دستگاه تصفیه آب خانگی ایزیول،محصول تایوان | تصفیه آب , دستگاه تصفیه آب , آب تصفیه کن خانگی | شرکت آتیه کاوش افتخار

 

نیترات و آنچه باید در مورد آن بدانیم

 

عوامل تهديدكننده

نشت فاضلاب‌هاي صنعتي و شهري، چاه‌هاي جاذب فاضلاب‌هاي خانگي، تخليه غيربهداشتي فاضلاب در سطح زمين، دفع غيربهداشتي كودهاي حيواني، استفاده بي‌رويه از كودهاي نيتروژني در مزارع و باغات كشاورزي و محل‌هاي تجمع و نگهداري زباله‌ها و گورستان‌ها از مهمترين عوامل تهديدكننده سلامت آب‌هاي زيرزميني است.

آلودگي آب‌هاي زيرزميني يا از طريق منابع نقطه‌اي مثل چاه‌هاي جذبي فاضلاب يا از طريق منابع غيرنقطه‌اي مانند مصرف كودهاي نيتروژني در مزارع كشاورزي رخ می‌دهد. به علت محلول بودن نيترات، اين تركيب به راحتي به وسيله آب از لايه‌هاي مختلف خاك عبور كرده و به سفره‌هاي آب‌هاي زيرزميني راه مي‌يابد.

 


عوارض و خطرات نيترات و نيتريت

مشكلات نيترات به خصوص در زنان باردار و زنان شيرده، كودكان زير شش ماه و افراد مسن ديده مي‌شود.

در دستگاه گوارش نوزادان نيترات به نيتريت تبديل مي‌شود.

نيتريت باعث اكسيدشدن آهن دوظرفيتي موجود در هموگلوبين گلبول‌هاي قرمز خون، به آهن سه ظرفيتي شده و آن را تبديل به متهموگلوبين مي‌كند. اين تركيب ظرفيت اكسيژن‌رساني بسيار كمتري نسبت به هموگلوبين خون دارد. در نتيجه به بافت‌هاي بدن اكسژن كافي رسانده نشده، بعد از مدتي رنگ پوست در ناحيه دور چشم و به خصوص دهان كبود و آبي رنگ مي‌شود كه به اين عارضه سندرم كودكان آبي (blue baby) يا متهموگلوبينميا مي‌گويند. علت امر اين است كه در كودكان زير شش ‌ماه توانايي تبديل سريع متهموگلوبين به هموگلوبين، به علت قليايي بودن PH معده نسبت به بزرگسالان، زيادي باكتري‌هاي احياكننده نيترات به نيتريت و عدم تكامل سيستم آنزيمي برگشت‌دهنده متهموگلوبين به هموگلوبين، وجود ندارد. لذا مادران شيرده باید نسبت به استفاده از آب‌هاي داراي نيترات بالاتر از حد مجاز، به علت انتقال نيتريت از راه شير به نوزاد حساسیت زیادی به خرج دهند.

مشكل ديگر مربوط به يون نيتريت است. نيتريت پايدار نبوده و سريعا اكسيد شده تبديل به نيترات مي‌شود. نيتريت به علت ناپايدار بودن بسيار سمي‌تر از نيترات است. اين يون با آمين‌ها يا آميدها واكنش داده و نيتروزوآمين‌ها (nitrosamines) تشكيل مي‌دهد. اين تركيبات عامل شناخته شده سرطان بوده، عملكرد غده تيروئيد بدن را كاهش داده و سبب كمبود ويتامين A در بدن مي‌شود. كمبود ويتامين‌هاي C و E در بدن به افزايش سرعت تشكيل نيتروزآمين‌ها كمك مي‌كند. جالب است بدانيم غلظت نيتريت در بزاق افراد سيگاري 2 تا 4 برابر بيشتر از افراد غيرسيگاري است، لذا تشكيل نيتروزآمين‌ها در اين افراد بيشتر است.

هر چند تعيين سطح دقيق غلظت نيتروژن در آب براي سالم ‌بودن يا نبودن آن مشكل است، اما عوارضي مانند سرطان‌هاي معده و سيستم لنفاوی بدن، سقط جنين، ناقص‌الخلقه متولد شدن نوزادان، بزرگ‌شدن غده تيروئيد، سردرد و خواب‌آلودگي را به وجود غلظت بالاي نيترات در آب نسبت مي‌دهند.

بدن تركيبات نيتريت و نيترات را علاوه بر آب از طريق مواد غذايي مانند سيب‌زميني، پياز، اسفناج، سوسيس و كالباس، غذاهاي كنسرو‌شده و گوشت‌هاي دودي جذب می‌کند. این مواد نسبت به ساير غذاها ميزان بيشتري نيتريت و نيترات دارند.


استاندارد نيتريت و نيترات در آب شرب

طبق استاندارد شماره 1053 موسسه استاندارد و تحقيقات صنعتي ايران ويرايش 5 مورخه 11/12/1388، ميزان نيترات بر حسب NO3 پنجاه ميلي‌گرم در ليتر و نيتريت بر حسب NO2 سه ميلي‌گرم در ليتر است. البته به دليل امكان وجود همزمان يون نيتريت و نيترات در آب آشاميدني بايد مجموع نسبت‌هاي مقادير اندازه‌گيري‌ شده به مقادير استاندارد كمتر يا مساوي يك باشد.
با توجه به اينكه نيترات فاقد رنگ، طعم و بو است، لذا بدون انجام روش‌هاي آزمايشگاهي در آب قابل تشخيص نیست. آزمايش منابع آب آشاميدني از نظر مقدار يون نيتريت و نيترات بايد حداقل سالي يك بار انجام شود و از آنجا كه گاهي سال‌ها طول مي‌كشد تا آلودگي به آب‌هاي زيرزميني راه يابد لازم است تغييرات ساليانه منابع آب شرب مورد پايش كيفي قرار گيرند.

 

روش‌هاي كاهش يا حذف نيتريت و نيترات

به علت پايدار بودن يون نيترات، عدم تمايل براي جذب سطحي يا تركيب با مواد ديگر و حلاليت بالا حذف نيترات توسط روش‌هاي متداول تصفيه (انعقاد، فيلتراسيون، اكسييداسيون) مشكل بوده و بايد از روش‌هاي خاص حذف نيترات استفاده كرد.

رقيق‌سازي (dilution): در روش رقیق‌سازی آب منابعي كه داراي غلظت بيش از حد مجاز نيترات هستند با آب منابعي كه داراي غلظت‌هاي پايين‌تري از نيترات هستند مخلوط شده و به اين ترتيب بدون انجام هيچگونه فرآيند تصفيه‌اي ميزان نيترات آب آشاميدني شهروندان را تا حد مجاز پايين مي‌آورند.

تبادل يون (ion exchange): تبادل یون يكي از بهترين روش‌ها براي حذف نيترات از منابع داراي مقدار كم تركيبات آلي محلول است. در اين روش از مبادله كننده‌های يون استفاده مي‌شود. اين مبادله‌كننده‌ها يا به صورت طبيعي بوده (زئوليت) يا به صورت مصنوعي (رزين) ساخته مي‌شوند. رزين‌ها خود به رزين‌هاي كاتيوني و آنيوني تقسيم مي‌شوند. براي حذف يون نيترات از رزين‌هاي آنيوني استفاده مي‌شود. اين رزين‌ها با اولويت‌بندي ذيل آنيون‌ها را از آب حذف مي‌كنند. هرچه ظرفيت يون بيشتر باشد تمايل بيشتري براي جذب روي رزين دارد.
SO4->I>NO3->CrO4->Br->Cl->OH-
با توجه به اينكه حذف سولفات از آب زودتر از نيترات انجام مي‌شود، غلظت بالاي سولفات و ميزان كل جامدات محلول (TDS) آب مورد تصفيه مي‌تواند بر ميزان كارايي اين روش بسيار تاثيرگذار باشد.

اسمز معكوس (reverse osmosis): در اين روش آب با فشار زياد از يك سري غشاء نيمه‌تراوا (semi permeable membrane) عبور داده مي‌شود. اين فشار خارجي كه بيش از فشار طبيعي است باعث مي‌شود ملكول‌هاي آب از غشاء نيمه تراوا عبور كرده و ملكول‌هاي درشت‌تر نتوانند از منافذ غشاء عبور كنند و به اين ترتيب ناخالصي‌ها از آب جدا شوند. محدوده اندازه جداسازي ذرات در فيلترهاي اسمز معكوس 0.0001 تا 0.003 ميكرومتر است. راندمان حذف جامدات محلول در اين سيستم بيش از 99 درصد است. اين روش نياز به مصرف انرژي بالايي دارد، لذا هرينه اين روش بيشتر از تبادل يون است.

بيولوژيكي (biological process): در اين روش ابتدا با استفاده از باكتري‌هاي شيميواتوتروف هوازي و طي فرآيند نيتريفيكاسيون، نيتروژن آلي تبديل به يون نيترات شده و سپس به وسيله باكتري‌هاي شيميوهتروتروف غيرهوازي و طي فرآيند دي‌نيتريفيكاسيون، نيترات تبديل به گاز ازت شده و از محلول جدا مي‌شود. اين روش به طور گسترده در كشورهاي اروپايي بكار گرفته شده است.

بر اساس نتايج طرح تحقيقاتي كه با مشاركت وزارت نيروي ایران و وزارت تحقيقات و آموزش كشور آلمان روي منابع آب شهر مشهد در سال 88 در خصوص كاهش غلظت نيترات صورت گرفت، كيفيت آب در روش حذف بيولوژيكي نيترات در مقايسه با سه روش اسمز معكوس، الكترودياليز و تبادل يون بالاتر بوده و حفظ كيفيت آب در اين روش بهتر صورت مي‌گيرد.

تقطير (distillation): در اين روش با استفاده از حرارت، آب را جوشانده و سپس اقدام به جمع‌آوري و سرد كردن بخارات آب (ميعان) مي‌كنند. به اين ترتيب مواد محلول آب، از جمله يون نيترات از آب جدا مي‌شود. اين روش قادر به حذف 100 درصد يون نيترات است. هرچند اين روش اقتصادي و متداول نبوده و در موارد خاص كاربرد دارد.

الكترودياليز (electrodialsis reversal): در اين روش به كمك جريان الكتريسيته يون‌هاي محلول در آب توسط غشاهاي نيمه‌تراوا كاتيوني و آنيوني كه به طور متناوب در كنار هم قرار گرفته‌اند از آب جدا مي‌شوند. ضخامت غشاها در دستگاه الكترودياليز 15/0 تا 6/0 ميلي‌متر است. در اين روش آب مورد تصفيه بايد مراحل پيش‌تصفيه را گذرانده باشد. چون سيستم به غلظت‌هاي بيش از 2500 ميلي‌گرم در ليتر جامدات محلول و همچنين مواد كلوئيدي و مواد آلي حساس است.

احياي شيميايي (chemical reduction): در اين روش از مواد شيميايي احياكننده مثل يون آهن دوظرفيتي (آهن فرو) استفاده مي‌شود. به اين ترتيب نيترات احيا شده و تبديل به گاز نيتروژن (N2) و از محلول خارج مي‌شود.

اگر امكان حذف يا كاهش نيترات از طريق تصفيه آب وجود نداشته باشد، بايد از منابع جايگزين استفاده کرد. به عنوان مثال مي‌توان چاه‌هاي مشكل‌دار را با چاه‌هاي بدون مشكل شهرداري‌ها جايگزين کرد. همچنين از آنجا كه احتمال نفوذ آلودگي نيترات در لايه‌هاي پايين‌تر زمين كمتر است، با افزايش عمق چاه‌هاي در حال بهره‌برداري مي‌توان انتظار داشت ميزان غلظت نيتزات در آب استحصالي كمتر باشد.

Dedicated Cloud Hosting for your business with Joomla ready to go. Launch your online home with CloudAccess.net.