الفوسفات – من أين أنت ولماذا؟ طريقة تنقية مياه الصرف الصحي من الفوسفات محتوى الفوسفات في مياه الصرف الصحي.

تعد مسألة المعالجة الفعالة للمياه الملوثة من مياه الصرف الصحي واحدة من أكثر القضايا إلحاحًا في مجال البيئة وحماية البيئة. ليس سراً أن التلوث بالمواد ذات الأصل البشري ربما يكون السبب الرئيسي لتدهور جودة مياه الصرف الصحي.

بسبب المنتجات البترولية والعناصر الحيوية والعضوية، وكذلك المواد الخافضة للتوتر السطحي، تصبح الكتل السائلة في مياه الصرف الصحي غير مناسبة لمزيد من التصريف في المسطحات المائية والتربة.

من الضروري معالجة المياه السطحية بعناية، حيث سيتم خلالها تدمير جميع أنواع الملوثات الموجودة بشكل فعال. وينبغي للطرق الحديثة لمعالجة رطوبة المجاري، على وجه الخصوص، القضاء على نيتروجين الأمونيا في مياه الصرف الصحي، فضلا عن أنواع أخرى من الملوثات.

من أين تأتي العناصر الكيميائية الموجودة في مياه الصرف الصحي؟

إذا كنت تأخذ سائل الصرف الصحي من إقليم منزل خاص حديث للتحليل، فستجد عددا كبيرا من العناصر غير المتجانسة للغاية، من بينها نسبة كبيرة من العناصر ستكون ذات طبيعة كيميائية.

عند تحليل مياه الصرف الصحي، يمكنك الكشف عن إجمالي النيتروجين في مياه الصرف الصحي، والكروم سداسي التكافؤ في مياه الصرف الصحي، والفوسفور الكلي في مياه الصرف الصحي، والنحاس في مياه الصرف الصحي. ومن أين تأتي كل هذه المواد في تلك الرطوبة التي هي فضلات الإنسان؟

والحقيقة هي أنه على مدى السنوات العشر إلى العشرين الماضية كانت الصناعة تتطور بوتيرة سريعة. وعلى وجه الخصوص، تم إنتاج العشرات من المنظفات المختلفة للاستخدام المنزلي العام. هناك أيضًا زيادة حادة في الطلب على الغسالات الأوتوماتيكية.

مثل هذه العوامل يمكن أن تغير تكوين مياه الصرف الصحي المنزلية. لقد أثارت الصناعة المتقدمة، التي تفتخر بها البشرية، تساؤلات حول الوضع البيئي الطبيعي والجيد على هذا الكوكب.

ما الذي يمكن أن نتحدث عنه إذا تمكنا أثناء إجراء الاختبارات من العثور على نيتروجين الأمونيوم في مياه الصرف الصحي؟ وفي السوائل، يمكن أن يصل حجم هذه الملوثات أحيانًا إلى مستويات عالية وخطيرة للغاية. والنيتروجين والفوسفور خطير بشكل خاص، حيث تؤدي مركباتهما إلى عملية التخثث في المسطحات المائية، أي أنها تزيد من الغطاء النباتي البيولوجي للمسطحات المائية.

إذا تجاوز رصيد العناصر الغذائية القاعدة المسموح بها، يصبح الخزان مصدرا لنمو مختلف النباتات البيولوجية غير المرغوب فيها - الطحالب، وأنواع العوالق غير المرغوب فيها. من بين أمور أخرى، تتعطل العمليات الحيوية للأسماك بسبب النيتروجين والفوسفور.

حول المركبات الكيميائية الأكثر شيوعا

خلال عملية البحث، يمكن العثور على مجموعة واسعة من المركبات الكيميائية المختلفة في مياه الصرف الصحي. بعضها خطير للغاية، والبعض الآخر خطير إلى حد ما. ومع ذلك، لا ينبغي أن تكون جميعها موجودة في الرطوبة التي تدخل التربة والمسطحات المائية من نظام الصرف الصحي في منزل خاص.

الزنك. أحد العناصر الأكثر شيوعًا في مياه الصرف الصحي. الزنك هو عنصر نادر موجود في بعض الإنزيمات. ويوجد الزنك أيضًا في جسم الإنسان، خاصة في العظام والشعر. الحد الأقصى المسموح به لتركيز هذا العنصر في المسطحات المائية هو 1 مليجرام لكل لتر.

يهتم العديد من سكان المنازل الريفية الخاصة بالمنتديات على الإنترنت التي يأتي منها الزنك الموجود في مياه الصرف الصحي. الإجابة على هذا السؤال بسيطة ومبتذلة: جميع العناصر الكيميائية تنتهي في مياه الصرف الصحي من المواد التي يستخدمها الناس في الحياة اليومية. المواد هي مساحيق الغسيل والمنظفات والشامبو وما إلى ذلك.

نتروجين. هذا العنصر موجود في مياه الصرف الصحي في شكلين - كمركبات عضوية وغير عضوية. يتكون النيتروجين العضوي في مياه الصرف الصحي نتيجة دخول المواد البروتينية إلى نظام الصرف الصحي - البراز وفضلات الطعام.

يتكون كل نيتروجين الأمونيا تقريبًا في مياه الصرف الصحي أثناء التحلل المائي للبول، وهو المنتج النهائي لاستقلاب النيتروجين في البشر. بالإضافة إلى ذلك، تتشكل مركبات الأمونيوم نتيجة أمونة مركبات البروتين.

المعلمة الرئيسية المهمة للحصول على معلومات حول حجم المواد المحتوية على النيتروجين في رطوبة المجاري هي مؤشر النيتروجين الكلي. تختلف المخاطر البيئية لمركبات النيتروجين باختلاف أنواع المواد التي تحتوي على النيتروجين: تمثل النتريت المجموعة الأكثر سمية، والنترات هي الأكثر أمانا، ويحتل الأمونيوم المركز الأوسط بينهما.

الفوسفور. يمكن أن يوجد هذا العنصر في مياه الصرف الصحي بأشكال مختلفة - على سبيل المثال، في حالة مذابة: وهو حمض الفوسفوريك وأنيوناته. كما يوجد الفوسفور في مياه الصرف الصحي على شكل بولي وميتا وبيروفوسفات.

يتم استخدام المواد الثلاثة الأخيرة بنشاط في المنازل: يمكن العثور عليها في أي منظف حديث تقريبًا. بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام المواد لمنع تشكيل الحجم على الأطباق. قد توجد أيضًا مركبات فسفورية عضوية أخرى في مياه الصرف الصحي: البروتينات النووية، والدهون الفوسفاتية، والأحماض النووية.

حديد. غالبًا ما توجد المواد التي تحتوي على الحديد في مياه الصرف الصحي. وهذا بشكل عام هو أحد العناصر الأكثر شيوعًا في الطبيعة. هذا لا يعني أن الحديد لا ينبغي أن يكون موجودًا على الإطلاق في رطوبة المجاري.

يعد الحديد عنصرًا دقيقًا مهمًا للغاية وهو ضروري بكميات صغيرة للنباتات والكائنات الحية. ومع ذلك، فإن إجمالي الحديد في مياه الصرف الصحي عادة ما يكون موجودا بكميات تتجاوز المستوى المسموح به.

في مثل هذه الحالات، من الضروري تنقية الكتل المائية. سيكون تحديد الكبريتات في مياه الصرف الصحي إلزاميًا أيضًا. ومن المهم بنفس القدر العثور على مركبات الكبريت العضوية في مياه الصرف الصحي ورفع MPC إلى المستوى الطبيعي.

الفوسفور العام

مجموع الفوسفور المعدني والعضوي. وكما هو الحال بالنسبة للنيتروجين، فإن تبادل الفوسفور بين صورته المعدنية والعضوية من جهة، والكائنات الحية من جهة أخرى، هو العامل الرئيسي الذي يحدد تركيزه. ويتراوح تركيز إجمالي الفسفور المذاب (المعدني والعضوي) في المياه الطبيعية غير الملوثة من 5 إلى 200 ميكروجرام/دسم3.

أشكال الفوسفور في المياه الطبيعية

الأشكال الكيميائية للفوسفور	عام	قابل للتصفية (مذاب)	حبيبات
عام		إجمالي الفسفور المذاب	إجمالي الفوسفور في الجزيئات
أورثوفوسفات	مجموع الفوسفور المذاب والمعلق	الأرثوفوسفات المذاب	أورثوفوسفات في الجسيمات
حمض الفوسفات المتحلل	إجمالي الفوسفات الحمضي المذاب والمعلق القابل للتحلل	حمض الفوسفات المذاب القابل للتحلل	حمض الفوسفات القابل للتحلل في الجزيئات
الفوسفور العضوي	إجمالي الفوسفور العضوي المذاب والمعلق	الفوسفور العضوي المذاب	الفوسفور العضوي في الجزيئات

يعد الفوسفور أهم عنصر حيوي، وغالبًا ما يحد من تطور إنتاجية المسطحات المائية. لذلك، يتم توفير مركبات الفوسفور الزائدة من مستجمعات المياه (على شكل أسمدة معدنية مع الجريان السطحي من الحقول (0.4-0.6 كجم من الفوسفور لكل هكتار من الأراضي المروية)، مع الجريان السطحي من المزارع (0.01-0.05 كجم/ يوم) لكل حيوان)، مع مياه الصرف الصحي المنزلية غير المعالجة أو غير المعالجة (0.003-0.006 كجم / يوم لكل ساكن)، وكذلك مع بعض النفايات الصناعية تؤدي إلى زيادة حادة غير منضبطة في الكتلة الحيوية النباتية للمسطح المائي (وهذا نموذجي بشكل خاص للراكدة والخزانات منخفضة التدفق) هناك ما يسمى بالتغيير في الحالة الغذائية للخزان، يرافقه إعادة هيكلة المجتمع المائي بأكمله ويؤدي إلى هيمنة العمليات المتعفنة (وبالتالي زيادة التعكر والملوحة، وتركيز البكتيريا). أحد الجوانب المحتملة لعملية التخثث هو نمو الطحالب الخضراء المزرقة (البكتيريا الزرقاء). تنتمي المواد التي تطلقها هذه الكائنات إلى مجموعة المواد العضوية المحتوية على الفوسفور والكبريت المركبات (السموم العصبية). يمكن أن يتجلى تأثير سموم الطحالب الخضراء المزرقة في حدوث الأمراض الجلدية وأمراض الجهاز الهضمي. في الحالات الشديدة بشكل خاص، عندما تدخل كتلة كبيرة من الطحالب داخل الجسم، يمكن أن يتطور الشلل. وفقاً لمتطلبات نظام الرصد البيئي العالمي (GEMS)، تتضمن برامج المراقبة الإلزامية لتكوين المياه الطبيعية تحديد محتوى الفوسفور الكلي (المذاب والمعلق، على شكل مركبات عضوية ومعدنية). يعد الفوسفور أهم مؤشر على الحالة الغذائية للمسطحات المائية الطبيعية.

الفوسفور العضوي

لا يشمل هذا القسم مركبات الفوسفور العضوية المصنعة صناعياً. تدخل المركبات الطبيعية من الفوسفور العضوي إلى المياه الطبيعية نتيجة العمليات الحيوية وتحلل الكائنات المائية بعد الوفاة واستبدالها بالرواسب القاعية. توجد مركبات الفسفور العضوي في المياه السطحية في حالات ذائبة ومعلقة وغروية.

الفوسفور المعدني

تدخل مركبات الفوسفور المعدنية إلى المياه الطبيعية نتيجة للتجوية وانحلال الصخور التي تحتوي على الأرثوفوسفات (الأباتيت والفوسفوريت) ودخولها من سطح مستجمعات المياه على شكل أيونات أورثو وميتا وبايرو وبولي فوسفات (أسمدة ومنظفات صناعية). ، والمواد المضافة، وتكوين القشور الوقائية في الغلايات، وما إلى ذلك)، وتتشكل أيضًا أثناء المعالجة البيولوجية لبقايا الحيوانات والنباتات. قد يكون المحتوى الزائد من الفوسفات في المياه، خاصة في المياه الجوفية، انعكاسًا لوجود شوائب الأسمدة ومكونات مياه الصرف الصحي المنزلية والكتلة الحيوية المتحللة في المسطح المائي. الشكل الرئيسي للفوسفور غير العضوي عند قيم الرقم الهيدروجيني للخزان أكبر من 6.5 هو HPO 4 2- أيون (حوالي 90٪). في المياه الحمضية، يوجد الفوسفور غير العضوي بشكل رئيسي على شكل H 2 PO 4 - . عادة ما يكون تركيز الفوسفات في المياه الطبيعية منخفضًا جدًا - مئات، ونادرا ما يصل إلى أعشار ملليجرام من الفوسفور لكل لتر؛ وفي المياه الملوثة يمكن أن يصل إلى عدة ملليجرامات لكل 1 ديسم مكعب. لا تحتوي المياه الجوفية عادة على أكثر من 100 ميكروجرام/دم3 فوسفات؛ الاستثناء هو الماء في المناطق التي توجد فيها صخور تحتوي على الفوسفور. يخضع محتوى مركبات الفوسفور لتقلبات موسمية كبيرة، لأنه يعتمد على نسبة شدة عمليات التمثيل الضوئي والأكسدة الكيميائية الحيوية للمواد العضوية. عادة ما يتم ملاحظة الحد الأدنى من تركيزات الفوسفات في المياه السطحية في فصلي الربيع والصيف، والحد الأقصى - في الخريف والشتاء، في مياه البحر - في الربيع والخريف والصيف والشتاء، على التوالي. التأثير السام العام لأملاح حمض الفوسفوريك ممكن فقط عند الجرعات العالية جدًا ويكون في أغلب الأحيان بسبب شوائب الفلور. توصي منهجية تقييم الوضع البيئي التي اعتمدتها لجنة الدولة للبيئة في الاتحاد الروسي بمعيار لمحتوى الفوسفات القابل للذوبان في الماء - 50 ميكروغرام / ديسيمتر 3 . بدون تحضير أولي للعينة، يتم تحديد الفوسفات غير العضوي المذاب والمعلق بطريقة قياس الألوان.

متعدد الفوسفات

رجال (PO 3) n , رجال+2 P n O 3n+1 , رجال H 2 P n O 3n+1

يتم استخدامها لتليين المياه، وإزالة الشحوم من الألياف، وكأحد مكونات مساحيق الغسيل والصابون، ومانع التآكل، ومحفز، وفي صناعة المواد الغذائية. منخفضة السمية. تفسر السمية بقدرة البوليفوسفات على تكوين معقدات تحتوي على أيونات مهمة بيولوجيا، وخاصة الكالسيوم. تبلغ الكمية المتبقية المسموح بها من متعدد الفوسفات في مياه الشرب 3.5 ملجم/دسم3 (المؤشر المحدود للضرر هو المذاق الحسي).

مركبات الكبريت

كبريتيد الهيدروجين والكبريتيدات.

عادة، لا يوجد كبريتيد الهيدروجين في المياه أو يوجد بكميات ضئيلة في الطبقات السفلية، وخاصة في فصل الشتاء، عندما يكون من الصعب تهوية وخلط الرياح للكتل المائية. في بعض الأحيان يظهر كبريتيد الهيدروجين بكميات ملحوظة في الطبقات السفلية من الخزانات وفي الصيف خلال فترات الأكسدة البيوكيميائية المكثفة للمواد العضوية. يعد وجود كبريتيد الهيدروجين في المياه مؤشرا على التلوث الشديد للخزان بالمواد العضوية. يوجد كبريتيد الهيدروجين في المياه الطبيعية على شكل جزيئات H2S غير منفصلة، وأيونات هيدروكبريتيد H2S، وفي حالات نادرة جدًا، أيونات كبريتيد S2. يتم تحديد العلاقة بين تركيزات هذه الأشكال من خلال قيم الرقم الهيدروجيني للماء: عند الرقم الهيدروجيني< 10 содержанием ионов сульфида можно пренебречь, при рН=7 содержание H 2 S и HS - примерно одинаково, при рН=4 сероводород почти полностью (99,8%) находится в виде H 2 S. Главным источником сероводорода и сульфидов в поверхностных водах являются восстановительные процессы, протекающие при бактериальном разложении и биохимическом окислении органических веществ естественного происхождения и веществ, поступающих в водоем со сточными водами (хозяйственно-бытовыми, предприятий пищевой, металлургической, химической промышленности, производства сульфатной целлюлозы (0,01-0,014 мг/дм 3) и др.). Особенно интенсивно процессы восстановления происходят в подземных водах и придонных слоях водоемов в условиях слабого перемешивания и дефицита кислорода. Значительные количества сероводорода и сульфидов могут поступать со сточными водами нефтеперерабатывающих заводов, с городскими сточными водами, водами производств минеральных удобрений. Концентрация сероводорода в водах быстро уменьшается за счет окисления кислородом, растворенным в воде, и микробактериологических процессов (тионовыми, бесцветными и окрашенными серными бактериями). В процессе окисления сероводорода образуются сера и сульфаты. Интенсивность процессов окисления сероводорода может достигать 0,5 грамм сероводорода на литр в сутки. Причиной ограничения концентраций в воде является высокая токсичность сероводорода, а также неприятный запах, который резко ухудшает органолептические свойства воды, делая ее непригодной для питьевого водоснабжения и других технических и хозяйственных целей. Появление сероводорода в придонных слоях служит признаком острого дефицита кислорода и развития заморных явлений , . Для водоемов санитарно-бытового и рыбохозяйственного пользования наличие сероводорода и сульфидов недопустимо (ПДК - полное отсутствие) .

الكبريتات

وهي موجودة في جميع المياه السطحية تقريبًا وهي واحدة من أهم الأنيونات. المصدر الرئيسي للكبريتات في المياه السطحية هو عمليات التجوية الكيميائية وإذابة المعادن المحتوية على الكبريت، وخاصة الجبس، وكذلك أكسدة الكبريتيدات والكبريت:

2FeS 2 + 7O 2 + 2H 2 O = 2FeSO 4 + 2H 2 SO 4؛
2S + 3O2 + 2H2O = 2H2SO4.

تدخل كميات كبيرة من الكبريتات إلى المسطحات المائية أثناء عملية موت الكائنات الحية وأكسدة المواد الأرضية والمائية ذات الأصل النباتي والحيواني ومع الجريان السطحي تحت الأرض. توجد الكبريتات بكميات كبيرة في مياه المناجم وفي مياه الصرف الصناعي الناتجة عن الصناعات التي تستخدم حمض الكبريتيك، على سبيل المثال، أكسدة البيريت. وتنفذ الكبريتات أيضًا مع مياه الصرف الصحي الناتجة عن الخدمات البلدية والإنتاج الزراعي. الشكل الأيوني SO 4 2- مميز فقط للمياه منخفضة المعادن. مع زيادة التمعدن، تميل أيونات الكبريتات إلى تكوين أزواج محايدة مستقرة مثل CaSO 4، MgSO 4. محتوى أيونات الكبريتات في المحلول محدود بسبب ذوبان كبريتات الكالسيوم المنخفض نسبيًا (منتج ذوبان كبريتات الكالسيوم L=6.1·10 -5). عند تركيزات منخفضة من الكالسيوم، وكذلك في وجود أملاح أجنبية، يمكن أن يزيد تركيز الكبريتات بشكل ملحوظ. تشارك الكبريتات بنشاط في دورة الكبريت المعقدة. في غياب الأكسجين، تحت تأثير البكتيريا التي تقلل الكبريتات، يتم تقليلها إلى كبريتيد الهيدروجين والكبريتيدات، والتي، عندما يظهر الأكسجين في الماء الطبيعي، تتأكسد مرة أخرى إلى كبريتات. تستخرج النباتات والكائنات ذاتية التغذية الأخرى الكبريتات المذابة في الماء لبناء المواد البروتينية. بعد موت الخلايا الحية، تطلق البكتيريا غير المتجانسة بروتين الكبريت على شكل كبريتيد الهيدروجين، والذي يتأكسد بسهولة إلى كبريتات في وجود الأكسجين. يختلف تركيز الكبريتات في المياه الطبيعية بشكل كبير. في مياه الأنهار ومياه البحيرات العذبة، يتراوح محتوى الكبريتات غالبًا من 5-10 إلى 60 ملجم / ديسم3، وفي مياه الأمطار - من 1 إلى 10 ملجم / ديسم3. وفي المياه الجوفية، غالبا ما يصل محتوى الكبريتات إلى قيم أعلى بكثير. يخضع تركيز الكبريتات في المياه السطحية لتقلبات موسمية ملحوظة ويرتبط عادة بالتغيرات في ملوحة المياه بشكل عام. العامل الأكثر أهمية الذي يحدد نظام الكبريتات هو العلاقة المتغيرة بين الجريان السطحي والجريان السطحي. هناك تأثير ملحوظ من خلال عمليات الأكسدة والاختزال، والوضع البيولوجي في المسطحات المائية والنشاط الاقتصادي البشري. تؤدي محتويات الكبريتات المرتفعة إلى تفاقم الخواص الحسية للماء ويكون لها تأثير فسيولوجي على جسم الإنسان. نظرًا لأن الكبريتات لها خصائص ملينة، فإن الحد الأقصى المسموح به للتركيز يتم تنظيمه بشكل صارم من خلال اللوائح. يتم فرض متطلبات صارمة للغاية فيما يتعلق بمحتوى الكبريتات على المياه التي تغذي محطات الطاقة البخارية، لأنه في وجود الكالسيوم، تشكل الكبريتات مقياسًا قويًا. وتتراوح عتبة التذوق لكبريتات المغنسيوم من 400 إلى 600 ملجم/دم3، وبالنسبة لكبريتات الكالسيوم - من 250 إلى 800 ملجم/سم3. يمكن أن يكون وجود الكبريتات في المياه الصناعية ومياه الشرب مفيدًا وضارًا. الحد الأقصى المسموح به للتركيز للكبريتات هو 500 ملجم/دم3، والحد الأقصى المسموح به للتركيز vr هو 100 ملجم/سم3. ولم يلاحظ أن الكبريتات الموجودة في مياه الشرب تؤثر على عمليات التآكل، ولكن إذا تم استخدام أنابيب الرصاص فإن تركيز الكبريتات فوق 200 ملجم/سم3 يمكن أن يؤدي إلى ترشيح الرصاص إلى الماء.

ثاني كبريتيد الكربون

سائل شفاف متطاير ذو رائحة نفاذة. ويمكن إطلاقه بكميات كبيرة في المسطحات المائية المفتوحة مع مياه الصرف الصحي الناتجة عن مصانع الحرير الفسكوزي ومصانع الجلود الاصطناعية وعدد من الصناعات الأخرى. عندما يكون محتوى ثاني كبريتيد الكربون 30-40 ملجم/دم3، يلاحظ تأثير مثبط على تطور البكتيريا الرمية. والحد الأقصى للتركيز الذي ليس له تأثير سام على الأسماك هو 100 ملجم/دم3. ثاني كبريتيد الكربون هو سم متعدد النواقل يسبب التسمم الحاد والمزمن. يؤثر على الجهاز العصبي المركزي والمحيطي، مما يسبب اضطرابات في نظام القلب والأوعية الدموية. له تأثير ضار على الجهاز الهضمي. يعطل عملية التمثيل الغذائي لفيتامين B6 وحمض النيكوتينيك. MAC v - 1.0 mg/dm 3 (مؤشر الحد من الضرر - الحسية)، MAC vr - 1.0 mg/dm 3 (مؤشر الحد من الضرر - السمية)، .

توجد مركبات الفسفور العضوي في المياه السطحية في حالات ذائبة ومعلقة وغروية.

الفوسفور المعدني

الشكل الرئيسي للفوسفور غير العضوي في القيم الرقم الهيدروجينيالمسطحات المائية الأكبر من 6.5 هي أيون HPO42-(حوالي 90%).

في المياه الحمضية، يوجد الفسفور غير العضوي بشكل رئيسي في الشكل H2PO4-.

يخضع محتوى مركبات الفوسفور لتقلبات موسمية كبيرة، لأنه يعتمد على نسبة شدة عمليات التمثيل الضوئي والأكسدة الكيميائية الحيوية للمواد العضوية. عادة ما يتم ملاحظة الحد الأدنى من تركيزات الفوسفات في المياه السطحية في فصلي الربيع والصيف، والحد الأقصى - في الخريف والشتاء، في مياه البحر - في الربيع والخريف والصيف والشتاء، على التوالي.

التأثير السام العام لأملاح حمض الفوسفوريك ممكن فقط عند تناول جرعات عالية جدًا ويكون في أغلب الأحيان بسبب شوائب الفلور.

بدون تحضير أولي للعينة، يتم تحديد الفوسفات غير العضوي المذاب والمعلق بطريقة قياس الألوان.

متعدد الفوسفات

الرجال (PO3) ن، الرجال + 2PnO3n+1، MenH2PnO3n+1

يتم استخدامها لتليين المياه، وإزالة الشحوم من الألياف، وكأحد مكونات مساحيق الغسيل والصابون، ومانع التآكل، ومحفز، وفي صناعة المواد الغذائية.

منخفضة السمية. تفسر السمية بقدرة البوليفوسفات على تكوين معقدات تحتوي على أيونات مهمة بيولوجيا، وخاصة الكالسيوم.

<< Предыдущий | Индекс | Литература | Следующий >>

مركبات الكبريت

الذوبان - الفوسفور

الصفحة 2

تعمل هذه العملية على تقليل ذوبان الأسمدة الفوسفورية في الماء بشكل طفيف، ولكنها لا تؤثر على قابلية ذوبانها في السترات.

يعتمد هذا التوزيع على نسبة قيم الذوبان لشوائب معينة في الأكسيد والسيليكون. على سبيل المثال، كما هو مبين في الشكل. 7 - 12، ذوبان الفوسفور في السيليكون أكبر منه في الأكسيد. ويؤدي ذلك إلى إثراء الفوسفور في طبقة السيليكون المجاورة للأكسيد.

يتم استخدام الترانزستورات من النوع pn-p في حالات نادرة للغاية، حيث أنها تحتوي على معلمات كهربائية أسوأ. ترتبط الميزة الرئيسية لتكنولوجيا تصنيع ترانزستورات n-p-n بمعامل ذوبان الفوسفور المرتفع نسبيًا في السيليكون، والذي يستخدم انتشاره لإنشاء منطقة الباعث. بالإضافة إلى ذلك، في ترانزستورات n-p-n، تكون حاملات الأقلية في القاعدة هي الإلكترونات إن حركة الإلكترون عند نفس درجة الحرارة وتركيز الشوائب في السيليكون تعادل ضعف حركة الثقوب.

يتضح من هذا أن نقص الكبريت يمكن أن يحدث في المناطق التي تم التخلي فيها عن الأسمدة الكبريتية لبعض الوقت وحيث تم استخدام السماد بشكل أقل تكرارًا. نقص الكبريت نادر نسبياً؛ ومع ذلك، في رأينا، غالبًا ما لا ينتبه المزارعون العمليون لهذا الأمر، وفي معظم الحالات، عندما يذكرون ميزة كبريتات الأمونيوم أو السوبر فوسفات على الأمونيترات أو الخبث ويفسرون هذه الميزة بشكل الأمونيا من النيتروجين أو قابلية ذوبان الفوسفور والسبب الحقيقي هو وجود الكبريت.

يتمثل التأثير الضار للفوسفور على خصائص الوصلات الملحومة في انخفاض خصائص درجة الحرارة المرتفعة لمعدن اللحام بسبب إضعاف الحدود بين البلورات (مع إطلاق شوائب قابلة للانصهار) وفي تدهور الخواص الميكانيكية اللحامات في درجات الحرارة العادية والمنخفضة. ويرجع هذا الأخير إلى انخفاض ليونة المعدن نتيجة انحلال الفوسفور ووجود طبقات غير معدنية هشة عند حدود البلورات. نظرًا لأن ذوبان الفسفور في الأوستينيت أقل منه في الفريت، فإن خطر تكوين شقوق التبلور وانخفاض الخواص الميكانيكية لمعدن اللحام يكون أكبر بكثير بالنسبة إلى اللحامات ذات البنية الأوستنيتية.

يؤدي إثراء المصهور بالفوسفور أيضًا إلى تكوين شقوق ساخنة على طول حدود البلورات. نظرًا لأن ذوبان الفوسفور في الأوستينيت أقل منه في الفريت، فإن خطر تشققات التبلور في اللحامات الأوستينيت يكون أكبر بكثير.

المؤشر – محتوى الفوسفات في الماء

في اللحامات على الكربون والفولاذ منخفض السبائك، يوجد الفوسفور في الغالب في محلول صلب وليس في شكل شوائب غير معدنية. ويرجع ذلك إلى انخفاض تركيز الفوسفور في معدن اللحام وذوبانه العالي نسبيًا في الفريت. نظرًا لانخفاض قابلية ذوبان الفوسفور في الأوستنيت، فإن الشوائب المحتوية على الفسفور تكون أكثر شيوعًا في اللحامات ذات البنية الأوستنيتية. في هذه الادراج، يمكن أن يكون الفوسفور في شكل فوسفيدات، فوسفيد سهل الانصهار وفوسفات.

يظهر في الشكل. تظهر 24 بيانات حول تأثير عناصر صناعة السبائك على ذوبان الفسفور في الحديد أن صناعة سبائك الحديد التي تحتوي على الفسفور يمكن أن تؤدي إلى العديد من العمليات المتنافسة. وتشمل هذه زيادة في الفصل بين حدود الحبوب للفوسفور مع انخفاض معتدل في قابليته للذوبان في الحديد، من ناحية، وضعف الفصل بسبب ارتباط الفسفور المذاب أثناء إطلاق الفوسفيدات نتيجة لتفاعل قوي للغاية. انخفاض ذوبان الفسفور من جهة أخرى. أظهر عدد من الأعمال [109، 241] أنه في حالة الفولاذ الهيكلي منخفض السبائك، فإن العناصر الأرضية النادرة، وخاصة اللانثانوم والسيريوم، هي مواد مضافة فعالة للغاية تربط الشوائب الهشة بالمركبات الكيميائية وتقلل بشكل كبير من الميل إلى التخفيف. هشاشة.

إذا حكمنا من خلال إطلاق الفوسفور، فإن SiP ليس فوسفيد سيليكون أقل. يتم إطلاق آخر 02 جم من ذرات الفوسفور عند ضغط منخفض فقط. اقترح بيلتز أن هذا قد يكون أيضًا نتيجة لذوبان الفوسفور في السيليكون. ومع ذلك، أظهرت قياسات ذوبان الفوسفور في السيليكون التي أجراها فولر وديتزينبيرجر أنه عند درجة حرارة 1250 درجة مئوية تبلغ حوالي 13 واط فقط.

وفقًا لنموذج تكوين الكربيد غير المتجانس أثناء تقسية سبائك الفولاذ المتصلبة، نظرًا للتحلل الأسرع للمحلول الصلب المفرط التشبع عند حدود الحبوب، فإن تركيز العناصر المكونة للكربيد في الفريت بالقرب من الحدود يتناقص بشكل أسرع منه في الفريت يقترب حجم الحبوب من حالة التوازن، ويظل أقل من متوسط تركيز هذه العناصر داخل الحبة لفترة من الزمن حسب تركيبة الفولاذ ودرجة حرارة التقسية. من المفترض أنه في المناطق الحدودية المستنفدة للعناصر المكونة للكربيد، يتناقص النشاط الديناميكي الحراري للفسفور، لذلك ينتشر الفوسفور في هذه المناطق. تأثير العناصر غير المكونة للكربيد في هذا النموذج غير مباشر. النيكل، على سبيل المثال، يسرع انخفاض ذوبان الفسفور مع انخفاض درجة الحرارة، والذي يرتبط بزيادة نشاطه الديناميكي الحراري، والذي بدوره يعزز تأثير عدم تجانس المحاليل الصلبة على توزيع الفسفور. قد يكون تأثير العناصر الأخرى نتيجة للتغيرات في الطاقة السطحية والطاقة الزائدة لحدود الحبوب، وحجم حبيبات الأوستنيت، ومقاومة التشوه البلاستيكي الأولي، أي. تغيير في الخلفية التي تتطور على أساسها العمليات الرئيسية (ضمن هذا النموذج) المسؤولة عن التقصف - تكوين الكربيد غير المتجانس وإعادة توزيع الفوسفور ونظائره.

الصفحات: 1 2 3

لا يستطيع الإنسان الحديث الاستغناء عن الكيمياء في الحياة اليومية. وغالبًا ما يحدث أنه لا يوجد وقت للنظر في المنتجات التي يتم استهلاكها واستخدامها في الحياة اليومية.

يمكن أن تكون الحساسية وانخفاض المناعة والمشاكل الصحية الأخرى نتيجة لتسمم الفوسفات. ناهيك عن الوضع البيئي الصعب.

ما هو الفوسفات ومن أين يأتي؟

الفوسفات عبارة عن مركبات كيميائية غير عضوية تتكون من حمض الفوسفوريك والمعادن. هناك العديد من أنواع الفوسفات، وتتراوح تطبيقاتها من صناعة المواد الغذائية إلى صهر المعادن.

في الحياة اليومية، يواجه الناس الفوسفات في الطعام، وكذلك أثناء غسيل الملابس أو غسل الأطباق، أي عند ملامستها للمواد الكيميائية المنزلية. في أغلب الأحيان، يتم تقديم الفوسفات في شكل ثلاثة مركبات - فوسفات الكالسيوم (Ca3(PO4)2)، أورثوفوسفات البوتاسيوم (K3PO4) وفوسفات الصوديوم (Na3PO4).

يمكن العثور عليها في النقانق والجبن (تضاف للتوحيد) والمخبوزات والكعك (مسحوق الخبز) وفي المنتجات الغذائية الأخرى كمادة حافظة. في المواد الكيميائية المنزلية، يضاف الفوسفات إلى المنظفات والمساحيق والشامبو وغيرها كمنقي للمياه. علاوة على ذلك، تحتوي مساحيق الغسيل على كمية من الفوسفات أكبر بكثير مما هو مذكور على العبوة.

يوجد الفوسفات بشكل طبيعي في الأطعمة مثل اللحوم والمكسرات، ولكن يتم إفرازه بشكل أساسي عن طريق الجسم. ولكن مع أملاح الفوسفات الاصطناعية، كل شيء مختلف.

ما هو ضرر الفوسفات؟

التأثير على صحة الإنسان

ومن المعروف منذ زمن طويل أن هذه المواد تشكل مخاطر صحية خطيرة على الأشخاص، وخاصة أولئك الذين يعانون من الفشل الكلوي. لفترة طويلة، حذر الأطباء من مخاطر وجود كمية كبيرة من الفوسفات في الدم. وقد أظهرت العديد من الدراسات بالفعل أن الأشخاص الذين يعانون من أمراض الكلى معرضون بشكل متزايد لخطر الوفاة. لأن الكلى المتضررة لم تعد قادرة على إفراز مواد معينة، مثل الفوسفات. تتراكم في الدم وتقع في الأوعية الدموية والأنسجة الرخوة.

زيادة نسبة الفوسفات في الدم تزيد من خطر الوفاة.

ومع ذلك، حتى الأشخاص الأصحاء معرضون للخطر. العديد من الدراسات تثبت ذلك. في الأشخاص الأصحاء، يتم إخراج الفوسفات الموجود في الدم عن طريق الكلى. لكن كلما زاد استهلاك الشخص للفوسفات، زادت سرعة إرهاق الكلى وفقدان هذه القدرة. ونتيجة لذلك، هناك زيادة في مستوى الفوسفات في الدم، وتلف الأوعية الدموية (تتغير جدرانها الداخلية وتتكلس)، وكذلك القلب. وهذا يزيد من خطر الإصابة بالسكتة الدماغية أو الأزمة القلبية بشكل كبير.

نظام القلب والأوعية الدموية ليس الوحيد الذي يعاني من مركبات الفوسفور. كما أن العظام معرضة للخطر لسبب بسيط وهو أن الفوسفات يتسبب في إطلاق الكالسيوم وغسله من العظام. ونتيجة لذلك، تفقد العظام المعادن وتصبح هشة، مما قد يؤدي إلى هشاشة العظام وزيادة خطر الإصابة بالكسور تحت ضغط كبير.

وفقا للبحث، يمكن للشخص البالغ أن يستهلك ما يصل إلى 700 ملغ من الفوسفات يوميا كحد أقصى. ولسوء الحظ، حتى لو كنت ترغب في تقليل استهلاكها، فسيكون ذلك مستحيلًا تقريبًا. على سبيل المثال، تحتوي البيتزا المجمدة غالبًا على ثلاثة أضعاف الكمية الموصى بها من الفوسفات. الأطعمة السريعة والمشروبات الغازية السكرية تغمر الجسم بالفوسفات الاصطناعي.

ويكمن الخطر في أن الفوسفات الاصطناعي يذوب بحرية ويمتصه الجسم بنسبة 100٪ تقريبًا. الحاجز التلقائي للتخلص من الفائض، والذي يعمل على تنظيم الفوسفات الطبيعي، لا يعمل هنا. يمتص الجسم أكثر بكثير مما يستطيع التعامل معه.

يمكن أن يدخل الفوسفات أيضًا إلى جسم الإنسان عبر الجلد، مما يؤدي إلى تعطيل التوازن الحمضي القاعدي في الخلايا. والنتيجة هي الأمراض الجلدية وتسارع شيخوخة الجلد. بالإضافة إلى ذلك، يؤثر الفوسفات أيضًا على دم الإنسان بهذه الطريقة - فهو يغير محتوى الهيموجلوبين وكثافة المصل وكمية البروتين. والذي يؤدي بدوره إلى خلل في الكبد والعضلات، والتسمم الشديد، واضطرابات التمثيل الغذائي، وتفاقم الأمراض المزمنة.

التأثير على البيئة والطبيعة

يعرف البستانيون أن النباتات تحتاج إلى الفوسفات كأسمدة. تعمل الفوسفات نفسها أيضًا في المسطحات المائية، مما يسرع نمو الطحالب. نتيجة للنمو السريع، تمتص النباتات المائية كمية كبيرة من الأكسجين المذاب في الماء. ولهذا السبب قد يحدث موت وتحول البحيرات إلى مستنقعات، وموت الأسماك، وموت الحيوانات، وما إلى ذلك. في نهاية المطاف، تصبح الخزانات متضخمة تماما.

ويدخل الفوسفات إلى الخزانات من الحقول، وكذلك من خلال مياه الصرف الصحي، التي تتم معالجتها في مرافق المعالجة بواسطة بغل نشط. البغل النشط هو كائنات حية دقيقة، ولا يستطيع التعامل مع التدفق الهائل للفوسفات من المدن ويموت. ونتيجة لذلك، لا تتم إزالة مركبات الفوسفات بشكل كامل من مياه الصرف الصحي وينتهي بها الأمر في المسطحات المائية.

يتم إنقاذ البلاد والمسطحات المائية في المنطقة المناخية الوسطى من "غزو الطحالب" والكارثة البيئية فقط بسبب عدم كفاية كمية الحرارة والضوء التي تأتي خلال موسم البرد.

كيفية تقليل استخدام وأضرار الفوسفات لنفسك وللبيئة

لا يتم دائمًا ذكر مركبات الفوسفور على عبوات المنتجات عند فتحها. هذا ببساطة ليس مربحًا تمامًا للشركة المصنعة، لذلك غالبًا ما يتم إخفاؤه خلف أرقام ذات مؤشر "E":

. E338 (حمض الفوسفوريك)؛

. E339 (فوسفات الصوديوم)؛

. E340 (فوسفات البوتاسيوم)؛

. E341 (فوسفات الكالسيوم)؛

. E343 (فوسفات المغنيسيوم)؛

. E450 (ثنائي الفوسفات)؛

. E451 (ثلاثي الفوسفات)؛

. E452 (بوليفوسفات)؛

. E442 (أملاح الأمونيوم لحمض الفوسفاتيديليك)؛

. E541 (فوسفات الألومنيوم وحمض الصوديوم)؛

. E1410 (فوسفات أحادي النشا)؛

. E1412 (فوسفات ثنائي الكارشال)؛

. E1413 (فوسفات النشا الفوسفات)؛

. E1414 (النشا الأسيتيل)؛

. E1442 (فوسفات هيدروكسي بروبيل النشا).

كما أنها مخفية خلف مصطلحات "منظم الحموضة". لا يوجد على منتجات النقانق أو الجبن سوى علامات صغيرة مكتوب عليها "تحتوي على الفوسفات". وإذا تم استخدامها في إنتاج الغذاء فقط كمساعدات أو كجزء من مكون - كما هو الحال في جبن البيتزا المجمدة - فقد لا يتم ذكرها في المنتج النهائي. ولذلك، يصعب على المستهلك التعرف عليها على هذا النحو. وبالتالي فإن الفوسفات الصناعي ضار بصحة الإنسان.

تجنب الأطعمة الجاهزة للأكل والوجبات السريعة. انتبه إلى الأرقام المذكورة أعلاه على الملصقات وابتعد عن مثل هذه المنتجات.

أما بالنسبة للمواد الكيميائية المنزلية، فاستخدم منظفات ومساحيق "معتدلة" ولطيفة وخالية من الفوسفات مع محتوى منخفض من المواد الخافضة للتوتر السطحي.

الفوسفات وتأثيره على الإنسان

في مثل هذه المنتجات، يتم تقليل تركيز المواد الخافضة للتوتر السطحي بشكل كبير، ولا يوجد فوسفات على الإطلاق، وخصائص الغسيل ليست أقل شأنا من الكيمياء مع الفوسفات. الجانب السلبي الوحيد هو الثمن. ولكن لا يوجد أي تأثير سلبي تقريبا على الجسم.

يمكن تقليل التخثث (النمو الزائد والتشبع بالمياه) في المسطحات المائية باستخدام المنظفات والمساحيق الخالية من الفوسفات، بالإضافة إلى التكنولوجيا الزراعية المناسبة في الحقول وحدائق الخضروات.

إن الوضع مع الفوسفات في منطقة ما بعد الاتحاد السوفيتي يقترب من الحرج. وبدون تطبيق التدابير على المستوى الحكومي، واعتماد القواعد والقوانين المناسبة، فإن الأمر سوف يزداد سوءا. لكن الإنسان مخلوق له الحق في الاختيار، وهو هو نفسه قادر على اختيار كيف وفي أي بيئة سيعيش. كن حذرًا، وتحقق من تركيبة المنتجات التي تستخدمها وتستهلكها. اعتني بنفسك وبالبيئة ومستقبل أطفالك.

إجمالي الفوسفور هو مجموع الفوسفور المعدني والعضوي. ويتراوح تركيز إجمالي الفسفور المذاب (المعدني والعضوي) في المياه الطبيعية غير الملوثة من 5 إلى 200 ميكروجرام/دسم3. يعد الفوسفور أهم عنصر حيوي، وغالبًا ما يحد من تطور إنتاجية المسطحات المائية. عندما تدخل فائض من مركبات الفوسفور، يحدث ما يسمى بالتغيير في الحالة الغذائية للخزان، مصحوبًا بإعادة هيكلة المجتمع المائي بأكمله ويؤدي إلى غلبة العمليات المتعفنة (وبالتالي زيادة التعكر والملوحة ، والتركيز البكتيري). أحد الجوانب المحتملة لعملية التخثث هو نمو الطحالب الخضراء المزرقة (البكتيريا الزرقاء)، والعديد منها سامة. وتنتمي المواد التي تفرزها هذه الكائنات إلى مجموعة المركبات العضوية المحتوية على الفوسفور والكبريت (السموم العصبية). يمكن أن يتجلى تأثير سموم الطحالب الخضراء المزرقة في حدوث الأمراض الجلدية وأمراض الجهاز الهضمي. في الحالات الشديدة بشكل خاص - عندما تدخل كتلة كبيرة من الطحالب داخل الجسم - قد يتطور الشلل.

الشكل الرئيسي للفوسفور غير العضوي عند قيم الرقم الهيدروجيني للخزان أكبر من 6.5 هو HPO 4 2- أيون (حوالي 90٪). في المياه الحمضية، يوجد الفوسفور غير العضوي بشكل رئيسي على شكل H2PO4-. عادة ما يكون تركيز الفوسفات في المياه الطبيعية منخفضًا جدًا - مئات، ونادرًا أعشار ملليجرام من الفوسفور لكل 1 ديسم 3؛ وفي المياه الملوثة يمكن أن يصل إلى عدة ملليجرام لكل 1 ديسم 3؛ لا تحتوي المياه الجوفية عادة على أكثر من 100 ميكروجرام/دم3 فوسفات؛ الاستثناء هو الماء في المناطق التي توجد فيها صخور تحتوي على الفوسفور.

توصي منهجية تقييم الوضع البيئي التي اعتمدتها لجنة الدولة للبيئة في الاتحاد الروسي بمعيار لمحتوى الفوسفات القابل للذوبان في الماء - 50 ميكروغرام / ديسيمتر 3 . يمكن وصف متعدد الفوسفات بالصيغ الكيميائية التالية: Men(PO3)n، Men+2PnO3n+1، MenH2PnO3n+1. البوليفوسفات منخفض السمية. تفسر سمية البوليفوسفات بقدرتها على تكوين معقدات تحتوي على أيونات مهمة بيولوجيا، وخاصة الكالسيوم. تبلغ الكمية المتبقية المسموح بها من متعدد الفوسفات في مياه الشرب 3.5 ملجم/دسم3 (المؤشر المحدود للضرر هو المذاق الحسي).

2. تحديد حجم الخطر البيئي قبل تشغيل مرافق المعالجة.

يتضمن نظام معالجة مياه الصرف الصحي لمصنع الألبان، قبل تركيب جهاز لمعالجة مياه الصرف الصحي العميقة، التنظيف الميكانيكي لشاشة الأسطوانة. تعمل الشاشة تلقائيًا وتوفر حماية موثوقة ضد انسداد المضخات والصمامات والتجهيزات. بعد ذلك، تدخل مياه الصرف الصحي إلى الخلاط المتوسط. بعد المجانسة، يتم إرسال الماء إلى جهاز التعويم، حيث يتم فصل قطرات الزيت غير المستحلبة وجزيئات الدهون وإرسالها للتخلص منها.

يتم عرض التركيب الكمي والنوعي لمياه الصرف الصحي لمصنع الألبان التي يتم تصريفها في نظام الصرف الصحي لمدينة إيفانوفو في الجدول رقم 3. تنتج المؤسسة يومياً حوالي 1500 متر مكعب من مياه الصرف الصحي

(≈62.5 م3/ساعة).

الجدول 3

التركيب الكمي والنوعي لمياه الصرف الصحي الألبان.

يتم تعريف الخطر المحتمل دون تشغيل مرافق المعالجة على أنه حاصل ضرب احتمال وقوع حدث غير مواتٍ بسبب الأضرار التي لحقت بالبيئة: PO = R mo, Rub, R mo - التوقع الرياضي للخطر، R mo = P×Y, حيث: P - احتمال حدوث نظام تشغيل خطير لحدث في حالة الطوارئ، Y - مقدار الضرر الناتج عن وقوع حدث خطير على نظام التشغيل. وهكذا، ف ~ 1. وفقًا "لطريقة حساب مقدار الأضرار التي لحقت بالمسطحات المائية بسبب انتهاك تشريعات المياه" ، أمر وزارة الموارد الطبيعية في روسيا بتاريخ 13 أبريل 2009 رقم 87.

يتم حساب مقدار الضرر الذي يلحق بالمسطح المائي بسبب تصريف المواد الضارة (الملوثة) في مياه الصرف الصحي و (أو) الصرف (بما في ذلك مياه المناجم) باستخدام الصيغة:

U i = K في × K في × K في × × M i × K خارج،

Vv = 1.15×1.41×1.93×30×0.105×1= 9.858 ألف روبل.

BOD = 1.15×1.41×1.93×5×1.395×1= 21.832 ألف روبل.

عند النيتروجين = 1.15×1.41×1.93×280×0.089×5= 389.998 ألف روبل.

U R =1.15×1.41×1.93×280×0.0087×2= 15.249 ألف روبل.

ص = 9.858+21.832+389.998+15.249=436.937 ألف روبل.

حيث: Y هو مقدار الضرر، ألف روبل؛

K vg - يتم تحديد المعامل مع مراعاة الظروف الطبيعية والمناخية اعتمادًا على الوقت من العام، وفقًا للجدول 1 من الملحق 1 لهذه المنهجية، K vg = 1.15؛

Kv - يتم تحديد المعامل مع مراعاة العوامل البيئية (حالة المسطحات المائية) وفقًا للجدول 2 من الملحق 1 لهذه المنهجية، Kv = 1.41؛

K in - معامل الفهرسة مع الأخذ في الاعتبار المكون التضخمي للتنمية الاقتصادية، K in = 1.93؛

ن - يتم تحديد الضرائب لحساب مقدار الضرر الناتج عن تصريف المادة الضارة (الملوثة) في المسطحات المائية وفقًا للجدول 3 من الملحق 1 لهذه المنهجية:

N inv = 30 ألف روبل/طن؛ N BOD = 5 آلاف روبل/طن؛

النيتروجين = 280 ألف روبل/طن؛ N R = 280 ألف روبل/طن؛

M i - يتم تحديد كتلة المادة الضارة (الملوثة) المصرفة لكل ملوث وفقًا للفصل الرابع من هذه المنهجية، t؛

M i = Q × (C phi – C di) × T × 10 –6,

Mv = 62.5×(350-280)×24×10 –6 =0.105 طن,

M BOD = 62.5×(1200-270)×24×10 –6 =1.395 طن،

M النيتروجين = 62.5×(60-0.39)×24×10 –6 = 0.089 طن،

М Р = 62.5×(6-0.2)×24×10 –6 =0.0087 طن.

i هو الملوث الذي يتم من خلاله حساب مقدار الضرر؛

س - يتم تحديد تدفق مياه الصرف الصحي و (أو) مياه الصرف الملوثة (بما في ذلك المناجم والمناجم) مع زيادة محتوى المادة الضارة (الملوثة) باستخدام أجهزة القياس، وفي غيابها - عن طريق الحساب في وفقًا للوثائق التي على أساسها ينشأ الحق في استخدام المسطحات المائية والطرق والأساليب الأخرى لحساب حجم تصريف المياه العادمة وخصائصها م 3 / ساعة ؛

C phi - متوسط التركيز الفعلي للمادة الضارة (الملوثة) في مياه الصرف الصحي و (أو) الصرف الملوث (بما في ذلك مياه المناجم) خلال فترة التصريف، ويتم تحديده بناءً على نتائج تحليلات مختبر معتمد كمتوسط حسابي لـ العدد الإجمالي لنتائج التحليل (3 على الأقل) خلال فترة زمنية T، mg/dm 3 ؛

Cdi - التركيز المسموح به للمادة الضارة (الملوثة) ضمن حدود معيار التصريف المسموح به (الحد الأقصى المسموح به) أو حد التصريف، إن وجد، لفترة التدابير الرامية إلى تقليل تصريف المواد الضارة (الملوثة) في المسطحات المائية ، ملغم/دم 3؛

T - مدة تصريف مياه الصرف الصحي ومياه الصرف الملوثة (بما في ذلك المناجم والمناجم) التي تحتوي على نسبة عالية من المواد الضارة (الملوثة) ، والتي يتم تحديدها من لحظة اكتشاف التفريغ حتى انتهائه بالساعة ؛

10 –6 - عامل التحويل لكتلة المادة الضارة (الملوثة) بما في ذلك.

K من - يتم تحديد المعامل مع الأخذ في الاعتبار شدة التأثير السلبي للمواد الضارة (الملوثة) على المسطحات المائية وفقًا للفقرة 11.2. من هذه الطريقة:

K من vv = 1، K من BOD = 1، K من النيتروجين = 5، K من P = 2.

PO = R mo = R × U = 1 * 436.937 = 436.937 ألف روبل، لأن احتمال وقوع حادث هو – 1، Y=436.937 ألف روبل/يوم.

المياه العادمة هي نظام معقد غير متجانس يحتوي على أنواع مختلفة من الملوثات. يتم تقديم المواد في شكل قابل للذوبان وغير قابل للذوبان، عضوي وغير عضوي. ويختلف تركيز المركبات بشكل خاص، حيث تظهر الملوثات العضوية في مياه الصرف الصحي المنزلية على شكل بروتينات وكربوهيدرات ودهون ومنتجات معالجة بيولوجية. بالإضافة إلى ذلك، تحتوي مياه الصرف الصحي على شوائب كبيرة جدًا - نفايات من أصل نباتي، مثل الورق والخرق والشعر والمواد الاصطناعية. يتم تمثيل المركبات غير العضوية بأيونات الفوسفات؛ وقد تشمل التركيبة النيتروجين والكالسيوم والمغنيسيوم والبوتاسيوم والكبريت ومركبات أخرى.

تحتوي مياه الصرف الصحي المنزلية دائمًا على مواد بيولوجية على شكل فطريات العفن وبيض الديدان والبكتيريا والفيروسات. وبسبب وجود الملوثات على وجه التحديد، تعتبر مياه الصرف الصحي خطرة على البشر والنباتات والحيوانات من الناحية الوبائية.

لتحديد تركيبة وكمية الجزيئات العالقة في مياه الصرف الصحي، من الضروري إجراء العديد من الاختبارات الكيميائية والصحية والبكتريولوجية. وسوف تظهر النتائج مستوى تركيز الملوثات في الماء، وهو ما يعني خيار العلاج الأمثل. لكن التحليل الكامل ليس ممكنًا دائمًا، لذلك من الأسهل استخدام خيار مبسط يعطي وصفًا غير كامل للمياه، ولكنه يوفر معلومات حول الشفافية ووجود الجزيئات العالقة وتركيز الأكسجين المذاب والحاجة إليه.

ويتم التحليل وفقا للمؤشرات التالية:

درجة حرارة . يشير المؤشر إلى معدل تكوين الرواسب من المواد العالقة وكثافة العمليات البيولوجية التي تؤثر على كفاءة وجودة التنظيف.
اللونية والتلوين. نادراً ما يكون لمياه الصرف الصحي المنزلية لون واضح، ولكن إذا كان هناك مثل هذا العامل، فإن جودة مياه الصرف الصحي تكون سيئة للغاية وتتطلب زيادة تشغيل مرافق المعالجة أو الاستبدال الكامل لطريقة المعالجة.
الروائح. وكقاعدة عامة، فإن التركيز العالي لمنتجات التحلل العضوي، ووجود الفوسفات في مياه الصرف الصحي والنيتروجين والبوتاسيوم والكبريت الموجود في مياه الصرف الصحي يعطي التدفقات رائحة حادة كريهة.
الشفافية. هذا مؤشر على مستوى الملوثات الموجودة، والتي تحددها طريقة الخط. بالنسبة للمياه المنزلية، فإن المعيار هو 1-5 سم، للتيارات التي خضعت لطرق التنقية بالمركبات البيولوجية - من 15 سم.
يتم استخدام مستوى الرقم الهيدروجيني لقياس رد فعل البيئة. القيم المقبولة هي 6.5 – 8.5.
الرواسب. يتم قياس الرواسب الكثيفة التي يتم تحديدها من عينة الترشيح. وفقًا لمعايير SNiP، لا يُسمح بأكثر من 10 جم/لتر.
المواد الصلبة العالقةفي المياه الحضرية لا تزيد عن 100-500 ميكروجرام/لتر مع محتوى رماد يصل إلى 35%.

تتم دراسة الفوسفور والنيتروجين، وكذلك جميع أشكالها، بشكل منفصل. وتؤخذ أربعة أشكال من النيتروجين: الكلي والأمونيوم والنتريت والنترات. وفي مياه الصرف الصحي، يكون النوعان العام والأمونيوم أكثر شيوعًا، والنيتريت والنترات فقط في حالة استخدام طرق المعالجة باستخدام خزانات التهوية والمرشحات الحيوية. يعد تحديد تركيز النيتروجين وأشكاله عنصرًا مهمًا في التحليل، نظرًا لأن النيتروجين ضروري لتغذية البكتيريا، تمامًا مثل الفوسفور.

كقاعدة عامة، يتم احتواء النيتروجين في مياه الصرف الصحي المنزلية بالكامل، لكن الفوسفات ليس كافيا، في كثير من الأحيان عندما يكون هناك نقص، يتم استبدال الفوسفات بالجير (كلوريد الأمونيوم).

الكبريتات والكلوريداتلا تخضع للتغييرات أثناء المعالجة، ولا يمكن إزالة المواد العالقة إلا من خلال المعالجة الكاملة لمياه الصرف الصحي، ومع ذلك، فإن محتوى المواد بتركيزات منخفضة لا يؤثر على العمليات الكيميائية الحيوية، وبالتالي تظل المعلمات المسموح بها في حدود 100 مجم / لتر.
العناصر السامة- هذه أيضًا مواد معلقة، ولكن حتى التركيز الصغير للمركبات له تأثير سلبي على حياة ونشاط الكائنات الحية. ولهذا السبب يتم تصنيف المواد المعلقة من النوع السام على أنها ملوثة بشكل خاص ويتم فصلها إلى مجموعة منفصلة. وتشمل هذه: الكبريتيدات والزئبق والكادميوم والرصاص والعديد من المركبات الأخرى.
المواد الخافضة للتوتر السطحي الاصطناعية- واحدة من أخطر التهديدات. يؤثر محتوى العناصر الموجودة في مياه الصرف الصحي سلبًا على حالة المسطحات المائية ويقلل أيضًا من وظائف مرافق المعالجة.

لا يوجد سوى 4 مجموعات من المواد الخافضة للتوتر السطحي:

أنيونية - تمثل المركبات ¾ الإنتاج العالمي من المواد الخافضة للتوتر السطحي؛
نيون المنشأ – يحتل المركز الثاني من حيث التركيز في مياه الصرف الصحي في المناطق الحضرية.
كاتيوني– إبطاء عمليات التنقية التي تحدث في خزانات الترسيب؛
مذبذب - نادر ولكنه يقلل بشكل كبير من كفاءة إزالة النفايات من الماء.

لا يزيد الأكسجين المذاب الموجود في مياه الصرف عن 1 ملغم/لتر، وهو مستوى منخفض للغاية بالنسبة للأداء الطبيعي للكائنات الحية الدقيقة المسؤولة عن إزالة الجزيئات العالقة من المصارف. يتطلب الحفاظ على النشاط الحيوي للبكتيريا من 2 ملغم/لتر، لذلك من المهم التحكم في محتوى الأكسجين المذاب في مياه الصرف الصحي المنزلية، وخاصة تلك التي يتم تصريفها في الخزانات الاصطناعية أو الطبيعية - سيؤدي عدم الالتزام بالمعايير المقبولة لمحتوى الأكسجين المذاب إلى لظهور الجزيئات الملوثة في البحيرات وإخلال بالتوازن الطبيعي الطبيعي. وهذا يعني بالفعل انقراض الموارد الطبيعية.

أما بالنسبة للمركبات البيولوجية التي تتكون منها مياه الصرف الصحي فإن عملية التنقية تتكيف معها بنسبة 90% أو أكثر. هذا ينطبق بشكل خاص على بيض الديدان الطفيلية، والتي توجد في الجداول في مجموعة واسعة. يصل تركيز البيض إلى 92% من التركيب الكلي للملوثات، لذا فإن إزالة العناصر من أهم المهام.

خيارات معالجة مياه الصرف الصحي المنزلية والصناعية

الطريقة الأكثر عملية وشعبية هي الطريقة التي تتم بها عملية الإزالة بيولوجيًا. ومن الناحية الوظيفية، تتمثل العملية في معالجة الجزيئات الملوثة المنبعثة في مياه الصرف الصحي المنزلية بواسطة مكونات بيولوجية نشطة. هناك نوعان من الإزالة:

اللاهوائية – عملية تدمير المواد دون الوصول إلى الهواء/الأكسجين؛
الهوائية – تدمير وإزالة الجزيئات العالقة بواسطة الكائنات الحية الدقيقة المفيدة مع إمداد الأكسجين.

بالإضافة إلى ذلك، يتم إنشاء ظروف اصطناعية لمعالجة المواد العضوية بشكل أفضل، ولكن في بعض الأحيان يكون هناك ما يكفي من المستعمرات البكتيرية لمعالجة مجاري النفايات المنزلية في ظل الظروف الطبيعية ومن المهم فقط مراقبة توريد كمية كافية من المواد العضوية .

تسمى الظروف التي تم إنشاؤها بشكل مصطنع حقول التصفية. وهي مناطق خاصة ذات تربة رملية أو طينية، معدة للمعالجة البيولوجية الطبيعية للملوثات الموجودة في مياه الصرف الصحي من خلال الترشيح عبر طبقات التربة. وبهذه الطريقة، يتم تحقيق مستويات محتوى المادة المسموح بها. تتم العملية بمساعدة البكتيريا الهوائية واللاهوائية الموجودة في التربة، وبالتالي فإن إزالة الجزيئات الملوثة تعتبر أكثر اكتمالا. ومع ذلك، لا يمكن لهذه الطريقة دائمًا التخلص من الفوسفات والنيتروجين في المياه المعالجة، وتعتبر أيضًا غير مريحة بسبب المساحات الكبيرة والاستخدام الموسمي والرائحة الكريهة.

إن استخدام خزانات الصرف الصحي ومرافق المعالجة البيولوجية للتهوية يمكن أن يتعامل أيضًا مع معالجة مياه الصرف الصحي. وتتمثل مزايا محطات المعالجة الاصطناعية في إمكانية تكثيف عمليات المعالجة، وتعديل المعدات مثل المرشحات الحيوية، فضلاً عن القدرة على استخدام الهياكل على مدار العام. القدرة على التنظيف بدون روائح كريهة لها أهمية كبيرة. مع الحفاظ على مناخ ملائم وكمية كافية من المواد العضوية، تتم عملية التنظيف بشكل مستمر، ويتم إزالة أخطر المركبات الملوثة التي يتم تجاوز تركيزها. ولكن من المهم أن نتذكر أن التركيب العام لمياه الصرف الصحي الواردة يجب ألا يحتوي على العديد من العناصر، مثل:

الأحماض الكيميائية
البنزين والمذيبات.
المواد النشطة بيولوجيا.
مضادات حيوية؛
مركبات مساحيق الغسيل والمنظفات؛
المواد الكاشطة.

مع كل إمكانيات الإزالة، لا يتعامل التنظيف في خزانات الصرف الصحي المنزلية مع مركبات الفوسفات والنترات والنيتروجين، كما أنه لا يحيد، ومع ذلك، فإن التركيز المنخفض بشكل كبير يسمح بتراكم التدفقات النقية في الخزانات، حيث يمكن أخذ المياه الري أو الاحتياجات الفنية.

تتم إزالة المواد العالقة الموجودة في مجاري النفايات من خلال طريقة المعالجة البيولوجية، أي من خلال زراعة الكائنات الحية الدقيقة في المياه التي تقضي على مركبات الجزيئات الملوثة. يمكن أن تكون المادة العضوية من أصل نباتي أو حيواني، حيث أن المكون الرئيسي للنفايات النباتية هو الكربون، والنفايات الحيوانية هي النيتروجين. ولهذا السبب يجب أن يحتوي التركيب العام للبكتيريا المفيدة لمعالجة مجاري النفايات على جميع أنواع الكائنات الحية الدقيقة من أجل التعامل بنجاح مع إزالة الملوثات.

من أجل إزالة المركبات الكيميائية العدوانية والفوسفات والمواد السامة التي تشكل جزءًا من مياه الصرف الصناعي من مياه الصرف الصحي، يتم استخدام أنظمة معالجة مركزية، حيث يشار إلى استخدام الكواشف والمواد الكيميائية القوية. ومن أجل التعامل مع التلوث في المياه المنزلية، حيث تأتي مياه الري وغسيل السيارات وغيرها من الاحتياجات المنزلية، فإن خزانات الصرف الصحي عالية الجودة كافية.