Güncel
Yükleniyor...
Ağır Metal Kaynakları ve İyileştirme Mekanizmaları

Ağır Metal Kaynakları ve İyileştirme Mekanizmaları

Ağır metalin spesifik bir tanımı olmamasına rağmen, literatür onu yüksek atom ağırlığına ve sudan beş kat daha pozitif olan yüksek yoğunluğa sahip, doğal olarak oluşan bir element olarak tanımlamıştır Tüm kirleticiler arasında ağır metaller, toksik yapıları sebebiyle çevre kimyagerleri göre büyük alaka görmüştür. Ağır metaller çoğunlukla doğal sularda eser miktarlarda bulunur, ama çoğu fazla düşük …

Ağır metalin spesifik bir tanımı olmamasına rağmen, literatür onu yüksek atom ağırlığına ve sudan beş kat daha artı olan yüksek yoğunluğa sahip, doğal olarak oluşan bir element olarak tanımlamıştır Bütün kirleticiler arasında ağır metaller, toksik yapıları nedeniyle çevre kimyagerleri kadar büyük ilgi görmüştür. Ağır metaller genel olarak doğal sularda eser miktarlarda bulunur, ama birçok fazla düşük konsantrasyonlarda bile toksiktir. Arsenik, kurşun, kadmiyum, nikel, cıva, krom, kobalt, çinko ve selenyum gibi metaller küçük miktarlarda bile epeyce zehirlidir. Kaynaklarda artan ağır metal miktarı acilen daha büyük bir endişe konusudur, bilhassa fazla sayıda endüstri, metal taşıyan atık sularını herhangi bir yeterli arıtma olmadan tatlı suya deşarj etmektedir.
Ağır metaller karoser kadar metabolize edilmediklerinde toksik ayla gelirler ve yumuşak dokularda birikirler. Tarım, imalat, hap, endüstriyel ya da ev ortamlarında insanlarla temas ettiklerinde insan vücuduna gıda, su, hava veya cilt yoluyla emilim yoluyla girebilirler. Endüstriyel maruziyet, yetişkinler için müşterek bir maruz kalma yoludur. Yutma, çocuklarda en yaygın maruz kalma yoludur. Doğal ve insani faaliyetler çevreyi ve kaynaklarını kirletiyor, çevrenin başa çıkabileceğinden daha fazlasını boşuna harcamaktadır.

Doğal Süreçler

Ağır Metal Kaynakları ve İyileştirme MekanizmalarıBirçok çalışma, ayrı doğal ağır metal kaynaklarını belgelemiştir. Farklı ve kayıtlı çevresu baskını koşullar aşağıda, doğal ağır metal emisyonları meydana kazanç. Bu tür emisyonlar aralarında volkanik püskürmeler, deniz tuzu spreyleri, orman yangınları, kaya ayrışması, biyojenik kaynaklar ve rüzgar kaynaklı toprak parçacıkları bulunmaktadır. Doğal ayrışma süreçleri, metallerin kendi endemik kürelerinden bambaşka çevre bölmelerine salınmasına yol açabilir. Ağır metaller hidroksitler, oksitler, sülfitler, sülfatlar, fosfatlar, silikatlar ve organik bileşikler şeklinde bulunabilir. En yaygın ağır metaller kurşun (Pb), nikel (Ni), krom (Cr), kadmiyum (Cd), arsenik (As), cıva (Hg), çinko (Zn) ve bakırdır (Cu). Yukarıda bahsedilen ağır metaller izlerde bulunabilmesine karşın, gerçi insan ve öteki memelilerde önemli sağlık sorunlarına yol açmaktadır.

Antropojenik Süreçler

Endüstriler, tarım, atık su, madencilik ve metalurjik süreçler ve yüzey akışları da kirletici maddelerin ayrı çevre bölümlerine salınmasına yol açar. Ağır metallerin antropojenik süreçlerinin bazı metaller için doğal akışların ötesine geçtiği kaydedildi. Rüzgarla savrulan tozlarda doğal olarak yayılan metaller çoğunlukla endüstriyel alanlardandır. Çevrede ağır metal kirlenmesine önemli ölçüde katkıda bulunan bir takım önemli antropojenik kaynaklar, kurşun salan araba egzozunu; arsenik, bakır ve çinko açığa çıkaran eritme; nikel, vanadyum, cıva, selenyum ve kalay açığa çıkaran fosil yakıtların yanması ve arsenik salgılayan haşere öldürücüler. İnsan faaliyetlerinin, büyük nüfusun taleplerini yerine getirmek için günlük mal üretimi nedeniyle çevre kirliliğine daha pozitif katkıda bulunduğu bulunmuştur.

Ağır Metallerin Çevresu baskını Etkileri

Çevrede ağır metallerin varlığı bazı olumsuz etkilere yol açar. Bu nesil etkiler, çevrenin bütün alanlarını, yani suküre, litosfer, biyosfer ve atmosferi etkiler. Etkiler çözülene kadar, sağlık ve ölüm sorunları ile yiyecek zincirlerinin bozulması ortaya çıkar.

Ağır Metal Kontaminasyonunun Etkisi

Ağır metal kirliliği, tez büyüyen nüfusun ihtiyaçlarını yerine getirmek için farklı alanlara yönlendirilmiş faaliyetler sırasında ağır metallerin kullanımı ve işlenmesindeki artış sebebiyle ivme kazandığı için dünya çapında önemli bir endişe konusu haline geliyor. Toprak, su ve hava, ağır metal kirliliğinden etkilenen esas çevre kompartımanlarıdır.

Toprak Üzerindeki Etkisi

Endüstriyel faaliyetler, maden tortuları, yüksek metal atıkların bertarafı, kurşunlu benzin ve boyalar, araziye uygulanan gübre, hayvan gübresi, kanalizasyon çamuru, pestisit, atık su sulama, kömür aydınlatma kalıntıları ve petrokimyasalların dökülmesi gibi etkinlik ve kaynaklardan kaynaklanan emisyonlar toprağa yol açmaktadır. Toprakların, yukarıda bahsedilen antropojenik faaliyetlerle çevreye salınan ağır metaller için belli başlı yutaklar olduğu kaydedildi. Çoğu ağır metal, parçalanamadıkları için mikrobiyal ya da kimyasal bozunmaya uğramaz ve neticede toplam konsantrasyonları çevreye salındıktan sonradan uzun vakit dayanır.
Toprakta ağır metallerin varlığı, gıda zincirlerinde yer alması sebebiyle ciddi bir sorundur ve dolayısıyla bütün ekosistemi değil eder. Organik kirleticiler biyobozunur olabildiği kadar, biyoloji ile ilgili bozunma oranları, çevredeki ağır metallerin varlığıyla azalır ve bu da çevre kirliliğini, yani organik kirleticileri ve dolayısıyla mevcut ağır metalleri ikiye katlar. Ağır metallerin bir bütünüyle millet, hayvanlar, bitki örtüsü ve ekosistemler için risk oluşturmasının dağıtılmış yolları vardır. Bu tür yollar aralarında ilk elden yutma, bitkiler tarafından emilim, gıda zincirleri, benekli su tüketimi ve toprak pH’ının, gözenekliliğinin, renginin ve dolayısıyla toprak kalitesini etkileyen doğal kimyasının değiştirilmesi yer alır.

SuAğır Metal Kaynakları ve İyileştirme Mekanizmaları

Su kirliliğinin birçok kaynağı olmasına karşın, sanayileşme ve kentleşme, ağır metal su kirliliğinin artmasının suçlularından ikisidir. Ağır metaller endüstrilerden, belediyelerden ve kentsel alanlardan gelen akışlarla taşınır. Bu metallerin birçok toprakta ve su kütlelerinin çökeltilerinde birikir.
Ağır metaller su kaynaklarındaki izlerde bulunabilir ve gerçi fazla zehirli olabilir. Dolayısıyla insanlara ve öteki ekosistemlere önemli sağlık sorunları yaşatabilir. Bunun nedeni, bir metalin toksisite seviyesinin, maruz kaldığı organizmalar, doğası, biyoloji ile ilgili rolü ve organizmaların metale maruz kaldığı süre gibi faktörlere emrindeki olmasıdır. Gıda zincirleri ve beslenme ağları, organizmalar arasındaki ilişkileri sembolize eder. böylece suyun ağır metallerle kirlenmesi doğrusu tüm organizmaları etkiler. En yüksek düzeyde beslenen organizmaların bir örneği olan ahali, ağır metal konsantrasyonları beslenme zincirinde arttığı için önemli sağlık sorunlarına daha yatkındır.

Hava

Süratli dünya nüfus artışına bağlı olarak sanayileşme ve kentleşme, son zamanlarda hava kirliliğini dünya çapında kayda değer bir çevre sorunu haline getirmiştir. Hava kirliliğinin toz ve partikül maddeler (PM’ler), özellikle de doğal ve antropojenik süreçlerle açığa çıkan PM 2.5 ve PM 10 gibi ince partiküller göre hızlandırıldığı bildirilmiştir. Partiküllü maddeleri havaya bırakan doğal süreçler aralarında toz fırtınaları, toprak erozyonu, volkanik patlamalar ve kaya ayrışması bulunurken, antropojenik faaliyetler daha endüstriyel ve ulaşımla ilgilidir.
Partikül maddeler önemlidir ve cilt ve göz tahrişi, solunum yolu enfeksiyonları, erken ölüm ve kardiyovasküler hastalıklar gibi ciddi sağlık sorunlarına yol açabileceğinden özel uyarı gerektirir. Bu kirleticiler bununla birlikte altyapının bozulmasına, korozyona, asit yağmurlarının oluşumuna, ötrofikasyona ve bulanıklığa niçin olur. Diğerlerinin yanı sıra grup 1 metaller (Cu, Cd, Pb), grup 2 metaller (Cr, Mn, Ni, V ve Zn) ve grup 3 metaller (Na, K, Ca, Ti, Al, Mg, Fe gibi ağır metaller) sırasıyla endüstriyel alanlardan, trafikten ve doğal kaynaklardan kaynaklanmaktadır.

Ağır Metalleri İyileştirme Mekanizmaları

Ağır Metal Kaynakları ve İyileştirme MekanizmalarıAsit maden suyu arıtma işlemleri tipik olarak, değişik metaller, metaloidler ve anyonik bileşenler nedeniyle heterojen olan yüksek yoğunluklu çamur üretir ve bu da çamurun atılmasını zorlaştırır. bu nedenle son incelemeler, kimyasal türlerin asit maden drenajından (AMD) ve ikincil çamurdan geri kazanılmasına odaklanmıştır. Bu, değerli kaynakların geri kazanılmasını ve ayrıca arıtılmış çamurun daha kolay ve daha tehlikesiz bir şekilde bertaraf edilmesini ve dolayısıyla çevresu baskını üçgenin taban olmayan kenarı izlerinin azaltılmasını amaçlamaktadır. Metal yüklü atıkların ahenkli depolama alanlarına ve atık tutma havuzlarına yığınlarına atılması, yüzey ve yer altı su kaynaklarının ikincil kirlenmesine yol açar. Ayrıca toprağın kirlenmesine yol açarak verimliliklerini etkileyebilir.
İnsan sağlığının, bitkilerin, hayvanların, toprağın ve çevrenin bütün bölümlerinin korunması için ağır metallerin iyileştirme teknolojilerine yerinde ve özenli bir şekilde uyarı edilmelidir. Birçok fiziki ve kimyasal ağır metal iyileştirme teknolojisi, büyük miktarlarda çamurun işlenmesini gerektirir, çevredeki ekosistemleri yok eder ve çok pahalıdır.

Yağış

Yıllar boyunca asit maden drenajının (AMD) nötralizasyonu için pH’ı arttırmak ve dolayısıyla metalleri çökeltmek ve geri için dağıtılmış alkali kimyasal reaktifler kullanılmıştır. AMD’den mineral kaynaklarının sıralı geri kazanımı için kullanılan en yaygın alkali reaktifler kireçtaşı (CaCO 3), kostik soda (NaOH), soda külü (Na 2 CO 2) , sönmemiş kireç (CaO), sönmüş kireç (Ca (OH) 2) ve magnezyum hidroksit (Mg (OH) 2). Bir Takım işlemler, değişen pH rejimlerinde metalleri geri kazanmış ve pigmentler ve manyetit gibi ticari olarak değerli malzemeleri sentezlemiştir. Bir Takım mineraller geri kazanılır ve metalurji endüstrisine satılır, bu nedenle temizleme maliyetlerini düşürür.

Adsorpsiyon

Adsorpsiyon, bir adsorbat bir adsorbanın yüzeyine yapıştığı zaman meydana gelir. Tersinirlik ve desorpsiyon yeteneklerinden dolayı, adsorpsiyon, metallerin sulu çözeltiden çıkarılması için en etkin ve idareli olarak uygun seçenek olarak kabul edilir. Etkin olmasına rağmen, fazla konsantre çözelti ile adsorpsiyon etkili değildir çünkü adsorban, adsorbat ile kolayca doyurulur. Yalnızca çok seyreltik solüsyonlar için uygulanabilirdir, emek yoğundur çünkü sık rejenerasyon gerektirir ve metal zayıflaması açısından seçici değildir. böylece adsorpsiyon, büyük ölçekli bir metal ıslahında uygulanmaz.

İyon Değişimi

İyon değişimi, iki ya da daha artı elektrolit çözeltisi arasındaki iyon değişimidir. aynı zamanda, katı bir substrat üzerindeki iyonların toprak çözeltisine değişimini de açıklama edebilir. Yüksek katyon değişim kapasiteli kil ve reçineler, sulu çözeltilerden metallerin alınması için yaygın olarak kullanılmaktadır. bununla beraber, bu usul yüksek emek gerektirir ve çözelti içindeki belirtilmiş metal konsantrasyonları ile sınırlıdır. Bu sistem aynı zamanda belirli sıcaklık ve pH aşağı da çalışır. Metallerin atık sudan uzaklaştırılması ve zayıflatılması için doğal ve sentetik killer, zeolitler ve sentetik reçineler kullanılmıştır.

Biyosorpsiyon

Biyosorpsiyon, biyolojik materyaller kullanılarak su sistemlerinden kirleticilerin uzaklaştırılması anlamına kazanç ve absorpsiyon, adsorpsiyon, iyon değişimi, yüzey karmaşıklığı ve çökelmeyi içerir. Biyosorbentler, erişilebilirlik, verimlilik ve kapasite avantajına sahiptir. Bu operasyon kolaylıkla ve kolaylıkla elde edilebilir. Rejenerasyon kolaydır, dolayısıyla çok elverişlidir. bununla beraber, yem solüsyonunun konsantrasyonu fazla yüksek olduğunda, proses kolaylıkla bir atılım noktasına ulaşır ve böylece daha artı kirletici madde uzaklaştırılmasını sınırlar.

Membran Teknolojileri

Asit maden drenajının geri kazanımı için membran teknolojilerinin kullanılması, yüksek konsantrasyonda kirletici taşıyan sular için çok etkilidir. Konsantrasyon gradyanları fenomenini veya zıt ozmoz olan tersini kullanır. Maden suyu arıtımı için kullanılan, ultrafiltrasyon, nano filtreleme, zıt ozmoz, mikrofiltrasyon ve partikül filtrasyonu dahil elde etmek üzere kullanılan farklı membran türleri vardır.

Kaynakça:
https://www.hindawi.com/journals/amse/2015/185071/
https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fenvs.2019.00066/full
https://www.researchgate.net/publication/304782257_Techniques_for_Recovery_and_Reuse_of_Heavy_Metals_From_Industry_Effluents

Yazar: Özlem Güvenç Ağaoğlu

Merhaba, ben Emirhan. Günlük hayatınızda işinize yarayacak her türlü bilgiye ulaşmanız için vakit buldukça paylaşımlar yapıyorum. Umarım sizlere bir faydam dokunmuştur.

0 Yorumlar: