טיהור מים

טיהור מים , תהליך בו מוציאים מהמים תרכובות כימיות בלתי רצויות, חומרים אורגניים ואורגניים וחומרים מזהמים ביולוגיים. תהליך זה כולל גם זיקוק (המרת נוזלים לאדים כדי לעבות אותו חזרה לצורה נוזלית) וניוון (הסרת יונים באמצעות מיצוי מלחים מומסים). מטרה עיקרית אחת של טיהור מים היא לספק מי שתייה נקיים. טיהור מים עונה גם על צרכיהם של יישומים רפואיים, פרמקולוגיים, כימיים ותעשייתיים למים נקיים ושתייה. הליך הטיהור מפחית את ריכוז המזהמים כמו חלקיקים תלויים, טפילים, חיידקים, אצות, נגיפים ופטריות. טיהור המים מתרחש על מאזניים מהגדולים (למשל לעיר שלמה) ועד הקטנים (למשל, למשקי בית בודדים).

מים מכניסות הממוקמות באספקת המים, כמו אגם, נשלחים לערבוב, קרישה וניקוי ואז נשלחים למפעלי המים לטיהור באמצעות סינון וטיפול כימי.  לאחר הטיפול, הוא מוזרם לזרם מים לאחסון או להפצה.לוגו יום האדמהבוחן את רשימת המטלות של כדור הארץ הפעולה האנושית עוררה מפל עצום של בעיות סביבתיות המאיימות כעת על המשך יכולתן של מערכות טבעיות ואנושיות לפרוח. פתרון הבעיות הסביבתיות הקריטיות של התחממות כדור הארץ, מחסור במים, זיהום ואובדן המגוון הביולוגי הם אולי האתגרים הגדולים ביותר של המאה ה -21. האם נקום לפגוש אותם?

מרבית הקהילות מסתמכות על גופי מים טבעיים כמקור צריכת מים לטיהור מים ולשימוש יומיומי. באופן כללי ניתן לסווג משאבים אלו כמי תהום או מי שטח פנים וכוללים בדרך כלל אקוויפרים תת קרקעיים, נחלים, נחלים, נהרות ואגמים. עם ההתקדמות הטכנולוגית האחרונה, אוקיינוסים וימי מלח שימשו גם כמקורות מים חלופיים לשתייה ולשימוש ביתי.

קביעת איכות המים

עדויות היסטוריות מצביעות על כך שטיפול במים הוכר על ידי תרבויות עתיקות ותרגל. טיפולים בסיסיים לטיהור מים תועדו בכתבי יוון וסנסקריט, והמצרים השתמשו באלום לשקעים כבר בשנת 1500 לפנה"ס.

בעידן המודרני, האיכות שאליהן יש לטהר מים נקבעת בדרך כלל על ידי סוכנויות ממשלתיות. בין אם נקבעים באופן מקומי, ארצי או בינלאומי, בדרך כלל סטנדרטים ממשלתיים קובעים ריכוזים מקסימליים של מזהמים מזיקים שניתן לאפשר במים בטוחים. מכיוון שכמעט בלתי אפשרי לבחון מים פשוט על בסיס מראה, פותחו תהליכים מרובים, כמו ניתוחים פיזיקליים, כימיים או ביולוגיים, לבדיקת רמות הזיהום. רמות של כימיקלים אורגניים ואורגניים, כמו כלוריד, נחושת, מנגן, סולפטים ואבץ, פתוגנים מיקרוביאלים, חומרים רדיואקטיביים, ומוצקים מומסים ותלויים, כמו גם pH, ריח, צבע וטעם, הם חלק מהפרמטרים הנפוצים. נותח כדי להעריך את איכות המים ואת רמות הזיהום.

שיטות ביתיות רגילות כמו מים רותחים או שימוש במסנן פחמן פעיל יכולים להסיר כמה מזהמים במים. למרות ששיטות אלה פופולריות מכיוון שניתן להשתמש בהן באופן נרחב וזול, לרוב הן אינן מסלקות מזהמים מסוכנים יותר. לדוגמא, מי מעיין טבעיים מבארות ארטסיות נחשבו באופן היסטורי כנקיים לכל מטרה מעשית, אך הם נבדקו במהלך העשור הראשון של המאה ה -21 בגלל דאגות מפני חומרי הדברה, דשנים וכימיקלים אחרים מהשטח שנכנס לבארות. כתוצאה מכך, בארות אמנותיות טופלו בסוללות של בדיקות, כולל בדיקות לטפיל Cryptosporidium .

לא לכל האנשים יש גישה למי שתייה בטוחים. על פי דו"ח של ארגון הבריאות העולמי (ארגון הבריאות העולמי) של האו"ם (WHO), 2.1 מיליארד בני אדם חסרים גישה לאספקת מי שתייה בטוחה ואמינה בבית. שמונים ושמונה אחוזים מארבעת מיליארד מקרי השלשול השנתיים המדווחים ברחבי העולם יוחסו למחסור במי שתייה סניטריים. בכל שנה מתים כ -525,000 ילדים מתחת לגיל חמש משלשולים, הגורם השני למוות למוות, ו 1.7 מיליון חולים במחלות שלשול הנגרמות על ידי מים לא בטוחים, יחד עם תברואה והיגיינה לא מספקים.

תהליך

מרבית המים המשמשים במדינות מתועשות מטופלים במפעלים לטיפול במים. אף על פי שהשיטות בהן משתמשים הצמחים בטיפול מקדים תלויים בגודלם ובחומרת הזיהום, נהלים אלה התקנו כדי להבטיח תאימות כללית לתקנות הלאומיות והבינלאומיות. מרבית המים מטוהרים לאחר שנשאבים ממקורם הטבעי או הובלו דרך צינורות למכלים אחיזה. לאחר העברת המים למיקום מרכזי, מתחיל תהליך הטיהור.

טיפול מקדים

בטיפולים מוקדמים מוסרים מהמים מזהמים ביולוגיים, כימיקלים וחומרים אחרים. השלב הראשון בתהליך זה הוא סינון, שמסיר פסולת גדולה כמו מקלות ואשפה מהמים שיש לטפל בהם. בדרך כלל נעשה שימוש בהקרנה בעת טיהור מי שטח פנים כמו אגמים ונהרות. מי השטח מהווים סיכון גדול יותר לזיהום בכמויות גדולות של מזהמים. טיפול מקדים עשוי לכלול תוספת של כימיקלים לבקרת צמיחת חיידקים בצינורות ומכלים (פרה-כלורינציה) ושלב הכולל סינון חול המסייע למוצקים תלויים להתיישב לתחתית מיכל האחסון.

מיזוג מוקדם, בו מטפלים במים בעלי תכולת מינרלים גבוהה (מים קשים) בנתרן קרבונט (אפר סודה), הם גם חלק מתהליך הטיפול. במהלך אותו שלב מתווספים למים נתרן קרבונט בכדי להכריח סידן פחמתי, שהוא אחד המרכיבים העיקריים בקליפות החיים הימיים ומהווה מרכיב פעיל בסיד החקלאי. מיזוג מראש מבטיח כי מים קשים, שמשאירים מאגרי מינרלים מאחור שיכולים לסתום צינורות, ישנו כדי להשיג את אותה עקביות כמו מים רכים.

כלכלת טרום הכלור, שהיא לרוב הצעד הסופי של טיפול מראש ופרקטיקה סטנדרטית באזורים רבים בעולם, נחקרה על ידי מדענים. במהלך תהליך הכלורן מוחלים כלור על מים גולמיים העלולים להכיל ריכוזים גבוהים של חומר אורגני טבעי. חומר אורגני זה מגיב עם כלור בתהליך החיטוי ויכול לגרום להיווצרות של תוצרי לוואי לחיטוי (DBPs), כגון trihalomethanes, חומצות haloetic, כלוריט וברומט. חשיפה ל- DBPs במי שתייה עלולה להוביל לבעיות בריאותיות. הדאגות נובעות מהקשר האפשרי של התרגיל לסרטן הקיבה ושלפוחית ​​השתן והסכנות לשחרור כלור לסביבה.