Ընդհանուր ֆոսֆորը ջրի որակի կարևոր ցուցանիշ է, որը մեծ ազդեցություն ունի ջրային մարմինների էկոլոգիական միջավայրի և մարդու առողջության վրա։Ընդհանուր ֆոսֆորը բույսերի և ջրիմուռների աճի համար անհրաժեշտ սննդանյութերից մեկն է, բայց եթե ջրի ընդհանուր ֆոսֆորը չափազանց բարձր է, դա կհանգեցնի ջրային մարմնի էվտրոֆիկացման, արագացնելու է ջրիմուռների և բակտերիաների վերարտադրությունը, կառաջացնի ջրիմուռների ծաղկում, և լրջորեն ազդել ջրային մարմնի էկոլոգիական միջավայրի վրա:Եվ որոշ դեպքերում, ինչպիսիք են խմելու ջուրը և լողավազանի ջուրը, ընդհանուր ֆոսֆորի բարձր մակարդակը կարող է վնասել մարդու առողջությանը, հատկապես նորածինների և հղի կանանց:
Ջրի ընդհանուր ֆոսֆորի աղբյուրները
(1) Գյուղատնտեսական աղտոտվածություն
Գյուղատնտեսության աղտոտվածությունը հիմնականում պայմանավորված է քիմիական պարարտանյութերի լայնածավալ օգտագործմամբ, իսկ քիմիական պարարտանյութերի ֆոսֆորը հոսում է ջրային մարմիններ՝ անձրեւաջրերի կամ գյուղատնտեսական ոռոգման միջոցով:Սովորաբար բույսերը կարող են օգտագործել պարարտանյութի միայն 10%-25%-ը, իսկ մնացած 75%-90%-ը մնում է հողում։Նախորդ հետազոտությունների արդյունքների համաձայն՝ ջրի մեջ ֆոսֆորի 24%-71%-ը ստացվում է գյուղատնտեսական պարարտացումից, ուստի ջրի ֆոսֆորի աղտոտումը հիմնականում պայմանավորված է հողում ֆոսֆորի միգրացիայից դեպի ջուր:Վիճակագրության համաձայն, ֆոսֆորային պարարտանյութի օգտագործման մակարդակը հիմնականում կազմում է ընդամենը 10%-20%:Ֆոսֆատ պարարտանյութի չափից ավելի օգտագործումը ոչ միայն առաջացնում է ռեսուրսների վատնում, այլ նաև հանգեցնում է ավելորդ ֆոսֆատ պարարտանյութի աղտոտմանը ջրի աղբյուրների մակերևութային արտահոսքի միջոցով:
(2) կենցաղային կոյուղաջրեր
Կենցաղային կոյուղաջրերը ներառում են հասարակական շենքերի կոյուղաջրերը, բնակելի կենցաղային կոյուղաջրերը և արդյունաբերական կոյուղաջրերը, որոնք թափվում են կոյուղիներ:Կենցաղային կոյուղու մեջ ֆոսֆորի հիմնական աղբյուրը ֆոսֆոր պարունակող լվացքի միջոցների, մարդկային արտաթորանքների և կենցաղային աղբի օգտագործումն է:Լվացքի միջոցներում հիմնականում օգտագործվում են նատրիումի ֆոսֆատ և պոլինատրիումի ֆոսֆատ, իսկ մաքրող միջոցի ֆոսֆորը կեղտաջրերի հետ հոսում է ջրային մարմին:
(3) Արդյունաբերական կեղտաջրեր
Արդյունաբերական կեղտաջրերը ջրային մարմիններում ֆոսֆորի ավելցուկ առաջացնող հիմնական գործոններից են:Արդյունաբերական կեղտաջրերն ունեն բարձր աղտոտիչների կոնցենտրացիայի, բազմաթիվ տեսակի աղտոտիչների, դժվար քայքայվող և բարդ բաղադրիչների բնութագրերը:Եթե արդյունաբերական կեղտաջրերը ուղղակիորեն բաց թողնվեն առանց մաքրման, դա հսկայական ազդեցություն կունենա ջրային մարմնի վրա:Բացասական ազդեցություն շրջակա միջավայրի և բնակիչների առողջության վրա:
Կեղտաջրերի ֆոսֆորի հեռացման մեթոդ
(1) Էլեկտրոլիզ
Էլեկտրոլիզի սկզբունքի միջոցով կեղտաջրերի վնասակար նյութերը ենթարկվում են ռեդուկցիոն և օքսիդացման ռեակցիայի՝ համապատասխանաբար բացասական և դրական բևեռներում, իսկ վնասակար նյութերը վերածվում են անվնաս նյութերի՝ ջրի մաքրման նպատակին հասնելու համար:Էլեկտրոլիզի գործընթացն ունի բարձր արդյունավետության, պարզ սարքավորումների, հեշտ շահագործման, բարձր հեռացման արդյունավետության և սարքավորումների արդյունաբերականացման առավելությունները.այն պետք չէ ավելացնել կոագուլանտներ, մաքրող միջոցներ և այլ քիմիական նյութեր, խուսափել բնական միջավայրի վրա ազդեցությունից և միևնույն ժամանակ նվազեցնել ծախսերը:Կարտադրվի փոքր քանակությամբ տիղմ։Այնուամենայնիվ, էլեկտրոլիզի մեթոդը պետք է սպառի էլեկտրական էներգիա և պողպատե նյութեր, գործառնական արժեքը բարձր է, սպասարկումն ու կառավարումը բարդ են, իսկ նստվածքի համապարփակ օգտագործման խնդիրը հետագա հետազոտության և լուծման կարիք ունի:
(2) Էլեկտրոդիալիզ
Էլեկտրոդիալիզի մեթոդով, արտաքին էլեկտրական դաշտի ազդեցությամբ, ջրային լուծույթում անիոնները և կատիոնները համապատասխանաբար տեղափոխվում են դեպի անոդ և կաթոդ, այնպես որ էլեկտրոդի մեջտեղում իոնների կոնցենտրացիան մեծապես նվազում է, իսկ իոնների կոնցենտրացիան։ էլեկտրոդի մոտ ավելացել է.Եթե էլեկտրոդի մեջտեղում ավելացվի իոնափոխանակման թաղանթ, կարելի է հասնել տարանջատման և համակենտրոնացման:-ի նպատակը։Էլեկտրոդիալիզի և էլեկտրոլիզի միջև տարբերությունն այն է, որ չնայած էլեկտրոդիալիզի լարումը բարձր է, հոսանքը մեծ չէ, ինչը չի կարող պահպանել պահանջվող շարունակական ռեդոքս ռեակցիան, մինչդեռ էլեկտրոլիզը ճիշտ հակառակն է:Էլեկտրոդիալիզի տեխնոլոգիան ունի այնպիսի առավելություններ, ինչպիսիք են քիմիական նյութերի կարիք չունենալը, պարզ սարքավորումները և հավաքման գործընթացը և հարմարավետ շահագործումը:Այնուամենայնիվ, կան նաև որոշ թերություններ, որոնք սահմանափակում են դրա լայն կիրառումը, ինչպիսիք են էներգիայի մեծ սպառումը, հումքի նախնական մաքրման բարձր պահանջները և բուժման վատ կայունությունը:
(3) Ադսորբցիոն մեթոդ
Ադսորբցիոն մեթոդը մի մեթոդ է, երբ ջրի որոշ աղտոտիչներ ներծծվում և ամրագրվում են ծակոտկեն պինդ նյութերի (ադսորբենտների) միջոցով՝ ջրի աղտոտիչները հեռացնելու համար:Ընդհանուր առմամբ, կլանման մեթոդը բաժանված է երեք փուլի.Նախ, ադսորբենտը լիովին շփվում է կեղտաջրերի հետ, որպեսզի աղտոտիչները կլանվեն.երկրորդը, կլանիչի և կեղտաջրերի բաժանումը.երրորդ, ներծծող նյութի վերածնում կամ նորացում:Ի լրումն ակտիվացված ածխածնի լայնորեն օգտագործվող որպես adsorbent, սինթետիկ macroporous adsorption խեժը նույնպես լայնորեն օգտագործվում է ջրի մաքրման adsorption.Ադսորբցիոն մեթոդն ունի պարզ գործողության, լավ բուժման էֆեկտի և արագ բուժման առավելությունները:Այնուամենայնիվ, արժեքը բարձր է, և կլանման հագեցվածության ազդեցությունը կնվազի:Եթե օգտագործվում է խեժի ադսորբցիա, ապա ադսորբցիոն հագեցվածությունից հետո վերլուծություն է պահանջվում, և վերլուծության թափոնների հեղուկը դժվար է հաղթահարել:
(4) Իոնափոխանակման մեթոդ
Իոնափոխանակման մեթոդը գտնվում է իոնափոխանակության գործողության ներքո, ջրի իոնները փոխանակվում են պինդ նյութում ֆոսֆորի հետ, իսկ ֆոսֆորը հանվում է անիոնափոխանակման խեժով, որը կարող է արագ հեռացնել ֆոսֆորը և ունենալ ֆոսֆորի հեռացման բարձր արդյունավետություն։Այնուամենայնիվ, փոխանակման խեժը ունի հեշտ թունավորման և դժվար վերականգնման թերություններ:
(5) Բյուրեղացման մեթոդ
Բյուրեղացման միջոցով ֆոսֆորի հեռացումը կեղտաջրերին անլուծելի ֆոսֆատի մակերեսին և կառուցվածքին նման նյութ ավելացնելն է, կեղտաջրերում իոնների մետաստաբիլ վիճակը ոչնչացնելը և բյուրեղացման նյութի մակերեսին ֆոսֆատի բյուրեղները նստեցնել որպես բյուրեղային միջուկ, և այնուհետև: առանձնացնել և հեռացնել ֆոսֆորը:Որպես բյուրեղացման միջոց կարող են օգտագործվել կալցիում պարունակող հանքային նյութեր, ինչպիսիք են ֆոսֆատային ապարը, ոսկրային ածուխը, խարամը և այլն, որոնցից ավելի արդյունավետ են ֆոսֆատային ապարները և ոսկրային ածուխը։Այն խնայում է հատակի տարածքը և հեշտ է վերահսկել, բայց ունի բարձր pH պահանջներ և կալցիումի իոնների որոշակի կոնցենտրացիան:
(6) Արհեստական ջրաճահճ
Ճահճային ֆոսֆորի կառուցված հեռացումը համատեղում է ֆոսֆորի կենսաբանական հեռացման, քիմիական տեղումներից ֆոսֆորի հեռացման և ադսորբցիոն ֆոսֆորի հեռացման առավելությունները:Այն նվազեցնում է ֆոսֆորի պարունակությունը կենսաբանական կլանման և յուրացման, ինչպես նաև ենթաշերտի կլանման միջոցով:Ֆոսֆորի հեռացումը հիմնականում իրականացվում է ֆոսֆորի սուբստրատի կլանման միջոցով:
Ամփոփելով, վերը նշված մեթոդները կարող են հեշտությամբ և արագ հեռացնել ֆոսֆորը կեղտաջրերում, բայց դրանք բոլորն ունեն որոշակի թերություններ:Եթե մեթոդներից մեկը միայնակ օգտագործվի, իրական կիրառումը կարող է ավելի շատ խնդիրների առաջ կանգնել:Վերոնշյալ մեթոդները ավելի հարմար են ֆոսֆորի հեռացման նախնական մշակման կամ առաջադեմ բուժման համար, և ֆոսֆորի կենսաբանական հեռացման հետ համատեղ կարող են ավելի լավ արդյունքների հասնել:
Ընդհանուր ֆոսֆորի որոշման մեթոդ
1. Մոլիբդեն-անտիմոնի հակասպեկտրոֆոտոմետրիա. Մոլիբդեն-հակամինային հակասպեկտրոֆոտոմետրիայի վերլուծության և որոշման սկզբունքը հետևյալն է. թթվային պայմաններում ֆոսֆորը ջրի նմուշներում կարող է փոխազդել մոլիբդենի թթվի և կալիումի հակամիոնի թթվի հետ՝ իոնների տեսքով՝ առաջացնելով մոլիբդենի: համալիրներ.Պոլիաթթու, և այս նյութը կարող է կրճատվել ասկորբինաթթվի վերականգնող նյութով և ձևավորել կապույտ կոմպլեքս, որը մենք անվանում ենք մոլիբդենի կապույտ:Ջրի նմուշները վերլուծելու համար այս մեթոդը կիրառելիս պետք է օգտագործվեն մարսողության տարբեր մեթոդներ՝ ըստ ջրի աղտոտվածության աստիճանի:Կալիումի պերսուլֆատի մարսումը հիմնականում ուղղված է աղտոտվածության ցածր աստիճան ունեցող ջրի նմուշներին, և եթե ջրի նմուշը շատ աղտոտված է, այն սովորաբար կհայտնվի ցածր թթվածնի, բարձր մետաղական աղերի և օրգանական նյութերի տեսքով:Այս պահին մենք պետք է օգտագործենք օքսիդացնող ավելի ուժեղ ռեագենտի մարսողություն:Շարունակական կատարելագործումից և կատարելագործումից հետո ջրի նմուշներում ֆոսֆորի պարունակությունը որոշելու համար այս մեթոդի կիրառումը կարող է ոչ միայն կրճատել մոնիտորինգի ժամանակը, այլև ունենալ բարձր ճշգրտություն, լավ զգայունություն և հայտնաբերման ցածր սահման:Համապարփակ համեմատությունից սա հայտնաբերման լավագույն մեթոդն է:
2. Երկաթի քլորիդի նվազեցման մեթոդ. Ջրի նմուշը խառնել ծծմբաթթվի հետ և տաքացնել այն մինչև եռալը, այնուհետև ավելացնել երկաթի քլորիդը և ծծմբաթթուն՝ ընդհանուր ֆոսֆորը վերածելու ֆոսֆատի իոնի:Այնուհետև օգտագործեք ամոնիումի մոլիբդատ գունային ռեակցիայի համար և օգտագործեք գունամետրիա կամ սպեկտրոֆոտոմետրիա՝ չափելու ներծծումը, որպեսզի հաշվարկեք ֆոսֆորի ընդհանուր կոնցենտրացիան:
3. Բարձր ջերմաստիճանի մարսողություն-սպեկտրոֆոտոմետրիա. մարսել ջրի նմուշը բարձր ջերմաստիճանում, որպեսզի ընդհանուր ֆոսֆորը վերածվի անօրգանական ֆոսֆորի իոնների:Այնուհետև օգտագործեք թթվային կալիումի երկքրոմատի լուծույթ՝ թթվային պայմաններում ֆոսֆատի իոնը և կալիումի երկքրոմատը նվազեցնելու համար՝ Cr(III) և ֆոսֆատ առաջացնելու համար:Չափվել է Cr(III)-ի կլանման արժեքը, իսկ ստանդարտ կորով հաշվարկվել է ֆոսֆորի պարունակությունը:
4. Ատոմային ֆլյուորեսցենտային մեթոդ. ջրի նմուշի ընդհանուր ֆոսֆորը սկզբում վերածվում է անօրգանական ֆոսֆորի ձևի, այնուհետև վերլուծվում է ատոմային ֆլյուորեսցենտային անալիզատորով՝ դրա պարունակությունը որոշելու համար:
5. Գազային քրոմատագրություն. ջրի նմուշի ընդհանուր ֆոսֆորն առանձնացվում և հայտնաբերվում է գազային քրոմատագրման միջոցով:Ջրի նմուշը նախ մշակվել է ֆոսֆատ իոնների արդյունահանման համար, այնուհետև ացետոնիտրիլ-ջուր (9:1) խառնուրդն օգտագործվել է որպես լուծիչ՝ նախասյունակի դերիվացիայի համար, և վերջապես ֆոսֆորի ընդհանուր պարունակությունը որոշվել է գազային քրոմատագրմամբ:
6. Իզոթերմային պղտորաչափություն. ջրի նմուշի ընդհանուր ֆոսֆորը փոխակերպեք ֆոսֆատ իոնների, այնուհետև ավելացրեք բուֆեր և մոլիբդովանադոֆոսֆորական թթու (MVPA) ռեագենտ՝ արձագանքելու համար դեղին կոմպլեքս ձևավորելու համար, չափեք կլանման արժեքը գունաչափով, այնուհետև օգտագործվեց տրամաչափման կորը։ հաշվարկել ֆոսֆորի ընդհանուր պարունակությունը.
Հրապարակման ժամանակը՝ հուլիս-06-2023
