Ifloslangan_suv_va_tuproqdagi_ion_boglanishli_moddalardan_tozalash

1.

Ifloslangan suv va tuproqdagi ion
bog'lanishli moddalardan
tozalash: Umumiy ko'rinish
Bugungi kunda sanoat rivojlanishi va urbanizatsiya tufayli atrof-muhit ifloslanishi
global muammoga aylandi. Ayniqsa, suv va tuproq tarkibidagi ion bog'lanishli
moddalar inson salomatligi va ekotizimlar uchun jiddiy xavf tug'dirmoqda. Ushbu
taqdimotda biz ifloslangan suvlarni va tuproqlarni ion bog'lanishli moddalardan
tozalashning dolzarbligi, mavjud usullari, yangi yondashuvlar va kelajakdagi
tadqiqot imkoniyatlarini batafsil ko'rib chiqamiz.
Suv va tuproq resurslarining barqarorligini ta'minlash, atrof-muhitni muhofaza
qilish va aholi salomatligini asrash uchun ushbu turdagi ifloslanishlarga qarshi
samarali choralar ko'rish zarur.

2.

Muammoning dolzarbligi: Nega bu muhim?
Atrof-muhitga ta'siri
Suv hayoti uchun xavf: Ion bog'lanishli moddalar suv organizmlari uchun zaharli bo'lib, ularning o'limiga olib kelishi mumkin.
Ekotizimning buzilishi: Tuproqdagi og'ir metallar o'simliklar o'sishiga to'sqinlik qilib, oziq-ovqat zanjiriga kirib borishi mumkin.
Bioakumulyatsiya: Zaharli moddalar organizmlarda to'planib, keyingi zanjir bo'g'inlariga o'tib, katta muammolarni keltirib chiqaradi.

3.

Ion bog'lanishli moddalar nima va ular qanday paydo bo'ladi?
Ion bog'lanishli moddalar
Sanoat chiqindilari
Ion bog'lanishli moddalar, asosan, metallar va nometallarning birikishidan
Ko'pgina sanoat tarmoqlari, xususan, metallurgiya, kimyo, konchilik va
hosil bo'lgan tuzlar. Bularga og'ir metallar (qo'rg'oshin, simob, kadmiy,
elektrokaplama sanoatlari o'z faoliyati davomida katta miqdorda og'ir
xrom), shuningdek, nitratlar, fosfatlar va boshqa ionlar kiradi. Ular tabiatda
metallar va boshqa ion bog'lanishli moddalarni suv va tuproqqa tashlaydi.
erimaydigan shaklda ham, suvda eriydigan shaklda ham mavjud bo'lishi
Ushbu chiqindilar, agar to'g'ri tozalanmasa, atrof-muhitga jiddiy zarar
mumkin.
yetkazadi.
Qishloq xo'jaligi oqovalari
Maishiy chiqindilar va kanalizatsiya
Qishloq xo'jaligida ishlatiladigan o'g'itlar va pestitsidlar tarkibida nitratlar,
Maishiy chiqindilar, ayniqsa, sanoat mahsulotlari va batareyalar tarkibida
fosfatlar va ba'zan og'ir metallar mavjud bo'lishi mumkin. Yomg'ir suvlari bu
og'ir metallar mavjud. Kanalizatsiya suvlari ham, agar to'g'ri tozalanmasa,
moddalarni tuproqdan yuvib, yer osti suvlari va daryolarga oqizib keladi, bu
ifloslantiruvchi moddalar manbai bo'lishi mumkin. Shaharlashish darajasining
esa suvlarning evtrofikatsiyasiga olib keladi.
oshishi bu muammoni yanada kuchaytiradi.
Bu manbalardan tarqalgan ion bog'lanishli moddalar atrof-muhitda uzoq vaqt saqlanib qolishi va katta hududlarni ifloslantirishi mumkin.

4.

An'anaviy tozalash usullari: Kamchiliklar va samaradorlik
Koagulyatsiya va flokulyatsiya
Prinsip: Kimyoviy moddalar qo'shish orqali mayda zarralarni yirikroq flokulyatlarga birlashtirish.
Kamchiliklari: Yuqori xarajat, ikkilamchi ifloslanish (balchiq hosil bo'lishi), ba'zi ionlar uchun samaradorlik pastligi.
Qo'llanilishi: Asosan loyqa suvlarni tozalashda va ba'zi metallarni cho'ktirishda ishlatiladi.
Kimyoviy cho'ktirish
Prinsip: Kimyoviy reagentlar yordamida erigan ionlarni erimaydigan birikmalarga aylantirib, ularni cho'ktirish.
Kamchiliklari: Katta miqdordagi kimyoviy reagentlar talab qiladi, hosil bo'lgan cho'kindi (balchiq) tarkibida zaharli moddalar saqlanishi mumkin,
bu esa uni utilizatsiya qilishda qiyinchiliklar tug'diradi.
Qo'llanilishi: Og'ir metallarni va boshqa ionlarni suvdan olib tashlashda keng qo'llaniladi.

5.

Yangi yondashuvlar va texnologiyalar: Zamonaviy yechimlar
Atrof-muhit ifloslanishining o'sishi bilan birga, ion bog'lanishli moddalardan tozalashning yangi va yanada samarali usullarini ishlab chiqishga ehtiyoj ortib
bormoqda. Zamonaviy texnologiyalar an'anaviy usullarning kamchiliklarini bartaraf etishga va tozalash jarayonini yanada ekologik toza va iqtisodiy jihatdan
maqbul qilishga qaratilgan.
Membrana texnologiyalari
Fitoremediatsiya
Bu usullar suvdan erigan moddalarni, jumladan ionlarni ajratish uchun
O'simliklar yordamida tuproq va suvni ifloslantiruvchi moddalardan
yarim o'tkazuvchan membranalardan foydalanadi. Ularga teskari
tozalash. Bu ekologik toza va arzon usul bo'lib, o'simliklar og'ir
osmos, nanofiltratsiya, ultrafiltratsiya va elektrodializ kiradi.
metallarni o'zida to'playdi yoki ularni zararsiz shaklga o'zgartiradi.
Elektrokinetik usullar
Nanomateriallar
Tuproqdan og'ir metallarni va boshqa ionlarni elektr maydoni
Nanopartikullar va nanomembranalar yuqori adsorbsiya qobiliyati va
yordamida ajratish. Bu usul tuproqdagi ifloslantiruvchi moddalarni
qayta ishlatish imkoniyatlari tufayli ifloslantiruvchi moddalarni olib
harakatga keltirib, ularni elektrodlar orqali yig'ishga asoslangan.
tashlashda juda istiqbolli hisoblanadi. Ular hatto eng kichik zarralarni
ham samarali ushlay oladi.
Ushbu yangi texnologiyalar ion bog'lanishli moddalardan tozalashda yuqori samaradorlik, kamroq chiqindilar va ba'zan pastroq xarajatlarni ta'minlaydi.
Keyingi bo'limlarda biz ularning ba'zilarini batafsil ko'rib chiqamiz.

6.

Suvni tozalashda membrana texnologiyalari
Membrana texnologiyalari suvni ion bog'lanishli moddalardan tozalashda eng samarali va istiqbolli usullardan biri hisoblanadi. Ular turli
hajmdagi zarrachalarni va erigan ionlarni ajratish uchun maxsus yarim o'tkazuvchan membranalardan foydalanadi.
Teskari osmos (RO)
Suvni yuqori bosim ostida
o'tkazib, undagi tuzlar va
boshqa erigan moddalarni
deyarli 99% gacha ajratib oladi.
Bu usul ichimlik suvi olish,
dengiz suvini tuzsizlantirish va
sanoat oqava suvlarini
tozalashda keng qo'llaniladi.
Nanofiltratsiya (NF)
ROga nisbatan kattaroq
g'ovaklarga ega, ammo baribir
ko'pgina ikki valentli ionlar,
organik moddalar va viruslarni
samarali ajratadi. Ichimlik suvini
yumshatish va ba'zi sanoat
oqava suvlarini tozalashda
ishlatiladi.
Ultrafiltratsiya (UF)
Elektrodializ (ED)
Bakteriyalar, viruslar va kolloid
Elektr maydoni yordamida
zarralarni olib tashlashda
suvdan ionlarni ajratadi. Ion
samarali, ammo erigan tuzlarni
selektiv membranalar ionlarning
to'liq ajratmaydi. Ko'pincha
harakatini nazorat qiladi. Bu usul
suvni dastlabki tozalash
sho'r suvlarni tuzsizlantirish va
bosqichida yoki keyingi
sanoat oqava suvlaridan
membrana jarayonlaridan oldin
qimmatbaho ionlarni qaytarib
qo'llaniladi.
olishda ishlatiladi.
Membrana texnologiyalari yuqori samaradorlik, kichik maydon talabi va avtomatlashtirish imkoniyatlari bilan ajralib turadi. Biroq, membrana
ifloslanishi va yuqori energiya sarfi kabi muammolar ustida tadqiqotlar davom etmoqda.

7.

Tuproqni tozalashda fitoremediatsiya va elektrokinetik usullar
Tuproqni ion bog'lanishli moddalardan tozalash suvga nisbatan murakkabroq jarayon bo'lishi mumkin, chunki ifloslantiruvchi moddalar tuproq matrisasi ichida qattiq bog'langan bo'lishi mumkin. Fitoremediatsiya va elektrokinetik usullar bu borada istiqbolli yechimlarni taklif etadi.
Fitoremediatsiya
Elektrokinetik usullar
Bu ekologik toza usul bo'lib, o'simliklarning tuproq va suvdan ifloslantiruvchi moddalarni o'zlashtirish, ularni parchalash yoki zararsiz shaklga
Bu usul tuproqdagi erigan ionlarni elektr maydoni ta'sirida harakatga keltirishga asoslangan. Tuproqqa elektrodlar joylashtirilib, ularga doimiy
o'zgartirish qobiliyatiga asoslanadi.
tok beriladi.
Fitoekstraktsiya: O'simliklar og'ir metallarni ildizlari orqali shimib olib, ularni yer ustki qismlarida to'playdi.
Elektromigratsiya: Zaryadlangan ionlar elektr maydoni ta'sirida qarama-qarshi zaryadlangan elektrodga qarab harakatlanadi.
Fitostabilizatsiya: O'simliklar og'ir metallarning harakatchanligini kamaytirib, ularning tarqalishini cheklaydi.
Elektroosmos: Tuproqning kapillyar teshiklaridagi suv elektr maydoni ta'sirida harakatga keladi va u bilan birga erigan moddalarni olib
Fitovolatilizatsiya: O'simliklar uchuvchan organik ifloslantiruvchi moddalarni barglari orqali atmosferaga chiqaradi.
Rizofiltratsiya: O'simlik ildizlari suvdan ifloslantiruvchi moddalarni filtrlaydi va adsorbsiya qiladi.
yuradi.
Elektroforez: Tuproqdagi zaryadlangan zarrachalar elektr maydoni ta'sirida harakatlanadi.
Fitoremediatsiyaning afzalliklari: arzon, estetik jihatdan yoqimli va tuproq tuzilishini buzmaydi. Kamchiliklari: jarayon sekin va yuqori
Elektrokinetik usullarning afzalliklari: tuproqni joyida (in-situ) tozalash imkoniyati, qiyin erishiladigan joylarda samaradorlik. Kamchiliklari:
konsentratsiyali ifloslanishlar uchun kamroq samarali bo'lishi mumkin.
energiya sarfi yuqori bo'lishi mumkin, tuproqning pH qiymatiga bog'liq.
Bu ikki usul tuproqni ifloslantiruvchi moddalardan tozalashda o'ziga xos afzalliklarga ega va birgalikda qo'llanilganda yanada yuqori samaradorlikka erishish mumkin.

8.

Amaliy qo'llanmalar va muvaffaqiyatli loyihalar
Ion bog'lanishli moddalardan ifloslanishni tozalash bo'yicha dunyo bo'ylab ko'plab muvaffaqiyatli loyihalar amalga oshirilmoqda. Bu loyihalar yangi texnologiyalarning amaliy samaradorligini isbotlab beradi.
1
2
3
Singapurda dengiz suvini tuzsizlantirish
Avstraliyada tog'-kon sanoati chiqindilarini tozalash
AQShdagi sanoat hududlarini tozalash
Singapurda ichimlik suvi yetishmovchiligini bartaraf etish uchun teskari osmos
Avstraliyadagi ko'plab tog'-kon hududlarida og'ir metallar bilan ifloslangan tuproqlar
AQShda, ayniqsa, avtomobil va elektronika sanoati chiqindilari bilan ifloslangan
texnologiyasiga asoslangan bir nechta yirik tuzsizlantirish zavodlari qurilgan. Bu zavodlar
fitoremediatsiya yordamida tozalanmoqda. Mahalliy o'simlik turlari, masalan, evkaliptlar
hududlarda elektrokinetik tozalash usullari qo'llanilgan. Bu loyihalar natijasida tuproqdagi
kuniga millionlab kubometr ichimlik suvi ishlab chiqaradi va mamlakatning suv
og'ir metallarni o'zida to'plash qobiliyatidan foydalaniladi, bu esa tuproqni qayta
qo'rg'oshin va simob konsentratsiyasi sezilarli darajada kamaytirilgan, bu esa keyinchalik
xavfsizligini ta'minlaydi.
tiklashga yordam beradi.
hududni qayta foydalanishga topshirish imkonini bergan.

9.

Kelajakdagi yo'nalishlar va tadqiqot imkoniyatlari
Atrof-muhitni ion bog'lanishli moddalardan tozalash bo'yicha tadqiqotlar doimiy ravishda rivojlanib bormoqda. Kelajakda yanada samaraliroq, arzonroq va ekologik toza yechimlarni
topishga qaratilgan bir qator istiqbolli yo'nalishlar mavjud.
Yangi nanomateriallar
1
Gofen, uglerod nanotrubkalari va boshqa noyob nanomateriallarga asoslangan adsorbentlar va membranalar ishlab chiqish.
Bu materiallar ifloslantiruvchi moddalarni yuqori selektivlik bilan ajratib olish imkoniyatiga ega.
Bioremediatsiya va genetik muhandislik
2
Ifloslantiruvchi moddalarni parchalash yoki ularga chidamli bo'lgan mikroorganizmlar va o'simliklarning yangi
shtammlarini yaratish uchun genetik muhandislikdan foydalanish. Bu usul tuproq va suvni tabiiy ravishda
tozalashda katta salohiyatga ega.
Integratsiyalashgan tizimlar
3
Turli tozalash texnologiyalarini birlashtirish orqali yanada samarali va har tomonlama yechimlar
yaratish. Misol uchun, membrana texnologiyalarini bioremediatsiya bilan birlashtirish yoki
elektrokinetik usullarni fitoremediatsiya bilan qo'llash.
Sun'iy intellekt va avtomatlashtirish
4
Tozalash jarayonlarini optimallashtirish, nazorat qilish va monitoring qilish uchun sun'iy
intellekt va mashina o'rganish texnologiyalarini qo'llash. Bu energiya sarfini kamaytirish
va samaradorlikni oshirishga yordam beradi.
Ushbu yo'nalishlardagi tadqiqotlar atrof-muhitni muhofaza qilish va kelajak avlodlar uchun toza suv va tuproqni saqlashda hal qiluvchi rol o'ynashi kutilmoqda.

10.

Xulosa va asosiy tavsiyalar
Ion bog'lanishli moddalar bilan ifloslangan suv va tuproqni tozalash bugungi kunning eng dolzarb ekologik muammolaridan biridir. Ushbu
taqdimot davomida biz ushbu muammoning ahamiyati, an'anaviy va zamonaviy tozalash usullari, shuningdek, kelajakdagi tadqiqot
yo'nalishlarini ko'rib chiqdik.
Kompleks yondashuvni qo'llash
Faqat bitta tozalash usuliga tayanmaslik, balki turli
Ilmiy tadqiqot va innovatsiyalarni qo'llabquvvatlash
texnologiyalarni (masalan, membrana, bioremediatsiya va
Nanomateriallar, genetik muhandislik va sun'iy intellekt kabi
elektrokinetika) birlashtirgan kompleks yechimlarni tatbiq
yangi texnologiyalarni ishlab chiqish va ularni amaliyotga
etish. Bu turli xil ifloslantiruvchi moddalarni samaraliroq
tatbiq etish uchun ilmiy tadqiqot va ishlanmalarga sarmoya
bartaraf etishga yordam beradi.
kiritish.
Barqaror rivojlanish tamoyillarini joriy etish
Aholining xabardorligini oshirish
Sanoat va qishloq xo'jaligida ifloslanishni manbada
Atrof-muhitni muhofaza qilishning ahamiyati, ifloslanishning
kamaytirishga qaratilgan ekologik toza texnologiyalarni joriy
oqibatlari va har bir fuqaroning atrof-muhitni asrashdagi roli
etish, shuningdek, resurslardan oqilona foydalanish va
haqida aholi o'rtasida tushuntirish ishlarini olib borish.
chiqindilarni qayta ishlash amaliyotlarini kengaytirish.
Toza suv va sog'lom tuproq - bu kelajak avlodlar uchun qoldiradigan eng qimmat merosimizdir. Shu sababli, ushbu sohadagi
harakatlarimizni kuchaytirishimiz va doimiy ravishda yangi, samarali yechimlarni izlashimiz zarur.