وجود فلزات سنگین چون آرسنیک در آب آشامیدنی :
آرسنیک با نماد شیمیایی AS و عدد اتمی 33 بی بو ، بی مزه ، و عنصری نیمه فلزی است که از لحاظ فراوانی در رده بیستم جای گرفته و اغلب به شکل سولفید آرسنیک (AS2S3) یا آرسناتهای فلزی و آرسنیدها وجود دارد . و در کشاورزی ، دامداری ، پزشکی ، الکترونیک ، صنعت ، و متالوژی کاربرد داشته و از طریق محلول شدن از کانی ها و مواد معدنی ، تخلیه پساب های صنعتی و انباشت اتمسفری و به طور کلی از طریق فرسایش وارد منابع آبی می گردد . آرسنیک یکی از عناصر تشکیل دهنده طبیعی است که بصورت گسترده‌ای در پوسته زمین یافت می شود . آرسنیک به دو شکل آلی و غیرآلی (معدنی) وجود دارد . این عنصر معمولا در ترکیب با اکسیژن ، کلرین یا گوگردها باعث تشکیل ترکیبات غیرآلی آرسنیک می‌شود . ترکیبات آلی آرسنیک نیز شامل هیدروژن و کربن‌های آرسنیک است . در واقع آرسنیک در آب های زیر زمینی به دو صورت آرسنیک 3 و 5 ظرفیتی نیز یافت می شود . وجود هر دو شکل آرسنیک در آب آشامیدنی برای سلامت انسان مضر و خطرناک است اما آرسنیک 3 ظرفیتی مضرتر و حذف آن از آب مشکل تر است . برای این منظور آرسنیک 3 ظرفیتی را می توان در حضور اکسیدان های مؤثر چون کلر آزاد به آرسنیک 5 ظرفیتی تبدیل و سپس طی فرآیندهای تصفیه آرسنیک را از آب حذف نمود .
آرسنیک از چه طریقی وارد آب آشامیدنی می شود
آرسنیک از طریق فرآیندهای طبیعی مثل واکنش هوازدگی سنگ ها ، فعالیت بیولوژیکی و انتشارات آتشفشانی و همچنین در اثرفعالیت انسانی مانند متالوژی ، ساخت شیشه و سرامیک ، ترانزیستور و لیزر وارد محیط زیست و در نهایت وارد محیط های آبی می شود . همچنین آرسنیک ممکن است بوسیله تجزیه رسوبات و سنگهای معدنی (که آرسنیک غیرآلی دارند) وارد دریاچه‌ها ، رودخانه‌ها و آبهای زیرزمینی گردد. آرسنیک از طریق دیگری نیز ، همچون تخلیه مستقیم فاضلابهای صنعتی ، ته‌نشینی ذرات آرسنیک موجود در گرد و غبار هوا و باران یا برف وارد آبها می‌شود. این ذرات آرسنیک شاید بوسیله احتراق سوختهای فسیلی (بویژه زغالسنگ) ، محصولات فلزی ، مصارف کشاورزی ( آفت‌کش‌ها ) یا خاکستر زباله ها و فاضلابها ، وارد هوا می شوند . و همچنین فعالیت هایی مانند حفر معدن و ساختمان سازی ممکن است مقادیر زیادی از فلزات سنگین را به منابع آب زیر زمینی وارد کند .
برخی مناطق دارای پتانسیل بیشتری برای سطوح آرسنیک بالا در آب آشامیدنی هستند در واقع حضور آرسنیک در آب چاه به نوع سنگ و خاک منطقه نیز بستگی دارد .
حداکثر و حداقل میزان آلایندگی آرسنیک در آب آشامیدنی :
آژانس حفاظت از محیط زیست (EPA ) بیشترین سطح آلایندگی آرسنیک را حدود 10mg/L برای هر دو شکل آلی و معدنی بیان میکند و (WHO) حداکثر غلظت قابل قبول در آب آشامیدنی را حدود 0/01 mg/L به عنوان مقدار نظارتی برای آرسنیک وضع کرده و این در حالی است که MCL تعیین شده در استاندارد ایران 0/05 mg/L می باشد .
آرسنیک موجود در آب آشامیدنی هیچ طعم ، بو ، مزه ، و یا رنگی به آب نمی دهد و فقط از طریق آزمایش شیمیایی تشخیص داده می شود .
قرار گرفتن در معرض کوتاه مدت (بیش از چند روز یا هفته ) به سطوح بالایی از آرسنیک در آب آشامیدنی می تواند سبب حالت تهوع ، درد معده ، اسهال ، بی حسی دست وپا و فلج نسبی شود . و همچنین قرار گرفتن در معرض طولانی مدت (بیش از چند سال یا دهه) به سطوح پایین آرسنیک سبب بروز انواع خاصی از سرطان ریه ، مثانه و .... می شود .
تصفیه آرسنیک از آب آشامیدنی :
روش های متعددی در تصفیه آب وجود دارند که قادرند مقادیر آرسنیک را در آب آشامیدنی به حد MCL تعیین شده از طرف سازمان های (WHO) و (EPA) برسانند.
آرسنیک موجود در آب آشامیدنی را نمی توان از طریق جوشاندن و کلراسیون از بین برد جوشاندن آب حاویی آرسنیک ممکن است سبب افزایش غلظت آرسنیک شود . روش های حذف آرسنیک از آب آشامیدنی عبارتند از :
- جذب / انعقاد / شناورسازی
- تبادل یونی
- آلومینای فعال
- اسمز معکوس
- فرآیند های غشایی
از بین روش های ذکر شده روش اسمز معکوس و شناور سازی بیشترین میزان کار آیی حذف را داشتند از نظر اقتصادی شناور سازی و استفاده از جاذب های آهن مقرون به صرفه تر است .
روش اسمز معکوس و آلومینای فعال برای سیستم های آبرسانی کوچک و شناور سازی و استفاده از جاذب ها برای سیستم های آبرسانی بزرگ مناسب تر است.
مطالب مرتبط :
شیرابه چیست؟