بررسی و مطالعه حذف بیولوژیکی سرب وکادمیوم از محلول های آبی توسط جلبک ها

تعداد صفحات : ۶۸ نوع فایل : WORD

فصل اول : فلزات سنگین موجود در محیط زیست و پساب ها

این فصل شامل :
مقدمه
تعاریف

مقدمه
فلزات سنگین و حذف آنها :
دنیای امروز ، دنیای صنعت و تکنولوژی های نو است و ما نیز برای همگام شدن با دنیا سالهاست که خیز برداشته ایم . کارخانه ها و صنایع بزرگ و کوچک فراوانی در شهرها و حاشیه های آنها ایجاد شده اند . حال آنکه محصولات تولیدی تنها خروجی آنها نمی باشد ، اکنون پساب های صنایع را نیز می توان جزو فراورده های آنها بشمار آورد که بسیاری از آنها سازگار با محیط نیز نمی باشند .
بنابراین می توان گفت صنعت مسئول بسیاری از آلودگی های محیطی ست . از جمله آنها ، وجود فلزات سنگین در محیط می باشد . حل این مشکل مدت زمان مدیدیست که به عنوان چالشی بزرگ مطرح شده است .
فلزات سنگین (heavy metals ) گروهی از فلزات ( در حدود ۴۰ عنصر ) اند که از سازنده های طبیعی پوسته زمین بوده و دانسیته ای بیش از ۵ دارند .مشکل اصلی این فلزات اینست که در بدن متابولیزه نمی شوند . در واقع پس از ورود به بدن در بافت ها ذخیره شده و از بدن دفع نمی گردد . همچنین می توانند جایگزین املاح و مواد معدنی مورد نیاز بدن شوند .

فلزات سنگین فاضلاب های صنعتی
فاضلابهای شهری و صنعتی با یونهای فلزی سمی یک مسئله نگران کننده زیست محیطی می باشد. این آلاینده های کمیاب معدنی بواسطه طبیعت غیر قابل تجزیه، سمیت زیاد، اثرات تجمعی و سرطان زایش مورد توجه می باشند. تخلیه فاضلابهای حاوی فلزات سنگین نه تنها برای زندگی آبزیان و دیگر موجودات سمی می باشد، بلکه آبهای طبیعی را نیز جهت مصارف آشامیدنی نامناسب می سازد. این پسابها با دارا بودن یونهای فلزات سنگین از قبیل مس، روی، کادمیوم و سرب به دلیل سمیت بالایشان مشکلات زیست محیطی فراوانی را بوجود می آورند وجود یونهای فلزات در آب به دلیل اثرات سمی شناخته شده آنها بر روی چرخه حیات و از طریق تاثیر بر گیاهان و حیوانات پدید آورنده مشکلات زیست محیطی متعددی برای بشر می باشد. حذف و کنترل آلودگی فلزات سنگین به دلیل متعدد و متفاوت بودن منایع آلوده کننده بسیار مشکل است. به گونه ای که هرمنبع آلوده کننده، فرایند تصفیه ای خاص خود را می طلبد تاکنون روشهای بسیاری برای انجام عمل تصفیه این فاضلابها ابداع و مورداستفاده واقع شده اند که از آن جمله میتوان به فرایندترسیب شیمیایی اسمز معکوس و استفاده از مبادله کننده ای یونی آلی اشاره کرد که هر کدام دارای معایب خاصی خود می باشند.

از جمله عواقب ورود فلزات سنگین به بدن عبارتند از :
اختلالات عصبی ، تنفسی ، قلبی – عروقی ، غدد و پوستی
آسیب به کبد و کلیه و مغز
اختلال در عملکرد آنزیم های بدن
نا باروری
کم خونی
تهوع و استفراغ
سر درد و سر گیجه
تضعیف سیستم ایمنی بدن
تغییر سوخت و ساز بدن
انواع سرطان ها
به هم خوردن تعادل هورمونی بدن
سقط جنین
چاقی
و …
فلزاتی چون چون سرب ، کروم ، جیوه ، اورانیوم ، سلنیوم ، روی ، آرسنیک ، کادمیوم ، مس ، نقره و نیکل که ممکن است از عملیات معدنیابی ، فرایند رادیواکتیو کردن مواد مختلف ، آبکاری فلز ، آفت کش ها ، نگهدارنده ها ، شوینده ها و … وارد محیط شوند .
منابع آلودگی
منابع اصلی آلودگی فلزات سنگین شامل منابع انسان ساز و منابع طبیعی انتشار آنها می باشد.
کادمیوم چیست ؟
کادمیوم یک عنصر طبیعی است که در پوسته زمین موجود است گاها در ترکیبات معدنی به همراه عنصر اکسیژن ( اکسید کادمیوم ) ، کلرین( کلرید کادمیوم ) یا سولفور ( سولفات کادمیوم وسولفید کادمیوم ) ، ذغالها ومعادن حاصل خیز شامل مقداری کادمیوم می باشند . مورد استفاده کادمیوم در ایالات متحده در زمان استخراج فلزاتی همچون سرب ، مس و روی می باشد .
کادمیوم به راحتی از بین نمی رود ودر موارد زیادی مورد استفاده قرار می گیرد همانند باطریها ، رنگها ، تر کیبات فلزی و پلاستیکها .
موقعیکه کادمیوم وارد محیط می شود چه اتفاقی می افتد ؟
کادمیوم از طریق معادن ،صنایع ،سوخت ذغال سنگ ومکانهای نگهداری ضایعات وارد هوا می گردد .ذرات معلق کادمیوم می توانند قبل از اینکه روی زمین ویا روی آب بنشینند در هوا مسافت طولانی را طی کنند . از طریق زباله های صنعتی ، پراکنده بودن در سایتهای جمع آوری زباله وضایعات می تواند وارد آب وخاک شود . با قسمتهایی از خاک باند می شود .غیر قابل حل شدن در آب است .در محیط شکسته نمی شود اما می تواند به شکل دیگری تبدیل شود .ماهیها ، گیاهان ، حیوانات از طریق محیط مقداری کادمیوم دریافت می کنند .کادمیوم در بدن انسان به مدت طولانی باقی می ماند و میتواند به صورت تدریجی درسالهای زیاد به صورت تراز کم وارد بدن شود .
کادمیوم چه اثراتی روی سلامتی ما دارد ؟
استنشاق تراز بالا از این عنصر می تواند باعث صدمات جدی به ریه ها و حتی مرگ شود . خوردن غذا و یا نوشیدن آبی که دارای مقدار زیادی کادمیوم است می تواند باعث حساسیت های شدید معده و اسهال گردد . مواجهه طولانی مدت با تراز پایین کادمیوم در هوا ، غذا و آب باعث افزایش تدریجی کادمیوم در کبد و بعد از آن بیماریهای کلیوی گردد . از دیگر اثرات طولانی مدت صدمات ریوی و شکنندگی استخوان ها می باشد . حیوانات از طریق آب و غذا کادمیوم را دریافت می کنند و باعث افزایش فشار خون ، فقر آهن ، بیماری های کبدی و صدمات عصبی و مغزی می شود . ما در مورد بیماریهایی که از طریق خوردن و آشامیدن کادمیوم به وجود می آید اطلاعاتی نداریم . اثرات مضر روی حیوانات و اجسام از طریق تماس پوستی نیز شناخته شده نیست .
احتمال سرطانزایی کادمیوم چقدر است ؟
دپارتمان بهداشت وخدمات انسانی (DHHS) تعیین کرده که کادمیوم و ترکیبات آن ممکن است علت سرعت بخشیدن به ایجاد سرطان شوند .
چه تأثیری روی کودکان دارد ؟

فهرست
عنوان صفحه
فصل اول : فلزات سنگین موجود در محیط زیست و پساب ها ۴
کادمیوم چیست؟ ۸
فصل دوم : روشهای حذف فلزات سنگین و یون های فلزی ۱۷
فصل سوم : حذف زیستی کادمیوم و سرب از پساب های صنعتی ۲۲
بررسی روشهای نوین زیستی ۲۴
سیستم های تصفیه زیستی پساب های صنعتی ۲۶
فصل چهارم : تصفیه بیولوژیکی پساب های حاوی کادمیوم به وسیله جلبک دریایی ۳۳
فصل پنجم : حذف فلزات سنگین (سرب و کادمیوم) از محلول های آبی به روش جذب بیولوژیکی ۴۲
نتیجه گیری و پیشنهادات ۵۴
منابع ۵۹