Engineering Commons^™

Cobalt Ferrite Nano-Composites For The Oxidation Of Phenols In Oil Refinery Wastewater, Amira Mohamed

Theses and Dissertations

Phenolic compounds have the tendency to persist in the environment over a long period making them a main source of concern because of their toxic characteristics towards humans and animals (Bruce et al., 1987). Therefore, existence of phenolic compounds in aquatic environment is unfavourable and as a result, many treatment techniques have been implemented to treat the wastewater produced from petroleum refineries. Petroleum refineries are among the top industries that produces significant quantities of high phenol concentration wastewater. Photo-catalysis is a promising and effective method to treat phenol present in oil refineries effluent. In this study, the photo-catalyst used is …

Global And Regional Sea Level Rise Scenarios For The United States, National Oceanic And Atmospheric Administration (Noaa)

State & Federal Reports and Publications

This report and accompanying datasets from the U.S. Sea Level Rise and Coastal Flood Hazard Scenarios and Tools Interagency Task Force provide 1) sea level rise scenarios to 2150 by decade that include estimates of vertical land motion and 2) a set of extreme water level probabilities for various heights along the U.S. coastline. These data are available at 1-degree grids along the U.S. coastline and downscaled specifically at NOAA tide-gauge locations. Estimates of flood exposure are assessed using contemporary U.S. coastal flood-severity thresholds for current conditions (e.g., sea levels and infrastructure footprint) and for the next 30 years (out …

Characteristics And Assessing Biological Risks Of Airborne Bacteria In Waste Sorting Plant, Abbas Norouzian Baghani, Somayeh Golbaz, Gholamreza Ebrahimzadeh, Marcelo I. Guzman, Mahdieh Delikhoon, Mehdi Jamshidi Rastani, Abdullah Barkhordari, Ramin Nabizadeh

Chemistry Faculty Publications

Examining the concentration and types of airborne bacteria in waste paper and cardboard sorting plants (WPCSP) is an urgent matter to inform policy makers about the health impacts on exposed workers. Herein, we collected 20 samples at 9 points of a WPCSP every 6 winter days, and found that the most abundant airborne bacteria were positively and negatively correlated to relative humidity and temperature, respectively. The most abundant airborne bacteria (in units of CFU m⁻³) were: Staphylococcus sp. (72.4) > Micrococcus sp. (52.2) > Bacillus sp. (30.3) > Enterococcus sp. (24.0) > Serratia marcescens (20.1) > E. coli (19.1) > Pseudomonas sp. (16.0) > Nocardia …

Mathematical Modeling And Optimization Of Water Efficiency In Residential Buildings, Mahmoud Amin

Theses and Dissertations

Water scarcity is a global issue that is rapidly worsening. The domestic sector is one of the fastest-growing segments of world water usage. Many researchers have explored various approaches to promote sustainable uses of water, with Greywater (GW) recycling and utilization of innovative plumbing fixtures among the methods presented to reduce freshwater consumption for domestic usage. Nonetheless, previous studies have dealt with both means independently, with limited analysis of the integrated effect of utilizing GW recycling with innovative plumbing fixtures, both on quality of supplied water, as well as on cost of the integrated system. Accordingly, this research aims at …

Impact Of Rapid Urbanization, Climate Change, And Drainage Design On Urban Flash Floods In New Cairo, Egypt, Bassma Taher Hassan

Theses and Dissertations

Urban flooding is considered one of the most hazardous disasters in metropolitan areas, which causes growing risk on people’s lives, infrastructure and environment. Egypt witnessed an unprecedent extreme rainfall event in 2020 that caused more than four hundred injuries and major damage in properties and infrastructures affecting the economic and social aspects adversely. This was not the first extreme rainfall event causing catastrophic implications, over the past 5 years, New Cairo have been experiencing intense rainfall events almost every year that put the community in jeopardy. This research intends to investigate the main drivers prompting urban flash floods in New …

Conceptual Framework To Integrate Economic Drivers Of Decision Making For Technology Adoption In Agriculture, Thiago L. Romanelli, Francisco Muñoz-Arriola, Andre F. Colaço

Department of Agricultural and Biological Systems Engineering: Faculty Publications

This study evaluates how much technology adoption could cost in a variety of crop-production scenarios. Cost-reduction simulations consider scenarios of higher input use efficiency such as reducing the usage of diesel, labor, irrigation, fertilizer, herbicide, and seed, among others. The scenarios aim to increase yields by integrating the effect of each input-reduction on the total operating costs. Agricultural production estimates for Nebraska in the US indicates that a technology that saves 1% of diesel is cost-effective, costing between USD 0.15/ha and USD 0.32/ha (for corn). Improvements on input use efficiency should be prioritized to incentivize technology development and adoption. This …

Maize Response To Coupled Irrigation And Nitrogen Fertilization Under Center Pivot, Subsurface Drip And Surface (Furrow) Irrigation: Growth, Development And Productivity, Suat Irmak, Ali T. Mohammed, Meetpal S. Kukal

Department of Agricultural and Biological Systems Engineering: Faculty Publications

Water availability and water quality problems negatively impact agricultural productivity due to improper nitrogen (N) and irrigation management, which can also negatively affect environmental services. Coupled irrigation and N management practices must be developed and practiced for alleviating these challenges. Investigating crop growth and development and yield response to coupled irrigation and N management under different irrigation methods can aid in developing optimum agronomic management practices to enhance crop production efficiency. Field experiments were conducted in 2016 and 2017 growing seasons to measure and compare maize (Zea mays L.) grain yield, leaf area index (LAI), plant height (and their …

Chromium-Resistant Staphylococcus Aureus Alleviates Chromium Toxicity By Developing Synergistic Relationships With Zinc Oxide Nanoparticles In Wheat, Shoaib Ahmad, Manar Fawzi Bani Mfarrej, Mohamed A. El-Esawi, Muhammad Waseem, Aishah Alatawi, Muhammad Nafees, Muhammad Hamzah Saleem, Muhammad Rizwan, Tahira Yasmeen, Alia Anayat, Shafaqat Ali

All Works

Chromium (Cr) is a toxic heavy metal that contaminates soil and water resources after its discharge from different industries. It can act as carcinogen and mutagen for biological systems. Microbe-assisted phytoremediation is one of the most emergent and environment friendly technique used for detoxification of Cr from Cr-contaminated soils. In this study, wheat as a test crop was grown under varying stress levels (0, 50, 100 and 200 mg/kg) of Cr in a pot experiment under a complete randomized design. Alleviative role of Staphylococcus aureus strain K1 was assessed by applying as a treatment in different combinations of zinc oxide …

Comparison Of Phosphorus Removal And Recovery Methods And Proposed Design Of High Rate Algal Pond For Swine Wastewater, Taylor Fauth

Civil and Environmental Engineering Graduate Students Plan B Capstone Projects

High phosphorus concentrations in wastewater effluent can have harmful effects to aquatic environments and water quality. An excess of nutrients such as phosphorus in water bodies will cause eutrophication, which depletes the available oxygen within the water and is detrimental to aquatic life. Additionally, phosphorus leaching from wastewater discharge has negative impacts to groundwater quality. The depletion of phosphorus as a natural resource is also of concern as phosphorus is an essential product for agricultural and industrial production. Phosphorus is a non-renewable resource, and natural sources are becoming more difficult and expensive to access. Therefore, the removal and recycle of …

Gadolinium Enrichment In Association With The Magnetic Fraction Of 1 Fly Ash: Real Or An Illusion?, James C. Hower, John G. Groppo, Dali Qian, Nicolas J. Briot, Tonya D. Morgan, Shelley D. Hopps, Elizabeth Cantando

Coal Combustion and Gasification Products Journal Archive

Gadolinium, and possibly praseodymium, are relatively enriched in the magnetic 24 fractions of Class F fly ashes from Central Appalachian coal sources. Although the enrichment is 25 evident in the inductively coupled plasma–atomic emission spectroscopy (ICP-AES) 26 determinations of the rare earth content, transmission electron microscopy–energy dispersive x-27 ray spectroscopy (TEM-EDS) examination of the fly ash fails to show the sites of the Gd or Pr. 28 This apparent lack of correlation could be due to the inability of the EDS to detect low 29 concentrations of the rare earth elements definitively; interferences in the analytics, leading to 30 false …

Fish And Invertebrate Use Of Restored Vs. Natural Oyster Reefs In A Shallow Temperate Latitude Estuary, Jonathan H. Grabowski, Christopher J. Baillie, Adam Baukus, Rachael Carlyle, F. Joel Fodrie, Rachel K. Gittman, A. Randall Hughes, David L. Kimbro, Juhyung Lee, Hunter S. Lenihan, Sean P. Powers, Kevin Sullivan

University Faculty and Staff Publications

Coastal marine habitats continue to be degraded, thereby compelling largescale restoration in many parts of the world. Whether restored habitats function similarly to natural habitats and fully recover lost ecosystem services is unclear. In estuaries, oyster reefs have been degraded by multiple anthropogenic activities including destructive fishing practices and reduced water quality, motivating restoration to maintain oyster fisheries and other ecosystem services, often at relatively high cost. We compared fish and invertebrate communities on recently restored (0–1 year post-restoration), older restored (3–4 years post-restoration), and natural oyster reefs to determine if and when restored reefs support functionally similar faunal communities. …

Supervised Machine Learning Techniques Applied To Low-Cost Air Quality Sensor Suites, Peter Wahman

All Undergraduate Theses and Capstone Projects

Low-cost PM sensors have garnered interest for their ability to reduce the cost of investigating PM concentrations in both indoor and outdoor spaces. They perform well in high concentration lab testing with correlation coefficients greater than 0.9. In real-world applications, the correlation coefficients drop significantly because of sensing floors and adverse ambient conditions. There are plenty of supervised machine learning techniques that aim to correct the measurements ranging from linear regression to more advanced neural networks and random forests. This work aims to use those more complicated techniques to adjust the measurements using other data sets gathered by a sensor …

Quantitative Sustainable Design (Qsd) For The Prioritization Of Research, Development, And Deployment Of Technologies: A Tutorial And Review, Yalin Li, John T. Trimmer, Steven Hand, Xinyi Zhang, Katherine G. Chambers, Hannah A. C. Lohman, Rui Shi, Diana M. Byrne, Sherri M. Cook, Jeremy S. Guest

UK CARES Faculty Publications

The pursuit of sustainability has catalyzed broad investment in the research, development, and deployment (RD&D) of innovative water, sanitation, and resource recovery technologies, yet the lack of transparent and agile methodologies to navigate the expansive landscape of technology development pathways remains a critical challenge. This challenge is further complicated by the higher levels of uncertainty that are intrinsic to early-stage technologies. In this work, we review and synthesize published literature on the sustainability analyses of water and related technologies to present quantitative sustainable design (QSD) – a methodology to expedite and support technology RD&D. With a shared lexicon and a …

Nebraska Water Center Annual Report 2022, Nebraska Water Center, Daugherty Water For Food Global Institute

Nebraska Water Center: Administrative Materials

CONTENTS

Overview: The Nebraska Water Center (https://watercenter.unl.edu)

Fast Facts: NWC 2022 Snapshot

Our Work

Water Sciences Lab Sees Rapid Growth in 2022 (https://watercenter.unl.edu/water-sciences-laboratory2)

WSL is Key to AltEn Contamination Monitoring (https://go.unl.edu/mead)

Know Your Well Project Enters Third Phase (https://knowyourwell.unl.edu)

Computer Science Students Build New Platform for Know Your Well Data Collection

Water Sciences Laboratory Helps Nebraska Tackle Nitrate (https://watercenter.unl.edu/water-sciences-laboratory2)

Nebraska Rural Poll Includes Water Quality Questions (https://ruralpoll.unl.edu and https://go.unl.edu/nitrate_strategy)

NWC Holds Platte River Basin Conference (https://watercenter.unl.edu/2022-nebraska-water-conference)

Spring Seminar Series (https://watercenter.unl.edu/spring-seminar-series)

Water Center Undergoes Five-Year …

Passage Tombs And Wind Turbines—A Contested Relationship?, Frank Prendergast, Muiris O'Sullivan Prof

Articles

Geospatial and archaeoastronomical analysis of the proposed location of large-scale wind turbines showed a significant negative visual impact on two National Monuments (Knockroe and Kilkieran) and on a hilltop passage tomb at Baunfree. These places straddle county boundaries and their constituent monuments are components of a rare and internationally important prehistoric landscape. Tipperary County Council gave considerable weight to the findings described in this paper in making their decision to refuse planning permission.

Assessing Phenotypic Response Of Plants Irrigated With Municipal Solid Waste Landfill Leachate Using Computer Visualization, Rahel Pommerenke

Masters Theses

"Most solid waste collected in the US is disposed of in sanitary landfills, which have a lingering legacy of unintended negative impacts on the environment. Landfill design and operation are expensive, prone to multiple failure modes, and often do not address human and ecological risks presented by contaminants of emerging concern. A notable and common failure mechanism is leachate production. Moisture in the waste mixes with infiltrating water to form wastewater that must be collected and treated prior to discharge. Recycling leachate at landfills by recirculating it onto vegetated landfill covers relies on the evapotranspiration potential of plants to reduce …

Maize Response To Coupled Irrigation And Nitrogen Fertilization Under Center Pivot, Subsurface Drip And Surface (Furrow) Irrigation: Soil-Water Dynamics And Crop Evapotranspiration, Ali T. Mohammed, Suat Irmak

Department of Agricultural and Biological Systems Engineering: Faculty Publications

Determination of crop evapotranspiration (ETc) and root zone soil-water dynamics/distribution coupled with nitrogen (N) management strategies is important for effective management of agricultural fields for enhancing production efficiency. However, limited data and knowledge exist that sufficiently inform how soil-water dynamics and ETc response may vary with coupled irrigation levels and different N application timings under different irrigation methods. Extensive field experiments were conducted in 2016 and 2017 under center pivot (CP), subsurface drip irrigation (SDI), and furrow irrigation (FI) at full irrigation treatment (FIT), 80% FIT, 60% FIT, and rainfed treatment (RFT) with N application timing treatments of traditional N …

Evidence Of Coal Conversion In The Majuba Underground Coal Gasification Pilot Plant, South Africa, L.S. Mokhahlane, N.J. Wagner, D. Vermeulen

Coal Combustion and Gasification Products Journal Archive

Underground coal gasification (UCG) is a coal conversion method that permits coal resources to be exploited in situ using high-temperature conversion reactions. An understanding of the chemical, mineralogical, and petrographic properties of the coal, and resultant unburned carbon, degasified coal, and ash (minerals) in the UCG gasification zone, is fundamental to determining conversion rates, gas composition, and environmental and groundwater risk assessments. This study aims to provide a mineralogical and petrographic characterization of UCG residues obtained from the Eskom Majuba UCG pilot plant site in South Africa. Samples were selected from a verification borehole (VH3) drilled at the site following …

Low-Density And High-Strength Fracking Proppant Made By High Alumina Fly Ash, Shuqiang Ding, Jinder Jow

Coal Combustion and Gasification Products Journal Archive

High-alumina fly ash is defined to have alumina (Al2O3) content of no less than 40%, according to the Chinese power industry standard DL/T 2297. Specification for resource utilization categorization of fly ash from coal-fired power plant (Standard No. DL/T 2297-2021), and is considered a valuable raw material to replace bauxite for making aluminum, refractory materials, and fracking proppants, etc. A low-density and high-strength proppant, conventionally made with bauxite, has been successfully made by high-alumina fly ash and commercially used in the market. This new high-alumina f ly-ash–derived proppant has some advantages compared with the bauxite-derived proppant: (1) lower raw material …

Indoor Air Quality Through The Lens Of Outdoor Atmospheric Chemistry, Jonathan P.D. Abbatt, Douglas B. Collins

Faculty Contributions to Books

Outdoor atmospheric chemistry and air quality have been the topic of research that intensified in earnest around the mid-20^th century, while indoor air quality research has only been a key focus of chemical researchers over the last 30 years. Examining practices and approaches employed in the outdoor atmospheric chemistry research enterprise provides an additional viewpoint from which we can chart new paths to increase scientific understanding of indoor chemistry. This chapter explores our understanding of primary chemical sources, homogeneous and multiphase reactivity, gas-surface partitioning, and the coupling between the chemistry and dynamics of indoor air through the lens of …

Improving Urban Resilience And Sustainability Via Multi-Scale Urban Food-Energy-Water-Waste Nexus Analysis, Andrea Valencia Marin

Electronic Theses and Dissertations, 2020-2023

Urban sustainable development requires an in-depth and holistic understanding of the complex Food-Energy-Water-Waste (FEWW) nexus facing population growth, climate change, economic development, and pollution control. Following the United Nations (UN) 17 Sustainable Development Goals (SDGs), goal 11 aims for sustainable cities and communities to be resilient, sustainable, and safe cities to achieve social, economic, and environmental sustainability. Explicitly, SDG target 11.3 concentrates on inclusive and sustainable urbanization for sustainable planning and management. As the UN Food System program aims for inclusive, sustainable, and resilient network, promoting sustainable food systems becomes a necessity to echo social, economic, and environmental sustainability. The …

Nitrate Removal During The Shoulder Months In The Occoquan Reservoir: A Comprehensive Study, Km Risaduzzaman

College of Graduate Studies: Theses & Dissertations

The artificial nitrate addition by the Upper Occoquan Service Authority (UOSA)’s Water Reclamation Facility (WRF) to the Occoquan Reservoir during the warmer months has been proven to be an efficient way of maintaining the water quality of the reservoir. During the warmer months, the water body became thermally stratified, resulting in hypolimnetic anoxia and the subsequent release of undesired matters from the reduced sediments. At the end of the warmer months, the temperature began to decrease, and by the beginning of winter, oxygen became ubiquitous in water because of fall turnover. This condition remained stable until the following thermal stratification; …

Maximum Profit Facility Location And Dynamic Resource Allocation For Instant Delivery Logistics, Darshan Chauhan, Avinash Unnikrishnan, Stephen D. Boyles

Civil and Environmental Engineering Faculty Publications and Presentations

Increasing e-commerce activity, competition for shorter delivery times, and innovations in transportation technologies have pushed the industry toward instant delivery logistics. This paper studies a facility location and online demand allocation problem applicable to a logistics company expanding to offer instant delivery service using unmanned aerial vehicles or drones. The problem is decomposed into two stages. During the planning stage, the facilities are located, and product and battery capacity are allocated. During the operational stage, customers place orders dynamically and real-time demand allocation decisions are made. The paper explores a multi-armed bandit framework for maximizing the cumulative reward realized by …

A Novel Antibody-Dependent Mc-Lr Detecting Biosensor For Early Warning Of Harmful Algal Blooms (Habs), Stephanie Stoll

Electronic Theses and Dissertations, 2020-2023

Microcystins (MCs) are toxins produced by cyanobacteria commonly found in harmful algal blooms (HAB) occurring in many surface waters. Due to their toxicity to humans and other organisms, the World Health Organization (WHO) set a guideline of 1 µg/L for microcystin-leucine-arginine (MC-LR) in drinking water. However, current analytical techniques for the detection of MC-LR such as liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS) and enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) are costly, bulky, time-consuming, and mostly conducted in a laboratory, requiring highly trained personnel. Therefore, an analytical method that can be used in the field for rapid determination is essential. In this study, an Anti-MC-LR/MC-LR/Cysteamine …

Ooi Biogeochemical Sensor Data: Best Practices And User Guide. Version 1.0.0., Hilary I. Palevsky, Sophie Clayton, Dariia Atamanchuk, Roman Battisti, Jennifer Batryn, Annie Bourbonnais, Ellen M. Briggs, Filipa Carvalho, Alison P. Chase, Rachel Eveleth, Rob Fatland, Kristen E. Fogaren, Jonathan Peter Fram, Susan E. Hartman, Isabela Le Bras, Cara C.M. Manning, Joseph A. Needoba, Merrie Beth Neely, Hilde Oliver, Andrew C. Reed, Jennie E. Rheuban, Christina Schallenberg, Michael F. Vardaro, Ian Walsh, Christopher Wingard

OES Faculty Publications

The OOI Biogeochemical Sensor Data Best Practices and User Guide is intended to provide current and prospective users of data generated by biogeochemical sensors deployed on the Ocean Observatories Initiative (OOI) arrays with the information and guidance needed for them to ensure that the data is science-ready. This guide is aimed at researchers with an interest or some experience in ocean biogeochemical processes. We expect that users of this guide will have some background in oceanography, however we do not assume any prior experience working with biogeochemical sensors or their data. While initially envisioned as a “cookbook” for end users …

ค่าจลนพลศาสตร์ของการบำบัดน้ำเสียความเข้มข้นต่ำด้วยเม็ดตะกอนจุลินทรีย์แบบใช้อากาศ, วีร์สุดา รับสิริ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้ศึกษาการสร้างเม็ดตะกอนจุลินทรีย์ ประสิทธิภาพและอัตราการบำบัดซีโอดี และค่าจลนพลศาสตร์ของการบำบัดน้ำเสียด้วยเม็ดตะกอนจุลินทรีย์แบบใช้อากาศที่ความเข้มข้นซีโอดี 50-1000 มิลลิกรัมต่อลิตร เดินระบบในถังปฏิกิริยาเอสบีอาร์โดยมีน้ำตาลทรายเป็นแหล่งคาร์บอนที่ความเข้มข้นซีโอดีเริ่มต้นในระบบ 500 มิลลิกรัมซีโอดีต่อลิตร และแอมโมเนียมคลอไรด์เป็นแหล่งไนโตรเจนที่ความเข้มข้นแอมโมเนียมเท่ากับ 100 มิลลิกรัมไนโตรเจนต่อลิตร รอบการบำบัด 4 ชั่วโมง ความเร็วในการเติมอากาศ 3.5 เซนติเมตรต่อวินาที ระยะเวลาตกตะกอน 15 นาที และสัดส่วนทดแทนน้ำเสียร้อยละ 60 ผลการทดลองพบว่า หลังจากเดินระบบแล้ว 28 วัน เริ่มพบการก่อตัวของเม็ดตะกอนในระบบ หลังจากนั้นเปลี่ยนความเข้มข้นซีโอดีเริ่มต้น 1,000 500 250 100 และ 50 มิลลิกรัมต่อลิตร โดยคงสัดส่วน C:N เท่ากับ 10:1 โดยเดินระบบเช่นเดียวกับการสร้างเม็ดตะกอน พบว่าที่ความเข้มข้นซีโอดีที่สูงที่สุดของระบบ ขนาดเม็ดตะกอนที่พบในระบบจะมีขนาดใหญ่กว่าที่ความเข้มข้นซีโอดีที่ต่ำ โดยขนาดเม็ดตะกอนที่ใหญ่ที่สุดมีขนาด 5 มิลลิเมตร ค่า MLSS เฉลี่ยเท่ากับ 19,195±5,089 7,699±2,619 7,160±945 3,553±1,259 และ 1,365±671 มิลลิกรัมต่อลิตร ตามลำดับ ระบบเม็ดตะกอนดังกล่าวมีค่า SVI5 อยู่ระหว่าง 14-35 มิลลิลิตรต่อกรัม และค่า SVI30 อยู่ระหว่าง 12-24 มิลลิลิตรต่อกรัม ตลอดการทดลอง ความหนาแน่นของตะกอนที่ความเข้มข้นซีโอดี 50 100 และ 500 มิลลิกรัมต่อลิตร ใกล้เคียงกันอยู่ที่ 1.096-1.123 กรัมต่อมิลลิลิตร ประสิทธิภาพการกำจัดซีโอดีทุกความเข้มข้นมีค่าเฉลี่ยมากกว่าร้อยละ 94 และจากการหาอัตราการบำบัดจำเพาะที่ความเข้มข้นซีโอดีต่างๆ พบว่าเป็นไปตามสมการของโมโนด์ (Monod’s Equation) โดยมีค่าอัตราการบำบัดซีโอดีจำเพาะสูงสุดของระบบ (km) เท่ากับ 15.2±2.88 มิลลิกรัมซีโอดีต่อมิลลิกรัมMLVSSต่อวัน และความเข้มข้นที่อัตราการบำบัดเท่ากับครึ่งหนึ่งของอัตราบำบัดสูงสุด (KS) เท่ากับ 121±74 มิลลิกรัมต่อลิตร

The Photo-Transformation Of Free Methionine In The Presence Of Surrogate And Standard Isolate Dissolved Organic Matter Under Sunlit Irradiation, Benjamin J. Mohrhardt

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

Sulfur (S)-containing amino acids are key sources of carbon, nitrogen, and sulfur involved in protein synthesis, protein function, and providing energy for microbial growth. Dissolved free and combined methionine is one of two S-containing amino acids incorporated into proteins and has been attributed to their stability and function. The oxidation of methionine has received considerable attention given its ubiquitous presence in most biological systems and has been associated with losses in protein function and pathological disorders. In natural waters, methionine is rapidly and selectively taken up by microorganisms to achieve cellular requirements of carbon, nitrogen, and sulfur. The abiotic transformation …

การประเมินผลกระทบและต้นทุนทางสุขภาพและระบบนิเวศจากการก่อตัวของโอโซนจากการขนส่งผู้โดยสารในเขตกรุงเทพมหานครและปริมณฑล, อติพร หทัยรัตน์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ในงานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อประเมินและเปรียบเทียบการปล่อยมลพิษ, ผลกระทบและต้นทุนทางสุขภาพและระบบนิเวศของการก่อตัวของโอโซนจากการขนส่งทางถนน, ทางราง และทางน้ำในกรุงเทพมหานครและปริมณฑล โดยการใช้การประเมินวัฏจักรชีวิต การขนส่งในกรุงเทพมหานครและปริมณฑล ปี 2565 มีปริมาณมลพิษ NOx และ NMVOCs อยู่ที่ 5.05E+04 ตัน/ปี และ 2.61E+04 ตัน/ปี ตามลำดับ มีผลกระทบทางสุขภาพและระบบนิเวศอยู่ที่ 1.21E+03 DALY/ปี และ 4.95E+00 species·yr/ปี การเปลี่ยนรูปแบบการขนส่งจากทุกรูปแบบการขนส่งเป็นรถโดยสาร 30% ของการขนส่งทั้งหมดในกรุงเทพมหานครและปริมณฑล ปี2565 พบว่า ปริมาณมลพิษ NOx เพิ่มขึ้น 3% ในขณะที่ปริมาณมลพิษ NMVOCs ผลกระทบทางสุขภาพและระบบนิเวศลดลง 11%, 6.02%, และ 0.5% เมื่อเปรียบเทียบกับการขนส่งในกรุงเทพมหานครและปริมณฑลปกติตามลำดับ การเปลี่ยนรูปแบบการขนส่งจากทุกรูปแบบการขนส่งเป็นการขนส่งทางน้ำ 30% ของการขนส่งทั้งหมดในกรุงเทพมหานครและปริมณฑล ปี2565 พบว่าทำให้มีปริมาณมลพิษ NOx เพิ่มขึ้น 79 % และ 0.1% ตามลำดับ และทำให้มีผลกระทบทางสุขภาพและระบบนิเวศเพิ่มขึ้น 44% และ 64% เมื่อเปรียบเทียบกับการขนส่งในกรุงเทพมหานครและปริมณฑลปกติ และ การเปลี่ยนรูปแบบการขนส่งจากทุกรูปแบบการขนส่งเป็นรถไฟไฟฟ้า 30% ของการขนส่งทั้งหมดในกรุงเทพมหานครและปริมณฑล ปี2565 สามารถลดการมีปริมาณมลพิษ NOx และ NMVOCs ได้อยู่ที่ 22% และ 25% ตามลำดับ และทำให้ผลกระทบทางสุขภาพและระบบนิเวศลดลง 13% และ 20% เมื่อเปรียบเทียบกับการขนส่งในกรุงเทพมหานครและปริมณฑลปกติ

เมมเบรนชนิดเส้นใยนาโนแบบกรีนจากพอลิไวนิลแอลกอฮอล์สำหรับการกรองอนุภาคละเอียด, ฐิตาพร ชิตจุ้ย

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

สถานการณ์ฝุ่นละอองขนาดเล็ก (PM2.5) ในปัจจุบันที่ยังคงปรากฏให้เห็นในประเทศไทย โดยเฉพาะฤดูหนาว ส่งผลกระทบและผลเสียต่าง ๆ อย่างมากในแง่ของสุขภาพ หน้ากากกรองอากาศเป็นหนึ่งในอุปกรณ์ที่จำเป็นเพื่อหลีกเลี่ยงและป้องกันปัญหาในสุขภาพ งานวิจัยนี้มุ่งเน้นและให้ความสนใจในเรื่องของการเตรียมเมมเบรนจากพอลิไวนิลแอลกอฮอล์ เพื่อนำมาประยุกต์ใช้เป็นแผ่นกรองอากาศ โดยเฉพาะสามารถกรองฝุ่นละอองขนาดละเอียด (particulate matter, PM2.5) ได้ พอลิไวนิลแอลกอฮอล์เป็นพอลิเมอร์ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ซึ่งนำมาขึ้นรูปเส้นใยนาโนโดยเตรียมจากกระบวนการขึ้นรูปด้วยเทคนิคการปั่นเส้นใยด้วยไฟฟ้าสถิต หรือที่เรียกว่า “อิเล็กโตรสปินนิง” ซึ่งกระบวนการนี้ทำให้เส้นใยที่ได้มีขนาดเล็กในระดับนาโนเมตร มีรูพรุนจำนวนมาก ซึ่งส่งผลต่อพื้นผิวการใช้งานของแผ่นกรองในการใช้งานฟังก์ชันต่าง ๆ จึงเหมาะสำหรับการนำมาขึ้นรูปเป็นเส้นใยนาโนจากพอลิไวนิลแอลกอฮอล์ และการนำไปใช้เป็นเมมเบรนในการกรองอากาศ จากผลการเตรียมเมมเบรนชนิดเส้นใยนาโนอิเล็กโตรสปัน พบว่า จากการเตรียมขึ้นรูปเส้นใยนาโนใช้พารามิเตอร์ที่ความเข้มข้นของสารละลาย 10%wt, ศักย์ไฟฟ้า 20 kV, และ ระยะการปั่น 14 cm เส้นใยนาโนที่ได้มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ยอยู่ที่ 235 ± 70 nm ซึ่งอยู่ระหว่าง 100 - 300 นาโนเมตร และมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางลดลงเฉลี่ยอยู่ที่ 224 ± 53 nm เมื่อทำการเชื่อมขวางด้วยกรดซิตริก 10% และให้ความร้อนแก่เส้นใยนาโนที่อุณหภูมิ 120 และ 140 องศาเซสเซียส พบว่า ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางอยู่ที่ 189 ± 60 nm และ 161 ± 60 nm ซึ่งลักษณะสัณฐานวิทยาของเส้นใยจะมีความสม่ำเสมอ เรียงกันแบบไม่ถักทอ (non-woven fabric) และไม่มีปุ่มปม นอกจากนี้เมื่อคัดเลือกนำเส้นใยทั้ง 3 ชนิด ได้แก่ เมมเบรนชนิดที่ 1 เส้นใยที่ไม่ได้รับการเชื่อมขวางจากกรดซิตริกจากการเตรียมสารละลายที่ความเข้มข้นของสารละลาย 10%wt โดยใช้ศักย์ไฟฟ้า 20 kVและ ระยะการปั่น 14 cm ถัดมาเป็นเมมเบรนชนิดที่ 2 และ 3 เส้นใยที่ได้รับการเชื่อมขวางด้วยกรดซิตริกที่อุณหภูมิ 120 และ 140 องศาเซสเซียส ตามลำดับ ไปทำการทดสอบประสิทธิภาพการกรองอากาศ พบว่า …

การพัฒนาจมูกอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้เซนเซอร์วัดก๊าซชนิดสารกึ่งตัวนำโลหะออกไซด์สำหรับตรวจวัดคุณภาพอากาศ, ญาณัจฉรา นวลปาน

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้ศึกษาการพัฒนาจมูกอิเล็กทรอนิกส์ (E-nose) เพื่อตรวจวัดคุณภาพอากาศผ่านก๊าซ 5 ชนิด ได้แก่ คาร์บอนมอนอกไซด์ คาร์บอนไดออกไซด์ ไนโตรเจนไดออกไซด์ ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ และโอโซน โดยทำการพัฒนาระบบเซนเซอร์ตรวจวัดที่ใช้เซนเซอร์ออกไซด์ของโลหะ (Metal Oxide Sensor, MOS) จำนวน 8 ชนิดในการรับข้อมูลแล้วพัฒนาโมเดลเพื่อคำนวณความเข้มข้นของก๊าซแต่ละชนิด โดยการพัฒนาโมเดลได้ทำการเปรียบเทียบประสิทธิภาพแบบจำลองโครงข่ายประสาทเทียม (Artificial Neural Network: ANN) แบบ Regression และ การวิเคราะห์การถดถอยเชิงเส้นพหุคูณ (Multiple Linear Regression: MLR) โดยทำการศึกษาจำนวนชั้นซ่อน (Hidden Layer) ที่เหมาะสมและทำการวัดประสิทธิภาพของโมเดลโดยใช้ค่าความคลาดเคลื่อนเฉลี่ยสมบูรณ์ (Mean Absolute Error: MAE) และเปอร์เซ็นต์ความคลาดเคลื่อนเฉลี่ยสมบูรณ์ (Mean Absolute Percentage Error: MAPE) สำหรับการทำนายความเข้มข้นของก๊าซและใช้ค่าความถูกต้อง (Accuracy) และค่าความแม่นยำ (F1 score) สำหรับโมเดลในรูปแบบการแบ่งกลุ่ม จากการศึกษาก๊าซชนิดเดียวในก๊าซตัวอย่าง พบว่า แบบจำลอง ANN มีความแม่นยำในการทำนายก๊าซแต่ละชนิดได้ถูกต้องและมีค่า MAPE น้อยกว่าร้อยละ 20 ซึ่งน้อยกว่าโมเดล MLR สำหรับก๊าซ CO NO2 SO2 และ CO2 ในขณะที่แบบจำลอง Classification มีค่า Accuracy และ F1 score อยู่ในช่วง 0.7 – 1.0 แสดงถึงประสิทธิภาพในการทำนายแยกกลุ่มก๊าซทั้ง 4 ชนิดได้ถูกต้อง แต่อย่างไรก็ตามโมเดลไม่สามารถทำนาย O3 ได้แม่นยำมากนักเนื่องจากความไม่เสถียรของข้อมูล นอกจากนี้ เมื่อใช้เซนเซอร์ในการทำนายก๊าซผสม พบว่า แบบจำลองทั้งสองที่นำมาใช้ทำนายยังมีประสิทธิภาพไม่ดีมากนัก โดยมีค่า MAPE มากกว่าร้อยละ 50 เนื่องจากข้อมูลสำหรับการสร้างโมเดลมีไม่มากพอ อีกทั้งเซนเซอร์ยังมีความไวต่อก๊าซหลายชนิดพร้อมกัน ซึ่งเกิดจากอุปกรณ์การทดลองยังไม่มีความแม่นยำมากพอในการควบคุมก๊าซให้มีความเข้มข้นคงที่