بخشی از مقاله
چکیده:
نظر به اثرات بهداشتی و زیست محیطی فلزات سنگین و کمبود اطلاعات در رابطه با حضور این فلزات در پساب کارخانه بازیافت کاغذ، در این تحقیق برای اولین بار مقادیر این فلزات در پساب کارخانه بازیافت کاغذ مورد بررسی قرار گرفت. جهت تعیین مقدار آهن، مس، سرب، نیکل و کادمیم در پساب، نمونههای لازم تهیه و پس از هضم با استفاده از اسپکتروسکپی جذب اتمی مورد بررسی قرار گرفت.
بر اساس نتایج بدست آمده، در پساب کارخانه مورد نظر، مس، سرب و نیکل مشاهده شدند و کادمیم در حد ppm مشاهده نشد. در پساب کارخانه مورد تحقیق حداکثر غلظت موجود مربوط به فلز مس با غلظت 0.4107 میلیگرم بر لیتر و حداقل غلظت مربوط به کادمیم میباشد که در حد میلیگرم بر لیتر برای این نمونه مشاهده نشد.
-1 مقدمه:
افزایش سریع جمعیت و افزایش تقاضا برای تجهیزات صنعتی و نیز احتیاجات بشر منجر به ایجاد مشکلاتی از قبیل بهره-برداری بیش از حد از منابع موجود و همچنین آلودگی زمین، آب و هوا شدهاست. صنعت خمیر و کاغذ یکی از مهمترین این صنایع است
امروزه در اثر توسعه صنایع و ورود پسابهای کارخانجات صنعتی به محیط، اکوسیستمهای اطراف کارخانهها و آبهای سطحی و زیرزمینی در خطر آلودگی میباشند که این امر هم در کوتاه مدت و هم در بلند مدت، اثرات زیانباری بر روی موجودات زنده خاک و همچنین گیاهان و جانوران این مناطق، از خود بر جای میگذارد
فلزات سنگین از جمله رایجترین آلایندههایی هستند که معمولا " در غلظتهای بالا، در فاضلاب صنایع یافت میشود که موجب آسیب به محیط و به مخاطره افتادن سلامت موجودات زنده به خصوص انسان میگردند
فلزات سنگین در محیطهای تالابی و دریایی بسیار پایدارند و میتوانند برای بسیاری از زیستمندان مضر باشند.این عناصر موجود در آب و رسوبات ممکن است به سهولت به مقدار زیاد در دسترس جانوران به ویژه کفزیان قرار بگیرند
فلزات سنگین نظیر سرب، مس، کروم، کادمیم، نیکل، آهن، روی، آرسنیک، منگنز و جیوه از جمله رایجترین آلایندههایی هستند
این فلزات با ایجاد مکانیسمهای متعدد سبب به هم خوردن تعادل در موجودات زنده بویژه انسان میشوند و طیف گستردهای از عوارض و اختلالات را به وجود میآورند. این عوارض و اختلالات در تمامی ارگانها دیده میشوند و فاکتورهای مختلفی از جمله نوع فلز در آنها دخالت دارند. از مهمترین اختلالات و عوارض میتوان به سرطانزایی، اثر بر سیستم قلبی و عروقی، آسیب به کلیهها و تجمع در بافتها اشاره کرد. در بین فلزات تاکنون سرب، جیوه و کادمیم حوادث ناگواری را به وجود آورده-اند. یکی از تلاشهای انسان همواره این بودهاست که مقدار آنها را در محیط به قدری کاهش دهد که دیگر زیانآور نباشد و خطر ناشی از آنها به حداقل برسد
این فلزات به صورت محلول در آب و خاک وارد شده و باعث آلودگی آبهای سطحی، زیرزمینی و خاک - - 7 و برهم زدن اکوسیستمهایی که به آن وارد میشوند میگردند
عوارض ناشی از کادمیم شامل افزایش فشار خون، تخریب کلیهها، تخریب بافتهای بیضه و تخریب گلبولهای قرمز،برونشیت و امفیزم مزمن و غیره میباشد
فلز مس اگرچه میتواند یک عنصر کمیاب ضروری برای انسان باشد ولی زمانی که دز بالایی جذب شود میتواند اثر مضر، حاد و حتی منجر به مرگ شود. شواهد اخیر نشان میدهد که مس میتواند برای انسان سرطانزا باشد و میتواند اثرات جدی به جانوران هنگام ورود به آب وارد کند
سرب بعد از ورود به بدن جایگزین کلسیم استخوان میشود و در تولید آنزیمی که در ساخت هموگلوبین نقش دارد اختلال ایجاد میکند.همچنین باعث اختلال در تولید آنزیمهای کلیوی شده و مشکلات استخوانی، خونی و کلیوی را به دنبال خواهد داشت. سرب اثرات منفی زیادی روی نوزادان داشته وعلاوه بر خطرات فوق باعث عقب ماندگی آنان میشود
نیکل یکی از عمومیترین فلزات در آب سطحی میباشد. ورود منابع آلوده شهری میتواند این مقدار را افزایش دهد. مقادیر کم نیکل برای تولید سلولهای قرمز خون در بدن انسان نیاز میباشد، هرچند در مقادیر بالا تاحدودی میتواند سمی باشد. نیکل در کوتاه مدت مشکلاتی ایجاد میکند اما در بلند مدت میتواند باعث کاهش وزن بدنی، صدماتی به قلب، کبد، تحریک و حساسیت بالا شود. نیکل میتواند در آبزیان تجمع یابد. سمیترین ترکیب نیکل که اغلب در کارخانهها مشاهده میشود، کربونیل نیکل است. سمیت نیکل به صورت آلرژی، سرطان و اختلالات تنفسی دیده میشود.
نظر به اینکه تا بحال اطلاعات منتشرشدهای راجب حذف فلزات در ارتباط با حضور فلزات سنگین در پساب و لجن کارخانجات صنایع چوب و کاغذ و بازیافت کاغذ موجود نمیباشد و همچنین در سطح بینالمللی نیز اطلاعات بسیار محدودی منتشر شده است لذا، در این تحقیق نخستین بار در کشور، حضور این فلزات در پساب و لجن خروجی از کارخانجات صنایع چوب و کاغذ و بازیافت کاغذ مورد بررسی قرار گرفته است.
-2مواد و روشها
در این تحقیق، مقادیر فلزات سنگین موجود در پساب خروجی حوضچهها کارخانه بازیافتی کاغذ اندازهگیری شد. بمنظور جمع آوری نمونهها، از ظروف پلی اتیلن استفاده شد و تمامی ظروف قبل از نمونه برداری با استفاده از آب مقطر شستشو شدند.
نمونههای پساب ابتدا در اتوکلاو با دمای 105 درجه سیلسیوس خشک شده و پس از افزودن 1 گرم از هر نمونه در ارلن 125 میلیلیتری، به منظور هضم اسیدی با استفاده از اسید نیتریک مطابق با روش استاندارد - Standard Methods 3030D, 3030E - مورد آزمایش قرار گرفتند. در روش هضم اسیدی، بر روی مقداری از نمونه جامد پودرشده 1 - گرم - ، مقدار مناسبی اسید 5 - میلیلیتر - ریخته و ظرف حاوی نمونه حرارت داده میشود تا عمل هضم انجام شده و مایع شفاف بوجود آید.
البته در طول انجام عمل هضم اسیدی، باید از خشک شدن نمونهها جلوگیری گردد. به منظور تعیین تداخل ناشی از وجود ناخالصیها در اسید و ظرف، تمامی مراحل بر روی یک نمونه شاهد انجام گردید. نمونههای هضم شده پس از خنک شدن، شستشو شده و در یک بالن 50 میلیلیتری به حجم رسیده و با استفاده از روش اسپکتروسکپی جذب اتمی 2 مارک واریان آنالیز گردید. در این مطالعه، مقادیر فلزات سنگین کادمیوم، مس، سرب، آهن و نیکل اندازهگیری شد و نتایج آن بیان شد.
-3بحث و نتایج
مقادیر فلزات سنگین اندازهگیریشده در پساب کارخانه بازیافتی کاغذ در نمودارهای 1تا 5 ارائه شده است.
-1 غلظت آهن اندازهگیری شده در پساب قبل و حد مجاز استاندارد
همانطور که از نمودار یک ملاحظه میگردد آهن در پساب کارخانه موجود بوده است اما غلظت آن کمتر از حد مجاز استاندارد ایران برای مصارف کشاورزی و تخلیه به آبهای سطحی میباشد.
