ترغب بنشر مسار تعليمي؟ اضغط هنا

معالجة المياه الجوفية الملوثة بشوارد النترات في مفاعل السرير المميع

Treatment of Nitrate Contaminated Groundwater in Fluidized bed Reactor

1461   0   41   0 ( 0 )
 تاريخ النشر 2008
  مجال البحث هندسة البيئة
والبحث باللغة العربية
 تمت اﻹضافة من قبل Shamra Editor




اسأل ChatGPT حول البحث

تشكل إزالة النترات بالطريقة البيولوجية في مفاعل السرير المميع منقوص الأوكسجين طريقة بسيطة للتخلص مما يلوث المياه الجوفية من نتروجين النترات. يتم في هذا المفاعل تنمية غشاء بيولوجي على حبيبات سرير المفاعل و التي تم اختيارها في هذا البحث حبيبات الكربون المنشط ذات الأقطار (1-3) ملم، و يتكون هذا الغشاء البيولوجي في قسمه الأعظم من بكتريا عضوية التغذية و يمرر تيار الماء الخام المحمل بشوارد النترات مع ما يضاف إلى هذا الماء من مغذيات للبكتريا و التي اختيرت في بحثنا هذا الإيتانول و فوسفات الصوديوم ثنائية الهدروجين، الأول كمغذ كربوني و الثاني كمغذ فوسفوري. يتم مرور الماء الخام من أسفل المفاعل بسرعة كافية لتمييع حبيبات هذا السرير الحاملة للغشاء البيولوجي.


ملخص البحث
تتناول الورقة البحثية موضوع معالجة المياه الجوفية الملوثة بالنترات، وتستعرض الطرق الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية المختلفة لإزالة النترات من المياه الجوفية المعدة للشرب. تشمل الطرق الفيزيائية-الكيميائية التناضح العكسي، التبادل الأيوني، والتقطير. في التناضح العكسي، يتم استخدام فرق الضغط لنقل الماء عبر غشاء نصف نفوذ من محلول مركز إلى محلول أقل تركيزاً. أما في التبادل الأيوني، يتم ترشيح المياه الملوثة عبر سطوانة تحتوي على شوارد الكبريتات ثنائية التكافؤ لتحل محل شوارد النترات أحادية التكافؤ. وفي التقطير، يتم تبخير الماء ثم تكثيف البخار للحصول على مياه نقية. كما تتناول الورقة الطرق البيولوجية التي تشمل استخدام البكتيريا ذاتية التغذية وغير ذاتية التغذية لتحويل النترات إلى نيتروجين غازي. يتم تحليل تأثير عوامل مختلفة مثل الضغط المطبق، درجة حرارة الماء، نوع الغشاء، والصيانة الصحيحة للنظام على كفاءة العمليات المختلفة. تقدم الورقة أيضاً بيانات تجريبية حول فعالية هذه الطرق في إزالة النترات من المياه الجوفية.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: تقدم الورقة البحثية نظرة شاملة ومفصلة حول طرق معالجة المياه الجوفية الملوثة بالنترات، مما يعكس جهد الباحثين في جمع وتحليل البيانات. ومع ذلك، يمكن أن تكون الورقة أكثر فائدة إذا تضمنت مقارنة مباشرة بين فعالية وكلفة الطرق المختلفة في سياقات تطبيقية متنوعة. كما أن التركيز على الجوانب البيئية والاقتصادية لكل طريقة يمكن أن يعزز من قيمة البحث. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تحسين الورقة بتضمين دراسات حالة واقعية لتطبيق هذه الطرق في مناطق مختلفة، مما يتيح للقارئ فهم أعمق لتحديات وفرص تطبيق هذه التقنيات.
أسئلة حول البحث
  1. ما هي الطرق الفيزيائية-الكيميائية المستخدمة لإزالة النترات من المياه الجوفية؟

    تشمل الطرق الفيزيائية-الكيميائية التناضح العكسي، التبادل الأيوني، والتقطير.

  2. كيف يعمل التناضح العكسي في إزالة النترات من المياه الجوفية؟

    يستخدم التناضح العكسي فرق الضغط لنقل الماء عبر غشاء نصف نفوذ من محلول مركز إلى محلول أقل تركيزاً.

  3. ما هي العوامل التي تؤثر على كفاءة عملية التناضح العكسي؟

    تشمل العوامل المؤثرة الضغط المطبق على الماء الملوث بالنترات، درجة حرارة الماء، نوع الغشاء المستخدم، والصيانة الصحيحة للنظام.

  4. ما هي الطرق البيولوجية المستخدمة في إزالة النترات من المياه الجوفية؟

    تشمل الطرق البيولوجية استخدام البكتيريا ذاتية التغذية وغير ذاتية التغذية لتحويل النترات إلى نيتروجين غازي.


المراجع المستخدمة
M.Mc Casland et al, 2005 – Nitrate: Health Effects in Drinking Water
P.D. Robillard et al, 2006 - Nitrate in Drinking Water. Agricultural and Biological Engineering Department USA
Mimesoto Department of Agriculture USA 2006 – Drinking Water Protection Series; Nitrote Contamination – What is the Cost
قيم البحث

اقرأ أيضاً

يقدم هذا البحث وصفًا مبسطًا لعمل المفاعل الوساطي الضوئي، ذي الطبقة الرقيقة الثابتة TFFBR, و لطريقة توضع / ترسيب الوسيط الضوئي TiO٢ المستعمل؛ و يقدم نتائج دراسة قوة ارتباط الوسيط المذكور مع السطح الحامل، و تطوير طريقة حديثة لقياس دليل التصاقه و تغ يراته مع تغيرات درجة الحرارة، و الطبيعة الميكانيكية للسطح الحامل للوسيط. تم كذلك دراسة كفاءة استخدام المفاعل TFFBR في معالجة عينات من المياه الملوثة النموذجية الحاوية DCAA, و عينات أخرى من مياه بردى، في الشروط المحلية السائدة في مدينة دمشق.
يعد تلوث المياه الجوفية بالنترات مشكلة شائعة في العديد من دول العالم وبخاصة الزراعية منها حيث ينشأ التلوث في هذه البلدان بشكل أساسي من الاستخدام الزائد للتسميد في المناطق الزراعية ومن النفايات الصناعية والصرف الصحي وروث الحيوانات، وأيضا" من التثبيت الجوي للنتروجين بواسطة النباتات، بالإضافة إلى مركبات النتروجين التي تنشأ بفعل بعض الصناعات وانبعاثات السيارات وتترسب على الأرض بشكل مواد صلبة. وتعد النترات من المركبات المسرطنة والخطرة على الصحة البشرية إذا ما وجدت بتراكيز مرتفعة، وتأتي هذه الخطورة من تحول النترات الممتص إلى نتريت بفعل بكتريا خاصة في البطن والذي يسبب بدوره ما يعرف بالميثموغلوبينيميا لدى الرضع والحوامل (مرض ازرقاق الرضع ) كما يمكن أن يسبب سرطان المعدة لدى البالغين عبر تفاعله مع الأمينات والأميدات في البطن مشكلاً مواد مسرطنة (النتروزأميدات والنترزوأمينات)، لذلك يجب تطبيق أسس الإدارة المتكاملة للمياه الجوفية في منطقة الدراسة والمحافظة على مستويات منخفضة للنترات في المياه الجوفية المستخدمة للشرب وللري .
إن الغاية من هذا البحث هو تطبيق برنامج رياضي لمعادلة التوازن المائي و الكيميائي في تربة غير مشبعة، تحت تأثير طرق مختلفة للري ، من أجل مراقبة كمية الصرف الشاقولي للمياه داخل التربة ، و اختيار طريقة ري تستطيع الحد من ظاهرة تلوث المياه الجوفية. تم ا ستخدام ثلاث طرق هي ( ري بالراحة و نوعان من الري بالرش ) ، من أجل كل طريقة تسميد معطاة، حيث أجريت الدراسة في القسم الغربي من محافظة حمص (بساتين القصير).
تعد المياه الجوفية مصدراً رئيساً للمياه المتاحة للاستعمال في المناطق الجافة و شبه الجافة، لذلك لابد من حماية نوعيتها، حيث تملك بيانات التوزع المكاني و الزماني أهمية كبيرة. و تعد الطرائق الجيو إحصائية واحدة من أكثر التقنيات المتقدمة من أجل التنبؤ بنوع ية المياه. استُخدمت طريقتا Kriging و IDW من أجل التنبؤ المكاني للنترات NO3- في المياه الجوفية. و أخذت البيانات من 21 بئراً موزعة في غوطة دمشق الشرقية. و بعد جدولة البيانات، تم رسم مخطط التغير. و استخدمت القيمة الأقل لـ RSS، و بناءً عليه وجد أن النموذج الكروي هو النموذج الأفضل. و تم تحديد الطريقة الأفضل للتنبؤ بناءً على cross-validation و قيمة RMSE. تظهر النتائج بأن طريقة Kriging هي الأفضل و الأدق مقارنةً مع طريقة IDW. و توجد تبعية مكانية كبيرة لمتغير النترات، تبلغ 2.2 %. ثم تمّ إعداد خرائط توزع النترات بطريقة Kriging، و تحديد مدى صلاحية المياه الجوفية للشرب و الري، إضافةً إلى خريطة الاحتمالية للنترات عند العتبة الحدية 50 ملغ/ل.
تعد مشكلة تملح الأراضي الزراعية من أخطر المشاكل التي تواجه الأراضي المروية في المناطق الجافة و شبة الجافة ذات الصرف السيئ. يعاني حوض الفرات في سورية من هذه المشكلة الناتجة عن ارتفاع مستوى الماء الجوفي و معدل التبخر و هي مشكلة خطيرة و تجب معالجتها ب سرعة لما تسببه من خفض للإنتاج الزراعي أو تدهور للأرض في حالاته القصوى. من هنا كانت فكرة إعداد نموذج رياضي لحركة الماء الجوفي في حوض الفرات الأدنى (القطاع السادس) خطوة في الاتجاه الصحيح للاستفادة منه في تحديد الصرف الأمثل للحوض بتحديد المواقع المثلى لآبار الصرف الشاقولي في المناطق الأكثر خطورة و خفض مستوى المياه الجوفية و وقف تدهور الأراضي الزراعية.
التعليقات
جاري جلب التعليقات جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
mircosoft-partner

هل ترغب بارسال اشعارات عن اخر التحديثات في شمرا-اكاديميا