مقاله رایگان با موضوع فاضلاب های صنعتی و آلودگی محیط زیست


Widget not in any sidebars
1-13- کاربری محیط زیست
آلودگی محیط زیست و مواجه شدن انسان با یونهای فلزات سنگین مثل Pb2+/Zn2+/Cu2+ /Cd2+ /Cr2+ در آبهای سطحی در دهه های اخیر بخاطر افزایش استفاده از فرایندهای صنعتی زیاد شده است. یونهای فلزات سنگین در فاضلاب عامل مشکلات بسیار زیاد زیست محیطی گردیده است و باعث توجه گسترده به این موضوع شده است حتی مقدار بسیار کم این فلزات در آب باعث سمیت می شود. به علاوه قوانین سخت گیرانه باعث شده تا دانشمندان به دنبال راهی برای حذف این یونها فلزات سنگین باشد. بنابراین بازیافت، تشخیص و حذف این فلزات سنگین از دو منظر زیست محیطی و اقتصادی بخصوص در مورد فلزات سمی حائز اهمیت است. اخیرا از تکنولوژی های مختلفی مثل تعویض یون، رسوب دادن شمیایی، تبخیر، جذب، اسمز معکوس و الکترو شیمی برای جدا سازی یونهای فلزات سنگین استفاده شده است. در استفاده از این روشها محدویت هایی مثل انتخاب پذیری کم، ظرفیت پایین برای جمع آوری یونهای فلزی و تولید ترکیبات سمی دیگر وجود دارد. علی رغم این نواقص، کارایی این روشها از لحاظ اقتصادی مهم می باشد که این کارایی و کاربرد آنها به تمایل بین جاذب و آلاینده های هدف بستگی دارد .
ورود یک و یا چند ماده شیمیایی، آلی، مواد معدنی و یا ورود مواد زائد جامد به درون آب ناشی از فاضلاب های صنعتی، شیمیایی، انسانی، کشاورزی، خانگی، بیمارستانی و… باعث آلودگی آب می شود که بستگی به مقدار آلودگی، شدت و حجم آن دارد. آلودگی می تواند از یک منبع و یا چندین منبع با هم باشد مانند ورود فاضلاب یک کارخانه که علاوه بر داشتن انواع آلودگی های صنعتی، حاوی آلودگی های انسانی نیز است.
بدترین نوع آلودگی به ترتیب شدت آلودگی عبارتند از:
-آلودگی های ناشی از مواد رادیواکتیو
-آلودگی های بیمارستانی
-آلودگی های صنعتی
-آلودگی های کشاوزی
-آلودگی های انسانی
گرافن از جمله نانو مواد کربنی دو بعدی است که در سالهای اخیر جذابیت خاصی پیدا کرده است این ساختار دو بعدی متشکل از تک لایه اتم های کربن sp2 است و دارای خواص فیزکی مثل رسانایی الکتریکی زیاد، پایداری حرارتی زیاد و قدرت مکانیکی عالی است. آرایش هشت وجهی اتمهای کربن در صفحه گرافن برای برهم کنش های قوی با سایر مولکولها ایده ال است. اگر چه گرافن بخاطر بر هم کنش های واندروالس به سختی در حلال ها پراکنده شده و نامحلول است اما می تواند جاذب خوبی برای یون های فلزی و ترکیبات یونی باشد لذا عامل دار کردن صفحات گرافن برای این کاربردها بسیار مهم است]35.[گرافن اکساید(GO (از طریق اکسیداسیون گرافیت توسط پتاسیم پرمنگنات((KMnO4 یا پتاسیم دی کرومات((K2Cr2O7 مثل روش Hummer انجام می شود]39،35[ . فرایند اکسیداسیون با قرار گرفتن مقادیر زیادی از اتمهای اکسیژن روی سطح GO با اشکال اپوکسی، هیدروکسیل و گروه های کربوکسیل انجام می شود]40.[ در نتیجه فضای بین لایه ها از nm335/0 برای گرافیت به nm625/0 برای اکسید گرافن زیاد می شود]41[. به علاوه اینکه اکسید گرافن بسیار آبدوست تراز گرافن است. گروه های عاملی حاوی اکسیژن دارای زوج الکترون تنها بوده و می توانند به یونهای فلزی کمپلکس شوند به علاوه سطح بسیار زیاد GO باعث افزایش ظرفیت جذب آن می شود.
اکسید گرافن با توجه به سطح بسیار زیاد و گروه های عاملی زیادی که دارد قدرت جذب بالایی دارد. لذا جاذب مناسبی برای یونهای فلزی مثل Pb2+/Zn2+/Cu2+/Cd2+/Cr2+ است]42[. برای این منظور توجه به افزایش گروههای عاملی بر روی گرافن و اکسید گرافن افزایش پیدا کرده است]46،43[.
1-14- عوامل تأثیر گذار بر آب
افزایش جمعیت، مخصوصاً در کشورهای در حال توسعه، نیاز به آب را افزایش داده، به دلیل محدود بودن منابع آبی، فشار بر ذخیره ها و منابع آب های زیر زمینی باعث کاهش کیفیت آب در این مناطق شده است.
تقاضای به غذا در این مناطق، استفاده از کودهای کشاورزی و سموم کشاورزی برای دفع آفات، مشکل دیگری برای کاهش کیفیت آب شده است. متأسفانه ایران یکی از بزرگترین وارد کنندگان سموم کشاوزری است. این سموم به دلیل داشتن مواد شیمیایی خطرناک از طریق آبیاری وارد خاک، محصول کشاورزی، منابع آبی(آبهای سطحی و زیر زمینی) می شوند و بر حسب کمیت و سمیت می توانند بر آب زیان وارد کنند.
1-14-1- آلودگی شیمیایی
مواد غیر قابل حل مانند رنگ، کف که در مزه، بو، طعم، رنگ pH، هدایت الکتریکی، سختی و مواد شیمیایی درون آب مشکل ایجاد می کنند و بافت و ترکیب آب را به هم می زند.
1-14-2- آلودگی بیولوژیکی
میکروارگانیسم ها که با عنوان پروتسیتا تقسیم بندی می شوند شامل گیاهان، جانوران، قارچ ها، باکتری ها، پروتوزوآها جلبک ها می باشند که اغلب در فاضلاب ها یافت می شوند.
1-15- مواد معدنی در آب و اثرات آن ها
آلودگی آب ها بر اثر ورود فلزات سنگین می تواند ناشی از فعالیت های انسانی باشد مانند بهره برداری از معادن و سنگ ها و فلزات، استفاده صنعتی از ترکیبات فلزی مانند مصرف کروم در دباغی و یا نشت زباله های خانگی و صنعتی می تواند باعث ورود فلزات به منابع آبی باشد. در اثر رسوب معادن وجود لوله های سربی و ورود فلز به زنجیره غذایی، فلز سریع جذب بافت های موجود زنده شده و ذخیره می شود.
آلودگی فلزات سنیگن نه فقط در مقیاس محلی اثر دارد بلکه در مقیاس منطقه ای نیز اثر گذاشته و باعث آلودگی شده است.
1-15-1- کادمیم