up
Search      menu
علم و تکنولوژی :: مقاله سولفور آب آشاميدني PDF
QR code - سولفور آب آشاميدني

سولفور آب آشاميدني

تاثير سولفات ها و سولفيدهاي هيدروژن در آب آشاميدني

دوشکل از سولفور، معمولا در آب آشاميدني يافت ميشود:
سولفات و سولفيد هيدروژن، هر دو شکل نامطلوب بوده و معمولا بهعنوان خطري براي سلامتي مطرح نميشوند.
● منابع سولفات و سولفيد هيدروژن در آب آشاميدني:
▪ سولفات:
سولفاتها ترکيبي از سولفور و اکسيژن بوده و بهعنوان بخشي از مواد معدني طبيعي. در تشکيلات بعضي از خاکها و سنگها يافت ميشوند. به مرور زمان اين مواد معدني حل شده و در آبهاي زير زميني رها ميشوند.
▪ سولفيد هيدروژن:
باکتريهاي احياء کننده سولفور، که از سولفور بهعنوان منبع انرژي استفاده ميکنند، عمدهترين توليد کننده سولفيد هيدروژن ميباشند. اين باکتريها از نظر شيميايي در آب موجب تبديل سولفاتهاي طبيعي به سولفيد هيدروژن ميشوند. باکتريهاي احيا کننده سولفور، در محيطهاي فاقد اکسيژن از قبيل چاههاي عميق، سيستمهاي لولهکشي منازل(Plumbing systems) و دستگاههاي گرمکننده آب يافت ميشوند. همچنين گاز سولفيد هيدروژن بهطور طبيعي در برخي از آبهاي زيرزميني يافت ميشود. اين ماده ممکن است از تجزيه مواد آلي همانند گياهان پوسيده در زيرزمين حاصل شود. سولفيد هيدروژن در چاههاي عميق يا سطحي نيز يافت ميشود و ميتواند از طريق چشمهها وارد آبهاي سطحي شده که البته در اين حالت H۲S به سرعت رها شده و وارد اتمسفر ميشود. سولفيد هيدروژن اغلب در چاههاي حفر شده در مناطق سنگ رس يا ماسه سنگ( Sand stone) ، نزديک معادن زغال سنگ يا رسوبات حاصل از کودهاي گياهي و يا ميدانهاي نفتي يافت ميشود.
• نشانههاي وجود سولفات و سولفيد هيدروژن در آب آشاميدني
سولفات:
سولفات همانند ساير مواد معدني ديگر ميتواند باعث بروز لايههاي فلس مانند در لولههاي آب شده و ممکن است موجب طعم نامطلوب در آب و نهايتا بروز اسهال در انسان و چهار پايان اهلي کم سن شود. سولفات ميتواند مشکلاتي را در شستشوي لباسها پديد آورد. استفاده از مايع سفيد کننده در آب سولفور، ممکن است موجب کاهش قدرت پاک کنندگي دترجنتها شود. باکتريهاي اکسيد کننده سولفور داراي اثراتي شبيه به باکتريهاي آهن هستند. اين باکتريها، سولفيد را به سولفات تبديل نموه و توليد لايه لزج تيره کرده که ميتواند باعث مسدود نمودن لولهکشي منازل و يا رنگي شدن لباسها شود. لکههاي سياه در آب يا پوشش لزج تيره در قسمت داخلي فلاش تانکها ميتواند معرف حضور باکتريها اکسيد کننده سولفور باشد. باکتريهاي اکسيد کننده سولفور نسبت به باکتريهاي احيا کننده سولفور عموميت کمتري دارند.
▪ سولفيد هيدروژن:
گاز سولفيد هيدروژن بو و طعم زننده تخم مرغ گنديده را در آب توليد ميکند. در بعضي حالات ممکن است تنها زمانيکه شير آب تازه باز شده است يا موقعيکه آب داغ جريان دارد، بو به مشام برسد. آسيبهاي وابسته به سولفيد هيدروژن شامل، زنگ زدگي فلزاتي از قبيل آهن، استيل، مس و برنج ميباشد. اين ماده همچنين ممکن است موجب تيرگي ظروف نقرهاي و بيرنگ شدن ظروف مسي و برنجي شود. سولفيد هيدروژن ميتواند سبب زرد يا سياه شدن منصوبات داخل آشپزخانه يا حمام شود. قهوه، چاي و ساير نوشيدنيها، با آب حاوي سولفيد هيدروژن ممکن است بيرنگ شوند و ظاهر و طعم غذاهاي پخته شده را نيز تحت تاثير قرار ميدهد. مقادير بالاي سولفيد هيدروژن محلول، با استفاده از سختيگيرهاي تعويض يوني همراه با بستر رزيني ميتواند گرفته شود. موقعيکه در آب تصفيه شده بوي سولفيد هيدروژن به مشام ميرسد ولي هيچ مقداري از سولفيد هيدروژن در آب تصفيه نشده مشاهده نميشود معمولا در اينگونه موارد ، حضور برخي از اشکال باکتريهاي احيا کننده سولفات در سيستم ممکن است عامل باشند. سيستمهاي تصفيه ميتوانند محيط مناسبي براي رشد اينگونه باکتريها محسوب شوند. همچنين باکتريهاي نمک دوست که از سولفاتها بهعنوان منبع انرژي استفاده ميکنند، ميتوانند لايه لزج سياه رنگي داخل سيستم هاي تصفيه آب ايجاد نمايند.
● پتانسيل بيماريزايي:
▪ سولفات:
سولفات داراي تاثير ضد يبوست بوده و ميتواند منجر به از دست دادن آب بدن بويژه در کودکان باشد. سايرين و همچنين چهار پايان اهلي نسبت به سولفات سازش يافته و علائمي از خود بروز نميدهند. باکتريهاي اکسيد کننده سولفور نيز بهعنوان خطري براي تهديد سلامتي انسان مطرح نشدهاند.
▪ سولفيد هيدروژن:
سولفيد هيدروژن ، مادهاي است قابل اشتعال و سمي. معمولا در غلظتهاي موجود در آب خانگي خطري ندارد، مگر در غلظتهاي بسيار بالا. از آنجا که اينچنين غلظتهايي بسيار نادر هستند، حضور سولفيد هيدروژن در آب آشاميدني هنگاميکه در يک فضاي بسته رها ميشود، بهعنوان عامل تهوع، ناخوشي و در حالات شديدتر مرگ مطرح ميگردد. آب داراي سولفيد هيدروژن به تنهايي نميتواند سبب بيماري شود. در موارد نادر، ممکن است بوي سولفيد هيدروژن ناشي از فاضلآبهايي باشد که حاوي آلاينده هاي بيماريزا هستند. زمانيکه فاضلاب، مشکوک به آلودگي با منبع سولفور است، آب ميبايست از نظر باکترهاي کليفرم نيز مورد آزمايش قرار گيرد.
● تفسير نتايج آزمايش سولفات و سولفيد هيدروژن: سولفات:
استانداردهاي آژانس حفاظت محيط زيست (EPA) براي آب آشاميدني دو نوع طبقه بندي را در نظر گرفته است. استانداردهاي اوليه و استانداردهاي ثانويه. استانداردهاي اوليه، سلامتي را مورد توجه قرار داده و سه طبقه از آلايندههاي سمي را مشخص نموده است: پاتوژنها ، عناصر راديواکتيو و مواد شيميايي سمي. استانداردهاي ثانويه بر پايه خصوصيات مزه، بو، رنگ، خاصيت خورندگي، کفکنندگي و رنگزايي آب است. سولفات در طبقه استانداردهاي ثانويه با سطح حداکثر آلايندگي (SMCL) قرار ميگيرد. SMCL براي سولفات در آب آشاميدني ۲۵۰ ميلي گرم در ليتر ميباشد.
▪ سولفيد هيدروژن:
اگرچه بسياري از آلايندهها تحت عنوان استانداردهاي اوليه و ثانويه آب آشاميدني توسط EPA نامبرده شدهاند، ليکن از آنجائيکه غلظتهاي بالاي سولفيد هيدروژن براي آنکه آب آشاميدني مضر سلامتي بوده و آب را نامطلوب و ناخوشايند سازد لازم است، در اين استانداردها ذکر نشده است. بوي آب با حداقل ۰.۵ ppm غلظت سولفيد هيدروژن، بهوسيله اغلب اشخاص قابل تشخيص است. غلظتهاي کمتر از ۱ ppm به آب بوي لجن يا کپکزدگي ميدهد. غلظت ۱-۲ ppm سولفيد هيدروژن به آب بوي تخم مرغ گنديده داده و اين آب براي سيستمهاي لولهکشي داراي خاصيت خورندگي است. عموما مقادير سولفيد هيدروژن، کمتر از ۱۰ppm است، اما گاهي اوقات اين مقدار به ۵۰-۷۵ ppm نيز ميرسد.
روشهاي حذف سولفات و سولفيد هيدروژن از آب اگر ميزان سولفات يا سولفيد هيدروژن در آب مصرفي بالا باشد، ميبايست يکي از دو راه زير را انتخاب نمود:
يا منبع آب مصرفي را تغيير داد و يا با استفاده از سيستمهاي تصفيه نسبت به حذف آلاينده اقدام نمود. ممکن است با حفر چاه جديد در محل ديگر و يا حفر چاه عميقتر نتايج رضايت بخشي حاصل شود.
▪ سولفات:
چندين روش براي حذف سولفات از آب، در دسترس ميباشد. روش تصفيه انتخابي، به فاکتورهاي زيادي از قبيل ميزان سولفات در آب، ميزان آهن و منگنز در آب و آلودگي باکتريايي آب بستگي دارد. همچنين نوع انتخاب روش، به ميزان آبي که براي تصفيه نياز ميباشد وابسته است. دو روش براي تصفيه مقادير کم آب ( جهت شرب و پخت و پز) شامل تقطير و اسمز معکوس ميباشد. در روش تقطير، آب به شکل بخار در آمده و سپس سرد شده و بهصورت آب خالص جمع آوري ميشود. مواد معدني همچون سولفات، تبخير نميشوند و در ته ظرف باقي ميمانند. ممبرانهاي اسمز معکوس داراي سوراخهاي ريزي هستند که به مولکولهاي آب، اجازه عبور ميدهند اما مانع عبور مواد معدني همچون سولفات ميشوند. عمده ترين روش معمول براي تصفيه مقدار زياد آب، روش تعويض يوني (Ion exchange) است. عملکرد اين روش شبيه به فرآيند سيستمهاي سختيگير است. رزين تعويض يون در داخل دستگاه ريخته ميشود و با جريان آب از داخل رزين، سولفات جذب ميشود. زمانيکه ظرفيت رزين با يونهاي سولفات اشباع شد، عمل تصفيه متوقف ميشود. براي ادامه عمل تصفيه، رزين ميبايست با محلول آب نمک ( سديم کلرايد) احياء شود.
▪ سولفيد هيدروژن:
تشکيل سولفيد هيدرژن در بعضي موارد ممکن است کاهش پيدا کند. استفاده از روش شوک کلريناسيون ممکن است توليد باکتريهاي سولفيد را کاهش دهد،اما موجب حذف آنها نميشود. اين فرآيند موجب تشکيل محلول سفيد کننده قوي کلرين در چاه ميشود. با بازشدن شيرهاي آب ، آب کلرينه شده در تمامي قسمتهاي سيستم لولهکشي جريان پيدا ميکند. آب کلرينه شده به مدت چند ساعت و يا يک شب در داخل سيستم باقي ميماند و سپس با بازگذاشتن شيرهاي آب دور ريخته ميشود. اگر بوي سولفيد هيدروژن اوليه باشد( بدون دخالت باکتريها) با استفاه از يک سيستم آب داغ ميتوان اين بو را کاهش داد. براي حذف مقادير جزيي سولفيد هيدروژن ميتوان از فيلتر کربن فعال استفاه نمود. فيلتر ميبايست هرچند وقت يکبار تعويض شود. فرکانس اين تعويض، بسته به ميزان آب مصرفي روزانه و همچنين غلظت سولفيد هيدروژن در آب متغير است. غلظتهاي تا حدود ۶ppm سولفيد هيدروژن با استفاده از يک فيلتر اکسيد کننده ( همانند فيلتر آهن) حذف ميشود.
اين نوع فيلتر شامل شن پوشيده شده با دي اکسيد منگنز است که موجب تبديل گاز سولفيد هيدروژن به ذرات ريز سولفور شده که اين ذرات از فيلتر نميتوانند عبور کنند. فيلتر شني ميبايست بهطور مرتب بکواش شده و براي حفظ پوشش دياکسيد منگنز از پرمنگنات پتاسيم استفاده شود. براي حذف مقادير بالاتر از ۶ppm سولفيد هيدروژن ميتوان از تزريق يک ماده شيميايي اکسيده کننده از قبيل سفيدکنندههاي خانگي (Household bleach) يا پرمنگنات پتاسيم و نهايتا استفاده از يک فيلتر بهره گرفت. ماده اکسيد کننده ميبايست داخل مخزن آب ريخته شده و اجازه داده شود حداقل ۲۰ دقيقه بين ماده شيميايي و آب تماس برقرار شود. سپس ذرات سولفور تشکيل شده با استفاه از يک فيلتر رسوبي حذف ميشود. کلر اضافي نيز با استفاده از فيلتر کربن فعال حذف ميشود . زمانيکه پرمنگنات پتاسيم مورد استفاده قرار ميگيرد، استفاده از فيلتر شني منگنز سبز(Manganese green sand filter) توصيه ميشود.
اغلب روشهاي تصفيه براي سولفيد هيدروژن همانند روشهاي مورد استفاده در حذف آهن و منگنز است.

مقدمه آب ماده اي فراوان در کره زمين است. به شکل هاي مختلفي همچون دريا ، باران ، رودخانه و... ديده مي‌شود. آب در چرخه خود ، مرتباً از حالتي به حالت ديگ ...

رودخانه رسوباتي را که با خود حمل مي کند، در بسترش يا در زمان طغيان در محدوده بلافصل آن بر جاي مي گذارد. رسوبات بر جاي گذرده شده توسط رودخانه در خشکيها ...

رودخانه رسوباتي را که با خود حمل ميکند، در بسترش يا در زمان طغيان در محدوده بلافصل آن بر جاي ميگذارد. رسوبات بر جاي گذرده شده توسط رودخانه در خشکيها ر ...

رودخانه‌ رسوباتي را که با خود حمل مي‌کند، در بسترش يا در زمان طغيان در محدوده بلافصل آن بر جاي مي‌گذارد. رسوبات بر جاي گذرده شده توسط رودخانه در خشکيه ...

آب، فراوان ترين مايع و به جرات مهم ترين مايعي است که روي زمين وجود دارد؛ اما اهميت آن به پديده هاي زيستي منحصر نمي شود. ويژگي هاي فيزيکي آب در مقايسه ...

MTBE (متيل ترسيو – بوتيل اتر) يک ماده آلي اکسيژن دار است که امروزه در ايران و برخي کشورهاي جهان به صورت گسترده در بنزين بدون سرب استفاده مي شود در ابت ...

فرآورده هاي نفتي از پرمصرف ترين مواد شيميايي در دنياي مدرن امروز محسوب مي شوند. با توجه به حجم عظيم سوختي که براي توليد نيرو در اتومبيل ها و ايجاد حرا ...

معادله شيميايي واکنش بين هيدروژن و اکسيژن و تشکيل آب از قرار زير است: 2H2 +O2 = 2H2O هر مولکول آب داراي يک ناحيه مثبت و يک ناحيه منفي است که اين دو نا ...

دانلود نسخه PDF - سولفور آب آشاميدني