Laster...

Disputerte på rensing av kreftfremkallende miljøgifter

English version - please scroll down.

Marian Asantewah Nkansah er Agderstipendiat ved Institutt for naturvitenskapelige fag ved UiAs Fakultet for teknologi og realfag.

Agderstipendiatene er seks stipendiater som er finansiert av Aust-Agder og Vest-Agder fylkeskommuner. Disputasen foregikk i regi av Molekylærbiologisk institutt, Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet ved Universitetet i Bergen, som er gradsgivende institusjon. UiA har ikke doktorgradsprogram i naturvitenskap.

Slik beskriver kandidaten selv essensen i avhandlingen:

Rensing av polysykliske aromatiske hydrokarboner i utslipp til miljøet

Avhandlingens tittel: "Environmental remediation: Removal of polycyclic aromatic hydrocarbons".

Polysykliske aromatiske hydrokarboner (PAH) er en gruppe kjemiske forbindelser som inkluderer kjente miljøgifter. De finnes overalt i naturen og kan dannes i naturlige prosesser, for eksempel ved forbrenning. PAH finnes i røyk fra sigaretter, røkelse og oljelamper, i grillet mat, i eksos fra forbrenningsmotorer og i tjærebehandlet materiale. Som menneskeskapt forurensing finnes PAH i størst mengde i utslipp fra oljeproduksjon og smelteverk. Hvis mennesker eksponeres kan noen typer PAH føre til kreft, og øyne, nyrer og lever kan skades. PAH-forbindelsene er tungt nedbrytbare og blir dermed værende i miljøet over lang tid. PAH-holdig avfallsstrømmer bør derfor renses før utslipp i naturen.

I dette prosjektet er ulike måter å håndtere PAH-holdig vann blitt undersøkt. Oppvarming til opptil 400 ºC under høyt trykk til er testet for representative PAH-forbindelser som er klassifisert som miljøgifter. Forsøkene er utført ved ulike temperaturer, varigheter og enten overskudd eller underskudd av oksygen. Forskjellige nedbrytningsprodukter blir dannet med ulik reaksjonshastighet, avhengig av betingelsene, og blandingen reagerer raskere enn en enkelt PAH-forbindelse.

I en alternativ tilnærming viser deg seg at LECA (Lightweight Expanded Clay Aggregates), som brukes for eksempel i byggemateriale, gir effektiv rensing av typiske PAH fra vann (antrasen, fluoren og pyren) ved at stoffene ble hold tilbake på LECA-overflatene når utlippsvannet strømmer gjennom et lag med LECA-kuler. Slik adsorpsjon viser mer enn 90 % renseeffekt. Denne rensemetoden er kjemisk og teknisk enkel å gjennomføre og etablering av et oppsett krever ikke spesiell teknisk kompetanse. LECA er billig og lett tilgjengelig, og adsorbert PAH kan viderebehandles ved kjemiske eller biologiske metoder. Dermed fremstår den LECA-baserte rensemetoden som best egnet til utprøving i industriell skala.

Disputasfakta:

Kandidaten: Marian Asantewah Nkansah, født 11.08.1979 i Nkawkaw i Eastern Region, Ghana, tok bachelor i kjemi i 2002 og master i miljøkjemi i 2005 ved Kwame Nkrumah University of Science and Technology (KNUST), Kumasi-Ghana. Hun ble ansatt i full stilling ved KNUST i januar 2007, og begynte som doktorgradsstipendiat ved Universitetet i Agder i august 2009, og ble deretter tatt opp til ph.d.-studiet ved Kjemisk institutt, Universitetet i Bergen.

Prøveforelesning og disputas fant sted i: Realfagbygget, Allégaten 41, Bergen, og ble ledet av professor Bjarne Stugu, UiB.

Tid for prøveforelesning: 21.juni 2012, kl. 14.15.

Oppgitt emne for prøveforelesning: “The fate of marine crude oil spills in different climates”

Tid for disputas: Lørdag 17.august 2012, kl. 10.30

Tittel på avhandling: “Environmental remediation: Removal of polycyclic aromatic hydrocarbons”

Opponenter:

Førsteopponent: Senior lecturer Johannes A. M. Awudza, Kwame Nkrumah University of Science and Technology (KNUST), Ghana

Annenopponent: Forsker Merete Grung, NIVA

Bedømmelseskomitéen har vært ledet av førsteamanuensis Bengt Erik Haug, UiB

Veiledere i doktorgradsarbeidet var: Professor Alfred A. Christy, Institutt for naturvitenskap, UiA, professor Tanja Barth, UiB og professor George William Francis, UiB

Press release - English version:

Clean-up of environmental polycyclic aromatic hydrocarbons

Marian Asantewah Nkansah presented her dissertation on the 17th of August, 2012 for PhD at the University of Bergen with the title ‘Environmental remediation: Removal of polycyclic aromatic hydrocarbons’

Summary

Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are a chemical compounds which belong to the category of environmental pollutants and can be found everywhere in nature. They can occur naturally and can be formed when substances are burned. PAHs can be found in cigarette, incense and resin smoke, engine exhaust, urban smog, barbecued and charcoal-grilled food, creosote-soaked wood and in effluent from the petroleum and aluminium smelting industries. Human exposure to some PAHs may cause cancer and may affect the eyes, kidneys, and liver. They can remain in the environment for long periods because they are chemically stable. . It is therefore prudent that PAH-containing effluents are treated before discharge into the environment.

In this project, different approaches to the treatment of PAHs have been investigated.

Hydrous pyrolysis (heating under pressure in the presence of water) has been explored as for degrading PAHs in water using anthracene as a model compound and also using a mixture consisting of anthracene, fluorene and fluoranthene. The experiments were performed under different conditions of temperature, oxidation/reduction systems and durations. Different oxidised and hydrogenated derivatives of the starting materials were formed at different rates and the rate of conversion in the mixture was high as compared to that of only anthracene.

LECA (Lightweight expanded clay aggregates) was successfully used as an adsorbent for PAHs (phenanthrene, fluoranthene and pyrene) removal from water as well as photodegradation studies of fluorene in different aqueous media.

Overall, the removal of PAHs by adsorption with LECA proved effective with > 90% removal efficiency. The method is safe and requires no technical know-how to set up. LECA is an economical and available on the market and the PAHs adsorbed on LECA can be treated by either biodegradation or AOP as mentioned above. The method based on the adsorption with LECA therefore turns out to be the most attractive of all and worth exploring on industrial scale.

Personalia

Marian Asantewah Nkansah, born on the 11.08.1979 at Nkawkaw in the Eastern Region of Ghana, completed her BSc Chemistry in 2002 and MSc in Environmental Chemistry in 2005 all at the Kwame Nkrumah University of Science and Technology (KNUST), Kumasi-Ghana. She was engaged as a fulltime member of Faculty of KNUST in January 2007 from where she was employed as a Doctoral Research Fellow at the University of Agder in August 2009 and subsequently accepted into the PhD programme at the Department of Chemistry, University of Bergen.

Trial Lecture

Title: "The fate of marine crude oil spills in different climates"

Date: 21.06.2012.14:15, Venue: Realfagbygget, Room 3069

Dissertation

Title: "Environmental remediation: Removal of polycyclic aromatic hydrocarbons"

Date: 17.08.2012.10:30, Venue: Realfagbygget, Auditorium 2

Opponents:

1st opponent: Senior lecturer Johannes A. M. Awudza, Kwame Nkrumah University of Science and Technology (KNUST), Ghana

2nd opponent: Researcher Merete Grung, NIVA

The evaluation committee has been led by associate professor Bengt Erik Haug, UiB

Supervisors: Professor Alfred A. Christy, UiA, professor Tanja Barth, UiB og professor George William Francis, UiB

Kommentarer