصی تهیه و به نمونههای خاک رس- لومی تلقیح شدند. گلدانهای حاوی خاک آلودهشده در دو شرایط نور مستقیم آفتاب و سایه قرار گرفتند. نمونهبرداری در بازههای زمانی معین (روز صفر و سپس بازه زمانی 4 روزه تا رسیدن به زیر حد تشخیص) انجام و غلظت میکروارگانیسمها با استفاده از روشهای استاندارد کشت برای باکتریها و ویروسها تعیین گردید. در ادامه، تأثیر متغیرهای محیطی مؤثر از قبیل دما، رطوبت نسبی و شدت تابش فرابنفش (UV) بر الگوهای بقای این میکروارگانیسمها نیز مورد تحلیل قرار گرفت. مقادیر T90 و ثابت نرخ مرگ و میر (k) برای تعیین کمیت غیرفعالسازی میکروبی محاسبه شدند و مدلسازی پیشبینی با استفاده از مدلهای سیستم استنتاج عصبی-فازی تطبیقی (ANFIS) توسعه داده شد.
یافته ها: نتایج نشان داد که در بین میکروارگانیسمهای مورد مطالعه، اشرشیاکلی و سالمونلا انتریکا سریعترین نرخ غیرفعالسازی را نشان دادند (با مقادیر k به ترتیب تا 575/ 1 ± 878/ 1 و 258/ 1 ± 806/ 1 در روز در تابستان). در مقابل، انتروکوک فاسیوم پایداری قابلتوجهی داشت (قابلیت شناسایی تا 68 روز در زمستان و سایه) که قابل مقایسه با شاخصهای ویروسی بود و آن را به عنوان شاخص میکروبی مقاومتر و مناسبتر برای پایش کیفیت در پروژههای استفاده مجدد از فاضلاب معرفی میکند.کلیفاژ سوماتیک با بالاترین مقدار T90 (12/61 روز در زمستان و سایه) رفتاری بسیار شبیه به آدنوویروس انسانی نشان داد که از پتانسیل بالای آن به عنوان جایگزین ایمن و کارآمد برای این ویروس پاتوژن در مطالعات محیطی حمایت میکند. کلستریدیوم پرفرنژنس در طول دوره مطالعه هیچ کاهش معنیداری در جمعیت نشان نداد و ثابت باقی ماند. شدت UV، دمای بالا و رطوبت نسبی پایین به عنوان عوامل کلیدی و همافزای تسریعکننده مرگ میکروبی شناسایی شدند، بهطوریکه بیشترین اثر را در شرایط نور مستقیم خورشید و فصل تابستان اعمال کردند. در نهایت، مدلهای ANFIS توسعهیافته با دقت پیشبینی بسیار بالاتوانایی خود را در تخمین نرخ مرگ میکروارگانیسمها بر اساس این متغیرهای محیطی به اثبات رساندند.
نتیجه گیری: یافتههای این پژوهش بهوضوح نشان میدهد که شرایط آبوهوایی سخت مناطق نیمهخشک، نقش تعیینکنندهای در تسریع غیرفعالسازی میکروارگانیسمهای رودهای در خاک دارد. این نتایج ضمن تأکید بر اهمیت زمینه محیطی در تضمین ایمنی استفاده مجدد از فاضلاب، لزوم بازنگری در چارچوبهای ارزیابی ریسک میکروبی را نشان میدهد.
