کلینیک تصفیه آب ایران

فلزات سنگين در آب
فلزات سنگين در آب در نتيجه هوازدگي خاك‌ها و سنگ‌ها، فوران‌هاي آتشفشاني، و از انواع فعاليت‌هاي انساني شامل استخراج، پردازش يا استفاده از فلزات و يا مواد حاوي آلاينده‌هاي فلزي وارد سيستم‌هاي آبي مي‌شوند.

رايج ترين آلاينده هاي فلزات سنگين عبارتند از آرسنيك، كادميوم، كروم، مس، نيكل، سرب و جيوه. اصطلاح "فلز سنگين" تا حدودي نادقيق است، اما شامل بيشتر فلزات با عدد اتمي بيشتر از 20 مي شود و فلزات قليايي، قليايي خاكي، لانتانيدها و اكتينيدها را شامل نمي شود.

چگونه فلزات وارد آب شيرين مي شوند؟
انواع مختلفي از منابع آلاينده وجود دارد: منابع نقطه اي (آلودگي موضعي)، كه در آن آلاينده ها از منابع منفرد و قابل شناسايي مي آيند. نوع دوم منابع آلاينده، منابع غيرنقطه اي هستند، جايي كه آلاينده ها از منابع پراكنده (و اغلب شناسايي آنها دشوار است) مي آيند.

تنها چند نمونه از آلودگي فلزي موضعي وجود دارد، مانند هوازدگي طبيعي بدنه‌هاي سنگ معدن و ذرات فلزي كوچك كه از نيروگاه‌هاي زغال‌سوز از طريق دودكش‌هاي موجود در هوا، آب و خاك اطراف كارخانه مي‌آيند.

شايع ترين آلودگي فلزي در آب شيرين از شركت هاي معدني ناشي مي شود.

آنها معمولاً از سيستم زهكشي معدن اسيدي براي رهاسازي فلزات سنگين از سنگ معدن استفاده مي كنند، زيرا فلزات در محلول اسيدي بسيار محلول هستند.

پس از فرآيند زهكشي، محلول اسيد را در آب هاي زيرزميني پراكنده مي كنند كه حاوي سطوح بالايي از فلزات است.

اثرات ورود فلزات سنگين به آب
هنگامي كه PH آب كاهش مي يابد، حلاليت فلز افزايش مي يابد و ذرات فلز متحرك تر مي شوند.

به همين دليل است كه فلزات در آب هاي نرم سمي تر هستند.

فلزات مي توانند در رسوبات پاييني، جايي كه سال ها در آنجا باقي مي مانند، محبوس شوند.

جريان‌هايي كه از مناطق معدني تخليه مي‌شوند اغلب بسيار اسيدي هستند و حاوي غلظت بالايي از فلزات محلول با آبزيان كم هستند.

آلودگي فلزي موضعي و پراكنده باعث آسيب زيست محيطي مي شود زيرا فلزات زيست تخريب پذير نيستند.

بر خلاف برخي از آفت كش هاي آلي، فلزات را نمي توان به اجزاي كمتر مضر در محيط تجزيه كرد. كمپبل و استوكس (1985) دو واكنش متضاد ارگانيسم را به سميت فلز با كاهش pH توصيف كردند:

- اگر تغيير كمي در گونه زايي وجود داشته باشد و اتصال فلز در سطح بيولوژيكي ضعيف باشد، كاهش pH باعث كاهش رقابت براي مكان هاي اتصال يون هاي هيدروژن مي شود.

- در مواردي كه اثر اتصال قوي فلز در سطح بيولوژيكي وجود دارد، اثر كاهش pH افزايش قابليت دسترسي فلز خواهد بود.

به طور كلي شكل يوني يك فلز سمي تر است، زيرا مي تواند با يون هاي ديگر تركيبات سمي ايجاد كند.

واكنش‌هاي انتقال الكترون كه با اكسيژن در ارتباط هستند مي‌توانند منجر به توليد اكسي راديكال‌هاي سمي شوند، مكانيزم سميتي كه امروزه در حيوانات و گياهان اهميت قابل توجهي دارد.

برخي از اكسيراديكال‌ها، مانند آنيون سوپراكسيد (O2-) و راديكال هيدروكسيل (OH-)، مي‌توانند باعث آسيب جدي سلولي شوند.

 
برخي از آلاينده هاي معدني به ميزان بيشتري نسبت به سايرين توسط موجودات زنده جذب مي شوند.

اين در فاكتور Bioconcentration (BCF) منعكس مي شود كه مي تواند به صورت زير بيان شود: BCF = غلظت ماده شيميايي در ارگانيسم / غلظت ماده شيميايي در محيط.

محيط زيست موجودات آبزي معمولاً آب يا رسوبات با مواد شيميايي معدني است.

مواد شيميايي سمي مي توانند در بافت هاي گونه ها، به ويژه بافت هاي چربي ذخيره شوند. تجمع زيستي كادميوم در حيوانات در مقايسه با ساير فلزات زياد است، زيرا به سرعت جذب شده و به آرامي دفع مي شود.

همچنين حساسيت افراد يك گونه خاص به يك آلاينده ممكن است تحت تأثير عواملي مانند جنس، سن يا اندازه باشد.

به طور كلي غلظت فلزات در بي مهرگان با جرم بدن آنها رابطه معكوس دارد. در ماهي، مراحل جنيني و لاروي معمولاً بيشترين حساسيت را نسبت به آلاينده ها دارند.

موجودات اعماق دريا احتمالاً مستقيماً تحت تأثير غلظت فلزات در رسوبات قرار مي گيرند.

سميت فلزات سنگين آب
برخي از فلزات مانند منگنز، آهن، مس و روي از ريز مغذي‌هاي ضروري هستند.

آنها در غلظت هاي مناسب براي زندگي ضروري هستند، اما در مقادير زياد، اين مواد شيميايي مي توانند سمي باشند.

در عين حال، قرار گرفتن در معرض مزمن كم با فلزات سنگين مي تواند در دراز مدت اثرات جدي بر سلامتي داشت باشد.

تحمل به فلزات نيز در بي مهرگان و ماهي ها ثبت است.

قزل آلاي رنگين كمان پس از قرار گرفتن در معرض 24 ساعت با غلظت مس 0.55 ميلي گرم در ليتر، 55 درصد مهار جذب سديم و 4 درصد كاهش ميل تركيبي براي سديم را نشان داد كه منجر به كاهش كلي غلظت سديم كل سولفيدريل شد.

پروتئين غني (Lauren and McDonald 1987a,b). پروتئين به عنوان يك متالوتيونين در نظر گرفته شد.

اين پروتئين هاي با وزن مولكولي كم حاوي بسياري از اسيدهاي آمينه غني از گوگرد هستند كه برخي از فلزات را به هم متصل كرده و سم زدايي مي كنند.

پيش تيمار ارگانيسم با دوزهاي كم يك فلز ممكن است سنتز متالوتيونئين را تحريك كرده و تحمل را در طي مواجهه بعدي ايجاد كند

[caption id="attachment_3368" align="alignnone" width="658"] فلزات سنگين در آب[/caption]سميت فلزات
براي حفاظت از سلامت انسان، حداكثر غلظت مجاز فلزات در آب هاي طبيعي كه توسط آژانس حفاظت از محيط زيست (EPA) توصيه ميگردد عبارت است از:

حداكثر غلظت مجاز (MPC) فلزات مختلف در آب هاي طبيعي براي حفاظت از سلامت انسان.

[caption id="attachment_3369" align="aligncenter" width="326"] فلزات سنگين در آب[/caption] 

[caption id="attachment_3388" align="aligncenter" width="303"] فلزات سنگين در آب[/caption] 

جيوه، سرب و كادميوم حتي در مقادير كم مورد نياز هيچ موجودي نيست.

از آنجايي كه فلزات در pH خنثي يا پايه نامحلول هستند، pH هاي 7 يا بالاتر تصويري بسيار گمراه كننده از ميزان آلودگي فلزات ارائه مي دهند. بنابراين در برخي موارد ممكن است به طور قابل توجهي كل غلظت فلزات در آب هاي طبيعي را دست كم بگيرد.  

جهت سفارش و خريدفلزات سنگين در آب از صفحه فروشگاه بازديد كنيد .

فروشگاه