معالجة المياه و تنقيتها "عمليات إزالة المعادن الثقيلة"

2022-05-08

 م.د. احمد عبيد فرحان

مصطلح المعدن الثقيل يشير إلى أي عنصر كيميائي معدني لديها كثافة عالية نسبيا وغير سامة أو سامة عند تركيزات منخفضة. أمثلة للمعادن الثقيلة تتضمن الزئبق، الكادميوم، الزرنيخ ،الكروم، الثليوم، والرصاص.

المعادن الثقيلة هي عناصر طبيعية من قشرة الأرض. لايمكن ان تتحلل او ان تتكسر بدرجة صغيرة يدخلون أجسامنا عن طريق مياه الشرب والغذاء والهواء. كما العناصر النادرة، وبعض المعادن الثقيلة (مثل النحاس،  السيلينيوم، الزنك) ضرورية للحفاظ على عملية التمثيل الغذائي للجسم البشري. ومع ذلك، في تركيزات أعلى فإنها يمكن أن تؤدي إلى التسمم. يمكن أن يؤدي التسمم بالمعادن الثقيلة، على سبيل المثال، من تلوث مياه الشرب (أنابيب الرصاص على سبيل المثال)، وارتفاع تركيزات الهواء المحيط بالقرب من مصادر الانبعاثات، أو المدخول عبر في السلسلة الغذائية.

المعادن الثقيلة خطيرة لأنها تميل إلتراكم الأحيائي. التراكم يعني زيادة في تركيز المادة الكيميائية في الكائن الحي البيولوجي مع مرور الوقت، مقارنة مع تركيز المادة الكيميائية في البيئة. مركبات تتراكم في الكائنات الحية أي وقت يتم تناولها وتخزينها بشكل أسرع من أنها يتم تقسيم لأسفل (يستقلب) أو يطرح.

المعادن الثقيلة يمكن أن تدخل إمدادات المياه عن النفايات الصناعية والاستهلاكية، أو حتى من المطر الحمضي التربة والإفراج عن المعادن الثقيلة في مجاري المياه والبحيرات والأنهار، والمياه الجوفية.

المخاطر البيئية والصحية.

الآن نحن بصدد لوصف الآثار المترتبة على المعادن الثقيلة في البيئة. الملوثات أكثر ثلاثة هي المعادن الثقيلة الرصاص والكادميوم، والزئبق.

تأثيرات الأنتيمون على البيئة

الأنتيمون  هو المعدن الذي يستخدم في مجمع ثالث أكسيد الأنتيمون، ومثبطات اللهب. يمكن أيضا أن تكون موجودة في البطاريات والمواد الملونة، والسيراميك والزجاج. التعرض لمستويات عالية من الأنتيمون لفترات قصيرة من الوقت يسبب الغثيان، والتقيؤ، والإسهال. هناك القليل من المعلومات حول آثار التعرض على المدى الطويل الأنتيمون، لكن يشتبه ان تكون مادة مسرطنة.  معظم مركبات الأنتيمون لا يتراكم في الحياة المائية.

تأثيرات الكادميوم على البيئة

الكادميوم يستمد خصائصه السمية الكيميائية من التشابه إلى الزنك والمغذيات الدقيقة الأساسية للنباتات والحيوانات والبشر. الكادميوم هو استمرار الحيوية و، استوعبت مرة واحدة من قبل كائن حي، لا يزال مقيما لسنوات عديدة (على مدى عقود بالنسبة للبشر) على الرغم من أن يطرح في نهاية المطاف.

لدى البشر، التعرض الطويل يؤدي الى الفشل الكلوي  التعرض الطويل يؤدي  إلى مرض الانسداد الرئوي  والذي تم ربطه إلى الإصابة بسرطان الرئة، على الرغم من البيانات المتعلقة فانه من الصعب تفسير ذلك بسبب عوامل المركبة قد يؤدي ايضا الى احداث عيوب في العظام (لين العظام وهشاشة العظام) في الإنسان والحيوان. وبالإضافة إلى ذلك، يمكن ربط المعدن بزيادة ضغط الدم وتاثيره عضلة القلب لدى الحيوانات، على الرغم من البيانات التي حصلت لا تدعم هذه النتائج.