Please use this identifier to cite or link to this item:
https://hdl.handle.net/20.500.14279/8595| Title: | Μελέτη της αντιμικροβιακής δραστηριότητας μονομεταλλικών στηριζόμενων καταλύτων Αg/γ-Al2O3 με στόχο την μικροβιολογική επεξεργασία του νερού έρματος των πλοίων | Authors: | Θεοφίλου, Στάθης | Keywords: | Ιοντικός Άργυρος;Αντιμικροβιακή κατάλυση;Βακτήρια;Νερό έρματος;Καταλυτική απολύμανση | Advisor: | Costa, Costas | Issue Date: | 2016 | Department: | Department of Environmental Science and Technology | Abstract: | Αναμφίβολα, η επεξεργασία που υφίσταται το νερό έρματος το οποίο χρησιμοποιείται από τα πλοία για την βέλτιστη δυνατή πλεύση αποτελεί ένα από τα φλέγοντα περιβαλλοντικά ζητήματα που ταλανίζουν σήμερα την επιστημονική κοινότητα και όχι μόνο. Γι’ αυτό τον λόγο άλλωστε πολλοί διεθνής οργανισμοί και κρατικοί φορείς έσπευσαν να θεσπίσουν μέτρα και κανονισμούς στο πρόσφατο παρελθόν σχετικά με την αλόγιστη απόρριψη του υδάτινου έρματος στη θάλασσα. Αποκορύφωμα αποτέλεσε η συνθήκη σχετικά με τον έλεγχο και τη διαχείριση του υδάτινου έρματος και των ιζημάτων των πλοίων που εγκρίθηκε από την διπλωματική διάσκεψη του Διεθνούς Οργανισμού Ναυσιπλοΐας (ΙΜΟ) τον Φεβρουάριο του 2004. Ωστόσο, οι διάφορες πιστοποιημένες μέθοδοι επεξεργασίας που χρησιμοποιούνται επι του παρόντος, αποσκοπώντας στην διαφύλαξη της ποιότητας του περιβάλλοντος αλλά και της ανθρώπινης υγείας, παρουσιάζουν σημαντικά μειονεκτήματα, γεγονός που θα οδηγήσει τελικά στην αντικατάσταση τους από φιλικότερες προς το περιβάλλον και πιο οικονομικές μεθόδους. Λαμβάνοντας λοιπόν υπόψη πως η διασφάλιση της δημόσιας υγείας αποτελεί προτεραιότητα για κάθε σύγχρονη κοινωνία και αναγνωρίζοντας συνάμα την σημασία της τήρησης των ορίων αναφορικά με την επιτρεπόμενη συγκέντρωση μικροοργανισμών που απορρίπτονται στη θάλασσα με το υδάτινο έρμα του εκάστοτε πλοίου, η παρούσα Πτυχιακή Εργασία πραγματεύεται με την μελέτη της αντιμικροβιακής δραστηριότητας του οξειδωμένου άργυρου σε υδάτινα διαλύματα που περιείχαν είτε αρνητικά είτε θετικά κατά Gram βακτήρια, ως ενεργός φάση σε μονομεταλλικούς στηριζόμενους καταλύτες Αg/γ- Al2O3. Ειδικότερα, τα βακτήρια που εξετάστηκαν αποτελούν τα βακτήρια που εμπεριέχονται στις διατάξεις της συνθήκης που ψηφίστηκε από τον Διεθνή Οργανισμό Ναυσιπλοΐας (ΙΜΟ) το 2004 και αποτελούν δείκτες μικροβιακής μόλυνσης του νερού. Ως εκ τούτου, πραγματοποιήθηκε μελέτη της δραστικότητας των συντιθέμενων καταλυτών ως προς την αναστολή των βακτηρίων E. coli, V. parahemolyticus και του βακτηρίου Enterococcus faecalis που συμπεριλαμβάνεται στην ομάδα βακτηρίων Intestinal enterococci, με τα αποτελέσματα να κρίνονται άκρως ενθαρρυντικά. Πιο συγκεκριμένα, στην εργασία αυτή γίνεται αρχικά αναφορά στις βασικές αρχές και θεωρήσεις του φαινομένου της κατάλυσης ενώ παράλληλα περιγράφονται διάφορες τεχνικές που χρησιμοποιούνται για τον φυσικοχημικό χαρακτηρισμό καταλυτών. Ακολούθως επιχειρείται μια εμπεριστατωμένη ανασκόπηση των τεχνικών επεξεργασίας του υδάτινου vi έρματος καθώς και των κινδύνων για την ανθρώπινη υγεία που προκύπτουν από την απόρριψη παθογόνων μικροοργανισμών στη θάλασσα, με τα βακτήρια E. coli, V. parahemolyticus και Enterococcus faecalis, να αναλύονται διεξοδικά. Επίσης, αφού τονίζονται οι εξέχουσες αντιμικροβιακές ιδιότητες του ιοντικού άργυρου και των μηχανισμών με τους οποίους καταλύεται η αναστολή των διάφορων μικροοργανισμών, περιγράφονται οι πειραματικές διατάξεις που ακολουθήθηκαν για την σύνθεση, τον χαρακτηρισμό και την μελέτη της αντιμικροβιακής δραστικότητας μονομεταλλικών στηριζόμενων καταλυτών Αg/γ-Al2O3. Προχωρώντας στο κυρίως μέρος της εργασίας παρουσιάζονται και αναλύονται τα αποτελέσματα σχετικά με την προκύπτουσα ποσοστιαία αναστολή των μικροοργανισμών αλλά και τα αποτελέσματα χαρακτηρισμού των υπό μελέτη καταλυτών. Ολοκληρώνοντας παρατίθενται τα συμπεράσματα που απορρέουν από την μελέτη αυτή, αναφέροντας επίσης πεδία στα οποία αναμένεται να εστιαστεί η μελλοντική έρευνα. Αξίζει επίσης να αναφερθεί πως η εν λόγω Πτυχιακή Εργασία εκπονήθηκε στο Τμήμα Επιστήμης και Τεχνολογίας Περιβάλλοντος του Τεχνολογικού Πανεπιστημίου Κύπρου υπό την επίβλεψη του Αναπληρωτή Καθηγητή κ. Κώστα Ν. Κώστα. | Description: | It is widely known that ships lower tanks, in order to ensure the desired level of stability and maneuverability along with trim and structural integrity, are filled with seawater, the so called ballast water. When ships load cargo, ballast water which contains phytoplankton, zooplankton and a huge variety of microorganisms, is discharged back in the sea. As a result ballast water discharges in the sea, are introducing a lot of microorganisms such as bacterial pathogens that can cause the spread of diseases in many regions of the world. Thus, the fact that those pathogens are introduced to new marine environments, could pose serious risks for the environment, the local marine ecosystems and the human health of the local communities. Taking in mind that transportation of pathogenic species by ships through ballast water is one of the current issues the shipping industry is trying to address, strict regulations, are enforced recently by the International Marine Organization (IMO), regarding Human Pathogens: Vibrio cholera, Escherichia coli and Intestinal enterococci. The current methods for ballast water treatment are neither appropriate nor effective for the microbial disinfection of ballast water. Therefore antimicrobial heterogeneous catalysis using silver whose antimicrobial properties are already known, seems as an ideal solution for the disinfection of ballast water. Thus, taking into account that the protection of public health is a priority for any modern society, and recognizing at the same time the importance of respecting the limits for the allowable concentration of microorganisms discarded at sea with ship’s ballast water, the present Thesis deals with the study of the antimicrobial activity of oxidized silver (Ag+) in aqueous solutions containing either negative or Gram-positive bacteria, as an active phase in monometallic Ag/γ-Al2O3 supported catalysts. Specifically, the bacteria examined, are the bacteria contained in the provisions of the Treaty adopted by the International Maritime Organization (IMO) in 2004, which are also indicators of microbial contamination of water. Therefore, the synthesized catalyst activity in inhibiting the bacteria E. coli, V. parahemolyticus (related species with V. cholerae) and the bacterium Enterococcus faecalis, that is included in the bacteria group Intestinal enterococci, was conducted, with results being highly encouraging. In particular, this work is initially concerned with the basic principles and considerations of the phenomenon of catalysis while various techniques used for the physicochemical characterization of catalysts are briefly described. Subsequently, it is viii attempted a thorough review of ballast water treatment techniques along with the risks arising for human health due to the sea disposal of pathogenic microorganisms. The antimicrobial effects of dissolved ionic silver (Ag+) are described afterwards, along with the analysis of it’s most common mechanisms of action. Then, the experimental procedure followed for the synthesis, characterization and study of the antimicrobial activity of monometallic supported catalysts is outlined just before the presentation of the results of this work and the future work that has to be done. It is also worth mentioning that this Thesis elaborated in Environmental Science and Technology Department of the Cyprus University of Technology, under the supervision of Associate Professor Mr. Costas N. Costa. | URI: | https://hdl.handle.net/20.500.14279/8595 | Rights: | Απαγορεύεται η δημοσίευση ή αναπαραγωγή, ηλεκτρονική ή άλλη χωρίς τη γραπτή συγκατάθεση του δημιουργού και κατόχου των πνευματικών δικαιωμάτων. | Type: | Bachelors Thesis | Affiliation: | Cyprus University of Technology |
| Appears in Collections: | Πτυχιακές Εργασίες/ Bachelor's Degree Theses |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| teliki ergasia.pdf | 2.88 MB | Adobe PDF | View/Open |
CORE Recommender
Page view(s) 50
300
Last Week
1
1
Last month
2
2
checked on Nov 21, 2024
Download(s) 50
703
checked on Nov 21, 2024
Google ScholarTM
Check
Items in KTISIS are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.