تصفيه مصنوعي فاضلاب

 

وقتي تصفيه طبيعي نتواند جوابگوي نياز ما براي حفاظت محيط زيست باشد استفاده از تصفيه مصنوعي فاضلاب لازم مي گردد. انتخاب روش تصفيه مصنوعي مي تواند به دلايل زير باشد:

1-                 كافي نبودن قدرت تصفيه طبيعي منبع هاي آبي موجود در مجاورت شهر براي دفع فاضلاب به آنها

2-                 نياز به بهره برداري از منابع طبيعي آب براي آشاميدن و يا شنا و نظاير آن

3-                 نا مناسب بودن شرايط اقليمي محل براي استفاده از تصفيه طبيعي مثلاً وجود زمستانهاي بلند و سرماي بسيار شديد .

4-                 احتمال بهره برداري نادرست از تاسيسات تصفيه طبيعي و در نتيجه خطر گسترش بيماري هاي مختلف به ويژه مالاريا .

5-                 كافي نبودن زمين ارزان قيمت جهت پخش فاضلاب در روي آن و يا ايجاد درياچه هاي تصفيه قاضلاب در آن .

برخي از قسمت هاي تصفيه فاضلاب به شرح زير است :

 

1-ايستگاه پمپاژ ورودي فاضلاب

به علت جريان ثقلي در لوله انتقال فاضلاب از شهر به تصفيه خانه غالباً لوله در نقطه ورود به تصفيه خانه نسبت به سطح زمين در گودي قرار مي گيرد لذا تاسيسات بالا آورنده فاضلاب براي اينكه به يكانهاي تصفيه خانه سوار شوند اولين واحدي است كه در يك پالايشگاه فاضلاب ساخته مي شود .

 

2- آشغالگير

آشغالگير هايي كه براي فاضلاب شهري به كار ميروند معمولاً از ميله هايي با سطح مقطع دايره به قطر هاي 16 تا 30 ميليمتر و يا از تسمه هاي فولادي با سطح مقطع مستطيل و به پهناي 30 تا 80 ميليمتر و كلفتي 10 تا 20 ميليمتر ساخته مي شوند . آشغالگير ها را بسته به شكل كاربردشان به آشغالگير هاي دستي و آشغالگير هاي مكانيكي تقسيم ميكنند.

آشغالگير هاي دستي براي تصفيه خانه هاي كوچك مورد استفاده مي باشند شيب ميله هاي آنها براي دبي هاي كم حداكثر 1:1 و براي دبي هاي زياد و به علت بزرگتر شدن كانال فاضلاب مانند شكل (1) برابر 1:3 تا 1:2 انتخاب مي گردد. طول ميله هاي آشغالگير دستي نبايد از 2 متر بيشتر

 

گردد. 

 

 

آشغالگير هاي مكانيكي را مي توان مانند شكل (2) با كمك تسمه گرداني كه تيغه هايي روي آن كار گذاشته شده ساخت و يا بصورت دايره اي به كار برد. در نوع دايره اي چنگك از ميله فلزي شانه مانند كه توسط اهرام گرداني به محور موتور حركت دهنده ي آن پيوسته مي باشد.

 

 

 

 

آشغالگير ها از نظر فاصله بين ميله ها يشان نيز به صورت زير دسته بندي مي شوند :

 

آشغالگير دهانه فراخ: در آشغالگير دهانه فراخ فاصله ميله ها از يكديگر يعنيe در صورتيكه تميز كردن آن دستي باشد 60 تا 80 ميليمتر و گاهي تا 150 ميليمتر و اگر تميز كردن آن بوسيله ماشين انجام گيرد 40 تا 75 ميليمتر انتخاب مي شود . آشغالگير دهانه فراخ را در اول تصفيه خانه و پيش از آشغالگير دهانه تنگ مي سازند تا مانع از ورود قطعات بزرگ شناور از قبيل تخته و چوب و بطري و كاغذ و پارچه و غيره به تصفيه خانه شود.

 

آشغالگير هاي دهانه تنگ: در اين آشغالگير ها فاصله ميله ها برابر 10 تا 40 ميليمتر مي باشد در آشغالگير هاي دهانه تنگ علاوه بر مواد درشت نامبرده مقدار بيشتري از مواد آلي مانند برگهاي درختان قطعات ميوه و پوسته آنها و نظاير آنها از فاضلاب گرفته مي شود .

 

دفع آشغال : در تصفيه خانه هاي شهرهاي كوچك و متوسط آشغالها را پس از خشك كردن و جمع آوري توسط كاميون به بيرون شهر انتقال داده مي شود و در زير زمين دفن مي كنند . در شهر هاي بزرگ و بسيار بزرگ مي توان تاسيسات تهيه كود از آشغال را مورد بررسي قرار داد.

 

آشغال خرد كن : در كشور هاي صنعتي كه انرژي برق ارزان است آشغالگير ها را مجهز به ماشيني ويژه ي خرد كردن آشغال مي كنند . اين ماشينها به كمك چنگك و تيغه هايي آشغالها را خرد و ريز ريز كرده و همراه فاضلاب وارد يمانهاي بعدي فاضلاب مي كنند تا مانند مواد آلي موجود در فاضلاب مراحل تصفيه را گذرانده و تبديل به مواد كودي پايدار گردند.

 

3- حوض دانه گير ( ماسه گير )

 حوض دانه گير اولين واحدي است كه در تصفيه خانه كه عمل ته نشيني در آن انجام مي گيرد . هدف از ته نشين كردن در اين حوض ها جدا سازي مواد دانه اي و تجزيه ناپذير معدني مانند ذرات ماسه به قطر هاي بزرگتر و يا مساوي 1/0 تا 2/0 ميليمتر مي باشد. علاوه بر جدا سازي مواد دانه اي بايد ساختمان اين حوض ها و سرعت جريان در آنها به گونه اي باشد كه مواد سبك آلي تجزيه پذير ته نشين نشده و وارد تصفيه خانه گردند.

مشكل موجود در راه رسيدن به دو هدف نامبرده تغيير سرعتي است كه در نتيجه نوسانهاي مقدار فاضلاب در جريان آن نمودار مي شود. براي تثبيت سرعت جريا ن فاضلاب در اين  حوض ها روشهاي مختلفي متداول هستندكه بر  مبناي آن انواع حوضهاي دانه گير به صورت زير پايه گذاري مي شوند :

حوض هاي دانه گير كم عمق ، حوض هاي دانه گير گود ، حوض هاي دانه گير دايره اي شكل ، و بالأخره حوض هاي دانه گير با كمك دميدن هوا .

 

3-1 حوض هاي دانه گير كم عمق :

اين حوض ها خود به دو نوع مستطيل و دايره اي تقسيم مي شوند .

الف) حوض دانه گير كم عمق و مستطيل شكل :

اين حوض ها قديمي ترين روش دانه گيري مي باشند و جريان در آن به صورت افقي انجام     مي گيرد . اساس كار اين گونه حوضها بر  اين پايه نهاده شده است كه با انتخاب سطح مقطعي مناسب براي جريان فاضلاب موجب آن شوند كه سرعت جريان افقي در اين حوض ها در حدود 3/0 متر بر ثانيه ثابت بماند .

 

ب) حوض هاي دانه گير كم عمق و دايره اي شكل :

معروفترين نوع اين دسته از حوض هاي دانه گير حوض پيشنهادي شركت دور ـ اليور مي باشد. اين حوض ها مانند شكل (3) از چهار قسمت ورودي ، ته نشيني ، خروجي فاضلاب و كانال شستشوي دانه ها تشكيل شده است .

دانه ها پس از ته نشين شدن در قسمت دايره اي بوسيله لايروب مكانيكي گرداني به سمت كانال شستشوي دانه ها هدايت مي شوند . دانه هاي ماسه در كانال نامبرده و در روي سطح شيبداري حركت كرده و به حوضچه جمع آوري ماسه هدايت و در آنجا به بيرون پمپ مي شوند . در ضمن حركت ماسه ها در روي سطح شيب دار عمل شستشو بر روي آنها انجام مي گيرد.

 

3-2 حوض هاي دانه گير گود :

در اين حوضها فاضلاب به صورت مماس با ديواره حوض وارد آن شده و ذرات دانه ها تحت تأثير دو نيروي گريز از مركز و ثقل خود قرار مي گيرند و به سمت قسمت مركزي و گود مخروطي شكل حوض هدايت مي شوند و در آنجا به كمك پمپ و يا به صورت ثقلي بيرون آورده مي شوند تعداد و انواع اين حوض ها بسيار زياد است و در شكل (4) حوض پيستا           (   (pistaاز طرف شركت پاساوانت پيشنهاد(passavant) شده است .

 

راهنماي شكل (4):

1- قاب تكيه گاه                                              2- موتور و گير بوكس

3- محور دوران                                                 4- لوله انتقال ماسه

6-پمپ بالا برنده ماسه

                                                         

 

 

                         شكل شماره (4) – حوض دانه گير گود از نوع پيستا

 

3-3 حوض هاي دانه گير با كمك دميدن هوا :

در تصفيه خانه هاي بزرگ و نيمه بزرگ و به ويژه در تصفيه خانه هاي شهر هايي كه در آنها شبكه جمع آوري فاضلاب به صورت در هم ساخته شده است و در نتيجه ، ثابت نگهداري سرعت جريان فاضلاب در حوض هاي دانه گير به صورت نسبتاً دقيقي امكان پذير نمي باشد از حوض هاي دانه گير با كمك دميدن هوا استفاده مي شود .دميدن هوا در حوض موجب مي شود كه يك حركت چرخشي به فاضلاب داده شود . اين پديده ذرات دانه اي مانند ماسه را از مواد آلي جدا كرده و در كف حوض دانه گير ته نشين مي كند . ذرات دانه اي مانند انواع ديگر حوض هاي دانه گير با كمك پمپ هاي ثابت و يا متحرك ماسه به بيرون فرستاده مي شود .

برتري اينگونه حوض ها به انواع ديگر دانه گير ها عبارتند از:
الف) امكان بيشتر در ثابت نگهداري جريان فاضلاب در حوض دانه گير .

ب) ته نشين كردن ذرات دانه اي ريز تري نسبت به انواع ديگر حوض هاي دانه گير .

ج) كمك به جدا سازي مواد سبك مانند روغن و چربي از فاضلاب.

د) هوادهي مقدماتي به فاضلاب و در نتيجه كاهش بوي آن و بيرون نمودن هيدروژن سولفوره از فاضلاب .

ه) كمك به انعقاد مواد كلوئيدي موجود در فاضلاب و در نتيجه بهتر كار كردن استخر ته نشيني.

 

4- مجراي تنگ گذر

اندازه گيري دائمي مقدار فاضلاب ورودي به تصفيه خانه جهت راهبري و بهره برداري درست از تاسيسات آن لازم است . براي تعيين مدت زمان توقف فاضلاب در بكانهاي گوناگون پالايشگاه فاضلاب به ويژه در استخر هاي هوادهي و ته نشيني و نيز براي تعيين مقدار لجن برگشتي و كلر مصرفي آگاهي بر مقدار فاضلاب ضروري است . براي اندازه گيري مقدار فاضلاب در كانالهاي رو باز از مجراهاي تنگ گذر استفاده مي شود . تنگ نمودن مجراي كانال به سه صورت ممكن است انجام گيرد : باريك نمودن پهناي كانال ، بالا آوردن كف آن و بالأخره تركيبي از هر دو حالت نامبرده . علاوه بر دسته بندي نامبرده و بسته به شيبي كه براي كانال انتخاب مي شود ممكن است عبور فاضلاب از مجرا همراه با تغيير نوع جريان باشد و يا نه يعني جريان پس از گذشتن از گلوگاه مجرا به حالت سيلابي گردد و عدد فرود بزرگتر از يك گردد و يا اينكه تغييري در نوع جريان رخ ندهد . كه انواع مجراهاي تنگ گذر به صورت زير مي باشد :

1- كانال وانتوري       2- پارشال فلوم         3- استادينگ – وايو – فلوم

 

5        - استخر هاي ته نشيني نخستين :

استخر هاي ته نشيني بيشترين قسمت تصفيه مكانيكي را در يك تصفيه خانه فاضلاب بر عهده داشته و در بازده تمام تصفيه خانه نيز تأثير چشم گيري دارند.

بسته به مدت زمان توقف فاضلاب در استخر هاي ته نشيني نخستين كه غالباً بين 20 دقيقه تا 2 ساعت انتخاب مي شود مقدار 40 تا 73 درصد مواد معلق فاضلاب از آن گرفته مي شود .

استخر هاي ته نشيني نخستين را بنابر شكل ساختماني و كار آنها به استخر هاي مستطيل ، استخرهاي دايرهاي و هر يك نيز با لجنروب مكانيكي و يا بدون لجنروب و بالأخره استخرهاي ته نشيني با كمك مواد منعقد كننده دسته بندي مي كنند .

 

 

5-1 استخر هاي ته نشيني مستطيل :

استخرهاي مانند شكل شماره (5) در مقايسه با استخر هاي دايره اي شكل داراي برتري هايي هستند :

الف) زمين كمتري نياز دارند .

ب) با پيش بيني ديوارهاي مشترك بين دو استخر مجاور هم مي توان از هزينه ساختماني آن كاست.

ج) خالي كردن لجن و لوله كشي مربوط به آن آسانتر است .

د) راه تغذيه استخر كوتاهتر است .

 

ه) ايمني استخر در برابر مشكلات ناشي از گرفتگي مجراهاي ورود و خروج كمتر است . روش لجنروبي استخرها يا به صورت دائمي و به كمك تسمه و يا به كمك پاروي متحرك و به صورت متناوب  انجام مي گيرد .

5-2  استخر هاي ته نشيني دايرهاي شكل :

 

در استخر هاي دايره اي فاضلاب نخست وارد استوانه مياني استخر شده و از راه سوراخ هاي جانبي به قطر 15  تا 25 سانتيمتر به قسمت ته نشيني وارد مي شود. سرعت جريان فاضلاب نبايد از 5/0 متر در ثانيه بيشتر گردد. قطر اين استوانه 10 تا 20 درصد قطر دروني استخر ته نشيني انتخاب مي گردد.

 

نسبت عمق استخر در پاي ديوار آن به قطر استخر 10/1 تا 20/1 انتخاب مي گردد. سر        ريزهاي خروجي در استخرهاي دايره اي  در محيط آن كار گذاشته        مي شود. ديواره كفابگير بايد 20 تا 30 سانتيمتر درون فاضلاب و در سمت بالا نيز حداقل 10 سانتيمتر روي سطح فاضلاب ادامه داشته باشد . حداكثر سرعت خطي لجنروب مكانيكي 5/2 تا 4 سانتيمتر در ثانيه مي باشد.

 

5-3 استخر هاي ته نشيني بدون لجنروب مكانيكي :

هدف از ساختن چنين استخر هايي اين است كه مواد ته نشين شده در كف استخر با كمك شيب زياد آن خود به خود با نيروي ثقل به حوضچه جمع آوري لجن هدايت گردد. لذا شيب اين استخرها مانند شكل شماره (7) در نوع دايره اي 45 درجه و در نوع چهار گوش 60 درجه انتخاب ميگردد. عيب اصلي اين گونه استخرها نياز به عمق زياد است و به ويژه در محل هايي كه سطح آب زير زميني بالاست استفاده از آنها با مشكلات اجرائي فراواني روبرو مي شود.

 

بار سطحي در اين استخرها 8/28 متر مكعب در هر ساعت بر هر متر مربع از سطح استخر و مدت زمان توقف فاضلاب در اين استخر ها 2 تا 3 ساعت در نظر گرفته مي شود . در حالتي كه استخر چهار گوش اختيار شود هر ضلع آن 5 تا 9 متر انتخاب مي گردد.

                                                        شكل شماره (7)

حجم قسمت جمع آوري لجن در اين استخرها در قسمت هرمي شكل بوده و حدود 30 درصد كل حجم استخر را در بر مي گيرد . غلظت لجن بدست آمده از اين استخرها حدود 3 تا 4 درصد  مي باشد.

 

5-4 استخرهاي ته نشيني با كمك مواد منعقد كننده :

در اين استخرها از مواد شيميائي منعقد كننده براي تشديد و تكميل فرايند ته نشيني استفاده    مي شود . مواد شيميائي كه براي اين منظور استفاده مي شود عبارتند از كلرورفريك به مقدار 20 تا 30 گرم براي هر متر مكعب فاضلاب و سولفات فريك به مقدار 40 تا 50 گرم براي هر متر مكعب فاضلاب و انواع پلي الكتروليتها كه مقدار مصرف آنها بسته به نوعشان متفاوت است .

حجم لجن بدست آمده در استخر هاي ته نشيني با اين روش حدود 2 تا 3 برابر لجني است كه در روش بدون استفاده از مواد شيميائي بدست مي آيد.

 

6        – يكانهاي تصفيه زيستي :

در تصفيه خانه هائي كه تنها تصفيه مكانيكي ، جوابگوي ظوابط خواسته شده براي آلودگي فاضلاب خروجي نباشد لازم مي گردد كه علاوه بر تصفيه نامبرده از تصفيه زيستي نيز براي رسيدن به هدف استفاده شود ، لذا تصفيه زيستي را برخي تصفيه ثانويه نيز مي نامند.

هدف از تصفيه زيستي با روش هوازي در تصفيه خانه هاي فاضلاب شهري اجراي همان فرايندي است كه در طبيعت به صورت خود بخودي نيز انجام مي گيرد . تنها تفاوت موجود در اين است كه در اين يكانها كوشش مي شود با بهبود دادن محيط زيست باكتري هاي هوازي فعاليت آنها را تشديد نمايند تا مدت زمان تصفيه را كوتاه و محل لازم براي تاسيسات را كوچك سازند. در اينجا ما به شرح و توضيح صافي هاي چكنده و استخر هاي هوادهي مي پردازيم كه جزء يكانهاي تصفيه زيستي مي باشند.

 

6-1 صافي هاي چكنده :

صافي هاي چكنده از استوانه هاي بتني يا فلزي تشكيل شده كه درون آنها را با قلوه سنگ هائي پر كرده و فاضلاب را بر روي آنها پخش مي كنند. در اثر وجود خلل و فرج بين قلوه سنگ ها و نيز اختلاف درجه گرما ، جريان هوا درون سنگ ها برقرار شده و موجب رسيدن اكسيژن به باكتري هاي موجود در فاضلاب مي شود . باكتري هاي هوازي بصورت لايه ژلاتيني شكل بر روي قلوه سنگ ها جمع شده ، تكثير مثل پيدا كرده و مواد آلي موجود در فاضلاب را براي ادامه زندگي خود تغذيه كرده و موجب اكسيداسيون و پايدار شدن آنها مي شوند.

براي افزايش ميزان بارگذاري حجمي صافي ها قسمتي از فاضلاب ته نشين شده در استخر ته نشيني نهائي را دوباره همراه فاضلاب خام روي صافي هاي چكنده پخش مي كنند. نسبت فاضلاب برگشتي به كل فاضلاب خام مي تواند بين 50 تا 300 انتخاب گردد .

صافي هاي چكنده انواع مختلفي دارند كه ميتوان از آنها صافي هاي چكنده كم بار ، صافي هاي چكنده پر بار ، صافي هاي چكنده با مواد پلاستيكي و صافي هاي چكنده گردان را نام برد.

 

6-2 استخرهاي هوادهي يا روش استفاده از لجن فعال :

در اين روش فاضلاب را وارد استخرهائي نموده و به طور مصنوعي هوا را در مجاورت آن قرار داده تا اكسيژن آن بصورت محلول در فاضلاب در آمده موجب زندگي و تكثير مثل باكتري ها گردد.فاضلاب پس از دريافت اكسيژن در استخرهاي هوادهي و كاهش BOD آن وارد استخرهاي     ته نشيني شده ، ذرات معلق كه روي آنها باكتري هاي هوازي قرار گرفته اند با هم لخته هائي را تشكيل داده و به نام لجن فعال در استخر ته نشيني نهائي ته نشين مي شوند. براي افزايش بازده استخرهاي هوادهي قسمتي از اين لجن فعال و ته نشين شده را دوباره همراه فاضلاب خام وارد استخر هوادهي مي سازند و لذا اين روش به نام روش لجن فعال نيز ناميده مي شود .

در كشور هاي انگليسي زبان هوادهي را از نظر انواع بارگذاري روي استخر به صورت زير تقسيم بندي مي كنند :

1- روش هوادهي گسترده    2- روش متعارفي هوادهي   3- روش هوادهي تدريجي   

4-هوادهي چند مرحله اي    5-روش هوادهي مكرر          6-روش هوادهي به لجن برگشتي

 

6-                 استخرهاي ته نشيني نهائي :

استخر هاي ته نشيني نهائي پس از تأسيسات تصفيه ي زيستي ساخته مي شود و هدف از ساختمان آن ته نشين نمودن مواد بسيار ريزي است كه در فاضلاب به صورت معلق وجود دارند لذا بر خلاف استخرهاي ته نشيني نخستين وجود اين استخرها هميشه ضروري است.در طراحي استخر ته نشيني نهائي علاوه بر سرعت سقوط ذرات ، انديس حجمي لجن ، مقدار لجن برگشتي ، غلظت فاضلاب نسبت به مواد جامد و نوع بارگذاري در تأسيسات تصفيه زيستي بايد مورد توجه قرار گيرند.

 

منبع : سايت علمی و پژوهشي آسمان--صفحه اینستاگرام ما را دنبال کنید
اين مطلب در تاريخ: شنبه 09 اسفند 1393 ساعت: 23:37 منتشر شده است
برچسب ها : تحقیق درباره تصفيه مصنوعي فاضلاب,تصفيه مصنوعي فاضلاب,دسته بندی آشغال گیرها,

 

بهینه سازی فعالیت میکروارگانیسمها در تصفیه  آب و فاضلاب

نگاه کلی

فاضلاب یاپالایشگاه نفتدارای زیادی روغن و چربی بهصورت ذرات معلق ،هیدروکربن‌هایسبک و سنگین ،فنل و مواد آلی حل شده دیگراست که اگر بدونتصفیهدر محیط تخلیه شود، خطر آلودگیمحیطزیست را در پی خواهد داشت. برای تصفیه این فاضلابها ، ابتدا از یک بخش جداکننده روغن و به دنبال آن ، از یک فرایند تصفیه بیولوژیکی برای حذف کامل مواد آلیباقیمانده ، استفاده می‌کنند که شامل دو بخش است:
مخزن هوادهی:که در این مخزن ، فاضلاب ورودی با هوا و توده‌ای ازمیکروارگانیسم‌های هوازی برای مدتی که می‌تواند از 4 تا بیش از 24 ساعت متغیر باشد،در تماس قرار می‌گیرد. عمل هوادهی برای تامین اکسیژن کافی مورد نیاز فعالیت تودهمیکروبی (لجن فعال) توسط هم‌زن دائم انجام می‌گیرد.

1.     مخزن ته نشینی:که مایع و ذرات جامد لجن فعال را از هم جدا می‌کند.

عوامل بازدارنده

اصولا هر عاملی که حالت سمی برای میکروارگانیسم‌ها داشتهباشد یا به هر دلیل عملکرد آنها را دچار توقف نماید، «عامل بازدارنده»نامدارد. مسمومیتباکتریها ممکن است بدلیل یکی از عوامل زیر باشد:
وجود مواد آلی نظیر فنل ، فورفورال ، هیدروکربنها ، H₂S وموادآروماتیک

·         حضور ترکیبات فلزات سنگین مثل یونهایسرب ،نیکل وکروم.

·         غلظت خیلی زیاد مواد معدنی محلول
بعضی از این مواد خاصیت تسریع کنندگیروی عملکرد لجن فعال دارند و بازدهی آن را بالا می‌برند. در نتیجه سرعت تصفیهفاضلاب ، افزایش یافته ، زمان ماند فاضلاب در حوضچه هوادهی کاهش می‌یابد.

مواد و روشها

ابتدا برای مطالعه اثر عامل بازدارنده فنل ، آزمایشها بهترتیب زیر صورت گرفت:
در شش ارلن ، هر کدام 100 میلی‌لیتر از لجن فعال گرفته شده از تصفیه‌خانهپالایشگاه و 150ml از فاضلاب ورودی به سیستم بیولوژیکی همان تصفیه‌خانه ، ریخته شد. به ارلن‌ها به‌ترتیب 0 ، 10 ، 20 ، 50 ، 100 ، 200 پی‌پی‌ام (ppm) فنل اضافه کردند و عمل هوادهیتوسط همزدن در شٍیکر (shaker) با 270 دور در دقیقه به مدت 6.5 ساعت انجام شد و دمایآزمایشگاه در حدود 18 تا 20 درجه سانتی‌گراد بود. سپس فاضلاب به مدت 19 ساعت درحالت سکون باقی ماند و پس از ته‌نشینی میزان COD و کدورت طبق روشهای استانداردتعیین گردید. مقدار COD فاضلاب همراه با غلظت مشخص فنل ، قبل و بعد از تصفیه ،اندازه‌گیری و با هم مقایسه گردید.

·         در قسمت دوم ، اثرگلیسیرین، به‌عنوان یک ماده تسریع کننده ،مورد آزمایش قرار گرفت. در شش ارلن 100 میلی‌لیتر از لجن فعال و 150 میلی‌لیتر ازفاضلاب ورودی به سیستم هوازی بیولوژیکی ریخته شد و به هر ارلن ، مقدار مشخص بین 0تا 400 ppm گلیسیرین اضافه گردید و عمل هوازدهی توسط شِیکر در مدت زمان 48 ساعت ،در دمای 18 تا 20 درجه سانتی‌گراد انجام گرفت. سپس عمل ته‌نشینی به مدت 2 ساعت صورتگرفت و مقادیر COD بعد از تصفیه و کدورتها اندازه‌گیری شد. COD فاضلاب اولیه همراهمقادیر متفاوت گلیسیرین نیز قبلا اندازه‌گیری شده بود. بنابراین اعداد بدست آمده درمورد COD قبل از تصفیه ، با COD بعد از تصفیه مربوط به غلظت مشخص گلیسیرین با هممورد ارزیابی قرار گرفتند.

·         در سری سوم آزمایشها ، اثر یک عامل تسریع کننده ، یعنیمالتوز، روی عملکرد سیستم لجن فعال ارزیابیشد. آزمایش مطابق روش انجام شده برای گلیسیرین و فنل انجام شد. غلظتهای متفاوت ازمالتوز بین 0 تا 400 ppm بکار رفت. شرایط شامل دمای 18 تا 20 درجه سانتی‌گراد وزمان هوادهی 48 ساعت و دور شِیکر 225 دور و زمان ته‌نشینی 2 ساعت بود، در انتهامقادیر COD و کدورت بعد از تصفیه اندازه‌گیری شد و با مقادیر COD فاضلاب اولیههمراه با غلظت مشخص مالتوز مقایسه گردید.

 

 

نتایج و بحث

با افزایش غلظت فنل از 0 تا 100 ppm ، مقدار حذف COD افزایشمی‌یابد. این افزایش از 40% به 59% است، ولی از این غلظت به بعد ، میزان حذف COD کاهش می‌یابد، بطوری‌که در 200ppm به 46% می‌رسد. این مطلب نشان می‌دهد که باافزایش غلظت فنل تا 100ppm یا به عبارتی افزایش COD اولیه درصد حذف توسطمیکروارگانیسم‌ها بالا می‌رود، اما در غلظتهای بالاتر بدلیل تاثیر سمیّت فنل رویفعالیت توده میکروبی ، درصد حذف COD کاهش می‌یابد. این نتایج ، نشانگر این است کهفاضلابهای آلوده به فنل تا غلظت 100ppm در زمانهای کوتاه ماند ، تغییر زیادی رویروند تصفیه بیولوژیکی ایجاد نمی‌کنند، ولی از این غلظت بیشتر درصد حذف COD کممی‌شود.
با افزایش غلظت فنل از 20ppm ، کدورت فاضلاب تصفیه شده به‌شدتافزایش می‌یابد. علت این امر این است که افزایش غلظت فنل باعث جلوگیری از عملانعقاد و لخته‌سازی ذرات معلق و میکروارگانیسم‌ها شده است و ذرات معلق همراه بافاضلاب تصفیه شده خارج می‌شوند و کدورت را افزایش می‌دهند. اثر کدورت از غلظت 50ppm به بالا تقریبا ثابت می‌ماند.
با افزایش غلظت 100 تا 200 ppm گلیسرین ، COD فاضلاب تصفیه شده حدود 12% افزایش می‌یابد، اما درصد حذف COD نیز به شدت افزایشمی‌یابد، بطوریکه درصد حذف COD از 57% در غلظت صفر به 79% در غلظت 200ppm می‌رسد کهنشانگر افزایش راندمان حذف COD با افزایش مقدار بار آلودگی است.
کدورتفاضلاب خروجی از غلظت 0 تا 400 ppmگلیسرین ، پیوسته در حال کاهش است، بطوری که درغلظت 200ppm به حدود 0.32NTU می‌رسد که در مقایسه با غلظت صفر که دارای 0.75NTU می‌باشد، حدود 50% کاهش نشان می‌دهد. جالب آنکه در همین زمان کدورت آب لوله کشی (آبچاه) 0.6NTV و کدورتآب مقطر 0.2NTU بدست آمده که نشان می‌دهد کدورت آب فاضلاب تصفیه شده ، کمتر از ذرات معلق آبچاه می‌باشد. بنابراین اضافه کردن گلیسرین به فاضلاب باعث حذف مواد جامد معلقگردیده است.
با افزایش غلظت مالتوز درصد حذف COD تا غلظت 200ppm پیوستهافزایش می‌یابد. با وجودیکه بدلیل افزوده شدن مالتوز به فاضلاب اولیه ، COD فاضلاببالا می‌رود، لیکن COD فاضلاب تصفیه شده تا غلظت 200ppm یک مقدار ثابت است و درصدحذف COD از 48.7% به 74% در 200ppm افزایش می‌یابد.
بیشترین کاهش کدورت درغلظت 20ppm اتفاق می‌افتد، اما بطور کلی تا غلظت 200ppm کدورت نسبت به مقدار کدورتدر غلظت عنصر کاهش چشمگیری دارد. بنابراین می‌توان با توجه به درصد حذف COD درغلظتهای متفاوت حدود 0 تا 100 ppm و به ویژه 20ppm را«غلظت بهینه»برایاضافه کردن مالتوز به فاضلاب اولیه دانست.

بهینه سازی میکروارگانیسم‌ها در تصفیه بیولوژیکی فاضلابهایصنعتی

نگاه کلی

فاضلابپالایشگاه نفتدارای مقدار زیادیروغن وچربی به‌صورت ذرات معلق،هیدروکربنهایسبک و سنگین ،فنل و مواد آلی حل شده دیگراست که اگر بدون تصفیه به محیط تخلیه شود، خطرآلودگیمحیط زیست را در پی خواهد داشت. برای تصفیه این فاضلابها ابتدا از یک بخش جداکنندهروغن وچربی و به دنبال آن ،یک فرایند تصفیه بیولوژیکی برای حذف کامل مواد آلی باقیمانده استفاده می‌کنند کهشامل دو بخش زیر است.

مخزن هوا دهی

در این مخزن ، فاضلاب ورودی با هوا و توده‌ای ازمیکروارگانیسم‌های هوازی برای مدتی که می‌تواند از 4 تا بش از 24 ساعت متغیر باشد،در تماس قرار می‌گیرند. عمل هوادهی برای تامیناکسیژن کافی ، مورد نیاز فعالیت توده میکروبی ( لجن فعال ) توسط همزن دائم انجام می‌گیرد.

مخزن ته نشینی

مخزن ته نشینیمایع و ذرات جامد ، لجنفعال را از هم جدا می‌کند.

عوامل بازدارنده

اصولا هر عاملی که حالت سمی برای میکرو ارگانیسم‌ها داشتهباشد یا به هر دلیلی عملکرد آنها را دچار توقف نماید، عامل بازدارنده نام دارد. مسمومیتباکتریها ممکن است به دلیل یکی از عوامل زیر باشد:
وجود مواد آلی نظیرفنل ، فورفورال ،هیدروکربنها ، H₂S و مواد آروماتیک.

• حضور ترکیبات فلزات سنگین مثل Cr⁺³ ، Ni⁺² و یا pb⁺²
• غلظت خیلی زیاد مواد معدنی محلول.

بعضی از این مواد خاصیتتسریع کنندگی روی عملکرد لجن فعال داشته و بازدهی آن را بالا می‌برند. در نتیجهسرعت تصفیه فاضلاب افزایش یافته ، زمان ماندن فاضلاب در حوضچه هوادهی کاهش می‌یابد.

مواد و روشها

ابتدا برای مطالعه اثر عامل بازدارنده فنل ، آزمایشها بهترتیب زیر صورت گرفت:
در شش ارلن ، هر کدام 100 میلی لیتر از لجن فعال گرفتهشده از تصفیه خانه پالایشگاه و 150 میلی‌لیتر فاضلاب ورودی به سیستم بیولوژیکی همانتصفیه خانه ریخته ، به ارلن‌ها به ترتیب 200 , 100 , 50 , 20 , 10 , 0 پی‌پی‌ام (ppm) فنل اضافه می‌کنند و عمل هوا دهی توسط همزدن در شِیکِر با 270 دور در دقیقهبه مدت 6.5 ساعت انجام می‌شود و دمای آزمایشگاه در حدود 18-20 درجه سانتی‌گراد است. سپس فاضلاب به مدت 19 ساعت در حالت سکون باقی می‌ماند و پس از ته نشینی میزان CoD فاضلاب همراه با غلظت مشخص فنل ، قبل و بعد از تصفیه اندازه گیری و با هم مقایسهمی‌گردد.

در قسمت دوم ، اثرگلیسیرینبه‌عنوان یک ماده تسریع کننده موردآزمایش قرار می‌گیرد. در شش ارلن 100 میلی‌لیتری از لجن فعال و 150 میلی‌لیتر ازفاضلاب ورودی به سیستم هوازی بیولوژیکی ریخته شده ، به هر ارلن مقدار مشخص بین 0الی 400PPM گلیسیرین اضافه می‌گردد و عمل هوادهی توسط شِیکِر درمدت زمان 48 ساعت دردمای 18-20سانتی گراد انجام می‌گیرد. پس عمل ته نشینی به مدت 2 ساعت صورت می‌گیرد ومقادیر CoD بعد از تصفیه و کدورتها اندازه گیری می‌شود. CoD فاضلاب اولیه همراهمقادیر متفاوت گلیسیرین نیز قبلا اندازه گیری می‌شود. بنابراین اعداد بدست آمده درمورد CoD قبل از تصفیه با CoD بعد از تصفیه مربوط بهغلظتمشخص گلیسیرین باهم مورد ارزیابی قرارمی‌گیرند.
در سری سوم آزمایشها ، اثر یک عامل تسریع کننده یعنیمالتوز روی عملکرد سیستم لجن فعال ارزیابی می‌گردد. آزمایش مطابق روش انجام شده برایگلیسیرین وفنل انجام می‌گردد. غلظتهایمتفاوت از مالتوز بین 0 الی 400 PPM بکار می‌رود. شرایطی شامل دمای 18-20 درجهسانتی گراد و زمان هوادهی 48 ساعت و دور شیکر 225 دور و زمان ته نشینی دو ساعت درانتها مقادیر CoD و کدورت بعد از تصفیه اندازه گیری شده با مقادیر CoD فاضلاب اولیههمراه با غلظت مشخص مالتوز مقایسه می‌گردد.

تصفیه آب در داخل زمین

دید کلی

آب که بر زمین می‌ریزد و در آن نفوذ می‌کند، از طرفی با تولیدنیترات در فرایندهای زیست شناختی و از طرف دیگر بدلیل صاف شدت طبیعی در اثر دخالتپدیده‌های فیزیکی و مکانیکی در داخل زمین مورد تصفیه قرار می‌گیرد.

تولید نیترات

مواد آلی که بوسیله آب حمل می‌شوند، بتدریج که در زمین نفوذمی‌کنند، در اثرکاهشو اکسایش پی در پی متلاشی می‌شوند. مجموع پدیده‌هایی که طی آنها مواد آلی اولیهبه نیترات‌های حل پذیر و مستقیما قابل جذب برای گیاه تبدیل می‌شوند، تولید نیتراتاست. نقش تفکیکمولکول آلبومینوئیدمربوط به میکروب‌های هوازی و ناهوازی‌ ای است که در خاک ، زندگیو در اولین مرحله این مولکول را به سوی تبدیل به نمکهای آمونیاکی هدایتمی‌کنند.
سپس تحت تاثیر باکتری‌های ویژه ، این نمکها ابتدا به نیتریت و بعدبه نیترات تبدیل می‌شوند. بنابراین ، نیتروژن به شکل نیترات بوسیله گیاهان جذبمی‌شود. گیاهان نیز مانند فرایند تولید نیترات به شرایطی ماننددما ، رطوبت و اکسایش نیازدارند، اما حضورآهک نیز بسیار مهم است. بهاین دلیل است که توانایی تولید نیترات در سازنده‌های رخنه‌دار و سنگ آهک زیاد است،در حالی‌که در زمینهای سیلیسی و از لحاظ آهک ، فقیر این توانایی اندکاست.
بطور خلاصه ، تولید نیترات عبارت است از نقطه پایان تبدیل محیط آبی بهمحیط معدنی شده ای که در آن ، میکروبهایی که احتمالا از ابتدا در ماده آلی گفته شدهوجود داشته اند، دیگر چندان زنده نمانند. به‌علاوه ، این میکروبها با گونه‌هایدیگری که با محیط کاملا سازش یافته‌اند، رقابت حیاتی پیدا می‌کنند و در این مبارزهبیشتر گونه‌های بیماری‌زا از بین می‌روند.

صاف شدن طبیعی

از طریق صاف شدن طبیعی ، میکروبهایی که بوسیله مواد آلی حملمی‌شوند، بدلیلی مکانیکی که نتیجه در هم بر هم بودن دانه‌های تشکیل دهنده سازندتراواست، متوقف می‌شوند. مبنای این فرایند تصفیه ، پدیده جذب سطحی است. منظور ازپدیده جذب سطحی ، خاصیت بعضی اجسام جامد است که می‌توانند اجسام محلول ،معلق یاکلوئیدی را در سطح خود نگهدارند. پدیده جذب سطحی ، پدیده ای کاملا فیزیکی دارای ماهیتالکتروستاتیکاست.
از طرفی ، چون در خاکهای ماسه‌ای ، این دیواره جذبکننده از سطح گسترده دانه‌های ماسه تشکیل می‌شود، فوق العاده وسیع است. بنابراین ،تصفیه در مسافت که متغیری تابع قطر و نظم دانه‌ها و نیز نحوه آرایش درونی لایه است،انجام می‌شود.
یادآور می‌شویم که صاف شدن طبیعی در زمینهایی که نمونه بزرگآنها تراواست، نیز بر اساس پدیده جذب سطحی امکان‌پذیر است، مشروط بر اینکه رخنه‌هایسنگهای تشکیل دهنده این زمینها بسیار باریک باشند یا رخنه‌های پهن آنها با مواد ریزپر شده باشند. در این زمینها ، مدت تماس با جداره‌ها نقش عمده ای دارد. بنابراین ،عمل صاف شدن آبهایی که از گل سفید یا سنگ آهک سرچشمه می‌گیرند، در صورتی خوب انجاممی‌شود که آب در آنها به آرامی حرکتند.
همچنین اگر رگه آبدار دارای زمینهایپوششی با ضخامت کافی باشد، اطمینان بیشتر خواهد بود.

سرعت گردش آب در زمین

بعلت متغیر بودن سرعت گردش آب در زمین ، فقط ارقامتقریبی می‌توان ذکر کرد. سرعت نفوذ در زمینهای رخنه‌دار در سنگ آهکها 40m و دردیگران 10km در 24 ساعت اندازه‌گیری شده است.
"دینر" (Diener) اطلاعات زیر را برای آبرفتهای منطقهوال دولوارارائه داده است:
نزدیک تپه در حوالی منطقه دخول آبهای سطحی:بطور متوسط ، 0,04 متر درساعت یا یک متر در 24 ساعت.

·         نزدیک رود:بطور متوسط 0,2 متر یا 5 متر در 24ساعت.

در جریان پمپاژها ، سرعت زیاد می‌شود و بین 5 متر تا 20 متردر 24 ساعت تغییر می‌کند. در آبرفتهای ریزتر ، سرعت کمتر است. در فرانکفورت ،سرعتهایی در حدود 0,02 متر در ساعت یا 0,5 متر در 24 ساعت دیده شده است.

تصفیه آبهای سطحی

دید کلی

آب رودخانه‌ها را نیز نمی‌توان نظیر آب سدهای مخزنی یا دریاچه‌هامستقیما برای مصرف عموم بکار برد. در این مقاله به بررسی روشهای صحیحی قابل شربکردن چنین آبهایی نیز می‌پردازیم. برای استفاده از هر آب سطحی لازم است قبل ازبرداشت ، مطالعه دقیقی در مواقع مختالف سال روی آن انجام گیرد. ترکیب آب بویژه ازلحاظ تیرگی ، قدرت رسوبگذاری و درجههیدروتیمتری،PH،مقدارماده آلیومقدار اشریشیاکولیباید بدقت مورد بررسی قرارگیرد.
این مطالعات باید روی ریزابه‌های بالا دست که رودخانه ، سد یا دریاچهاز آن تغذیه می‌کنند، نیز انجام شود. مطالعه باید حداقل در یک دوره اقلیمی کامل وهمچنین برای سالهای زیاد انجام شود. این مشاهدات برای تعیین صحیح روش تصفیه‌ای کهباید انجام شود، لازم است. در آخر ، این مطالعات باید با بررسی دبی‌ها ، ارتفاعهایحداکثر آب رودخانه در مواقع طغیان ، طبیعت مناطق بهره برداری صنعتی بالا دست و خطرآلودگی از پسابهای صنعتی در داخل رودخانه و غیره تکمیل شود. آلودگی‌های آبادی‌ها وصنایع ساحلی با فاصله 10 کیلومتری بالا دست آبگیر مورد بررسی قرار خواهد گرفت. مسائلی که در زلال کردن آبها مطرح می‌شود، در این مقاله بررسی می‌شوند.

ترکیب فیزیکی آب خام

ترکیب فیزیکی آب بر حسب جنس زمین‌هایی که از آنهاعبور می‌کند و فصلهای سال ، متغیر است. املاح آبی که از مناطق گرانیتی یا شیستیسرچشمه می‌گیرد، از املاح آبی که از مناطق سنگ آهک عبور می‌کند، کمتر است. طغیان ،موجب افزایش تیرگی آب می‌شود. گاهی پلانکتون‌ها واردآْبمی‌شوند و ترکیب آن را کاملا تغییرمی‌دهند. اجسام موجود در آب را می‌توان به‌صورت زیر طبقه‌بندی کرد:
اجسام محلول

·         اجسام کلوئیدی

·         اجسام معلق

هدف تصفیه

در تصفیه یک آب خام ، دو هدف دنبال می‌شود:
زلال کردن آب

·         خالص کردن آب از باکتری و آلوده کننده‌های ریز

در عمل زلالکردن ، سعی بر این است که ذراتکلوئیدی ومعلق از اّن حذف شود. برای این کار ، آب خاک پس از تصفیه مناسب از یک توده صاف کنندهعبور داده می‌شود. به منظور خالص کردن آب از لحاظ باکتریولوژی ، آب بوسیله اکسیدکننده هایی نظیرکلر واوزون به کمکدستگاههایی ،سترون می‌شود. در آخر ، برای حذف آلوده کننده‌های ریز که در گروه اجسام محلول قرارمی‌گیرند، تصفیه ای به نامتلطیفیاگواراکردنانجام می‌شود. در نتیجه ، تصفیه ، شامل مراحل زیر است:

·         زلال کردن

·         سترون کردن

·         تلطیف یا گوارا کردن در آخر

مشکلات نگهداری بعضی ذرات: انعقاد ، هماوری

پس از عبور آب از توده شنی ،مواد معلق آن براحتی متوقف می‌شوند. اما در مورد ذرات کلوئیدی چنین نیست. با اینحال ، اگر آبی که با ضخامت معین در بالای توده شنی پخش شده است، با سرعت کم از شنعبور کند، تحت تاثیر دیاستازهایی که میکروارگانیسم‌ها تشریح می‌کنند، یک انعقادزیستی در سطح شن انجام می‌شود و به این ترتیب ، ذرات کلوئیدی با جذب سطحی متوقفمی‌شوند.
این پدیده با تشکیل پوسته ای به نامغشای زیستیدر اطرافدانه‌های شن مشخص می‌شود. ولی به محض اینکه سرعت عبور آب از میزان معینی تجاوز کند،عمل زیست شناختی به صفر می‌رسد و لازم است برای حذف مواد کلوئیدی ، آب ، تحت عملیاتآماده‌سازی مقدماتی قرار گیرد. این عمیات ، شامل وارد کردن یک عامل شیمیایی به ناممنعقد کنندهدر آب است.
در نتیجه آزاد کردن یونهای فلزی دارای بارالکتریکی مثبت ، حالت کلوئیدی از بین می‌رود. در حقیقت ، بار الکتریکی در حالتکلوئیدی منفی است. با وارد کردن منعقد کننده ، این بار خنثی و رسوب ته‌نشین شوندهای تشکیل می‌شود. این عمل ، تقریبا فوری انجام می‌شود و از علایم آن ، شکیلفولکولهای بسیار ریز است که ذرات کلوئیدی آزاد شده و اجسام معلق در آب را با عملجذب سطحی در سطح خود جمع می‌کنند.
با انعقاد ، رنگ آب که ناشی از مواد آلی ،محلولیکلوئیدی است و همچنینی تعداد زیادی از آلوده کننده‌ها از بین می‌روند. اتصالاین فولیکول‌ها به یکدیگر و تشکیل تلهای بزرگتری که به علت حجم و چگالی خود به‌سرعتسقوط می‌کنند، عملیات را کامل می‌کنند. به تلهای تشکیل شده ،فلوکگفتهمی‌شود. تشکیل فلوک برخلاف تشکیل فلکول‌ها به‌آرامی انجام می‌شود و حدود 20 تا 40دقیقه طول می‌کشد. این عمل ،هماوردینامیده می‌شود.

 

مشکلات ویژه ناشی از پلانکتونها

آبهای سطحی ، محل مناسبی برای انواعارگانیسم‌های شناور و بسیار کوچکی است کهپلانکتوننامیده می‌شوند. نمایندگان انواع گروههای جانوری و گیاهی در آب سطحی دیده می‌شوند. گروههای جانوریعبارتند از: آنلیدها(کرمهای حلقوی) ، سخت پوستان ، نرم‌تنان ، لاروهایمختلف ، تخمها و غیره (پلانکتون‌های جانوری). گروههای گیاهی ، عبارتند از: جلبک‌ها، دیاتومه‌ها و غیره (پلانکتون‌های گیاهی).
اگر بعضی شرایط محیطی (بویژهدما)در یک جا جمع شود،پلانکتون‌های زیاد تولید می‌شوند که یک یا چند گونه آنها غالبند وبا تکثیر ناگهانی، مشکلات جدی و زیادی در تاسیسات تصفیه بوجود می‌آورند.
دیاتومه‌ها ، بویژهبه‌سرعت یک غشای ژلاتینی روی شن صافی ایجاد و عملا عبور آب را متوقف می‌کنند. باوسایل مکانیکی می‌توان تا حدی قسمت عمده ای از پلانکتون‌های گیاهی را حذف کرد. برایاین کار ، می‌توان از توده صاف کننده که ذرات تشکیل دهنده آن ، درشت‌تر از ماسه ایاست که در صافی‌ها بکار می‌رود (اولین صافی در تاسیسات تصفیه آهسته) و یا ازاَلکلهای بسیاری ریزی کمک گرفت. این وسایل ، برای پلانکتون‌های جانوری کمترموثرند.
وسایل شیمیایی که با توجه به ترکیب شیمیایی آب انتخاب می‌شوند،نتیجه بهتری ارائه می‌دهند. به این ترتیب است کهپیش کلرزنیمربوط به تصفیهذرات ریز ، موجب از بین بردن کامل پلانکتون می‌شود و نابودی جلبکهایی که درحوضچه‌های روباز ظاهر می‌شوند، با استفاده از مس سولفاتی که به منعقد کننده افزودهمی‌شود امکانپذیر است. در هر حال ، دخالت آزمایشگاه برای بررسی این مساله ضروریاست.

مشکلات ناشی از آلوده کننده کوچک

آلوده کننده‌های کوچک ، اجسامی هستند کهمتاسفانه حضور آنها به حالت محلول در آبهای سطحی ، به‌علت ریختن زباله‌هایفعالیتهای مختلف خانگی ، کشاورزی و صنعتی فراوان شده است. این زباله‌ها را جهان نووارد چرخه طبیعی آبها کرده است و بعضی از آنها در دراز مدت برای انسان اثر سمیدارند.
از این آلوده کننده‌ها تمیز کننده ها ،فنل‌ها ،هیدروکربن ، زباله‌های صنایع شیمیایی و دارویی و تمام مشتقات آب کلردار ناشی از صنایعکلر ، حلالهای کلردار ، ساختو استفاده از آفت کشها ، علف کشها ، ساخت موادپلاستیکی ، روغن‌های جلا ،رنگها و غیره را می‌توان نام برد.
به‌علاوه ، گاهی ممکن است کهسترونکردن با کلر ، موجب ایجاد مشتقات آلی کلردار شود. چنین مشتقاتی هنگامی ظاهرمی‌شود که محل برداشت آب خام در رودخانه و در پایین‌دست ایستگاه تصفیه آبهای مستعملکه در آنجا عمل کلرزنی قبل از ریختن زباله‌ها صورت گرفته است، باشد.
طراحبهره بردار ، باید متوجه اهمیت آلوده کننده‌های کوچک باشند و تاسیسات لازم را برایمقابله با این اجسام ، در صورت مشاهده آنها ، در اختیار داشته باشند یا اگر احتمالظهور این آلوده کننده‌های کوچک در آینده وجود دارد، باید زمینه‌های لازم را برایتصفیه تکمیلی پیش‌بینی کند.

تصفیه پساب‌های صنعت آبکاری

نگاه کلی

محلولهایی که در صنعتآبکاری مورد استفاده قرار می‌گیرند با اندک تفاوتی مثل یکزهر خطرناکدر موردموجودات عمل می‌کنند. پساب‌های تولید شده در این کارگاه‌ها معمولاسمیهستند. آنها به قدری زهرآگین اند که تزریقمستقیم آنها داخل فاضلاب‌ها و کانال‌های شهری سبب صدمات جدی می‌شوند. بنابراین هدفاز تصفیه پساب‌ها این است که پساب طوری دور ریخته شود که زندگی حیوانات و یا گیاهانرا تحت تاثیر قرار ندهد و طبیعت حفظ شود بدین منظور باید بعد از استفاده از آب‌ها ،آنها را تصفیه نموده به طوری که تمام احتیاجات صنعتی و انسانی را رفع کند.

احیای کلی پسابها

اگر انجام کار به وجه مطلوب مورد نظر باشد، استفاده ازآب برای آبکشی قطعات به حداقل خود می‌رسد. به موازات صرفه جویی در آب و اقتصادی نمودنآن از هدر رفتن مقدارموادشیمیایی مهم جلوگیری می‌شود و بدین ترتیب مسمومیت زدایی نیز به عمل می‌آید. بهطرق زیر می‌توان مقدار پساب‌ها را در صنعت پوشش‌کاری کاهش داد:

• طولانی نمودن دوره سیکل
• استفاده از حمامهای آبکشی ساکن ، لوله کشی مدار بسته (پمپاژ آب در مدار بسته) واستفاده از آبکشی به طور آبشاری.
• استفاده از مونتاژهای صحیح
• استفاده از مواد ترکننده

روش های سم زدایی

سم زدایی به روش ناپیوسته (ایستا)

در این روش از طریق انبارکردن ، پساب‌ها مدت زمان کوتاهی (یک روز یا یک هفته)در منابع جمع می‌شود و در این توقفگاه ، عملیات سم زدایی انجام می‌گیرد. این روشبرای پساب‌هایی با مقادیر کوچک، روش کاملا مناسبی است و برای سم زدایی پساب‌هایغلیظ و رزین های مبادله کننده یونی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این روش را می‌توانبه صورت خودکار درآورد.

سم زدایی مستقیم

در این روشقطعاتی که از وان عملیات خارج می‌شوند ابتدا در حمام آبکشی ثابت (آبکشی- جمع آوری)وارد شده، سپس وارد یک وان حاوی محلول رفع سمیت می‌شوند. محاسن اصلی این روش سمزدایی حتی در مورد کمپلکس های سیانیدی می‌باشد که به سختی منهدم می‌شوند. زیرا زمانانجام واکنش عملا نامحدود است و می‌توان با مقدار زیادی هیپوکلریت که در این روش ازبین نرفته و در فرآیند باقی مانده استفاده نمود.

سم زدایی پیوسته

در این حالتکنترل (آنالیز) به روش الکترومتریک صورت می‌گیرد. تعیین مقدار اسیدیته و قلیایی ،همچنین تعیین مقدار سیانید و اسید کرومیک توسطالکترودهایمخصوص و به کمکپتانسیومتریصورت می‌گیرد. نتایج چنینعملیات اندازه گیری می‌تواند توسط یک سیستم چاپگر به طور پیوسته تعیین و همچنینمراقبت مداوم سم زدایی ، انجام گیرد. مراحل بعدی با استفاده از امپولسیون های برقیکه توسط دستگاههایی که جهت دور اثر مواد به کار گرفته شده اند، می‌باشد. در تماماین حالات قبل از دور ریختن آب ، تمام مراحل به طور اتوماتیک کنترل می‌شوند. درپایان هر مرحله ، در صورتی که محلول مورد نظر طبق استاندارد نباشد توسط آژیر خبرداده شده و جریان آب قطع می‌شود.

مسمومیت زدایی سیانیدها

بینموادسمی، سیانیدها خطرناک ترین آنها می‌باشند. برای از بین بردن و یا حذف آنها عملااز دو روش استفاده می‌شود:

• رسوب دادن آنها به شکل سیانید آهن (کمپلکس قابل حل سخت)
• از بین بردن به طریق اکسیداسیون.

اکسیداسیونتوسطکلر و یا هیپوکلریت(آب ژاول،کلرید آهک) صورت می‌گیرد. شرایط اساسی برای انجام اکسیداسیون مطلوب وجود محیطقلیایی قوی است که نباید pH زیر 9 باشد (ترجیحا باید بین 11-10 یا بیشتر باشد). بااستفاده از اکسید کننده های قوی ، سیانیدها سریعا به سیانات‌ها تبدیل می‌شوند. درصورتی که ماده اکسید کننده زیاد باشد، اکسیداسیون سیانات تا تشکیلاسیدکربنیکو ازت ادامه می‌یابد. با این روشاکسیداسیون کامل سبب مسمومیت زدایی کلی پساب‌ها می‌شود.

مسمومیت زدایی اکسید کروم (VI)

خنثی‌سازی ساده اکسیدکروم (VI) توسط مواد قلیایی کافی نیست، زیرا کرومات‌های قلیایی تشکیل یافته قابل حل در آببوده و مسمومیت کننده هستند، حتی به مقدار اندک نیز (محلول در آب) برای تندرستیخطرناک است بدین علت حتما لازم است که قبلا اکسید کروم (VI) را به اکسید کروم (III) تبدیل و سپس خنثی نمود. از احیا کننده هاییماننددی اکسید گوگرد،سولفیت سدیم،بی سولفیت سدیم،سولفات آهن (II)وکلرید آهن (II)برای احیای کروم (VI) به کروم (III) استفاده می‌شود.
پایان واکنش احیای اسید سولفورو در نتیجه تغییر رنگمحلول از اکسید کروم (VI) از رنگ زرد متمایل به قرمز به رنگ آبی آسمانی- سبز اکسیدکروم (III) تشخیص داده می‌شود. اگر واکنش احیا توسط سولفات آهن صورت گرفته باشد اینتغییررنگ با یک پوشش شدید رنگ زردسولفات آهن (II) که تشکیل می‌یابد، تشخیص داده می‌شود.

خنثی سازی و ترسیب فلزات سنگین

خنثی‌سازی از یک طرف pH را به یک مقداربی‌خطر برای پدیده های بیولوژیک تنظیم می‌کند و از طرف دیگر با خنثی‌سازی ،فلزات سنگینسمی در محلول به نمک های قلیاییو یا هیدروکسیدهایی باقابلیتانحلال کم تشکیل می‌یابند و در نتیجه این مواد از پساب‌ها جدا می‌شوند. سابقاتصور می‌شد که در منطقه pH خنثی ، یعنی pH=7 ، تمام فلزات بدون باقیمانده ته نشینمی‌شوند در حالی که بعدها به این واقعیت پی برده شد که تک‌تک فلزات در یک ناحیهمخصوص pH رسوب می‌نمایند. در pH خنثی آهن (III) ،آلومینیوم وکرومبه طور کلی عملارسوب می‌کنند. مس وروی تا نزدیکی های 5/8=pH ونیکل ،کادمیوم،سرب ونقره در pH های بالای 9 رسوب می‌نمایند. عموما برای رفع این محلولها در این شرایط pH مجاز نیستو باید بعد از فیلتر کردن نسبت به خنثی‌سازی محلول اقدام نمود. خنثی‌سازی پساب‌ها وته نشین نمودن فلزات سنگین توسطنیترات سودوشیره آهکصورت می‌گیرد. برای ترسیب کلی از شیره آهک در صورت وجود همزمانسولفات‌ها،فلوئورهاوفسفات‌هااستفاده می‌شود. واکنش های خنثی‌سازی تقریبابلافاصله صورت می‌گیرد ولی ترسیب هیدروکسیدهای فلزی وقت زیادی طلب می‌کند. در اکثراوقات سریع نمودن عملیات ترسیب و یا سدیمانتاسیون هیدروکسیدها ، با اضافه نمودنمواد راسب کننده (اغلب ذرات آلی کلوییدی) صورت می‌گیرد.

تصفیه لجن ها

بعد از سم زدایی و خنثی‌سازی پساب‌ها، یون های فلز که ابتدادر محلول موجود بودند بعدا به صورت لجن هیدروکسید در پساب‌ها دیده می‌شود. جداسازیاین لجن طبق مقررات دولتی اجباری است زیرا در صورت وارد کردن آن در کاتالیزاسیونممکن است در صورت تغییر احتمالی pH فلزات مربوطه که به صورت رسوب هستند دوباره واردآب شده و سبب مسمومیت شوند. جداسازی لجن ها منحصرا از طریق سدیمانتاسیون (صاف کردن)و سوسپانسیون صورت می‌گیرد.

• سدیمانتاسیون: برای سدیمانتاسیون آبهای حاوی لجن راکد، آنها را وارد یک مخزن بات ابعاد مناسب می‌کنند. هیدروکسیدهایسنگین در ته مخزن ته نشین شده و از سطح مخزن آب روشن گرفته می‌شود ذرات ریز لجن گاهبه گاه توسط پمپاژ در مخزنهای مخصوصی که برای لجن ساخته شده‌اند جمع آوری می‌شوند. بدین ترتیب این آبها 2-1% موادجامد در بردارند و 99-98% بقیه آب می‌باشد. این روش بهترین روش شناخته شده است.
• سوسپانسیون: تصفیه لجن‌های با دانهبندی ریز با گذشت زمان تکنیکی‌تر شده است. فیلتر پرس ها و انواع دیگر فیلترها دراین مورد مطمئن ترند با استفاده از این روش نه تنها لجن ضخیم از لجن های ریز دانهبه دست می‌آید، بلکه می‌توان مستقیما پساب‌ها را تصفیه کرد. این لجن های ضخیمتقریبا 80-50% آب در بردارند و به راحتی قابل حمل می‌باشند. اگر امکان حمل کردن لجنهای ضخیم به یک مرکز جمع آوری زباله و یا کوره ذوب وجود داشته باشد، این بهترین روشبرای حل مساله لجن ها خواهد بود.

مبادله کننده های یونی

یون‌های آلوده کننده ای که درمبادله کننده‌هاجمع می‌شوند، طبیعتاظرفیتشان نامحدود نیست در پایان واکنش ، مبادله به تدریج آهسته می‌شود تا بالاخرهمتوقف می‌گردد. برای احیایمبادله‌کننده ها کاتیونی، آنها را در اسیدهایقوی آبکشی می کنند. یون های فلزی بدین ترتیب وارد اسیدی می شوند وهیدروژنجای آنها را می گیرد. برای احیایمبادله‌کننده های آنیونی،آنها را باسودآبکشی می‌نمایند تا آنیون‌های جمع شدهدر آن جای خود را به یون‌های هیدروکسید بدهند. بدین ترتیب مبادله کننده ها دوبارهقابل استفاده می‌شوند.

منابع :

1-     سایت اطلاع رسانی دانشنامه رشد :

www.daneshnameh.roshd.ir

2-     سایت اطلاع رسانی آفتاب :

www.aftab.ir

3-     سایت اطلاع رسانی تبیان :

www.tebyan.net

منبع : سايت علمی و پژوهشي آسمان--صفحه اینستاگرام ما را دنبال کنید
اين مطلب در تاريخ: شنبه 09 اسفند 1393 ساعت: 23:35 منتشر شده است
برچسب ها : تحقیق درباره فعالیت میکروارگانیسمها در تصفیه آب و فاضلاب,بهینه سازی فعالیت میکروارگانیسمها در تصفیه آب و فاضلاب,بهینه سازی میکروارگانیسم‌ها در تصفیه بیولوژیکی فاضلابهای صنعتی,

 

بازیافتپلاستیک

بازیافتپلاستیکبهنظرمیرسدکهآمریکائیهاعشقهمراهبانفرتینسبتبهپلاستیکداشتند . ماپلاستیکمصنوعیراازتولیداتطبیعیوگیاهیپستترمیدانیمبرایمثالماهمیشهخواهانچرمواقعیهستیمتاپلاستیکمصنوعی . هنوزهمتولیداتپلاستیکیبیشترازگذشتهمصرفمیشوند .

 

زیافتپلاستیکبهنظرمیرسدکهآمریکائیهاعشقهمراهبانفرتینسبتبهپلاستیکداشتند . ماپلاستیکمصنوعیراازتولیداتطبیعیوگیاهیپستترمیدانیمبرایمثالماهمیشهخواهانچرمواقعیهستیمتاپلاستیکمصنوعی . هنوزهمتولیداتپلاستیکیبیشترازگذشتهمصرفمیشوند .
ماغذاهاراباپوششپلاستیکیمیپوشانیموقهوهرادرفنجانپلاستیکیمینوشیم . لباسهاییمیپوشیمکهدرآنالیافنایلونی،پلاستیکیورسونیبکاررفتهاستوحتیاشیاءپلاستیکیراباکارتهایپلاستیکیمیخریم ! ماهزارانپلاستیکدرساعتهایهرروزمصرفمیکنیم .
●پلاستیکچیست؟
پلاستیکیکتولیدبیثباتاستومیتواندانعطافپذیریاسختباشد،شفافویاکدرباشداینمیتواندشبیهانواعطبیعی،چوب،یاابریشمباشد . پلاستیکدرساختناسباببازیودریچههایقلباستفادهمیشود . اگرچهبیشاز۱۰۰۰۰نوعپلاستیکمختلفوجوددارد . مادهاصلیسازندهپلاستیکنفتویاگازطبیعیاست . اینسوختهایفسیلیگاهیاوقاتبادیگرعناصرترکیبمیشوندمثلاکسیژنیاکلروانواعمختلفپلاستیکرامیسازند . پلاستیکواقاصدرصرفهجوییانرژیکارآمداست . انرژیکمتریبرایساختبطریپلاستیکیسسکوجهفرنگینسبتبهبطریشیشهایلازماستوانرژیکمتریبرایحملبطریهایپلاستیکینسبتبهبطریهایشیشهایلازماست .
●رمزگشاییپلاستیک:
۱- ‍‍PETE Polyethlene Terephthalate بطریهایآشامیدنیدولیتری،بطریهایدهانشویه،منگنهها
۲- HDPE High Density Play ethylene کوزههایشیر،شرفهایزباله،بطریهایموادپاککننده
۳- V Vinyl (Sometimes seen as PVC.for polyviny)Chloride بطریهایروغنخوراکی،ظروفبستهبندیگوشت
۴- LDPE Low Density Polythylene ظرفهایبقالی،ظرفهایتولیدی،ظروفغذاوظروفنان
۵- PP Polypropylene ظروفماست،بطریشامپو،نینوشابه،ظروفمارگارین،پوشکبچه۶- PS Polystyrene فنجاننوشیدنیهاگرم،بستههایخانگی،کارتنتخممرغ،سینیگوشت
۷- OTHER هرنوعدیگرازپلاستیکیاظروفبستهبندیکهبیشترازیکنوعپلاستیکدرآنبکاررفتهاست . دفنپلاستیکنگاهیدیگربهبازیافتپلاستیکدرآمریکاامروزهبازیافتآمریکافقطدرصدکمیپلاستیکفروختهشدهدراینکشوراست.
●چرابازیافتبیشترنیست؟
جوابسادهنیست. برخیکارشناساندرامرپلاستیکومدیرانموادزایدجامدمیخواهندبدانندکهآیاتمامموادپلاستیکیبایدبازیافتشوند. بازیافتپلاستیکتولیدپلاستیکمقداربازیافتمقدارتولیددرسالهایاخیرچندینکمپانیبازیافتتعطیلشد. آنهاادعاکردندکهنمیتوانندتولیداتشانرابهقیمتمناسببفروشندودربازارباقیبمانندامروزهباتوجهبهقیمتپایینمحصولاتنفتی،قیمتبازیافتگرانتماممیشودوبهصرفهنیست . قیمتتولیدپلاستیک۴۰درصدپایینترازبازیافتآنتماممیشود .بهدلیلگرانبودنبازیافتپلاستیکمردممشتاقخریدآننیستند.
مطالعاتیکهبهوسیله procter & Gamble ودیگراننشانمیدهدکهزمانیکهاکثرمردمبازیافتراپذیرفتندآنهاپولبیشتریرابرایخریدناینبطریهابازیافتیپرداختند.
آیازبالهپلاستیکیانباشتهشدهدرزمینبهوسیلهفنجانهایپلاستیکیوظروفغذایآمادهاست؟
نه،حقیقتندارد. اینیکتصورنادرستاست. درآمریکا۱۱درصدوزنیزبالههاجامدشهریراتشکیلمیدهد. درمقایسهباکاغذکه۳۶درصدزبالههارامیسازد.بازیافتکنندگانمیگویندبازیافتپلاستیکتازمانیکهمفیدخواهدبودکهمااینچرخهرابهوسیلهایجادنیازبرایبازیافتپلاستیکببندیم.
بطریهاینوشیدنینرمیکذخیرهخوببرایبازیافتپلاستیکاست. موادیکهاز (PETE) polyethylene terephtatate ساختهشدهمیتواندذوبشودودرصنایعفرشبکارگرفتهشوند،ساختلباس،الیافلباساسکیویاذوبکردهآندرساختمجددبطریاستفادهمیشود،هنگامیکهبطریهاینرمبهبطریهاینرمدیگربازیافتمیشوندچرخهبستهمیشود. البتهپلاستیکمعمولاًسبکاست . هنگامیکهپلاستیکدرزبالهدانخریدوفروشمیشود. آنهامعمولاً۲۵درصدازفضارااشغالمیکند . گذاشتنزبالهدرگورستانزبالههمیشهروشخوبینیست.
▪ دوروشمتناوبوجوددارد : بازیافتوسوزاندناینروشهامقداریازحجمپلاستیکراپوششمیدهد. بازیافتموادیراپوششمیدهدکهبرایساختپلاستیکجدیدازآنهامیتواناستفادهکرد. سوزاندنانرژیشیمیاییتولیدمیکندکهبرایتولیدبخاروالکتریسیتهاستفادهمیگردد.
برایپلاستیکهاییکهدرگورستانزبالهاستاینکارراانجاممیدهند. همیشهمقداریازحجمپلاستیکهایموجوددرگورستانزبالهفروختهمیشود. بازیافتپلاستیکبازیافتپلاستیکآساناست. ابتدابایدبدانیدکهچهنوعپلاستیکیقابلبازیافتاستوفقطآننوعپلاستیکراجمعآوریکنید. آزمایشمقاومتپلاستیکهایلغزشیکهبازیافتکنندهنمیتواندآنهارادرسطلبازیافتبگذارد.
پلاستیکهافرمولهایمختلفیدارندوبایدقبلازبازیافتبرایتولیدمحصولاتجدیدمنظمشوند. پلاستیکهایمخلوطمیتوانندبازیافتشوندامابهارزشمندیپلاستیکهایمرتبشدهنیستند. زیراخواصفیزیکیپلاستیکهایبازیافتشدهمثلکشسانیممکناستخیلیباهمفرقداشتهباشد. اولشمابایدنوعپلاستیکیکهبازیافتکنندهازشمامیخواهدرابشناسید. شمابایدظرفرابشوئیدوآبکشیکنیدوسپسآنرافشردهسازیکنید .
شماممکناستبرچسبهایکاغذیظرفرابرداریدامادرپوشپلاستیکیآنرادورنیندازید. درپوشهایپلاستیکیمعمولاًازانواعمختلفیازپلاستیکساختهشدهاندونمیتوانندبهآسانیبازیافتشوند.
● پلاستیکچگونهبازیافتمیشود؟
برایبازیافتوتبدیلزبالهپلاستیکیبهپلاستیکهایبازیافتیچندینمرحلهوجوددارد.
۱- بازرسی: کارگرانزبالههایپلاستیکیرابهمنظورآلودگیمثلسنگوشیشهوپلاستیکهایغیرقابلبازیافتدرآنهابازرسیمیکنند.
۲- خردکردنوشستن: پلاستیکهاراشستهوبهقطعاتکوچکیتکهمیکند.
۳- مخزنشناورسازی: اگرپلاستیکهایبازیافتیباهممخلوطشدهباشندآنهارادرمخزنشناورسازیمرتبمیکنندجاییکهبرخیازپلاستیکهاتهنشینوبرخیدیگرشناورمیشوند.
۴- خشککردن: تکههایپلاستیکدرخشککنغلطانخشکمیشوند.
۵- ذوبکردن: تکههایخشکشدهپلاستیکبهداخلقالبتزریقمیشوندجاییکهگرماوفشارپلاستیکراذوبمیکند.انواعمختلفازپلاستیکدردماهایمختلفذوبمیگردند.
۶- صافکردن: پلاستیکمذاببانیرویزیادبهداخلپردههایتوریریزتاهرمادهآلودهکنندهایراکهپسازفرایندشستنباقیماندهخارجکند . پلاستیکهایمذابسپسبهشکلرشتههاییدرمیآیند.
۷- ساچمهایشدن: رشتههایسردشدهدرآبسپسبهساچمههاییکشکلخردمیشوندکمپانیهایسازندهساچمههایپلاستیکیبرایساختنتولیداتجدیدمیخرند . پلاستیکهایبازیافتیبرایساختنگلدان،الواروصنایعفرشبکارمیرود . انرژیبرایسوختنبهدلیلاینکهپلاستیکازسوختفسیلیساختهشدهاستشمامیتوانیدفکرکنیدآنهانوعیدیگریازانرژیذخیرهشدهاست .
چندپوندپلاستیکمحتویانرژیزیادیبهاندازهنفتیاگازطبیعیاست . وانرژیآنبیشترازانواعدیگرزبالهاستاینپلاستیکسوختمطبوعیبرایدستگاههایکهزبالهرابهانرژیتبدیلمیکنند . دستگاههایتبدیلزبالهبهانرژیزبالهرامیسوزانندوانرژیگرماییدرطولسوختنبهبخاروالکتریسیتهتبدیلمیشود. آنهازبالهرابهانرژیمفیدتبدیلمیکنند .
بنابراینآیامابایدپلاستیکویابازیافتیآنرابسوزانیم؟بستگیدارد . گاهیاوقاتبرایتولیدپلاستیکبازیافتیانرژیزیادترینسبتبهتولیدموادپلاستیکجدیدلازماستدراینموردخاص،تمایلیبیشتریبرایسوزاندنپلاستیکدردستگاهتولیدانرژیاززبالهنسبتبهبازیافتآنوجوددارد . سوختنپلاستیکمقداریزیادیانرژیتولیدمیکند .
کاغذیاپلاستیکفنجانکاغذیبهتراستیاپلاستیکی؟فنجانکاغذیمقدمبرفنجانپلاستیکاستزیراازموادطبیعیچوبیساختهشدهاست.
وآیاازردهخارجخواهدشد؟ممکننیست . مطالعاتیکهبوسیلهدانشمندانکاناداییانجامگرفتهنشانمیدهدکهدرساختنفنجانهایکاغذینفتوگاذطبیعیبیشترینسبتبهفنجانهایپلاستیکبکاررفتهاست .
درحالیکهفنجانهایکاغذیازموادچوبیاستفادهمیکنند . فنجانهایکاغذیبعنوانمثال۱۲ساعتبخار،۳۶انرژیالکتریکیو۲برابربیشترآبسردنسبتبهفنجانهایپلاستیکیوبههمیندلیلفنجانهایکاغذیانرژیزیادتریاستفادهمیکنندواینازنظرارزش۲.۵برابربیشترازفنجانهایپلاستیکاست .
آیافنجانهایکاغذیواقعاًازردهخارجهستند؟احتمالاًنه،زبالهدانهایجدیدبراساسجلوگیریازنفوذموادازردهخارجطراحیمیشوندبطوریکهموادذائدسمینمیتوانندداخلخاکوآبهایزیرزمینینفوذکنند . فنجانکاغذیاز۲۰سالقبلتاکنونهنوزباقیماندهاست .
● پلاستیکازردهخارج : ازردهخارجکلمهدیگریاستبرایپوسیدهوفاسدشده . اینراهطبیعیبرایرهاشدنازدستگیاهانوجانورانمردهویاچیزهایکهازآنهاساختهشدهاند . البتهپلاستیکمادهایاستساختهدستبشرامادانشمندان۲راهبرایازردهخارجکردنپلاستیکدارند . ازردهخارجکردنزیستیونوریپلاستیکهاییکهبهروشزیستیازردهخارجمیشونداز۵ % آردذرتیاروغنگیاهیساختهشدهاند . اینعقیدهکهباکتریهایگرسنهنشاستهوروغنموجوددرپلاستیکرامیبلعندوآنهابصورتگردوغبارریزمتلاشیمیکنند .
اینیکعقیدهاستاماواقعاًاینکارانجاممیشود؟نههممحققانمحیطوهمصنعتگرانپلاستیکاینرامیگویند . هیچمادهایحتیکاغذوتکهغذادرمحلدفنزبالهجدیدبسرعتدگرساننمیشودبنابراینهیچدلیلیوجودنداردکهفکرکنیمنشاستهذرتدرپلاستیکهاازردهخارجشدهزیستیدرطولیکشبناپدیدشود . زبالهدانهاجدیدطوریطراحیشدهاندکهجلویازردهخارجشدنپلاستیکرامیگیرند،امااینکارهنوزتبلیغنشدهاست . عقیدهنگهداریموادزائددرزبالهدانهابطوریکهآلودگیبرایمحیطایجادکندپذیرفتهنیست .
درمجموعپلاستیکهاییکهبهطریقهزیستیازردهخارجمیشوندنمیتوانندبازیافتشوند . زیراتجمعنشاستهوروغنکیفیتپلاستیکبازیافتیراپایینمیآورد . ازردهخارجکردننوریروشیمتفاوتداردکهدرآنازتجمعزیستیاستفادهنمیگردد . آنهاساختهشدهبانوعمخصوصیازپلاستیکمیباشندکهمیشکنندودرمقابلنورخورشیدحالتشکنندهپیدامیکنند . البتهاینبهاینمعنینیستکهپلاستیکهایازردهخارجشدهتوسطنوردراثرپوشیدهشدنبابرگیابرفیازمانیکهدرزبالهدانهاخریدوفروشمیشوندحالتشکنندهراازدستبدهند. سازندگانپلاستیکحملکنندهها۶حلقهکهدرتماسبا۶قوطیسودسوزآور،آبجوودیگرنوشیدنیهابکارمیرود . گفتهمیشودکهپلاستیکازردهخارجشوندهتوسطنور۷۵% مقاومتکششیکمتررادارندهنگامیکهتنهاچندروزدرزیرنورخورشیدقرارمیگیرندودرعرضچندهفتهتکهتکهمیشوند .
اینبهاینمعنیاستکهاگرحیواناتدرایننوعحلقه۶تاییگرفتارشوندمیتواننداینبستهراپارهکردهوخودراآزادکنند . ازردهخارجکنندههانوریحاویتجمعارگانیکینیستومیتوانندبرخلافازردهخارجکردنهازیستیدوبارهبازیافتشوند . شماممکناستفکرکنیدمشترکاتکمیبایکشخصجوان۲۰۰۰یاحتی۲۰۰سالقبلدارید. اماهمشماوهمکپیقدیمیکپیقدیمیشماحتماًاینتقاضاییکسانوالدینراشنیده‌ایدکهلطفاًزبالهرابیرونبگذار.
تصمیماینکهچهکاربایدبازبالهبکنید،یکمشکلجدیدنیست. مردمهمیشهبازباله‌هامشکلداشته‌اندهرزمانیکهخواسته‌اندازخانه‌هایشاناسباب‌کشیکنند. دولتیونان،اولینزباله‌دانیشهریرابیشتراز۲۵۰۰سالقبلازافتتاحکرد.درطیقرونوسطی،ساکنانشهریاروپا،زباله‌هایخودراخارجازدرودرخیابانمی‌ریختندونمی‌دانستندکهبسیاریازبیماریهاتوسطشرایطمحیطیآلودهایجادمی‌شود. دراواخرسال‌های s ۱۷۰۰یکگزارشدرانگلستانبیماریهارابهدفعغیربهداشتیزبالهارتباطدارد. زمانیکهبهداشتشروعشد،مردمشروعبهجمع‌کردنزباله‌ ازخیابانهاونهرهایعمومیکردند.
قبلازسالهای۱۸۰۰،اروپائیها،حتیزباله‌هایخودرامی‌سوزاندندوانرژیوانرژیناشیازآنرابرایتولیدالکتریسیتهاستفادهمی‌کردند. موقعیتدراینطرف: اقیانوساطلسکمیمتفاوتبود،برایمستعمراناولیه،ظاهراًآمریکایکذخیرهبی‌پایانآنهابراحتیزباله‌هایخودرادریکزباله‌دانیخارجازشهرمی‌ریختندوازیکزباله‌دانی،تازمانیکهپرشوداستفادهمی‌کردندوسپسازمکاندیگریاستفادهمی‌کردند. زمانیکهجمعیتآمریکازیادشدومردمزمین‌هارابرایکشاورزیاستفادهمی‌کردند،مقدارزباله‌هازیاد‌ شد. اماروشخلاصشدناززبالههنوزپیشرفتنکردهبودوبهکارریختناشغالدرزباله‌دانیادامهدادند. امروزهبهحدود۵۵درصدزباله‌‌هایماازشهرخارجودرمحل‌هایدفنزباله‌دفنزباله ‌بهداشتیدفنمی‌شود.

منبع : سايت علمی و پژوهشي آسمان--صفحه اینستاگرام ما را دنبال کنید
اين مطلب در تاريخ: شنبه 09 اسفند 1393 ساعت: 23:33 منتشر شده است
برچسب ها : تحقیق درباره بازیافت پلاستیک,بازیافت پلاستیک,پلاستیک چیست ؟,

 

 

باران

دید کلی

همه ابرها ذرات آب یا کریستالهای یخ را با خود حمل می‌کنند، امااین ذرات بسیار کوچکتر از آن هستند که به زمین ببارند. اگر ارتفاعابرهابیشتر شود ، هوای سردتر ، باعثفشرده‌تر شدن بخار آب می‌شود و این ممکن است برای شکل دادن باران ، تگرگ یا برفمناسب باشد. باران آبی است که پس از سرد شدن بخارهای جوی بوجود آمده و بر زمینمی‌‌ریزد. در زبان پهلوی بدان واران (waran) می‌‌گفتند.

باران سنجی با استفاده از امواج

تحقیقات یک دانشمند و همکارانش نشانمی‌دهد که می‌توان مقدار ریزش باران را اندازه گرفت و حتی امیدوارانه با استفاده ازاطلاعاتی که شرکتهای تلفن همراه از این افت و خیزها جمع آوری کرده‌اند، بتوانندمدلهای خیلی دقیقتری برایآب و هوای کره زمینتهیه کنند. اصل پدیده ،چیز تازه‌ای نیست و در واقع همه خیلی خوب می‌دانند که بارش باران روی مخابرهسیگنالهای تلفن همراه تأثیر می‌گذارد: قطره‌های ریز آب موجود در هوا این سیگنالهارا ضعیف می‌کند.

بطور دقیقتر ، این قطره‌ها بسته بهاندازه‌شان

، شدت فرکانسهای خاصی از سیگنال را کاهش

 می‌دهد و این پدیده ، آنقدرتأثیرگذار است

 که در حال حاضر ایستگاههای مخابره امواج تلفن همراه ، بطور خودکاربسته به تغییر شرایط جوی ، شدت سیگنالهایشان را بالا و پایین می‌برند. حالا یکدانشمند نشان داده است که این بالا و پایین شدنها حاوی اطلاعات مهمی است که اتفاقاًبه درد هم می‌خورد: او و گروهش توانستند با استفاده از افت و خیزهای مشاهده شده درشدت سیگنالهای مخابره‌ای بین ایستگاههای شهر در هنگام توفان مقدار بارش باران را هر۱۵دقیقه محاسبه کنند.
این اطلاعات با اندازه گیری مستقیمایستگاههای هواشناسیدو شهر مختلف همخوانیقابل قبولی دارد. البته این اولین باری نیست که از شدت سیگنالها چنین استفاده‌ایمی‌شود. پیش از این سیگنالهای دریافتی ازماهواره‌های GPSهم برای اندازه گیریهای جویمورد استفاده قرار گرفته بود: بسته بهرطوبت و دمای هوا ، تأخیرهای کوچکی در زمان دریافت سیگنالها مشاهده می‌شود و این تأخیرهارا می‌توان به اطلاعات آب و هوایی ترجمه کرد. حتی از خود سیگنالهای تلفن همراه همقبلاً برای بیرون کشیدن اطلاعات متفاوت استفاده شده بود.
بعضی از محققان ،از جمله اریک هورویتز از شرکت مایکروسافت ، ایده استفاده از تعداد مکالمات تلفنهمراه هر منطقه برای تخمین میزان ترافیک راههای شهری را مطرح کرده بودند، غیر ازاین در جریان درگیریهای سال ۱۹۹۹ در کوزوو ، خیلی‌ها فکر می‌کردند که صربها از رویاختلالات شبکه‌های تلفن همراه توانسته‌اند جنگنده‌های ضد رادار F -۱۱۷نیروی هواییآمریکا را ردیابی و یکی از آنها را سرنگون کنند. تحقیقات قبلی یکی از محققاندانشگاه اسکس هم استفاده پذیری این افت و خیزهای سیگنالی را برای اندازه گیری بارش، نشان داده بود.اما طرحهای پیشنهادی او به نوع خاصی از ارتباط بینایستگاههای تلفن همراه نیاز داشت. زیبایی و جذابیت تحقیقات این دانشمند در این استکه به بازآرایی شبکه‌ها نیازی ندارد و از همان اطلاعات جمع آوری شده بوسیله شرکتهایتلفن همراه برای کسبداده‌هایهواشناسی استفاده می‌کند. به عبارت دیگر مواد خام طرح وی کاملاً مجانی از آب درمی‌آید. البته تا وقتی که شرکتهای ارتباطی در بودجه‌شان برای این اطلاعات ، ردیفتازه‌ای باز نکنند.
یکی از مشکلات جدی محیط زیست که امروزه بشر در اکثر نقاطجهان با آن درگیر است، باران اسیدی می‌باشد. باران اسیدی به پدیده‌هایی مانند مهاسیدی و برف اسیدی که با نزول مقادیر قابل توجهی اسید از آسمان همراه هستند، اطلاقمی‌شود.

باران اسیدی

باران هنگامیاسیدی است که میزان PH آب آن کمتر از 5،6 باشد. این مقدار PH بیانگر تعادل شیمیایی بوجودآمده میان دی‌اکسید کربن و حالت محلول آن یعنی بی‌کربنات (HCO₃) در آبخالص است. باران اسیدی دارای نتایج زیانبار اکولوژیکی می‌باشد و وجود اسید در هوانیز بر روی سلامتی انسان اثر مستقیم دارد. همچنین بر روی پوشش گیاهی تأثیراتنامطلوبی می‌گذارد.

در چند دهه اخیر میزان اسیدیته آب باران ، در بسیاری ازنقاط کره زمین افزایش یافته و به همین خاطر اصطلاح باران اسیدی رایج شده است. برایشناخت این پدیده سوالات زیادی مطرح گردیده است که به عنوان مثال می‌توان به اینموارد اشاره کرد: چه عناصری باعث تغییر طبیعی باران می‌شوند؟ منشأ این عناصر چیست؟این پدیده در کجا رخ می‌دهد؟
معمولا نزولات جوی به علت حل شدن دی‌اکسید کربنهوا در آن و تشکیل اسید کربنیک بطور ملایم اسیدی هستند و PH باران طبیعی آلوده نشدهحدود 5.6 می‌باشد. پس نزولاتی که به مقدار ملاحظه‌ای قدرت اسیدی بیشتری داشته باشندو PH آنها کمتر از 5 باشد، باران اسیدی تلقی می‌شوند.

نماز باران

وقتى رحمت الهى (باران) قطع شود و چشمه‏ها و قناتها بخشکد وکمبود آب پدید آید، براى نزول رحمت الهى و آمدن باران ، نمازمى‏خوانند. نام ایننماز ،نماز استسقاء ،یا نماز باران است. این نیز یک درس توحیدى و توجه دادن به قدرتو رحمت الهى است. خداوند مى‏فرماید:
«قل ارایتمان اصبح ماؤکم غورا فمن یاتیکم بماءمعین؟»: بگو: اگر آب شما بخشکد، چه کسىبراى شما آب گوارا مى‏آورد؟

بى آبى یک منطقه و نیامدن باران ،نشان قهر خدا وگاهى به سبب‏گناهانى است که مردم جامعه انجام مى‏دهند.پس توجه به خدا و گریه‏ والتماس و توبه و تضرع ، سبب مى‏شود خداوند عنایت کند و کم‏ آبى را بر طرف سازد. نماز باران براى جلب رحمت‏ خداوند است. رسول خدا صلی‌الله‌علیه‌وآله‌وسلم فرمودهاست:

وقتى خداوند بر امتى غضب کند و عذاب بر آنان نفرستد، نرخها گران مى‏شودو عمرها کوتاه مى‏گردد، تجار سود نمى‏برند و درختها میوه ‏نمى‏دهند و نهرها پر آبنمى‏شود و باران از مردم قطع مى‏شود و اشرار برآنان تسلط مى‏یابند. در حدیث دیگرى ،امام صادق علیه‌السلام فرموده است:

و اذا جار الحکام فى القضاء امسکالقطر من‏السماء»: هرگاه زمامداران و حاکمان ، در دادرسى ستم کنند، باران‏ از آسمانقطع مى‏شود.

طبق روایات ، غیر از آنچه یاد شد، شیوع گناه ، کفران نعمت ، منعحقوق ، کم فروشى ، ظلم و حیله ،ترک امر به معروف و نهى از منکر ،ندادن ‏زکات و ... نیز ،گاهى سبب قطع باران مى‏شود. در حدیث آمده: حضرت سلیمان با اصحاب خود براى نمازباران‏بیرون مى‏رفت. در راه ، به مورچه‏اى برخورد که یکى از پاهایش را به ‏آسمانبلند کرده و مى‏گوید: خدایا! ما مخلوقات ضعیف تو هستیم و از روزى تو بى نیازنیستیم، پس به سبب گناهان بنى آدم ، ما را به هلاکت‏ مرسان.

حضرت سلیمانعلیه‌السلام به اصحاب خود فرمود:برگردید! همانا بخاطر دعاى غیر خودتان سیرابشدید!... پس خیلى هم نباید مغرور بود، خداوند گاهى به خواسته مورچه‏اى ، رحمت ‏خودرا بر بندگان نازل مى‏کند.حتى گاهى دعاى کافرى چون‏ فرعون را مى‏پذیرد و باران وفراوانى آب را عطا مى‏کند. در حدیث است از قول امام صادق علیه‌السلام که یارانفرعون از کاهش آب نیل پیش او سخن ‏گفتند و اظهار کردند که این باعث هلاکت ما خواهدشد. فرعون از آنان‏ خواست که آنروز برگردند. شب که شد، به میان رود نیل رفت و دست‏بسوى آسمان بلند کرد و گفت: خدایا! مى‏دانى که مى‏دانم، که جز تو ، کسى توان آبآوردن ندارد، پس به ما آب بده.

کیفیت نماز باران

مثل نماز عید ، دو رکعت است و رکعت اول ، پنج قنوت ورکعت دوم ‏چهار قنوت دارد و بهتر است که با جماعت‏ خوانده شود. در قنوتها ، هردعایى مى‏توان خواند،ولى بهتر است دعایى خوانده ‏شود که در آن ، از خداوند طلبباران شده باشد و قبل از هر دعا ،صلوات بر پیامبر و آلش فرستاده شود. مستحب است کهحمد و سوره‏اش بلند خوانده شود.

 

گردباد

ریشه لغوی

 تورنادوتوفان بادشدیدیاست که به عنوان یک حلقه در حال چرخش معرفی شده است. کلمهتورنادواز زبان اسپانیایی و یا زبان پرتغالی گرفته شده است. کلمهتورنرهم به معنایچرخیدناست. این پدیده شگفت انگیز در هوا بطورناگهانی سراسر دنیا ظاهر می‌شود، گر چه معمولا در نواحی از آمریکا ، خاور دور وآمریکای شمالی اتفاق می‌افتد.

 

هنگام شروع گردباد ، ابرهای سیاهی در ارتفاع پایین پدیدار می‌شوندکه مناظر را به رنگ سبز و هم انگیزی در می‌آورند. هوا معمولا گرم و شرجی می‌شود،باد ملایمی می‌وزد و باران می‌بارد. همچنین دمای هوا در مدت کوتاهی 15 درجه کاهشمی‌یابد. سپس بصورت ناگهانی از یک ابر ، ستونی لوله‌ای شکل و در حال چرخش بسوی زمینحرکت می‌کند. گردباد که ابتدا رنگی روشن دارد به تدریج تیره می شود و به این علت کهفشار قسمت داخلی آن نسبت به قسمت خارجی کمتر است قدرت مکش دارد و تقریبا همه چیز رابه هوا بلند می‌کند.
گردباد زمانی ایجاد می‌شود که دو توده هوا با دما ورطوبت گوناگون با یکدیگر برخورد می‌کنند و لایه هوای گرم زیر لایه هوای سردتر جایمی‌گیرد. هوای گرم معمولا به طرف بالا صعود می کند و ضمن صعود دمای خود را از دستمی‌دهد و قطرات آب را می‌سازد که به صورت باران بر زمین فرو می‌ریزند. اما اگر بادجانبی پدید آید که هوای گرم در حال صعود را منحرف کند، هوای گرم با سرعتی حدود 450کیلومتر بر ساعت شروع به چرخش حول محور خود می‌کند و بصورت پی در پی سرعت چرخشبیشتر و شعاع آن کمتر می‌شود

تشکیل گردباد

گردبادها همراه چندین توفان توسعه می‌یابند، بطوری کهلایه‌ای از هوایسردبه زیر هوایگرممی‌رود و این عمل باعث صعود هوای گرم می‌شود. گردبادهای روی آب ،گردبادهای دریایی غالبا در نبود انتقال گرما و یا در دماهای مختلف مشاهده می‌شوند. صدماتوارده از یک گردباد در نتیجه سرعت بالای باد می‌باشد. فصل گردبادها در آمریکایشمالی ماه مارس و اوت است، گردبادها می‌توانند چندین بار در سال رخ بدهند. آنهامعمولا در بعد از ظهر و عصرها اتفاق می‌افتند؛ بالای هشتاد درصد از گردبادها میانظهر تا نیمه شب رخ می‌دهند

مشخصات گردباد

 هیچ دو گردبادی دقیقا شبیه هم نیستند. هیچ یک از دوگردبادها دقیقا مثل هم عمل نمی کنند. پیش بینی دقیق وقوع یک گردباد در یک زمان خاصتقریبا غیر ممکن است. ممکن است دو گردباد دقیقا شبیه هم نباشند، ولی آنها برای دستهبندی شدن در گروه گردبادها دارای مشخصات یکسانی هستند. یک گردباد از چرخش باد بهدور محور مشخصی ایجاد می‌شود. یکتندر استرمهم می‌تواند بچرخد، اما به اینمعنی نیست که آن یک گردباد می‌باشد. بنا به گفته بومیان کانادا ، کشته شدگان یکگردباد 12،000،000 نفر بودند. خسارات وارده از گردباد بالغ بر میلیونها دلار است.

 ایجاد آگاهی و امنیت در مقابل گردباد

پس از گردباد بلافاصله ، از رادیو ورسانه خبری وقوع حادثه پخش می شود. وقتی که اطلاعیه‌ای راجع به گردباد داده می‌شودانجمنهای عمومی توصیه به رفتن به پناهگاه می‌کنند. پیش از ساختمان سازی توصیه بهایجاد یک پناهگاهی در یک اتاق یا راهرو و یا حتی زیر زمین شده است، تا در هنگاموقوع یک گردباد بتوانیم زیر یک درگاهی برویم.

وسایل نقلیه در هنگام یک گردبادخطرناک هستند. هنگام وقوع یک گردباد ، ایجاد ترافیک سنگینی می‌کند، ممکن شما قادربه رانندگی خارج از مسیر آن باشید. در غیر این صورت ، بهتر است که هر چه زودتر آنرا ترک کنید و خود را به امن ترین جای ممکن برسانید. تحت هیچ شرایطی نباید شما دروسیله نقلیه بمانید، چون وسیله نقلیه به راحتی بوسیله بادهای شدید به اطراف پرتمی‌شود. تعدادی از مردم زیر یک پل هوایی پناه می‌گیرند، اما توجه به ایمنی آنجانمی‌کنند. پلها تنوع زیادی در ساختمانها دارند، ولی تعداد انبوهی از آنها در مقابلاینگونه حوادث مقاوم نیستند

باد

باد به دلیل حرکت هوا از مناطق پر فشار به مناطق کم فشار ایجادمی‌شود. اختلاف فشار ، روی سرعت باد تأثیر می‌گذارد. در صورتی که اختلاف کم باشد،باد خفیف است، اما در صورتی که اختلاف زیاد باشد، باد شدید است.

انواع بادها طبق تصویر

نیروهای صفرتا 2: سرعت باد تا 11 کیلومتر (صفر تا 7 مایل) در ساعت ؛ هوا آرام یا دارای حرکت آهسته بوده و همراه با غبار وحرکت آهسته برگها می‌باشد.

نیروهای 3تا4: سرعت باد از 12 کیلومتر (8 مایل) در ساعت تا 29 کیلومتر (18 مایل) در ساعت می‌باشد. نسیم یا باد متوسط وجوددارد که پرچمها را به هم می‌زند، کاغذها را به هوا بلند می‌کند و به اطراف می‌برد وبرگها و شاخه‌های کوچک درختان را حرکت می‌دهد.

نیروهای 5 تا6: سرعت باد از 30 کیلومتر (19 مایل) در ساعت تا 50 کیلومتر (31 مایل) در ساعت است. باد نیمه قوی یا قوی وجود دارد و درختان کوچک و شاخه‌های بزرگ به حرکت در می‌آیند واشیاء سبک در سطح زمین به اطراف پرتاب می‌شوند.

نیروهای7 تا 9: سرعت باد از 51 کیلومتر (39 مایل) تا 87 کیلومتر (54 مایل) در ساعت است. تند باد یاطوفانشدید وجود دارد. تمام درختان تکانمی‌خورند، شاخه‌ها می‌شکنند و دودکشها و سقفهای خانه‌ها از جا کندهمی‌شوند.

نیروهای 10 تا12: سرعت باد از 88 کیلومتر (55 مایل) درساعت تا بیش از 118 کیلومتر (74 مایل) در ساعت می‌باشد. طوفان یا طوفان شدید وجوددارد. درختها از ریشه کنده می‌شوند و خرابیهای گسترده ایجاد می‌شود.

استفاده از انرژی باد

نیروی باد (فن آوری استفاده از باد برای

 ایجاد برق) جزء منابع جدید تولید برق

 است که امروزه سریعترین رشد را در

 سطح جهانی بخود اختصاصداده است.

 نیروی باد توسط توربینهای عظیم سه پره‌ای تولید می‌شود که در بالایبرجهای بلند نصب می‌شوند و کار کردشان مانند پنکه معکوس است. بجای استفاده ازانرژیبرق برای تولید باد و خنکی ، توربینها از باد استفاده می‌کنند که نیروی برقتولید کنند. باد پره‌ها را می‌گرداند و پره‌ها از طریق شافت یا میله گردان انتقالدهنده حرکت و یک سری چرخ دندهژنراتورالکتریکی را به حرکت وا می‌دارد.

توربینهای بزرگ برای دستگاهها و ماشینآلات از 750 کیلو وات تا 1.5 مگا وات برق تولید می‌کنند (یک کیلو وات معدل 1000 واتو یک مگا وات معادل یک میلیون وات است). برای منازل ،ایستگاههایمخابراتی و پمپ آب توربینهای کوچک با توان حداکثر 100 کیلو وات کفایت می‌کند؛بویژه در نقاط دور افتاده که هیچ منبع انرژی دیگری برای ارائه خدمات وجود ندارد. درکارخانجات باد یا اصطلاحا در مزارع باد ، گروههایی از توربین های بادی بهم متصل شدهتشکیل یک شبکه را میدهند و برق تولید میکنند. برق تولیدی از طریق دستگاه انتقالنیرو و شبکه خطوط توزیع به دست مصرف کننده می رسد.

باد و آب

چگونه می‌توان از باد و آب بطور همزمان و با همکاری یکدیگر بهرهبرداری کرد تا منبعی مستمر و ثابت از برق بادی و آب شیرین بدست آورد؟ یکی از مشکلاتروزافزون جهانی مسئله کمبود آب شیرین در آینده‌ای نزدیک است. طبق آمار سازمان ملل ،جمعیت در حال افزایش دنیا تا سال 2025 روزانه به میلیاردها متر مکعب آب شیرین اضافیدر روز نیاز خواهد داشت. در حالیکه ظرفیت جاری جهانی آب شیرین کنی رقمی در حدود 28میلیون متر مکعب در روز برآورد می‌شود.

یک راه حل اساسی برای مبارزه باکمبود آب در آینده، شیرین کردن و نمک گیری آب شور اقیانوسها در مقیاس وسیع میباشد،لکن نمک گیری و آب شیرین کنی پروسه‌ای بسیار پر خرج و فن آوری انرژی بر در اغلبنقاط گیتی است. در میان کلیه فن آوریهای جاری آب شیرین کنی ،سیستم اوسموسیس معکوسبالاترین کارآیی انرژی برقرا دارد و میان 3 تا 8 کیلووات ساعت برق به ازای هر متر مکعب آب راندمان آناست.

اوسموسیس معکوس متدی است که آب شیرین و خالص را از طریق تزریق یا فشارآب نمکی از داخل یک غشا یا پرده نیمه ضد آب (که اجازه می‌دهد گروهی از سلولها و نههمه آنها ، از آن بگذرند) که اجازه گذشت نمک را نمی‌دهد، می‌گذرانند. با وجودراندمان بالای سیستم اوسمس معکوس ، 40 در صد قیمت آب شیرین به مصرف انرژی مورد نیازمی‌رسد. از نقطه نظر قیمت و محیط زیست ،منابعانرژی جایگزین ارزان و تمیز برای راه حلهای آب شیرین کنی مقرون به صرفه موردنیاز می‌باشد.

انرژی باد بهر حال یکی از ارزانترین منابع انرژی قابل تجدیداست که دارای آینده‌ای امیدوار کننده نیز می‌باشد. معهذا چون طبیعتی متغیر و قانونناپزیر دارد و به هیچ فرمول و دستورالعملی پایبندی نشان نمی‌دهد، محققین می‌بایدهنوز عواقب و عوارضی که بر سیستمهای آب شیرین کنی از خود نشان می‌دهد و عملکردش برکل سیستم را ارزیابی دقیق کنند.
در 2004 پروژه باد یک طرح مطالعاتی در موردسیستم ترکیبی انرژی باد و سیستم آب شیرین کنی را مورد توجه قرار داد که پروژه مزبورهنوز هم در کنکاش و جستجوی اثرات باد و آب شیرین کنی بطور توأما می‌باشد؛ و به اینمنظور مسائل فنی ، بررسی امکانات عملی و مناسب و قابل قیاس با ایده‌های جایگزین وارزیابی عملی و دوام پذیر اقتصادی هر کدام از عمده امور مورد توجه پروژه می‌باشد. برای اطمینان از عرضه دائمی و بی وقفه برق به شبکه خدمات شهری ، پروژه باد مشغولمطالعه در مزایای بالقوه ادغام انرژیهای باد و آب بصورت همزمان است (که انرژی حرکتییا سقوط آب را در مهار می‌آورد.

 

 

 

سیل و سیلاب

آشنایی

در خلال یا پس از یک بارندگی شدید ، مقدار دبی رودخانه به سرعتافزایش یافته و درنتیجه آب از بستر عادی خود سر ریز نموده و دشت سیلابی و مناطقاطراف را دربر می‌گیرد. با بررسی دشت سیلابی قدیمی و آبرفتهای آن ، شاید بتوان بادرجه‌ای از تقریب احتمال وقوع و بزرگی سیلهای آتی منطقه را مشخص کرد. اصولا بزرگیسیلها و تکرار آنها در طول زمان تابع شدت بارندگی ، نفوذپذیری زمین و وضع توپوگرافیمنطقه است.

البته امروزه به دلیل دخالتهای بی رویه در بسیاری نقاط که قبلاسیل نمی‌آمده ، طغیانهای بزرگی مشاهده می‌شود. فعالیت بشر به چند صورت احتمال وقوعسیل را افزایش می‌دهد. از آن جمله می‌توان به ساختمان سازی در دشت سیلابی رود کهمستلزم اشغال بخشهایی از آن است و باعث کاهش ظرفیت طبیعی رود می‌شود، اشاره کرد. بهاین ترتیب محدوده‌ای از دشت سیلابی که در زمان طغیان زیر آب می‌رود، گسترده ترمی‌گردد.

شهر سازیها و حذف گیاهان باعث کاهش مقدار آب نفوذی و افزایش آبسطحی می‌شود. حجم زیاد آب از یک طرف بر برزگی طغیان می‌افزاید و از طرفی با افزایشفرسایش ، رسوباتی به وجود می‌آورد که با برجای گذاشتن آنها ظرفیت بستر اصلی رود کاهشمی‌یابد. موارد پیش معمولا تاثیر تدریجی دارند، ولی سیلهای ناگهانی و فاجعه آمیزاغلب بر اثر تخریبسدهاو بندها ، ایجاد می‌شوند.

پیش بینی سیل

هدف از پیش بینی سیل برآورد دبی جریان و سطح سیلابی است کهدر یک دوره بازگشت مشخص (مثلا در یک دوره 25 ، 50 یا 100 ساله) احتمال وقوع آن وجوددارد. نتایج این پیش بینی که سیلاب طراحی نام دارد، به عنوان مبنایی برای انتخابروشهای مقابله با سیل مورد استفاده قرار می‌گیرد. سیلاب طراحی معمولا بر مبنایهزینه لازم برای کنترل آن و میزان ریسک و خطری که تخریب سیستم کنترل سیلاب پیشنهادیبرای جان انسانها دارد، انتخاب می‌شود.
در مواردی که گسیختگی سازه آبی منجربه از دست رفتن جان انسانها و اموال زیادی بشود، طراحی بر مبنای سیلابها با احتمالرخداد کمتر و دوره بازگشت طولانی تر ، مثلا سیلاب 1000 ساله و حتی بیشتر ، انجاممی‌شود. سطح گسترش و ارتفاع این سیلابها بیش از سیلابهایی است که از احتمال رخدادبیشتری برخور دارند. پیش بینی سیلاب طراحی به دو صورت تحلیلی و زمین شناسی انجاممی‌شود که اغلب مکمل یکدیگرند. عواملی که برای پیش بینی تحلیلی سیلاب مورد توجهقرار می‌گیرند شامل موارد زیر است.

بررسی توپوگرافی بخشی ازحوضهآبریز که جریان آب را به منطقه مورد مطالعه تامین می‌کند.

تعیین نوع پوشش سطح زمین (سنگ ، خاک ، گیاهان) ، جهت تخمین نسبت آب جاری شده بهآب نفوذی و تبخیرشده.

تعیین بزرگترین رگبار و بارندگی محتمل با توجه به داده‌های موجود.

توجه به فصل ، زیرا شرایطی مثل اشباع بودن زمین از آب یا پوشیده بودن سطح آن ازبرفتاثیر مستقیمی بر جریان سطحی آبدارند.

تعیین ظرفیت ذخیره بستر اصلی رود و دشت سیلابی اطراف آن ، تغییرات احتمالی درظرفیت ذخیره بخشهای پائین رود در آینده نیز مورد توجه قرارگیرد.

 

محاسبه حداکثر سیل محتمل

بطور کلی محاسبه حداکثر سیل محتمل محتاج برآوردپتانسیل بارش و مقدار و نحوه توزیع بارش در داخل حوضه آبریز است. مقدار آبدهی یاسطح آب رودخانه بر حسب زمان ، معمولا توسط منحنیهای خاصی به نام هیدروگراف نشانمی‌دهند. به این منظور اغلب از هیدروگراف واحد استفاده می‌شود. مقدار آبدهی رود دریک مدت زمان مشخص از روی هیدروگراف قابل محاسبه است.
به منظور پیش بینی سیلمعمولا مقادیر محاسبه شده برای جریان به تراز (ارتفاع) آب تبدیل می‌شود. مبنای پیشبینیهای زمین شناسی شامل تعیین مرزهای دشت سیلابی توسط تصاویر فضایی و عکسهای هوایی، جهت تعیین پراکندگیآبرفتها و خاکهای جدید (کواترنر) دردرهو شناسایی اشکالی که به وقوع سیل مربوطمی‌شوند، ازجمله پادگانه‌ها ، گودالها و مانند آن است، می‌باشد.

اینبررسیها زمان دقیق وقوع یک سیل در گذشته را مشخص نمی‌سازد. بلکه ضمن تاثیر وقوع آندر زمانهای جدید زمین شناسی احتمال رخداد مجدد آن را گوشزد می‌کند. نتایج بررسیهایزمین شناسی مخصوصا در جاهایی که رکود طولانی از وضعیت آب و هوایی وجود ندارد،می‌تواند از روش تحلیلی دقیق تر باشد.

اهمیت پیش بینی وقوع سیل

اطلاع از چگونگی جریان ، حجم ، شدت ، مدت ، مکانو بالاخره زمان وقوع سیلها اهمیت ویژه‌ای در طراحی و نگهداریسازه‌های مهندسی، مخصوصا تاسیسات آبی وهمچنین پیش بینی خطرات و زیانهای احتمالی ناشی از سیل دارد. به دلیل شرایط آب وهوایی کشورمان سیلابها ، چه از نوع بهاره و ناشی از ذوب برف باشند و چه از نوعناگهانی ناشی از رگبار ، بخش عمده‌ای از جریان سطحی اغلب رودهای حوضه مرکزی راتشکیل می‌دهد.
اندازه گیری دبی رودها در کشور ما از 40 سال پیش و ابتدا ازرودخانه‌های اطراف تهران آغاز شد. شبکه ایستگاههای اندازه گیری سطح آب و مقدارجریان رودهای کشور (شبکه هیدرومتری) ، در حال حاضر دارای 870 ایستگاه است که بخشیاز آن فعال است. شبکه آب شناسی کشور شامل ایستگاههای اندازه گیری آب ،تبخیر ، باران ، برف و آزمایشگاههای تعیین کیفیت آب و رسوب زیر نظر دفتر بررسیهای منابعآب وزارت نیرو اداره می‌شود

سيل و امواج مد

اغلب سيل‎ها در اثر بارندگي شديد، آب شدن برفها و تكه يخ‎هاي بزرگ و يا طغيان رودخانه‎ها جاري مي‎شوند. بعضي از رودخانه‎ها هر ساله به طور منظم طغيان مي‎كنند و از گزارش‎هاي سالهاي گذشته مي‎توان زمان وقوع و ارتفاع بالاآمدن آب را پيش‎بين يكرد. سيل‎هاي غيرقابل پيش‎بيني در اثر باران‎هاي سيل‎آساي غيرطبيعي روي زمين لخت، خيس و يا يخ‎زده جاري مي‎شوند. بعضي سيل‎ها در اثر امواج كنار دريا جاري مي‎شوند. در يك موج مدي توده عظيمي از آب دريا، كه گاه 6 تا 9 متر ارتفاع دارد، ناحيه‎ گسترده‎اي از زمين ساحلي را كه ممكن است حد آن به 80 تا 100 كيلومتري كناره دريا برسد فرا مي‎گيرد. اغلب اين امواج مد دريا در اثر زلزله‎هاي زير دريايي اتفاق مي‎افتند ولي گاهي به دنبال طوفان نيز حادث مي‎شوند.

   مناطقي كه خاك‎هاي چسبنده و بدون پوش گياهي دارند براي ايجاد سيل بسيار مستعد هستند دانه‎هاي باران بر اثرضربه به خاك باعث به هم فشردگي و چسبندگي لايه سطح‎رويي خاك شده و از قدرت جذب خاك و نفوذ آب در عمق خاك مي‎كاهد و به همين علت آب بارندگي در خاك نفوذ نكرده و جاري مي‎شود و در همين حال شدت ضربات باران باعث حركت دانه‎هاي خاك شده و اين دانه‎ها را همراه خود به حركت در مي‎آورد و معلق شدن اين ذرات خاك باعث زياد شدن حجم آب جاري شده مي‎گردد.

   اين آبهاي گل‎آلود حوضه‎هاي كوچك، در حوضه خود اگر نيروي كوچكي به شمار آيند با پيوستن به هم و تشكيل حوضه‎هاي بزرگ و زياد شدن حجم جاري قدرت مخربي را به وجود مي‎آورند كه در نهايت سبب خسارات مالي و جاني فراوان مي‎گردند.

   بعضي اوقات بعد از يك بارندگي شديد كوتاه مدت، در سطح حوضه آبريز و يا در يك قسمت اعظم از حوضه، باعث بوقوع پيوستن سيل مي‎شود اين بارندگي‎هاي دوم هميشه باعث سيل‎هاي وحشتناك و تخريب‎گي شده است. از بارندگي‎هايي كه باعث سيل يم‎شود يكي هم بارندگي‎هاي خارج از فصل مي‎باشد (مانند بارندگي‎هاي تابستاني) در تابستان رودخانه‎ها در حد كامل جاي هستند، ديگر اين كه به علت گرم بودن خاك و اختفاي هواي گرم مرطوب در حفره‎هاي خاك، باران شديد تابستاني نمي‎تواند در روزنه‎هاي خاك نفوذ كند و ناچاراً جاري مي‎شود و سيل و طغيان بوجود مي‎آيد.

   عامل ديگري كه در بروز سيل مؤثر مي‎باشد شكسته شدن سدها و آب‎بندها است، كه بر اثر سهل‎‎انگاري فني و يا عوارض زميني چون زلزله بوجود مي‎آيد و يا خرابي آب بندهاي طبيعي كه بر اثر ريزش كوه و بسته شدن گذرگاه آب حوضه آبريز درياچه‎‎اي را تشكيل اده و بر اثر فشار زياد آب سد از هم مي‎پاشد نيز عامل ديگري از عوامل بروز سيل مي‎باشد.

   يكي ديگر از عوامل بروز، شكسته شدن سدهاي يخي مي‎باشد. مكانيسم عمل بدين صورت است كه وقتي رودخانه مقدار زيادي يخ از مناطق كوهستاني را همراه مي‎آورد، پس از كاهش سرعت جريان، يخ‎ها به هم پيوسته و اولين شبكه يخي را تشكيل مي‎دهند و با پيوستن ديگر يخ‎ها به صورت ديواره‎‎اي در شكاف به دام افتاده و سد يخي تشكيل مي‎شود. شكسته شدن اين ديوار بر اثر گرما يا فشار باعث سرازير شدن آب جمع شده مي‎گردد. ذوب سريع برف و يخ نيز عامل مهم ديگي در بروز سيل مي‎باشد. برف معمولاً در كوهها بيشتر بوده و از فصل بهار به تدريج ذوب مي‎شود، برف به علت نياز بيشتر به گرما نمي‎تواند يكباره ذوب شود و براي ذوب هرگرم برف بيش از79 كالري حرارت لازم است. اين مقدار كالري بيشتر از گرماي خورشيد و يا بادهاي گرم مداوم تأمين مي‎شود. گاهي اين ذوب به همراه بارندگي‎هاي شديد، طغيان رودخانه‎ها را سبب مي‎گردد. فعاليت‎هاي آتشفشاني نيز باعث ذوب سريع برف كوهها و سيل آتي و پرحجم مي‎شود.

  تفاوت سيل با طغيان

سيل حركت آب به صورتي كه هر چه در مسير خود دارد را به همراه ببرد و طغيان به سكون اين آبها و پيوستن آن به آب رودخانه‎ها، درياچه‎ها و در نتيجه بالاآمدن سطح آبهاي جاري و زير آب رفتن مناطق مسكوني و كشاورزي گفته مي‎شود. معمولاً طغيان در پي سيل بوده و به همين علت هر دو را به يك معني به كار مي‎گيرند.

  معمولاً سيل در اثر عوامل زير ايجاد مي‎شود:

  1.    ريزش سريع نزولات آسماني و عدم گنجايش محل نزول.

  2.    عدم نفوذپذيري زمين محل و ذوب سريع برف‎ها.

  3.    عدم گنجايش و عدم طراحي صحيح مسير رودخانه‎ و سيل‎ها

  4.    عدم استفاده از سيل بند و ديوارهاي محافظ در مناطق سيل‎خيز

  5.    عدم گنجايش صخره‎ها و جوي‎ها جهت عبور آب درمناطق شهري و مسدود شدن رودخانه‎ به علت ريزش  كوه

  6.     عدم لايروبي رودخانه و تجمع رسوبات سنگين و غيرطبيعي پشت سدها.

  7.    خرابي سيل‎بندها، سدها و مخازن آب.

  سيلا‎ب‎ها بر دو گونه‎اند:

1.    سيلاب‎ها آرام : كه در اثر افزايش حجم ناگهاني آب رودخانه‎ها و درياچه‎ها در اثر بارندگي در طي روزها و هفته‎ها ايجاد مي‎شود.

2.  سيلاب‎هاي ناگهاني : كه در اثر افزايش حجم آب رودخانه‎ها و درياچه‎ها ايجاد شده و با خود مرگ و مصدوميت افراد و تخريب منازل را به همراه دارد. اين سيلاب‎ها ممكن است بر اثر باران‎هاي سيل‎آسا، گردباد تخريب ديوارهاي سد و ذوب شدن سريع يخ به وجود آيد.

 مهم‎ترين خسارات سيل

تخريب پل‎ها، تخريب جاده‎ها، تخريب زمين‎هاي كشاورزي، تخريب چاه‎ها و قنات‎ها و تخريب بندها و سدها، تخريب منازل مسكوني ازدياد ناقلين (مالاريا)، آلودگي آب، از بين رفتن محصولات و حيوانات اهلي (سوء تغذيه) آسيب به مكان‎هاي بهداشتي و ارتباطي.

   زيان‎هاي ناشي از سيل مربوط به پوشيده شدن زمين از آب و نيز فشار خود آب است. سيل ممكن است لوله‎هاي آب يا فاضلا را جابه‎جا كند. در يك مورد، 5 كيلومتر از يك لوله 90 سانتي‎متري آب را سيل با خود برده است.

   ممكن است تأسيسات تصفيه آب و تلمبه خانه‎ها زير آب فرو روند و گل و لاي داخل تلمبه‎ها، موتورها و ساير تجهيزات شوند كه اين امر سبب تعميرات گران و وقت‎گيري خواهد شد. آسيب ساختمان‎هاي محافظ چاه‎ها و چشمه‎ها ممكن است منجر به آلودگي آب آشاميدني شود. تأسيسات تصفيه فاضلاب و لوله‎هاي خروج فاضلاب بيشتردر معرض صدمات سيل قرار مي‎گيرد. پس زدن آب در لوله‎هاي فاضلاب بيشتر در معرض صدمات سيل قرار مي‎گيرند. پس زدن آب در لوله‎هاي فاضلاب سبب سرريز شدن آدمروها، مخازن فضولات و چاه‎هاي فاضلاب مي‎شود. به علت بالا آمدن سطح آب انواع زباله در نقاط مختلف پخش مي‎شوند كه جمع‎آوري و دفع آنها مشكل مهمي ايجاد مي‎كند. جمع شدن زباه و فضولات سبب افزايش مگس و جوندگان مي‎شود. دفن مردگان و زير خاك كردن لاشه حيوانات مرده مواقعي مشكل فوري و مهمي را به وجود مي‎آورد.

   شگفت اين كه هنگام وقوع سيل خطر آتش‎سوزي نيز افزايش مي‎يابد. بالا آمدن سطح آب ممكن است سبب واژگون شدن مخازن نفت يا بنزين شود و يا ورود آب به مخازن برگ مواد سوتي سبب پخش شدن آنها در منطقه وسيعي گردد. اگر جرقه‎اي به اين مواد سوختي برسد آتش به سرعت همه جا را فرا مي‎گيرد، زيرا اشغال شناور در سطح آب و ساير اشياء معمولاً همگي مواد قابل اشتغال‎اند. گاه اتصال در شبكه برق ساختمان‎هايي كه زير آب رفته‎اند،‌باعث آتش‎سوزي و برق‎گرفتگي مي‎شود. تأسيسات بهسازي مناطق ساحلي ممكن است به هنگام هجوم اين امواج ويران شوند و يا در اثر شسته شدن زمين و فرو ريختن آن، در معرض صدمه قرار گيرند.

   اين حوادث ممكن است موجب مرگ و مير فراوان ولي تعداد محدودتر، مجروح گردند، علل عمده بيماري و مرگ‎ها اصولاً در اثر غرق شدن، برق‎گرفتگي، عفونت‎هاي حاد تنفسي، حيوان گزيدگي و زخم‎ها و در بين ضعيف‎ترين افراد جامعه اتفاق مي‎افتد. در طوفان‎هاي استوايي و يورش امواج خروشان، در نوامبر 1977 كه تعداد 70000 نفر را در آندارپرادش هند مورد تهاجم قرار داد، حداقل تعداد 10000 نفر كشته و فقط 177 نفر مجروح غالباً داراي شكستگي پا و بازو بر جاي گذاشت.

   در ايران گرچه در بسياري از نقاط بارندگي كم است اما در بيشتر مناطق ممكن است 60 درصد بارندگي ساليانه در يك شبانه روز رخ دهد. همين عامل به همراه شيب‎هاي تند كوهستاني البرز و زاگرس – كه شهرهاي ما را در دامنه خود جاي داده‎اند – باعث شده است كه بروز سيل يكي از نگراني‎هاي عده – تقريباً در تمام فصول سال – باشد. سيل در ايران به دليل ويژگي‎هاي زمين‎شناسي و تخريب‎هاي زيست‎ محيطي بسيار آلوده بوده و گل و لاي زيادي به همراه دارد. به همين دليل نيز اغلب سيلاب‎ها در ايران، خسارات زيادي وارد مي‎كنند. سيل روزانه 200 ميليون تومان زبان به اقتصاد ملي وارد مي‎سازد.

   طبق يكي از گزارشهاي طرح ملي آمادگي و كنترل سوانح طبيعي كشور ايران در 25 سال گذشته يا 967 سيل روبرو بوده كه از اين ميان 117 سيل بسيار مهم و يا خسارات و تلفات فراوان همراه بوده است. طي اين سالها به طور متوسط با 39 سيل در سال، 916 ميليارد و 200 ميليون تومان به كشور خسارت وارد شده است كه متوسط خسارت سالانه 36 ميليارد و 600 ميليون تومان بوده است. طي 25 سال گذشته (از 1351 تا 1375) 5/42 ميليون نفر از جمعيت كشور تحت تأثير سيل بوده‎اند. طي اين مدت دو ميليون و 892 هزار و 400 نفر بي‎خانمان شده و سالانه به طور متوسط 500 واحد مسكوني ويران و يا آسيب ديه است. در گزارش ديگري از ستاد حوادث غير مترقبه كشور آمده است كه فقط در سال 1370 در كشور 61 سيل و 27 زلزله رخ داده است.

   خانه‎سازي در حريم رودخانه‎ها، آن هم با مصالح نامناسب علت اصلي خسارات سيل در بسياري از شهرهاي كشور بوده است. در شهرهاي بسياري از كشورها كه از لحاظ وجود رودخانه شرايط مشابهي با ما دارند، به دليل پر ارزش بودن زمين و يا به جهت استفاده از زيبايي رودخانه، خانه‎هايي زيادي بر ساحل رودخانه‎ها ساخته مي‎شوند اما تدابير كارشناسي ظريفي نيز جهت پيش‎بيني خطرات سيل به كار مي‎رود. اغلب درچنين شهرهايي هيچگاه مجوز زيرزمين به ساخت و سازها تعلق نمي‎گيرد.

   خانه‎ها به گونه‎اي ساخته مي‎شوند كه آب بتواند به راحتي از زيربنا عبور نمايد. دادن مجوز ساخت زيرزمين در ساختمان‎هايي كه در نزديكي مسير و يا سواحل رودخانه‎ها بنا مي‎شوند، توسعه بي‎رويه شهر كه به دليل تغيير سطح پوشش زمين، قابليت نفوذپذيري آن را از بين مي‎برد، تنگ كردن مجاري و مسيرهاي مهم شهرها  بتون كردن آنها كه شتاب آب را بالا مي‎برد، پمپاژ كردن آب به ارتفاعات بالا كه به رانش زمين حساس هستند و ... از جمله اشتباهات مديريتي هستند كه شهرداريها و مديران شهري نبايد مرتكب آنها شوند.

  اقدامات قبل از وقوع سيل

1.       لزوم رعايت اصول و ضوابط مهندسي رودخانه در احداث پل‎ها مطابق استاندارد.

2.       مطالعه و اجراي طرح‎هاي سيستم‎ هشدار سيل (مناطق پرجمعيت، كوهستاني و رودخانه‎هاي بزرگ).

3.       حفاظت و جلوگيري از دخل و تصرف غيرمجاز در بستر رودخانه‎ها و مسيل‎ها.

4.       پاكسازي و دفع انباشته‎هاي طبيعي و مصنوعي در محدوده پل‎ها و زيرگذرها با هماهنگي شركت‎هاي آب منطقه‎اي.

5.       لزوم استفاده از كارشناسان شركت‎هاي آب منطقه‎اي در هنگام بروز سيلاب به منظور ثبت آمار و خسارات سيلاب‎ و يكنواخت‎سازي آمار و اطلاعات و استفاده از نظرات كارشناسي شركت‎هاي آب منطقه‎اي در زمينه تحليل علل بروز و تشديد سيل و چگونگي مقابله و كاهش خسارات در حين وقوع سيل.

6.       نصب تابلوهاي هشدار سيل در مسير رودخانه‎هاي سيل خيز (در نقاط خاص و مهم و با توجه به شرايط رودخانه‎ها و مسير سيل‎ها).

7.       ايجاد نظام هشدار و مديريت سيل (حوزه‎هاي كوچك و پرجمعيت كوهستاني – مناطق شهري – رودخانه‎هاي بزرگ).

8.       لزوم به كارگيري و توسعه نقش بيمه در سرمايه‎گذاري طرح‎هاي پيشگيري و جبران خسارات ناشي از سيل.

9.       ارايه خدمات آموزش عمومي از طريق جمعيت هلال‎احمر، آموزش و پرورش و رسانه‎هاي عمومي با هماهنگي كميته‎هاي فرعي پيشگيري از سيل در استانها.

10.   اصلاح بستر رودخانه‎ها:

الف) عريض كردن بستر رودخانه

ب) عميق كردن در اثر لايروبي

ت) عريان كردن رودخانه از نباتات

ث) تسطيح رودخانه‎ها

ج) تصحيح مسير براي كم كردن طول رودخانه

11.   ايجاد سيل برگردان:

الف) ايجاد ديواره‎ها در كنار رودخانه‎ها.

ب) كندن كانال‎هاي عرضي و موانع در مسير سيل.

پ) منحرف كردن آبهاي تجمع شده به مناطق ديگر.

ت) ايجاد سيل شكن در دره‎ها براي جلوگيري از تجمع آب.

12.   ايجاد و ساخت سدها و آب بندها: بهترين چاره‎ است كه مي‎توان در توليد برق و آبياري از آن استفاده كرد.

13.   حفاظت از بستر رودخانه‎ها: در حوضه‎هاي مرتفع با استفاده از مصالح ساختماني.

14.   حفاظت بيولوژيكي : عدم كاشت درخت در كنار رودخانه‎ها و ايجاد پوشش گياهي و جنگل‎ها براي كم كردن سرعت قطرات باران.

15.   ايجاد سرعت شكن‎هاي بتوني و سنگي در مسير بستر رودخانه‎ها و مسير سيلاب‎ها

  اقدامات هنگام سيل

1.       هميشه و همه جا اصل خونسردي را حفظ كنيد.

2.       براي اطلاع از وضعيت و گرفتن دستورات لازم به راديو، تلويزيون و يا اعلام بلندگوهاي عمومي گوش دهيد در صورتي كه دستور تخليه داده شد فوراً اين كار انجام دهيد.

3.       وسيله روشنايي تهيه كنيد (چراغ قوه، شمع و ...)

4.       به سرعت كمي غذا و آب ذخيره كنيد. (ممكن است منابع آب آلوده گردد و مواد غذايي يافت نشود) و از مصرف مواد غذايي در تماس با سيل و فاقد ظرف ضد آب خودداري شود. از غذاهاي كنسرو شده سالم استفاده نماييد.

5.       در خارج از منزل مواظب سيم‎هاي برق كه روزي زمين افتاده (خصوصا در آب) باشيد تا دچار برق‎زدگي نشويد.

6.       در هنگام رانندگي مراقب شيب‎ها و پيچ‎هاي جاده باشيد به آرامي و با خونسردي رانندگي كنيد (ترمزها بخوبي كار نمي‎كند).

7.       اگر خانه شما در محل مرتفعي است و خطر آب گرفتگي شما را تهديد نمي‎كند نياز به خروج از منزل نمي‎باشد.

8.       جريان برق، آب و گاز را براي اجتناب از آتش‎سوزي و برق‎گرفتگي و انفجار قطع كنيد.

9.       در صورت ترك خانه اشياء گران قيمت را به محل‎هاي بالاتري در منزل ببريد درها را قفل كنيد.

10.   مناطق كم ارتفاع را سريعا ترك نماييد.

11.   به نقطه مرتفعي دور از رودخانه‎ها، نهرها و زهكشي برويد.

12.   از فاضلاب‎ها و جويبارهاي به ظاهر آرام دوري نماييد. و از ورود به جريان پرشتاب آب بدون توجه به قابليت شناگري كه خطر غرق شدن را به دنبال دارد، اجتناب كنيد.

13.   سيلاب‎هايي كه سطح جاده و پل‎ها را پوشانده است داراي قدرت مافوق تصور است.

14.   راه‎رفتن و يا رانندگي در سيلاب خطرناك‎ترين كاري است كه ممكن است انجام دهيد.

15.   وسايل نقليه، حيوانات مزرعه و اشياء قابل حمل و نقل را به نزديكترين محل مرتفع انتقال داده شود. خودروها و وسايل نقليه محل‎هاي امني در مقابل سيل نمي‎باشد زيرا خودرو ممكن است در آب جاري از كار بيافتد و يا توسط آب حركت داده و برده شود.

16.   حشره‎كش‎ها را از آب دوري كنيد چون امكان دارد آلودگي خطرناكي را موجب شود.

17.   هيچ‎گاه به تنهايي در يك ناحيه سيل‎زده، به اين طرف و آن طرف ندويد.

18.   آبهاي جمع شده در گودال‎هاي مناسب براي رشد حشرات بخصوص پشه‎ها مي‎باشد. لذا از توري در محل اقامت استفاده گردد و پوشاك آستين بلند و چكمه‎هاي ساق بلند بپوشيد.

 

سونامی

بارها لغت سونامی را شنیده اید ولی ایا در مورد آن و علت وقوعان چیزی می دانید؟!

سونامی یک کلمه ی ژاپنی به معنی امواج ساحلی است. امواج سونامی بر اثر برخوردصفحات پوسته ی زمین با هم در بستر اقیانوس ایجاد می شوند. وقتی دو لایه از پوسته یزمین مانند دو جانوری که شاخ به شاخ می شوند به همدیگر فشار وارد می کنند نیرویزیادی همانند فنر جمع شده در ان ها جمع می شود. سرانجام لایه ها ناگهان از هم عبورمیکنند و در محل گذر لایه ها حالت شکستگی پدید می آید.

در این زمان٬ یکی از لایه ها به سرعت زیر لایه ی دیگری می لغزد و بخشی از زمینزیر دریا  خالی می شود و فرو می ریزد و ناگهان بخش دیگر بالا می اید. در نتیجه حجمعظیمی از اب یکدفعه جا به جا می شود و به این ترتیب امواج مهیب سونامی متولد میشوند

 

هر چه عمق اب بیش تر و بر خورد لایه های زمین با یکدیگر شدیدتر باشد بر شدت امواجسونامی نیز افزوده می شود. سرعت امواج سونامی گاه به ۸۰۰ کیلومتر در ساعت می رسد وتا زمانی که به ساحل نزدیک نشده اند ارتفاع چندانی ندارند. اما با نزدیک شدن بهساحل خصوصا ساحل هایی که عمق کمی دارند از سرعت امواج کاسته و به ارتفاع ان هاافزوده می شود. به طوری که ارتفاع امواج هنگام برخورد با ساحل به حدود ۳۰ متر (بهارتفاع یک ساختمان ۱۰ طبقه) می رسد! در ساحل های کم عمق و خلیج هایی که دهانه ی انها باز است٬ اما رفته رفته باری می شود٬ امواج سونامی خرابی بیشتری بر جای میگذارند .

ایا سونامی می تواند به دلیل انفجار اتمی در اقیانوس پدیداید؟!

هر چیزی که بتواند حجم عظیمی از اب اقیانوس را جا به جا کند می تواند موجبپیدایش امواج سونامی شود. بنابر این انفجارهای اتمی هم که می توانند نیروی فراوانیبر اب اقیانوس وارد کنند ممکن است باعث ایجاد سونامی کنند.

کشور ما و سونامی

با وجود فاصله ی زیادی که بین کانون زلزله وشهرهای ساحلی ایران در دریای عمانوجود دارد امواج سونامی در شهر چابهار اندکی خسارت بر جای گذاشت. این بدان معناستکه اگر کانون زلزله به ساحل های ایران نزدیک تر باشد ما نیز از این امواج در اماننخواهیم بود. به گفته ی زمین شناسان در بستر دریای خزر نیز گسل های عمیقی وجود داردو در ان ها احتمال وقوع سونامی هر چند اندک ولی به هر حال وجود دارد .

سراب

 

 

 شما هم اغلب در جاده های اسفالته ی مستقیم یا در بیابان هامنظره ی اب و دریاچه ای را دیده اید که وقتی به سوی ان حرکت می کنید ان هم با همانسرعت و در همان جهت حرکت می کند... این منظره راسرابمی گویند.

اگر بخواهیم علت تشکیل سراب را عنوان کنیم اولین مرحلهتابیدن پرتوهاینور خورشید بر سطح مین و گرم شدن ان است.لایه های هوا که در نزدیکی سطحزمین قرار دارندنسبت به لایه های بالایی گرمتر و رقیقترمی شوند. سپسپرتوهای نور که از خورشید به سوی سطح زمین منتشر می شوند از لایه هایغلیظ تر که به لایه های رقیق تر می رسند شکست می یابند و از خط عمود دورتر می شوندو زاویه ی تابش ان ها به زاویه ی حد نزدیک می شود. هنگامیکهزاویه ی تابش به حد برسد پرتو نمی تواند از محیطغلیظ به محیط رقیق تر پایین برسد و در نتیجه بازتابش کلی می یابد و به سوی بالا بازمی گردد.این پرتوضمن برخورد با مولکول ها ی هوا رنگ ابی را بیشاز سایر رنگ ها پراکنده می کنند و باعث می شود که ناظر رنگ ابی را بر سطح زمینببیند و تصور کند که دریاچه ای برابر او قرار دارد...

اما جالب است اگر بدانيد كه گه گاهي در درياها و رودخانه هاي وسيع هم سرابمشاهده مي شود... به تصوير كنار نگاهي بيندازيد... چه حدسي مي زنيد؟

 

رنگین کمان چیست؟

یکی از نویسندگان به نامدنالد اهرنس(donald ahrens)در کتابخود به نام "هواشناسی امروز" رنگین کمان را به عنوان یکی از خارق العاده تریننورهای با شکوه مشاهده شده در زمین تعریف کرده است(حال انکه ما با چه اسودگی ازکنار این پدیده ی فوق العاده می گذریم و لحظه ای در اندیشه اش غرق نمی شویم...!!) یقینا رنگین کمان سنتی؛ نور خورشیدی است که به طیف های رنگی گسترده شده و توسطقطرات ریز اب به چشم بیننده برگردانیده شه است. قسمت کمان کلمه ی رنگین کمان اینحقیقت را بیان می کند که رنگین کمان تقریبا یک دسته از هلال های گرد رنگی می باشدکه همگی مرکز مشترکی  دارند.

وقتی رنگین کمان را می بینید؛ خورشید کجا قرار دارد؟

این سوال خوبی برای شروع تفکر در باره ی روند فیزیکی بوجود امدن رنگین کمان است. بیشتر مردم (اکثر افراد) هرگز توجه نکردند که وقتی که با یک رنگین کمان روبرو میشوید و نیز مرکز هلالهای دوار رنگین کمان در خلاف جهت نسبت به خورشید است و البتهباران در همان جهت رنگین کمان استخورشید همیشه پشت سر شماست

رنگین کمان

تا به حال به هفت رنگی که خداوند پس ار باران بر اسمان بومنقاشی دنیا می نگارد؛ توجه کرده اید؟! شاید با وجود اینکه رنگین کمان؛ زیبایی خارقالعاده ای دارد و همیشه به شدت جذب زیبایی اش می شوید؛ اطلاعات چندانی راجع بهمنشع ان و اینکه چگونه تشکیل می شود ندارید...بد نیست در مورد این کمان جذاب چندسطری بخوانید...

به طور کلی، رنگین کمان به علت وقوع پدیده هایی از جملهشکست،پاشندگی، وبازتابش داخلیدر قطره های باران ویا ذرات ریز بخار اب در اسمان تشکیل می شود. وقتی نور سفید خورشید به قطرات بارانبرخورد می کند قطره های باران بمانند یک منشور نور را می پاشند (تجزیه می کنند). نورهای پاشیده شده پس از بازتابش داخلی در قطره ی باران، بار دیگر در سطح قطره یباران شکست می یابند و به چشم ناظر می رسند... بنابراین؛ هر قطره ی باران باعثپاشیدگی نور سفید به رنگهای اصلی طیف می شود اما همه ی نورهای حاصل از پاشیدگی دریک قطره ی باران به چشم ناظر نمی رسد بلکه از قطره های باران در ارتفاع بالاتر،پرتو  قرمز و از قطره های باران در ارتفاع پایین تر پرتو بنفش به  چشم می رسد؛بنابراین از قطره های باران در مکان های مختلف رنگ های مختلم طیف نور سفید به چشمناظر می رسد و رنگین کمان تشکیل می شود .

 

 

منبع : سايت علمی و پژوهشي آسمان--صفحه اینستاگرام ما را دنبال کنید
اين مطلب در تاريخ: شنبه 09 اسفند 1393 ساعت: 23:31 منتشر شده است
برچسب ها : تحقیق درباره چگونگی و سنجش باران,چگونگی و سنجش باران,باران سنجی با استفاده از امواج,

 

آلودگی صوتی

اطلاعات اولیه

عامل صدا ، انسان و سایر موجودات زنده را از بین نمی‌بردبلکه باعث ضعف شنوایی ، ناشنوایی وناراحتی‌های عصبیمی‌گردد. معمولا شدت صدارا با واحدی به نامدسی بل نشان می‌دهند برای سنجش صداها نسبت log آنرا تعین می‌کنند. تحقیقات نشان می‌دهد کهاز دست دادن شنوایی با سن افراد در جوامع صنعتی دیده می‌شود.صدا‌های شدید کوتاه مدتدر انسان باعث ناشنوایی موقت می‌شود.

اگر انسان در معرض صداهای بلند ، برایمدت طولانی تری قرار گیرد ناشنوایی دائم پیش می‌آید. صدایی برابر 90 دسی‌بل رویسیستم عصبیتاثیر می‌گذارد. در ممالکپیشرفته قدرت شنوایی زنان بهتر از مردان است. زیرا از نظر مشاغل صداهای کمتری راتحمل می‌کنند. آلودگی‌های صوتی که در اطرافمناطق مسکونیموجب ناراحتی می‌گردند عبارتنداز :

• کارخانجات
• کار‌های ساختمانی
• صدا‌های ناشی از سیستم تهویه منازل
• صدای ناشی از حمل و نقل (صدایموتور هواپیما،بوغ اتومبیل). (سر و صدای داخل منازل مثلصدایتلوزیونوجاروبرقی و. نیز حایز اهمیت اند.)

اثرات آلودگی صوتی

آزمایشات نشان می‌دهند که صدای به شدت 160-150 دسی‌بلبرای بعضیحیواناتکشنده و مرگبار است. این حیواناتقبل از مرگ بهتشنجات موضعی،فلجورعشهدچار می‌گردند. در انسانها رنگ‌پریدگیوبالارفتن فشارخوناز اثرات آلودگیهای صوتیاست. درجه حرارت بدن نیز کاهش می‌یابد. صدا‌های مداوم عکس العملهایی را در بدنایجاد می‌نماید. از جمله انقباض رگها بیشتر می‌گردد است. درجه حرارت بدننیز کاهش می‌یابد. صدا‌هایمداوم عکس‌العملهایی را در بدن ایجاد می‌نماید از جمله انقباض رگها بیشتر می‌گردد واین حالت پس از قطع صدا هنوز ادامه می‌یابد. بدن انسان در خواب نیز یه محرکهای صوتیپاسخ می‌دهد بدون اینکه فرد از خواب بیدار شود. (ضربان قلب و حالات ماهیچه‌ها تغییرمی‌کند.)

بیماری رینا Rahnauld

بررسی‌ها نشان می‌دهد که کارگران کارخانجات چوب بریکه با اره کار می‌کنند و صدای 125 دسی بل را تحمل می‌نمایند شبها وقتی به خانهبرمی‌گردند انگشتان آنها سبز رنگ بعد سفید می‌گردد که علائمبیماری وازواسپاستیکمی‌باشد که در نتیجهانقباض رگها و نارسایی درجریان خونعارض می‌گردد. که این ناراحتی بهنام بیماریرینالیا انگشتان مرده معروف است.

نتایج حاصل از آزمایشات روی حیوانات

1. موشهای آزمایشگاهی که در معرض صدای شدید قرار می‌گیرند بهبیماریهایویروسی حساستر می‌گردند.
2. صدای فوقالعاده شدید در فعالیتها و عملکردکبد حیوانات تغیر ایجادمی‌کند.
3. صدای بلند بیش از 115 دسی‌بل باشد فساد دندانهای موشها را سبب می‌گردد.
4. کلسترولوچربی خوننیز افزایش می‌یابد. مقداراسیاسکوربیک کاهش و مقدار گلبولهای سفید تا %50 تقلیل می‌یابد.

تاثیر صدا به چه عواملی بستگی دارد؟

1. طبیعت وشدت صدا
2. نزدیکی شخص بهمنبع اصلی صدا
3. ادامه و مداومت صدا
4. وضع و موقعیت فیزیکی فرد

روشهای جلوگیری از آلودگی‌های صوتی

باتوجه به اینکه معمولا صدا‌ها از تولید کننده‌ای پخش ، توسط گیرنده‌ای دریافتمی‌شوند بنابراین جهت کنترل این آلودگی ، کاهش شدت صدا جلوگیری از انتشار و نفوذصدا و محافظت از گیرنده (سیستم شنوایی)می‌تواند موثر باشد. بنابرایندر جهت جلوگیری ار آلودگی شدید صوتی :

1. میزان صدا در محیطهایی که کارگران بطور مداوم در معرضفعالیتهای مغزیقرار دارند نباید از 10دسی‌بل تجاوز نماید.
2. سعی شود از ورود ماشین آلات که بیش از حد معین آلودگی صوتی تولید می‌کنندجلوگیری شود.
3. صدای ماشین‌آلات کارخانه‌ها نباید به بیرون ازکارخانه‌ها برسد.

‌#منشا آلودگی صوتی را باید از بین برد.

1. سعی شود از ایجاد واحدهای مسکونی در مجاورتفرودگاهها جلوگیری شود.
2. ضد صدا کردن ساختمانها و واحدهای مسکونی.
3. مضاعف یا دو لایه کردن شیشه پنجره‌ها در جهت جلوگیری از نفوذ صدای بیرون بهداخل ساختمان.
4. محدود و ممنوع کردن عبور کامیونها و وسائط نقلیه پر صدا.
5. ایجاد نوارهای عریضی از درختان و پوششهای گیاهی که به میزان 10 دسی‌بل از شدتصوت می‌کاهد.

شدت صوت

احساس بلندی و کوتاهی صدا مربوط به انرژی حمل شده با امواج صوتیاست و بر حسب واحد دسی بل می‌باشد که یک واحد مقایسه‌ای است و عبارت است از دهبرابر log نسبت شدت صدای مورد نظر «I» به شدت یک سطح مقایسه‌ای (₀I)= بطور قراردادی صدایی است که دارای 0002/0 میکرو بار فشار بوده و به عنوانآستانه شنواییدر انسان در نظر گرفتهمی‌شود.

(dB=10log)10/10

بنابراین 10 برابر افزایش در شدت یکصدای خالص فقط 10 دسی بل به مقیاس شدت اضافه می‌کند یا اینکه می‌توان گفت مثلا صدای 50 دسی‌بل 10 برابر بلندتر از صدای 40 دسی‌بل و 100 برابر بلندتر از صدای 30 دسی‌بلاست. فرکانس شنوایی انسان بین20000 - 20 سیکل در ثانیه یا معادل شدت صوتی برابر با 120 - 0 دسی بل است. صحبتهای معمولی در فرکانس بین 10000-250 سیکل در ثانیه انجممی‌شود که دارای شدتی برابر با 60 - 30 دسی بل می‌باشد. ترافیک سبک در 30متری دارایشدت صدای 55 دسی بل می‌باشد و عدد برق 120 دسی بل صدا ایجاد می‌نماید.
استانداردهای صدا در هوای آزاد ایران از 7 صبح تا 10 شب و از 10 شب تا 7 صبح بهقرار زیر است.

پیامدهای منفی و زیانبارناشی از آلودگی صوتی بطور کلی در انسانها به قرار زیر است:

1. نگرانی و ناراحتی عصبی
2. نگرانی همراه با خستگی و کاهش راندمان کار
3. دگرگونیهای دائم یا موقت در رفتار زیستی از قبیل انقباض نایژکها و تغییر ضربانقلب
4. ضایعه در دستگاه شنوایی و دیگر دستگاهای بدن.

 

منبع : سايت علمی و پژوهشي آسمان--صفحه اینستاگرام ما را دنبال کنید
اين مطلب در تاريخ: شنبه 09 اسفند 1393 ساعت: 23:29 منتشر شده است
برچسب ها : تحقیق درباره الودگی های صوتی,الودگی های صوتی,اثرات آلودگی صوتی,

 

ترافیک

 علل :

نبود وسائل نقلیه عمومی

سفرهای بی مورد شهری

 راهکارها :

گسترش هر چه بیشتر وسائل نقلیه عمومی (مترو که متاسفانه به علت هزینه بر بودنبه سادگی قابل گسترش نیست ، اما حداقل می توان ناوگان اتوبوس رانی را تجهیزکرد

 کاستن از سفرهای درون شهری با گسترش استفاده از فناوری اطلاعات . البته این درصورتی محقق خواهد شد که دولت ما به سمت الکترونیکی شدن پیش برود و بخش خصوصی نیزهمپای دولت از این مساله استقبال کند ، تا شهروندان برای هر کاری که به سادگی ازطریق چند دقیقه آنلاین شدن می توانند آن را انجام دهند ، ساعت ها وقت و انرژی خودرا برای رفتن به نقطه ای از شهر هدر ندهند .

 ترافیک ، خود منشا بسیاری از معضلات کنونی شهر همچون آلودگی های محیطیو صوتی و بالا رفتن استهلاک وسائل نقلیه و معابر می باشد

در پاسخ به راهکارهای ارائه شده توسط ژورنالیست :

حل مشکل ترافیک تهران فقط و فقط با گسترش مترو امکان پذیر است.

اینکه توسعه مترو هزینه بر است و در نتیجه باید وسایل نقلیه عمومی زیاد شوددارای چند اشکال اساسی است که ذیلا توصیح میدهم:

1- اصولا هر طرحی را بر اساس مطالعات فنی و مهندسی و محاسبات هزینه و فایدهارزیابی میکنند و نه بر اساس آسان و مشکل بودن آن. چنانچه واردات 4 میلیارد دلاریبنزین و توزیع یارانه ای آن را در محاسبات منظور کنیم و همینطور فواید دیگر طرحگسترش مترو را آنوقت بهتر میشود نتیجه گیری کرد که کدام راهکار بهتر است.

2- افزایش اتوبوس های شهری در شرایط فعلی با این حجم اتومبیل های شخصی متوسطسرعت حرکت اتوبوس ها را از انچیزی که هست نیز کمتر خواهد کرد و این یعنی هدر دادنوقت و افزایش عصبیت مردم.

3- کشور ما که این همه پیشرفت کرده الیته فقط در زمینه غنی سازی انرزی هسته ایکه معلوم نیست در صورت موفقیت آن هر کیلو وات برق تولیدی آن برای مردم چقدر در میاید از این همه علم و دانش کمی هم برای حل مشکلات ملموس مردم همچون ترافیک ، بیکاری، فقر و ... استفاده نماید بهتر تر است

 آلودگی ترافیک

منظور از آلودگی ترافیک لطمات و خساراتی است که ترافیک وسایل نقلیه بخصوص در شهرها و مناطق شهری ،بر پیکر محیط زیست وموجودات زنده وارد میسازد.
آلودگی ترافیکی در چهار دسته قابل بررسی است:

آلودگی هوا:

آلودگی هوا آلودگی هوای ناشی از وسایل نقلیه موتوری،سهم زیادی از آلودگی ترافیک شهری را تشکیل میدهد.که در شهر تهران عمده آلودگی هوا ناشی از تردد وسایل نقلیه است.
ترافیک جاده ای علاوه بر ایجاد آلودگی هوا در سطح یک منطقه باعث افزایش آلوده سازی هوا در سطح جهانی میشود.دود ناشی از تحرک اتومبیلهایی که سیستم موتور آنها از نوع احتراقی داخلی است شامل شیمیایی متعددی است.مهمترین آنهاکه در زمره آلاینده های محلی طبقه بندی میشوند میتوان از عناصر زیرنام برد:
منواکسید کربنco :
منو اکسید کربن یک گاز بیرنگ و بدون بو است که میتوان اثرات زیان آور جدی بر سلامتی انسان داشته باشد.اثر مسموم کندگی این گاز به حدی است که بسهولت با هموگلوبین خون در مقایسه با اکسیژن ترکیب میشود.
دی اکسید ازتNO2 :
این گاز به رنگ قرمز – قهوه ای با بوی زننده است که میتواند به بروز ناراحتی های تنفسی منجر گردد. کودکان و مبتلایان به ناراحتی های تنفسی،بیشتر در معرض آسیب پذیری هستند.گردو غباری که در سطح راه وجود دارد،به خودی خود ،در بروز سرطان تاثیر زیادی ندارد،ولی هنگامیکه با مواد خروجی از اگزوز ترکیب میشود،این احتمال افزایش میابد.لاستیک های یخ شکن ،میزان غبار آغشته به خروجی های اگزوز را 5 الی 6 مرتبه افزایش میدهد.
آلودگی شنیداری:
منظور از آلودگی شنیداری،آلودگی ناشی از سروصدا میباشد.به طور کلی،صدارایک صوت ناخوشایند تلقی کرده اند.
بوق اتومبیل ، صدای حرکت اتومبیل در بزرگراه ، صدای هواپیما و  صدای حرکت قطار نمونه ای از صدای ناشی ازترافیک میباشد.واحد اندازه گیری شدت صدا دسی بل db(A) میباشد.کارشناسان معتقدند که حداکثر شدت قابل برای گوش انسان 65 دسی بل است. 
آلودگی دیداری:
در بافت ترافیک مقصود از اصطلاح آلودگی دیداری عموما یک تاثیر عینی نامطلوب است که ناشی از حضور وسایل نقلیه میباشد.اتومبیل و راه به خودی خود آلاینده دیداری محسوب نمیشوند ولی در شرایطی که مجموعه وسایل نقلیه و راهها به عنوان صحنه یا منظره،با معیارهای بیننده ادغام میشودو قضاوت وی را در قالب یک تاثیر نامطلوب شکل میبخشد،به آن آلودگی اطلاق می شود.
موانع :
منظور از موانع مجموعهای از عوامل است که بر تجربه افراد در رابطه با راهها و ترافیک تاثیر میگذارد و سبب نگرش آنها نسبت به راه و ترافیک به صورت مانع تلقی گردد.
مثال:
در شرایطی که یک راه حجم ترافیک بالایی را از خود عبور میدهد و یا هنگامی که وضعیت ترافیک پیچیده است،برای تعدادی از مردم مشکل است که ÷یاده جابجا شوند،این امر به عنوان یک مانع شناخته میشود.
جهت بهبود کیفیت هوا و کاهش میزان آلایندهای ناشی از سیستم حمل ونقل موارد ذیل پیشنهاد میگردد:
1- گسترش حمل و نقل ریلی
2- بهبود وضعیت فنی شبکه و ناوگان ترابری
3- حذف سفرهای زاید از طریق رشد فرهنگ عمومی و تبلیغات رسانه های گروهی
4- استفاده از استاندارهای جدید
5- جایگزین کردن انرژیهای پاک در حمل و نقل نظیر پیل سوختی و گاز طبیعی و انرژیهای تجدید شونده.
نکته:

تاکید بر این نکته ضروری است که اقدام در جهت کاهش ضایعات ترافیک مربوط به تندرستی انسان و موجودات زنده از آنچنان اهمیتی برخوردار است که تحقیقات گئناگونی در کشورهای پیشرفته در این زمینه در جریان است.

ترافیک و آلودگی هوا از عوامل بروز مشکلات روانی است

رئیس انجمن روانپزشکان ایران گفت: مشکلات روانی نظیر استرس های مداوم موجب زخم معده و سکته قلبی شده و زمینه بیماری های جسمی را فراهم می کند.

دکتر احمد جلیلی در گفتگو با خبرنگار اجتماعی خبرگزاری مهر ، افزود: فعالیت هایجسمی و روانی کاملا به هم پیوسته است بنابراین فعالیت های طبیعی و فیزیولوژیک که همبیماری ها به مسائل روانی نیز مربوط می شود.

وی با بیان اینکه جسم و روان نمی تواند از یکدیگر جدا در نظر گرفته شود چونمسائل روانی ناشی از فعالیت مغز انسان می شود ، گفت: بهداشت روانی به بهداشت جسمانینیز مربوط می شود به گونه ای که بهداشت قلب، کلیه و گوارش است.

رئیس انجمن روانپزشکان ایران گفت: بیماری های جسمی نیز بر روح و روان افرادتاثیر نامطلوب می گذارد که نمونه آشکار و ساده آن زمانی است که فرد دچار تب می شودکه در این صورت ممکن است هذیان بگوید.

وی با اشاره به اینکه افسردگی ، کم حوصلگی و کج خلقی ناشی از مشکلات روانی است،گفت: بیماری های جسمی و روانی قابل تفکیک نیست. بنابراین در صورتی که سطح بهداشتعمومی و روانی افزایش یابد ، میزان بیماری های روانی کاهش می یابد.

جلیلی تصریح کرد: وضعیت اجتماعی و اقتصادی افراد در بروز بیماری های روانی بسیارموثر است به گونه ای روابط افراد با یکدیگر و مشکلات موجود در شهر نظیر وجود ترافیک، آلودگی هوا می تواند باعث بروز مشکلات روانی شود.

وی با اشاره به اینکه شرایط محیطی و امکانات مناسب محیط زیست در بهداشت روانیافراد موثر است، تصریح کرد: وجود مشکلاتی نظیر ترافیک علاوه بر خسارت های جانی ومالی می تواند بر فعالیت های روانی افراد هم تاثیر بگذارد بنابراین در بهداشت روانجامعه اثر گذار است.

رئیس انجمن روانپزشکان ایران افزود: در صورتی که مشکلاتی نظیر ترافیک در جامعهرفع شود ، ضمن پیشگیری از بسیاری آسیب های جسمی ، در وضعیت بهداشت روانی مردم آنمنطقه بسیار موثر خواهد بود.

جلیلی افزود: شیوع بیماری های عفونی و مرگ و میرهای ناشی از آن در جامعه ای باعثایجاد نگرانی و استرس در آن جامعه شده و این عوامل بر روان افراد جامعه تاثیرنامطلوب می گذارد چون در این صورت مغز انسان، درگیر این نگرانی ها شده و منجر بهایجاد اختلال در فعالیت های مغزی موثر بر کارایی اعضای بدن، می شود بنابراین زمینهبیماریهای جسمی را فراهم می کند.

برنامه ریزی محیط زیست برای بهبود کیفیت محیط زیست شهری

توان پایداری محیط زیست شهری برای قدرت مقابله با تغییرات چقدر است ؟اصولاً ظرفیت زیستی در شهرها چقدر است ؟ آیا طبیعت می تواند با این سرعت تخریب و تحولاتی را که شهرها بر محیط خود تحمیل می کنند بازسازی کند ؟ اینها سوالاتی هستند که ظرفیت برد یک شهر را برای بهبود کیفیت محیط زیست خود تعیین می نمایند . شهرها معمولاً در مناطقی خوش آب و هوا با منابع آبی متناسب ، خاک مناسب برای پالایش پساب و پسماندها ( به همین دلیل فضای سبز و درختکاری رواج دارد ) و در دشت ها یا دامنه کوهها پایه ریزی شده و توسعه می یابند و در واقع قسمتی از طبیعت که ظرفیت برد نسبتاً بالایی دارد برای استقرار و توسعه شهر در نظر گرفته می شود اما بعد از طی یک دوره 50 ساله از استقرار یک شهر در طبیعت چه بلائی بر سر طبیعت می آید ؟

هوای آلوده ناشی از منابع ثابت و متحرک ، آلودگی منابع آبهای زیر زمینی در اثر نشت پساب ها ی خانگی و کارخانجات ، آلودگی صنعتی و صوتی ناشی از اتومبیلها ، هواپیما و تحرک و کار صنایع در شهر و در مجموع آلودگی های زیست محیطی از مهمترین تولیدات یک شهر هستند که بشدت توان پایداری یک شهر را کاهش مید هند بنحوی که کیفیت محیط زیست به پائین ترین درجه خود رسیده و همه شاخص های پایداری دگرگون خواهند شد .

برنامه ریزی محیط زیست برای بهبود کیفیت محیط زیست در شهرها بایستی در اولویت کار مدیریت شهری قرار گیرد .

در صورتیکه برنامه ریزی شهری بدون دخالت فاکتورهای زیست محیطی صورت گیرد همان خواهد شد که اکنون دامنگیر اکثر شهرهای ماست . در نظر گرفتن شکل شهر ، توسعه آتی ، تقسیم کاربریها ، برنامه ریزی حمل و نقل و .... دیگر امروزه انسان شهر نشین را که محور همه فعالیتهاست کفایت نمی کند . و در صورتیکه برنامه ریزی محیط زیست در راس برنامه ریزی های یک شهر نباشد نزول کیفیثت محیط زیست را در پی خواهد داشت .

اگر چه در ابتدای تشکیل و استقرار یک شهر برنامه آمایش سر زمین و با در نظر گرفتن تمام فاکتور های زیست محیطی صورت می گیرد اما باید اذعان کرد که برنامه ریزی یک فرایند دائمی است و بنابر این حتی بعد از استقرار یک شهر برنامه ریزی محیط زیست بهمراه مدیریت محیط زیست شهری می تواند به بهبود کیفیت محیط زیست شهری بیانجامد . در این برنامه ریزی و مدیریت پایش اساسی  از فاکتورهای اقلیمی ، خاک ، تا حتی فیزیولوژیکی و اثرات محیط زیست بر انسان اندازه گیری و با شاخص های کیفیت مقایسه می گردد .

بنابراین برنامه ریزی محیط زیست  چون به ظرفیت برد توجه دارد ضامن سلامتی محیط زیست در شهرهاست و در هر مقطعی که انحرافی از این برنامه ریزی بوجود آید مدیریت محیط زیست شهری  آنرا در این چارچوب قرار خواهد داد .

 

 

منبع : سايت علمی و پژوهشي آسمان--صفحه اینستاگرام ما را دنبال کنید
اين مطلب در تاريخ: شنبه 09 اسفند 1393 ساعت: 23:28 منتشر شده است
برچسب ها : تحقیق درباره ترافیک و راهکارهای ان,ترافیک و راهکارهای ان,علل ترافیک,

 

الکتروفورز

مروزه الكتروفورز شايد اصلي ترين تكنيك براي جداسازي ملكولها در آزمايشگاه‌هاي سلولهاي زيستي است. زيرا تكنيك قدرتمندي است و هنوز به طور معقولانه اي آسان و ارزان است و خيلي آسان و پيش پا افتاده شده است. علي رغم بسياري  از آرايش هاي فيزيكي براي دستگاه ها و صرف نظر از محيطي كه ملكولها اجازه مهاجرت در آن دارند جداسازي با الكتروفورز به توزيع بار در ملكولي كه جداسازي مي شود بستگي دارد. الكتروفورز مي تواند يك بعدي يا دو بعدي باشد. الكتروفورز يك بخشي براي جداسازي اغلب پروتئين‌هاي روتين و اسيد نوكلئيك استفاده مي شود. بخش دوم الكتروفورز براي جداسازي پروتئين هايي كه در اثر انگشت هستند استفاده مي شود. محيط كمكي براي الكتروفورز مي تواند در ژل در لوله يا در ورقه هاي صاف خوابيده تشكيل شود لوله ها براي جداسازي يك بعدي استفاده مي شوند و زماني كه ورقه ها فضاي سطحي بلندي را اشغال مي كنند براي جداسازي دو بعدي بهترند. شكل 1-4 نوعي واحد الكتروفورز ورقه اي تخت را نشان مي دهد. زماني كه  ديترجنت SDS سديم دو دسيل سولفات با پروتئين ها استفاده مي شود، همه پروتئين ها داراي بار منفي مي شوند به وسيله وابستگي به آنيون سديم دودسيل سولفات در زمان جدا سازي با ژل پلي آكريلاميد طرز عمل و رويه با پلي آكريلاميد ژل الكتروفورز خلاصه مي شود اين تكنيك براي تعيين وزن مولكولي استاندارد شده است. ژل هاي پلي آكريلاميد از پليمريزه كردن دو تركيب تشكيل شده اند. آكريلاميد و N , N متيلن بيس آكريلاميد.

بيس در اينجا عامل پيوند دهنده براي ژل هاست. پليمريزاسيون با اضافه كردن آمونيوم پرسولفات در زماني كه همچنين دي متيل آمينوپرپيونيتريل يا N , N , N , N تترامتيل اتيل انديامين آغاز مي شود. ژل ها خنثي و هيدروفيل هستند و شبكه سه بعدي از هيدروكربن هاي طولاني كه به وسيله گروه هاي متيلن به هم وصل شده اند تشكيل شده است جداسازي ملكول ها در ژل بستگي به اندازه منفذها و سوراخهاي تشكيل شده در ژل دارد. اندازه سوراخهاي ژل به وسيله دو فاكتور تعيين مي شوند. %T كه مقدار درصد آكريلاميد را نشان مي دهد. %30 كه مقدار درصد پيوند دهنده را نشان مي دهد. هر چه مقدار كل آكريلاميد افزايش يابد اندازه منفذ ژل كاهش مي يابد. پيوند دهنده هاي با 5% C كوچكترين اندازه منفذ را مي دهد. هر افزايش يا كاهش در %C باعث افزايش در اندازه منفذ مي شود. كل آكريلاميد داده شده بعنوان نسبت درصد وزن به حجم از آكريلاميد+بيس آكريلاميد است.

پروتئين ها با وزن مولكولي در محدوده ده هزار يا يك ميليون با 2/71% ژل هاي آكريلاميد جداسازي مي شوند. زماني كه پروتئين ها با وزن ملكولي بالاتر نيازمند تمركز ژل آكريلاميد پايين تر هستند برعكس ژل هاي 30% براي جداسازي پلي پپتيدهاي كوچك استفاده مي شود.

تمركز بيشتر ژل باعث كوچكتر شدن اندازه منفذ ژل و جداسازي بهتر ملكولهاي كوچك مي شود. درصد ژل مورد استفاده بستگي به وزن مولكولي پروتئين مورد جداسازي دارد.

ژل هاي 5درصد براي پروتئين هايي در محدوده 60000 تا 200000 دالتون استفاده مي شوند. ژل هاي ده درصد براي پروتئين هاي 16000 تا 70000 دالتون استفاده مي شوند و ژل هاي پانزده درصد براي پروتئين هاي 12000 تا 45000 دالتون استفاده مي شوند.

سيستم هاي كاتيوني و آنيوني

در الكتروفورز پروتئين ها در يك بار پايه جداسازي مي شوند و بار پروتئين مي تواند مثبت يا منفي باشد.بسته به PH بافر. در عمليات معمولي ستون حاوي ژل قيمت بندي شده در سه قسمت  شامل: 1- ژل جدا كننده 2- ژل توده شده 3- ژل نمونه . ژل نمونه ممكن است حذف بشود و نمونه از طريق غليظ شدن محيط غير هدايتي مانند ساكاروز به وجود بيايد. الكترودها به دو انتهاي ستون متصل مي شوند و جريان الكتريكي از طريق ژل جزءبندي شده عبور مي كند. اگر الكترودها به صورت بالا آرايش پيدا كنند حمام بالايي كاتد و حمام پايين آند (+) است.

آنيون ها اجازه دارند كه به سمت آند بروند و به اين سيستم آنودي مي گويند. كاتيون ها اجازه دارند كه به سمت كاتد بروند و به اين سيستم كاتدي مي گويند.

سيستم هاي لوله اي و ورقه اي

در طراحي پروتكل الكتروفورز دو سيستم نزديك به هم طراحي شده است يكي ستون الكتروفورز كه از ژلهاي لوله مانند در لوله هاي شيشه اي تشكيل شده است و ديگري ژل هاي تخت كه از ژل تخت بين دو صفحه شيشه اي تشكيل شده است. مزاياي ژل هاي تيوبي در حركت ملكولها از طريق ژل ها كمتر مستعد و مهياست تا حركت افقي و بنابراين گسترش آرامي در تجزيه و تحليل باندها به خصوص در پروتئين ها وجود دارد و از نظر اقتصادي هم  به صرفه است زيرا نسبتا آسان است براي ساختن اين سيستم مي توان در خانه از مواد قابل دسترس استفاده كرد. با وجود اينكه ژل هاي تخت مزايايي دارند كه اجازه مي دهند براي تجزيه هاي دو بعدي از آنها استفاده شود جدا كردن چندين نمونه به طور همزمان در يك ژل وجود دارد. ژل هاي تخت طوري طراحي شده اند كه چندين راه باريك دارند كه نمونه ها به طور موازي حركت كنند. اندازه و تعداد راه ها مي تواند مختلف باشد زماني كه نمونه ها در يك محيط حركت مي كنند كمترين همانندي نمونه هاي مختلف منجر به تغييرات جزئي در ساختار ژل مي شود. ژل تخت تكنيكي براي تجزيه هاي لكه‌اي و تجزيه هاي اتوراديوگرافيك است. نتيجتا براي عمليات آزمايشگاهي روزمره مثل تجزيه نوكلئيك اسيدها و كنترل هاي آنتي ژني ژل هاي تخت مناسبند. قابليت استفاده و قيمت تجاري ژل تخت باعث استفاده بيشتر از اينها شده و به ندرت از ژل لوله اي استفاده مي شود. تئوري و عمليات ژل تخت با ژل لوله اي الكتروفورز يكسان است و اين كه از كدام سيستم استفاده كنيم بستگي بيشتر به تجهيزات موجود دارد.

سيستم هاي ژل دنباله دار و بدون دنباله

استفاده اصلي از ژل ها بعنوان محيط جدا كننده كه شامل استفاده از يك ژل با پوشش PH است. مولكولها به وسيله حركتشان در پايه از طريق ماتريكس ژل تنها جدا مي شوند اين سيستم امروزه فقط گاهي در آزمايشگاهها استفاده مي شود. و با سيستم هاي ژل چندتايي بدون دنباله جايگزين شده است. در سيستم هاي ژل چندتايي ژل جدا كننده به ژل توده اي و ژل نمونه انتخابي اضافه مي شود. اين ژل ها مي توانند تجمع متفاوتي در يك محيط كمكي داشته باشند. يا ممكن است به طور كلي عامل هاي متفاوتي داشته باشند. تفاوت كليدي در جداسازي ملكولها زماني كه آن ها به ژل جدا كننده وارد مي شوند است ژل جدا كننده تجمع خواهند كرد. اين منطقه در ژل توده كننده در محدوده ميكرون تا ميليمتر است. زماني كه پروتئينها در باندهاي تجمع توده مي شوند آنها به مهاجرت ادامه مي دهند براي رسيدن به ژل جداكننده تا باندهاي باريك تشكيل دهند. باندها سپس از يكديگر جدا مي شوند.

ژل PH بدون دنباله

ابتدا باندهاي پروتئين به ژل جدا كننده وارد مي شوند جداسازي باندها با يون هاي عبوري از طريق ستون ژل در جفت افزايش مي يابد هر يون در اين جفت داراي پلاريته بار يكسان مانند پروتئين هستند. ولي متفاوت در بزرگي بار هستند. يك يون بزرگي بار بيشتي از پروتئين دارد. در حالي كه ديگري بزرگي بار كمتري از پروتئين دارد. يوني كه بار بيشتري دارد تندتر حركت مي كند و بنابراين يون رهبر خواهد بود و يون با بار كمتر يون دنباله رو خواهد بود در سيستم هاي آنيوني يونهاي كلر و گليسينات از مخزن بافر (تريس گليسين) مشتق مي شوند يون رهبر معمولا كلر و گليسينات يون دنباله رو است طرح اين سيستم آنيوني در شكل 4-3 نمايش داده شده است. يون كلر اول به ژل جدا كننده وارد مي شود و به سرعت از ژل خارج مي شوند سپس پروتئين و بعد يون گليسينات يون گليسينات پروتئين را خارج مي سازد و در آخر يك پوشش گراديان ولتاژ خطي با ژل مي سازد. پروتئين ها سپس خودشان را با اين شيب بر طبق بار و اندازه شان جور مي كنند.

ژل هاي آگارز

زماني كه ژل هاي آكريلاميد براي تجزيه پروتئين ها استاندارد شدند آنها كمتر براي اسيدهاي نوكلئيك با وزن مولكولي بالا مناسب بوده اند به اين منظور براي جداسازي مناسب اين مولكولهاي بزرگ تجمع آكريلاميد نياز به كاهش تا سطحي كه مايع باقي بماند دارد.

ژلها مي توانند تشكيل بشوند با وجود اينكه آگارز اضافه شود (آگارز يك پلي ساكاريد طبيعي است) براي كاهش تجمع آكريلاميد. با اضافه كردن آگارز تجمع آكريلاميد 5% مي شود و مي توان براي ملكولهاي با وزن ملكولي بالاتر از 10 دالتون جداسازي كرد. اين روش مخصوصا براي جداسازي ترتيب طولاني از DNA مفيد است. امروزه ژل هاي آگارز- آكريلاميد به طور گسترده در آزمايش‌گاه‌هاي ژنتيك براي تعيين نقشه ژن ها استفاده مي شود اين فصل بروي جداسازي پروتئين ها متمركز است.

ترمينولوژي براي تكنيكهاي تجزيه اي، مهاجرت الكتروني با لوله موئينه:

تكنيهاي مهاجرت الكتروني با لوله موئينه به طور افزاينده اي در شيمي تجزيه محبوب و مهم شده اند به خصوص در بيوتجزيه . بعضي از ترمينولوژي هاي وابسته در كاغذ يافت مي شوند در ترمينولوژي الكتروفورز در شيمي كلينيكي. اما در بسياري از موارد اينها براي تكنيكها كاپيلاري كاربردي نيستند و در تعاريف آيوپاك به حساب نمي آيند. در 1994 آقاي KNOX مقاله اي را در زمينه تكنيكهاي جداسازي الكتروني منتشر كرد اما اين مقاله هماهنگ با فهرست علائم كروماتوگرافي آيوپاك نبود مقاله جاري بحث مي كند و تعريف مي كند جمله هاي وابسته مورد نياز در تامين جاري، شامل نامهاي تكنيكهاي مختلف كه در اصول مهاجرت الكتروني استفاده مي شود و آن بايد مورد توجه قرار بگيرد كه تعداد موارد مرزي موجود با ترتيب و احترام به نامگذاري تكنيك هاي مخصوص اقدام كند. جداسازي با تكنيك هاي مهاجرت الكتروني كاپيلاري در لوله موئينه باريك به وسيله اعمال ميدان الكتريكي قوي به دست مي آيد اين تكنيكها شامل كاپيلاري الكتروفورز و مشتقات تكنيكهاي مهاجرت الكتروني كاپيلاري است كه بر پايه اصول جداسازي متفاوت اند. در بعضي موارد اين اصول داراي هم پوشاني هستند. ميسلار كاپيلاري الكتروفورز براي جداسازي يونهاي كوچك آلي و معدني و پليمرها رنگها، منفجر كننده ها، پروتئينها، پپتيدها و اسيدهاي نوكلئيك استفاده مي شود. جريان الكترواسمز براي جداسازي همكاري مي كنند اگر چه هميشه مورد نياز نيست. جريان الكتروسمز از تاثير ميدان الكتريكي بر روي بارها در قسمت پخش شده در لايه دوگانه در سطح داخلي كاپيلاري به وجود مي آيند براي مثال در كاپيلاري فيوز سيليكا در برخورد با بافر در PH بالاي 2 سطح گروه هاي سيلانول دپروتونه شده و پروتون از دست مي دهند و ديواره كاپيلاري بار منفي پيدا مي كند. اين گروه ها اتمسفر يوني را بالا مي برند كاربرد ميدان الكتريكي در كاپيلاري باعث مي شود يونهاي داراي بار مثبت به سمت كاتد حركت كنند و آنيونها به سمت آند حركت كنند مزاياي الكترواسمز شامل موارد زير است:

1- جداسازي خوب است

2- زمان جداسازي كوتاه است

3- مقدار نمونه مورد نياز بسيار كم است

4- هزينه تجزيه اي كم است

طول كاپيلاري بين 20 تا 100 سانتيمتر و قطر داخلي 20 تا 100 ميكرومتر استدر جداسازي ملكولهاي كوچك كاپيلاري فيوزسيليكاي غير پوشش دار استفاده مي شود. دما و PH و قدرت يوني محلول روي توزيع تاثير مي گذارد. در آينده كانالهاي ميكرو با ساختار چيپ مانند براي تكنيكهاي مهاجرت الكتروني كاپيلاري با گسترش نانوتكنولوژي استفاده مي شود. اضافه شونده هايي مثل حلال هاي آلي- سيكلودكسترين يا پليمرها براي كنترل مهاجرت يا توليد پيك تيز به كار مي روند. سيكلودكسترين همچنين بعنوان قسمتي از پوشش ديواره نيز به كار مي رود. با استفاده از ملكولهاي انتخاب گر كايرال در سيستم ژل مي توانيم ملكولهاي كوچك كايرال را جدا كنيم. در كاپيلاري الكتروفورز جداسازي در ستون كاپيلاري با پك هاي مخصوص يا با مواد مونوليت است.

نمونه به دو طريق تزريق مي شود: 1- فشاري از طريق ايجاد خلا در انتهاي ستون كاپيلاري 2- نمونه به صورت سينتيكي وارد مي شود.

مونوليتها جداسازي عالي در زمان كوتاه انجام مي دهند براي اينكه ستون با ذرات خيلي ريز پر نشود از مونوليت كه از ميله هاي متخلخل يك پارچه از جنس سيليكا با دو نوع حفره است استفاده مي شود. جريان الكترواسمز ناشي از باردار بودن ديواره كاپيلاري است. گونه هاي مثبت هدف گيري به سمت جداره لوله مي كنند در نزديك جداره چون مثبت هستند تمايل به قطب منفي هم دارند بنابراين حركت مي كنندو گونه هاي خنثي و منفي را در اين مسير مي كشانند و در كاتد جمع مي كنند. بارهاي مثبت هم به لحاظ جريان الكترواسمزي و هم جريان الكتروفورزي به قطب منفي مي روند در نتيجه بارهاي مثبت زودتر از همه سيگنال آنها آشكار خواهد شد و به دتكتور مي رسند جريان الكترواسمزي در نهايت به جريان الكتروفورزي مي چربد در كاپيلاري الكتروفورز ضريب اصطكاك ناشي از حلال است كه پديده حلال پوشي را انجام داده است  و ضريب اصطكاك با سرعت حركت گونه رابطه عكس دارد. اساس الكتروفورز بر مبناي مهاجرت يونها در ميدان الكتريكي در محلول بافر در لوله مويينه است. تكنيكهاي مهاجرت الكتروني كاپيلاري

CE كاپيلاري الكتروفورز ساده ترين فرم است.

CZE: كاپيلاري الكتروفورز منطقه اي. الكتروفورز معمولي است و تركيب بافر ثابت است. براي جداسازي يونهاي كوچك كربوهيدراتها و امينواسيدهاي كوچكتر استفاده مي شود. نمونه به صورت يك باند باريك جداسازي مي شود كه اطراف آن را بافر احاطه كرده است وقتي ميدان الكتريكي اعمال مي شود هر كدام از اجزاي شركت كننده نمونه به صورت منطقه هاي متفاوتي جدا مي شوند جداسازي بر اساس تحرك آن گونه هاست از معايب اين روش اين است كه ملكولهاي خنثي جدا نمي شوند.

CAE كاپيلاري افينيتي الكتروز

CSE: كاپيلاري الكتروفورز الك كردن

تكنيكي كه در كاپيلاري اتفاق مي افتد شامل محيط الك مانند است مثل شبكه پليمري در پيش زمينه اي از الكتروليت است جداسازي بر پايه تفاوت در سايز و شكل بار آناليت است.

CEG: كاپيلاري ژل الكتروفورز

يك سري ماتريكس ها و تركيبات پيچيده پليمري مثل ژل هاي پلي آكريلاميد (ژلهاي خلل و فرج دار) همراه محلول بافر استفاده مي كنيم و حفره ها باعث مي شوند مكانيزم هاي اضافي براي جداسازي داشته باشيم و ژل مانند الك عمل مي كند آنهايي كه درشت تر هستند در حفره هاي ژل گير مي افتند اين روش براي مولكولهاي بزرگ مثل پروتئين ها و اسيدهاي نوكلئيك مفيد است.

CIEF كاپيلاري ايزوالكتري فوكاسينگ

تكنيك الكتروفورز براي جداسازي مواد آمفوتر است. از تفاوت نقطه ايزوالكتريك حل شونده استفاده مي شود و تركيب بافر مرتبا تغيير مي كند در هر لحظه يكي از گونه ها به نقطه ايزوالكتريك خودش مي رسد و خنثي مي شود و حركت الكتروفورز متوقف مي شودو گونه ها از هم تفكيك مي شوند.

CITP كاپيلاري ايزوتاكوفورز:

در اين روش دو نوع بافر متفاوت به كاتد و آند تزريق مي شوند مثلا از كاتد يك بافر بازي و از آند يك بافر اسيدي تزريق مي شود كه تحرك اين دو بافر يكي بشتر از گونه مورد جداسازي و يكي كمتر است در نتيجه گونه هاي مورد جداسازي بين دو لايه بافري محصور شده و با پهن شوندگي كمتر جداسازي انجام مي شود.

EKC الكتروكينتيك كروماتوگرافي:

تكنيك جداسازي بر اساس تركيب الكتروفورز و برخوردهاي آناليت با سورفكتانتها در فاز پخش شده با سرعتهاي مختلف است.

MEKC ميسلار الكتروكينتيك كروماتوگرافي:

نوع خاصي است كه در آن فاز ثانويه فاز پخش شده ميسلار است. مسيل‌ها داراي سر هيدروفيل و دم آب گريز هستند و به انواع كاتيوني آنيوني و زوئيتريون و خنثي تقسيم مي شوند ميسل ها به عنوان فاز ساكن كاذب عمل مي كنند.

MEEKC ميكرو مولژن الكتروكينتيك كروماتوگرافي:

نوعي خاصي است كه در آن ميكرومولژنها بعنوان فاز پخش شده به كار مي روند.

CEC كاپيلاري الكتروكروماتوگرافي

نوع خاصي از كروماتوگرافي مايع لوله موئينه كه حركت در فاز متحرك در لوله مويينه به وسيله جريان الكترواسمزيست و زمان بازداري از تركيب مهاجرت الكتروفورزي و بازداري كوروماتوگرافيك به دست مي آيد.

انتخاب پذيري اين روش از دو روش CE و LC بيشتر است و لوله هاي فيوزسيليكا از پركننده هايي مثل متيل آكريلاميد پر شده اند.

كروماتوگرافي مايع با عملكرد بالا ستون از بشقابكهايي تشكيل شده است. هر چه تعداد بشقابكها بيشتر باشد و ارتفاع ستون كمتر باشد بهتر است.

عوامل پهن شوندگي:

A: نفوذ گردابي است و مستقل از سرعت حركت فاز متحرك است. نمونه به همراه فاز متحرك پايين مي آيد و مسير مارپيچي طي مي كند. نفوذ گردابي به نوع پر كردن بستگي دارد. اگر پركردن ستون نامنظم باشد و ذراتي كه داخل ستون مي ريزيم ابعاد مختلف داشته باشند فضاهاي خالي زياد و نمونه از آن فضاها عبور كند باعث پهن شوندگي مي شوند و نمونه با زمانهاي متفاوت به دتكتور مي رسند.

U: سرعت فاز متحرك

B: نفوذ طولي است و با سرعت نسبت عكس دارد. اگر سرعت خيلي زياد باشد نمونه فرصت زيادي براي پخش شدن در جداره هاي مختلف ندارد. و اگر سرعت را كم بكنيم احتمال نفوذ زياد مي شود و به خاطر كشش سطحي به ديواره ستون كشيده مي شود. زمان بازداري طولاني تري را خواهد داشت.

C: انتقال جرم غير تعادلي است. اگر تعادل بين دو فاز به صورت منظم انجام نشود باعث پهن شوندگي مي شود و انتقال جرم غير تعادلي با سرعت فاز متحرك نسبت مستقيم دارد.

در الكتروفورز به جاي اينكه از فلوي فشاري استفاده كنيم از فلوي الكتريكي استفاده مي كنيم و دو طرف ستون ميدان الكتريكي قرار مي دهيم گونه هاي مثبت به سم قطب منفي مي روند و برعكس. الكتروفورز اعمال جريان الكتريكي به جاي فشار در سيستمهاي كروماتوگرافي مايعي است. اعمال جريان به سادگي نيست و اختلاف تحرك يونها براي مهاجرت از طريق جاذبه يا دافعه در ميدان الكتريكي باعث جداسازي در سيستم الكتروفورز مي شود. در الكتروفورز علت اصطكاك حلال است و حلال معمولا آب است. در كاپيلاري الكتروفورز دو بشر حاوي محلولهاي بافر هستند محلولهاي بافر تنظيم كننده PH هستند. طول كاپيلاري 60 سانتيمتر و قطر داخلي آن 75 ميكرومتر است. در شيشه نمونه قرار دارد و سيستم بالايي دتكتور ماوراء بنفش است. سيستم در داخل آون دماپا در حدود 20 تا 30 درجه سانتيگراد قرار دارد. دما روي تحرك يونها تاثير مي گذارد. بار جداره كاپيلاري منفي است. اولين لايه اطراف گونه (لايه مثبت)بارهاي مثبت نمونه و بار منفي جداره كاپيلاري است. بقيه بارهاي مثبت تمايل دارند به جداره منفي نزديك بشوند بنابراين متحركند و بار مثبت در نزديك جداره بيشتر از وسط لوله است.

كاپيلاري الكتروفورز و ميسلار الكتروكينتيك كروماتوگرافي با آشكار ساز ليزر كاهش يافته فلورسانسي بعنوان وسايل تجزيه اي براي تعيين آمينواسيدهاي مهم كلينيكي:

تجزيه آمينواسيدها در سيالهاي بدن شامل جداسازي مخلوطي از اسيدها، بازها و تركيبات خنثي است. زماني كه بيشتر آمينواسيدها به جز فنيل آلانين، تيروزين، تريپتوفان نياز به گروه قوي كروموفوريك دارند جذب مستقيم يا آشكار كردن فلورسانسي ممكن نيست و مشتق شدن به طور معمول براي كميت استفاده مي شود.

زماني كه HPLC تكنيك تجزيه اي محبوبي براي تعيين آمينواسيدها در سيالهاي بدن بود از اشكالات زير برخوردار بود:

1- نياز به استفاده از گراديان شتستشو براي جداسازي تركيبات مورد نياز در مدت زمان لازم

2- مصرف مشخصي از حلال و نياز به همراه براي خارج كردن حلال اضافي

3- حجم تزريق نسبتا زيادي براي تجزيه نياز است.

امروزه CE داراي مزاياي زير است:

1- تجزيه سريع بدون احتياج به گراديان شستشو

2- جداسازي نمونه به وسيله پتانسيل است كه به اجزاي متحرك پمپ مي شود

3- هدر شدن ناچيز حلال

4- پيشرفت مشخص در يافتن جرم ها به خاطر حجم كم تزريق

5- استفاده گسترده از نمونه هاي آبكي كه تاثير جداسازي CE را افزايش مي دهند

دراين مثاله نويسنده درباره آشكار ساز LIF بحث مي كند تا تهيه كنند به حد زيادي سطوح پايين آشكار سازي آمينواسيدها را با استفاده از چندين ناحيه مختلف فلورسانس در محدوده وسيعي از نمونه هاي كلينيكي بيولوژيكي با استفاده از CE و MCE به طور نمونه حساسيت در محدوده ^11- 10 مولار به دست مي آيد با حداقل آشكار سازي كوانتايي در ناحيه زتامول.

روشها و مواد:

سيستم CE مورد استفاده است در وسايل Zeta اتوماتيك CE و اسپكترافورز 100 هر دوي اينها تجهيز شده اند با آشكار ساز LIF . فلورسانس قراردادي با موفقيت به كار برده مي شود در HPLC در زمينه آشكار سازي محدود به ^11-10 تا ^12-10 مول بر ليتر. حساسيت مي تواند به طور قابل ملاحظه اي با افزايش قدرت منبع نور مونوكروماتيك به وجود بيايد. زماني كه سيگنال فلورسانس مشاهده شده متناسب با قدرت تهييج كاربردي باشد.

براي اين منظور سيستم ليزر مفيد است زيرا منبع نور تهيه مي كند به طور گسترده تعداد زيادي پرتوهاي نوري موازي از مونوكروماتيك راديويي با قدرت خروج چندين وات. در سيستمهاي آشكار ساز LIF قدرت تهييج شايد افزايش يابد 4 تا 6 برابر بزرگي مقايسه با آشكار كردن فلورسانس قراردادي. نتيجتا نسبت سيگنال به نويز خيلي بهتر مي شود. ضمنا پيش زمينه سيگنال نويز احتمالا بالا مي رود به خوبي نتيجه تشديد كردن پراكندگي تهييج راديويي. لابراتورهاي مختلف آشكار سازهاي LIF را در چند سال گذشته گسترش داده اند. آنها ابتدا از HPLC استفاده كرده‌اند و بعدا از CE .

توصيف آشكار ساز ليزر كاهش يافته فلورسانسي: آشكارساز ليزر كاهش يافته فلورسانس زتا آشكار مي كند آرايش هايي كه در يك خط مستقيم واقع شده اند و استفاده مي كنند mm2 از قطر لنز توپي ياقوت را براي تجمع تمام انرژي ليزر به درون قطر كاپيلاري. ين طراحي تجمع فلورسانس را بزرگ مي كند. ليزرها و فيلترهاي مورد استفاده در دتكتور حساسيت را بالا مي برند.

منبع : سايت علمی و پژوهشي آسمان--صفحه اینستاگرام ما را دنبال کنید
اين مطلب در تاريخ: شنبه 09 اسفند 1393 ساعت: 23:25 منتشر شده است
برچسب ها : تحقیق درباره الکتروفورز,الکتروفورز,مزاياي الكترواسمز,

 

اسید

کلمه «اسید» (به انگلیسی:acid) از واژه لاتین acidus به معنای «ترش مزه» آمده‌است. تعاریف گوناگونی برای اسید و باز وجود دارد، از جمله تعاریف آرنیوس، لوری-برونستد و لوییس.

تعریف قدیمی

اسیدها موادی ترش مزه اند خاصیت خورندگی دارند شناساگرها را تغییر رنگ می دهند و بازها را خنثی می کنند.

بازها موادی با مزهٔ گس-تلخ اند حالتی لزج دارند شناساگرها را تغییر رنگ می دهند و اسیدها را خنثی می کنند.

لی بیگ: اسیدها موادی اند که در ساختار خود هیدروژن یا هیدروژن هایی دارند که در واکنش با فلزها توسط یون های فلز جایگزین می شوند.

آرنیوس: اسیدها موادی هستند که ضمن حل شدن در آب یون +H آزاد می کنند. بازها موادی هستند که ضمن حل شدن در آب یون -OH آزاد می کنند.این تعریف فقط به موادی محدود می‌شود که در آب قابل حل باشند. حدود سال ۱۸۰۰، شیمی دانان فرانسوی از جمله آنتوان لاووازیه، تصور می کرد که تمام اسیدها دارای اکسیژن هستند. شیمی دانان انگلیسی از جمله سر همفری دیوی، معتقد بود که تمام اسیدها دارای هیدروژن هستند. شیمی دان سوئدی، سوانت آرنیوس، از این عقیده برای گسترش تعریف اسید استفاده نمود.

لوری-برونستد: اسید گونه ای است که در واکنش شیمیایی پروتون (یون+H)می دهد و باز گونه ای است که در واکنش شیمیایی پروتون (یون+H)می پذیرد. لوری و برونستد این تعریف را بیان کردند، که از آن بر خلاف تعریف آرنیوس می‌توان در محیط غیر آبی هم استفاده کرد.

لوییس: اسیدها موادی هستند که در واکنش های شیمیایی پیوند داتیو می پذیرند. بازها موادی هستند که در واکنش های شیمیایی پیوند داتیو می دهند.تعریف لوییس را با نظریه اوربیتال مولکولی هم می‌توان بیان کرد. به طور کلی، اسید می‌تواند یک جفت الکترون از بالاترین اوربیتال خالی در پایین اوربیتال خالی خود دریافت کند. این نظر را گیلبرت ن. لوییس مطرح کرد. با وجود این که این تعریف گسترده ترین تعریف است، تعریف لوری-برونستد کاربرد بیشتری دارد. با استفاده از این تعریف می‌توان میزان قدرت یک اسید را هم مشخص نمود. از این مفهوم در شیمی آلی هم استفاده می‌شود (مثلاً در کربوکسیلیک اسید).

خنثی شدن

خنثی شدن واکنش میان مقادیر برابری اسید و باز است و به تولید نمک و آب می‌انجامد. برای مثال هیدروکلریک اسید و سدیم هیدروکسید، آب و سدیم کلرید را می‌دهند .

فرمیک اسید

اسید فرمیک (جوهر مورچه) یا متانوئیک اسید، ساده‌ترین عضو گروه کربوکسیلیک اسیدها است. فرمول شیمیایی آن HCOOH بوده و در طبیعت در نیش حشراتی مانند مورچه و زنبور یافت می‌شود. همچنین ترکیب عمده، ماده گزش‌زا در برگ گزنه‌است. ریشه لغوی فرمیک اسید از نام لاتینی مورچه (Formica) گرفته شده‌است. زیرا این ترکیب اولین بار از تقطیر تخریبی مورچه بدست آمد.

تاریخچه

در سده ۱۵ شیمیدانها و دانشمندان علوم طبیعی می‌دانستند که از تجمع مورچه‌ها بخارهای اسیدی متصاعد می‌شود. اولین بار جان ری طبیعت شناس انگلیسی در سال ۱۶۷۱ این اسید را از تقطیر توده‌ای از مورچه‌های مرده، جدا کرد. اما سنتز شیمیایی آن اولین بار توسط شیمیدان فرانسوی ژوزف گیلوساک از اسید هیدروسیانیک انجام گرفت. در سال ۱۸۵۵ شیمیدان فرانسوی دیگری به نام Marcellin berthelot اسید فرمیک را با استفاده از مونواکسید کربن سنتز کرد، شبیه روشی که امروزه مورد استفاده قرار می‌گیرد.

خواص عمومی اسید

اسید فرمیک به خوبی با آب و بیشتر حلالهای آلی قطبی مخلوط می‌شود. در هیدروکربنها هم تا حدی حل می‌شود. اسید فرمیک در فاز گازی و در هیدروکرینها به صورت دیمرهایی است که با پیوند هیدروژنی به هم متصل شده‌اند. در فاز گازی پیوند هیدروژنی میان مولکولهای اسید فرمیک باعث انحراف از قانون گازهای ایده‌آل می‌شود. اسید فرمیک در حالت مایع و جامد شامل شبکه‌ای نامحدود از مولکولهایی است که با پیوند هیدروژنی به هم متصل هستند. بیشتر خواص اسید فرمیک همانند خواص سایر اسیدهای کربوکسیلیک می‌باشد اما آن نمی‌تواند آسیل کلرید ایجاد کند.

 

در صورت تشکیل هریک ازاین ترکیبات، تجزیه شده و مونواکسید کربن ایجاد می‌کنند. حرارت دادن اسید فرمیک باعث تجزیه آن بر Co می‌شود. اسید فرمیک به آسانی احیاء شده و به فرمالدئید تبدیل می‌شود. اسید فرمیک تنها کربوکسیلیک اسیدی است که توانایی شرکت در واکنشهای افزایشی به همراه آلکنها را دارد. اسید فرمیک و آلکنها به آسانی باهم واکنش داده و استرهای فرمات ایجاد می‌کنند. اسید فرمیک در حضور اسید سولفوریک و هیدروفلوئوریک اسید، در واکنش کخ شرکت کرده و اسیدهای کربوکسیلیک بزرگ‌تر ایجاد می‌کند.

روش تولید

در صنعت تولید ترکیبات شیمیایی، فرمیک اسید به مدت طولانی به عنوان ترکیبی که بهره وری کمتری را داراست، تلقی می‌شد. قسمت عمده اسید فرمیک به عنوان محصول فرعی در تولید سایر ترکیبات شیمایی، بویژه اسید استیک تولید می‌شود. اما با روند رو به رشد استفاده آن در مواد نگهدارنده و آنتی باکتریال در غذای دام، امروزه در صنعت به این منظور تولید می‌شود.

وقتی متانول و مونواکسید کربن در حضور یک باز قوی مانند منواکسید سدیم باهم واکنش می‌دهند، مشتقی از اسید فرمیک به نام متیل فرمات تولید می‌شود. این واکنش در فاز مایع در دمای درجه سانتیگراد و فشار ۴۰atm انجام می‌شود. از آبکافت (هیدرولیز) متیل فرمات، اسید فرمیک ایجاد می‌شود.

کاربرد ویژه

اسید فرمیک بیشتر به عنوان نگهدارنده (جلوگیری از فاسد شدن) و آنتی باکتریال در غذای دام استفاده می‌شود. پاشیدن مقداری از آن روی علف تازه خشک شده از فساد و پوسیدگی آن جلوگیری کرده و مواد مغذی آن را تا حد بالایی حفظ می‌کند. برای جلوگیری از فساد غذای زمستانی دامها در مجتمعهای بزرگ دامداری از این ماده استفاده می‌شود.

اسید فرمیک در مرغداریها برای از بین بردن باکتری سالمونلا به غذای مرغها اضافه می‌شود. این ترکیب همچنین به مقدار ناچیز در صنعت نساجی و دباغی استفاده می‌شود. برخی از مشتقات آن مانند استرهای فرمات در صنعت خوشبوکننده‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند.

ایمنی بیشترین خطر فرمیک اسید در تماس پوست یا چشم با مایع یا بخار غلیظ آن است. تماس پوست با مایع یا بخار آن باعث سوختگی شیمیایی و در صورت تماس با چشم ممکن است باعث ایجاد آسیبهای دائمی در چشم شود. تنفس بخار آن موجب تحریک و سوزش دستگاه نفسی می‌شود. از آنجا که ممکن است مقادیری CO در بخار اسید فرمیک موجود باشد باید در نگهداری، حمل و نقل و استفاده از آن نکات ایمنی کاملاً رعایت شود.

سازمان غذا و داروی آمریکا مقدار مجاز، بخار اسید فرمیک در هوای محیط کار را ۵ppm اعلام کرده‌است. اسید فرمیک به آسانی متابولیزه شده و از بدن دفع می‌شود. اما با این همه قرار گرفتن مداوم در معرض آن باعث ایجاد عوارض مزمن مثل ایجاد حساسیتهای پوستی می‌شود. آزمایش روی حیوانات آزمایشگاهی نشان می‌دهد که قرار گرفتن طولانی در معرض اسید فرمیک باعث ایجاد جهش ژنی و آسیبهای کلیوی و کبدی می‌شود.

هتروپلی اسیدها

فعالیت هتروپلی اسیدها ۱۰۰۰ - ۱۰ مرتبه بیشتر از H۲SO۴ است بنابراین واکنشهای کاتالیتیکی توسط هتروپلی اسیدها در غلظت کمتر کاتالیزور و دمای پایین صورت می گیرد .  

هتروپلی اسیدها بصورت کاتالیزورهای اسیدی،اسیدهای برونشتد بسیار قوی هستند و رنج گسترده ای از واکنش ها را در شرایط هموژن و هتروژن کاتالیز می نمایند [۱-۳].

باتوجه به تهیه آسان کاتالیزورهای جامد هتروپلی اسید و ارزان بودن آنها و همچنین به دلیل داشتن ویژگیهایی از قبیل غیر خورنده بودن ، قدرت اسیدی و ردوکس بالا ، سوپر اسیدی بودن ، پایداری هیدرولیتیکی و گرمایی بالا و غیر سمی بودن می توان از آنها در صنایع داروسازی و شیمیایی مختلف از قبیل صنایع صابون سازی ، لوازم آرایشی ، بهداشتی ، رنگها،صنایع الکترونیک و هر جایی که نیاز به اسیدهای معدنی مایع غیر خورنده باشد ، استفاده کرد.

واکنشهای استریفیکاسیون یکی از مهمترین واکنش ها در سنتزهای شیمی آلی می باشند و معمولاً با استفاده از اسیدهای معدنی قوی مثل سولفوریک ا سید، فلوئوریک اسید ،فسفریک اسید ، کلریک اسید و ...... کاتالیز می شوند.

هشدارهای جدی در رابطه با مضرات این دسته از کاتالیزورها موجب انجام تحقیقات اساسی برای یافتن تکنولوژیهای مناسب تر در جهت استفاده از کاتالیزورهای اسیدی و سازگار با محیط زیست ، غیر سمی و غیر خورنده شده است .

استرهای آلیفاتیک در سنتز داروها ، مواد جلوگیری کننده از فساد مواد غذایی ، پلاستیک سازها ، حلال ها ،چربی ها ، روغن ها و عطر ها و لوازم آرایشی كاربرد های فراوانی پیدا نموده اند.

نتایج حاصل از بررسیهای انجام شده در literature و اینترنت نشان می دهند که واکنشهای استریفیکاسیون، اسید - کاتالیز هستند .

نوع کاتالیزور استفاده شده نقش بسیار اساسی در راندمان و زمان واکنش دارد و تحقیقات برای یافتن کاتالیزورهای سوپر اسید جامد و سازگار با محیط زیست مناسب از نظر اقتصادی و با کارایی و راندمان بیشتر به شدت ادامه دارد .

مطالعات حاصل نشان می دهد که کلریک اسید ، فلوئوریک اسید ، فسفریک اسید ، نفویینH-، زئولیتها ، رزین ها ، آمبرلیست ، سیلیکا ، سیلیکا – آلومینا ، زیرکونیوم اکسید ، تیتانیوم آلکوکسید ، اکسیدهای فلزات واسطه ، سولفونیک اسیدها، -۱۲ تنگستو فسفریک اسید و یا سیلیسیک اسید،سدیم برومات ، هیدروبرومیک اسید در تهیه استرها بعنوان کاتالیزور به کار رفته اند [۴-۷] .

ولی تا کنون هیچ گزارشی دررابطه با تهیه استر آلیفاتیک اتیل هگزانوات در حضور هتروپلی اسیدهای مشتق شده از ساختار های حفره دار کگین که با وانادیم استخلاف شده باشد دیده نشده است .

در حقیقت فعالیت هتروپلی اسیدها ۱۰۰۰ - ۱۰ مرتبه بیشتر از H۲SO۴ است بنابراین واکنشهای کاتالیتیکی توسط هتروپلی اسیدها در غلظت کمتر کاتالیزور و دمای پایین صورت می گیرد .

مزیت عمده استفاده از هتروپلی اسیدها در فاز هموژن نسبت به سایز اسیدهای معدنی ، عدم انجام واکنشهای جانبی نظیر سولفوناسیون ، کلراسیون ، نیتراسیون و ........ است .

مصرف بي خطر اسيد پانتوتنيك

اسيد پانتوتنيك را در محدوده وسيعي از دوزها تا هزار ميلي گرم در روز و با همه روشها مورد استفاده قرار داده اند ،

بدون آن كه عوارض نامطلوبي ، بجز موارد نادر اسهال ، گزارش شود. مقدار اسيد پانتوتنيك لازم براي سميت زدايي مواد شيميايي ساخته دست بشر كه مردم در معرض آنها قرار دارند ، نامعلوم است.

تا پنجاه درصد از اسيد پانتوتنيك در طي مراحل مختلف تهيه ، كنسرو كردن يا پختن غذا از بين مي رود . به همين دليل بهترين منابع اسيد پانتوتنيك ، غلات كاملي كه عملياتي روي آنها صورت نگرفته است ، غلات تقويت شده يا غني شده كه اين ماده مغذي به آنها اضافه شده است و مكمل هاي مولتي ويتامين / مينرال هستند.

مقدار نياز روزانه : 10 ميلي گرم

منابع خوب غذايي : غلات كامل ، قارچ هاي خوراكي ، ماهي آزاد و بادام زميني

اسيدهاي چرب ترانس بافت چربي و خطر ابتلا به بيماري عروق کرونر

زمينه و هدف: به نظر مي‌رسد مصرف اسيدهاي چرب ترانس، باعث افزايش خطر ابتلا به بيماري عروق کرونر مي‌شود. ترکيب اسيدهاي چرب بافت چربي يک بيومارکر مناسب براي ارزيابي چربي مصرفي در يک دوره طولاني مدت است. در اين مطالعه ارتباط بين مصرف اسيدهاي چرب ترانس و خطر ابتلا به بيماري عروق کرونر بررسي شد. روش بررسي: مطالعه انجام شده از نوع مقطعي بود. نمونه بافت چربي از 112 بيمار، با سن 20 تا 75 سال، مراجعه کننده به بيمارستان قلب شهيد رجايي تهران که گرفتگي عروق کرونر آن‌ها با آنژيوگرافي تأييد شده بود گرفته شد. افراد سالم کنترل شامل 70 نفر بدون سابقه بيماري قلبي، بودند. ترکيب اسيدهاي چربي نمونه‌هاي بافت چربي به روش کروماتوگرافي گاز ـ مايع تعيين شد. جهت تجزيه و تحليل نتايج از نرم‌افزار SPSS و آزمون t استفاده شد. يافته‌ها: ميزان اسيدهاي چرب ترانس نمونه‌هاي بافت چربي در دو گروه مورد مطالعه، اختلاف معني‌داري نداشت. ميزان اسيد لينولئيک(18:2) بافت چربي بيماران کمتر از افراد سالم بود(03/0p<). شانس ابتلا به بيماري عروق کرونر(OR) با استفاده از آناليز رگرسيون لوجيستيک محاسبه شد. ميزان 18:2-t بافت چربي با خطر ابتلا به بيماري عروق کرونر رابطه مثبت داشت. در مورد اسيدهاي چرب ترانس 18:1-t و 16:2-t چنين ارتباطي وجود نداشت. ميزان اسيدهاي چرب ترانس بافت چربي با نسبت LDL-C/HDL-C سرمي(049/0=p و 11/0=r) و ميزان ايزومرهاي ترانس اسيد اولئيک بافت چربي با LDL-C سرمي همبستگي مثبت داشتند(04/0=p و 15/0=r). همچنين ميزان اسيدهاي چرب ترانس بافت چربي افراد جامعه ايران نسبت به جوامع ديگر بيشتر بود. نتيجه‌گيري: براساس يافته‌هاي اين مطالعه، افزايش مصرف اسيدهاي چرب ترانس، شانس ابتلا به بيماري عروق کرونر را تا حدودي افزايش مي‌دهد و افزايش ايزومرهاي ترانس اسيدلينولئيک، شانس ابتلا را به ميزان بيشتري افزايش مي‌دهد. تاييد اين نتايج نياز به مطالعات بيشتري در مورد هر يک از ايزومرها دارد.

واژه‌هاى کليدى: گرفتگي عروق کرونر، اسيدهاي چرب ترانس، بافت چربي ، کروماتوگرافي گازي

برگشت اسید معده در نوزادان نارس و خطر مرگ

كارشناسان دریافتند دارویی كه H۲ بلاكرز نامیده می شود و برای درمان برگشت اسید معده برای نوزادان نارس تجویز می شود، باعث عفونت شكمی خطرناكی به نام «نكروتایزینگ انتروكولیتیس» می شود.

«H۲ بلاكرز» دارای محصولاتی مثل آكسید، زنتاك و پپسید است كه همه این داروها برای جلوگیری از اسید معده تجویز می شوند.

«نكروتایزینگ انتروكولیتیس» بیماری است كه ۵ تا ۱۰ درصد نوزادان نارس به آن مبتلا می شوند كه در اثر این بیماری، بافتهای خطی دیواره روده از بین می رود و آن دسته از بافتهایی كه از مرگ نجات پیدا می كنند نیز یا ورم می كنند یا دچار التهاب شدیدی می شوند و بخش هضم و جذب غذا توانایی خود را در هضم یا انتقال غذا از دست می دهد.

در برخی موارد، قسمت بزرگی از روده نوزاد برداشته می شود، اما گاهی اوقات آسیب دیدگی به قدری شدید است كه نوزاد جان خود را از دست می دهد. كارشناسان هنوز دلیل مشخص ابتلا به این بیماری را نمی دانند. با این حال نیز در صورت بروز علائم باید داروی «H۲ بلاكرز» تجویز شود، اما پزشكان در مورد استفاده این دارو توسط نوزادان نارس هشدار می دهند و معتقدند باید عوارض آن كاملاً بررسی شود.

مصرف اسیدهای چرب امگا ۳ خطر بروز آلزایمر را كاهش می‌دهد

محققان در بخشی از مطالعات خود دریافتند كه اسیدهای چرب امگا ۳ موجود در روغن گونه‌ای ماهی به تقویت مغز كمك كرده و خطر بروز بیماری آلزایمر را كاهش دهد.

محققان در آمریكا در حال حاضر مشغول انجام آزمایشات اولیه در زمینه نحوه تاثیر امگا ۳ در كاهش خطر ابتلا به این بیماری هستند.

دراین مطالعات محققان، ۴۰۰ شركت كننده از سن ۵۰ سال به بالا را كه مبتلا به نوع خفیف تا متوسط آلزایمر بودند، بررسی و آزمایش كردند.

در این آزمایش كلینیكی ۱۸ ماهه تاثیراسید DHA چرب امگا ۳ بررسی و معلوم شد كه روند تحلیل دركی و عملكردی مغز در این افراد با مصرف این اسید چرب كاهش پیدا می‌كند.

این آزمایشات اولیه قرار است در ۵۱ منطقه مختلف در سراسر آمریكا صورت گیرد.

خطرهای ناشی از اسیدی شدن آب اقیانوس ها

تاکنون تصور می شد تاثیر فعالیت های بشر بر آب و هوا به نسبت ناچیز و صرف نظر کردنی است. لیکن پیش بینی های بسیار نشان می دهند که نقش آن تا اواسط سده بیست ویکم، در تغییر محیط زیست درخور توجه و بسی فراتر از تمام ده هزار سال گذشته خواهد بود. اگرچه پاره یی از بخش ها در برخی مواقع از این تغییرات بهره مند خواهند شد، ولی در مجموع تغییرهای مورد انتظار ویرانگر و حتی بسیار شدید خواهند بود. تصور ما این است که بخش اعظم این تغییرات تا سال ۲۰۵۰ برملا خواهند شد؛ و این البته در صورتی است که توجه به محیط زیست را در اولویت قرار دهیم.

با وجود ابهام هایی که درباره جزئیات تغییرات آب وهوایی وجود دارد، این نکته مسلم است که فعالیت های بشر بی تردید از برخی جهت ها بر جو زمین موثر است. سوخت های فسیلی که در نیروگاه ها و خودرو ها می سوزند، ذرات و گازهایی را در هوا رها می کنند که به تدریج ترکیب جو را تغییر می دهد. شکی نیست که از زمان انقلاب صنعتی در سال های سده ۱۷۰۰ تاکنون، مواد و ذرات ناشی از سوخت های فسیلی به تنهایی تا ۳۰ درصد بر غلظت دی اکسیدکربن جو افزوده اند. از اوایل قرن هجدهم (آغاز عصر صنعتی شدن)، اقیانوس ها نزدیک به ۱۱۸ میلیارد تن کربن در خود جای داده اند. جذب این مقدار دی اکسیدکربن، آب اقیانوس ها را که به طور طبیعی حالت قلیایی دارند به تدریج اسیدی تر می کند. دانشمندان معتقدند اسیدی شدن آب اقیانوس ها نه تنها در پی افزایش سطح دی اکسیدکربن جو، بلکه به علت افزایش سطح گوگرد و نیتروژن جو نیز می تواند روی دهد.

نتایج تحقیقات دانشمندان امریکایی نشان می دهد که انتشار گوگرد و نیتروژن در جو زمین تا پایان قرن بیست ویکم باعث افزایش میزان اسیدی شدن اقیانوس ها تا صددرصد می شود. محققان امریکایی نشان داده اند که در سطح جهانی، انتشار گوگرد و نیتروژن در جو (که در اثر فعالیت های کشاورزی یا تولید جریان الکتریسته تولید می شوند) در افزایش میزان اسیدی شدن اقیانوس ها نقش ثانویه ایفا می کنند. اقیانوس ها زمانی اسیدی می شوند که برخی ترکیبات شیمیایی حاضر در جو مثل دی اکسیدکربن، گوگرد و نیتروژن در دریا فرود آیند و سطح PH را کاهش دهند. در حال حاضر کاهش PH آب اقیانوس ها چندان زیاد نیست، اما در صورتی که این کاهش PH ادامه پیدا کند می تواند حیات موجودات دریایی را با خطرهای جدی مواجه کند. «کن کالدیرا» و «مایکل ویکت» از آزمایشگاه ملی «لاورنس لایورمور» معتقدند با توجه به نقش مهم اقیانوس ها در سیستم اقلیمی زمین، اسیدی شدن آب اقیانوس ها را می توان یکی از معضلات زیست محیطی حال حاضر جهان در نظر گرفت.

بیشتر بررسی هایی که تاکنون در مورد اسیدی شدن اقیانوس ها انجام شده است، نقش انتشار سوخت های فسیلی و دی اکسیدکربن را بررسی کرده اند. در حقیقت انتشار این ترکیب شیمیایی در جو، عامل اصلی افزایش اسیدی شدن اقیانوس ها است، اما تاکنون هیچ کس به اثرهای گوگرد و نیتروژن در آب های ساحلی توجه نکرده بود. این در حالی است که افزایش میزان انتشار نیتروژن در آب های ساحلی می تواند به رشد بیش از اندازه ارگانیسم های تک سلولی (فیتوپلانکتون ها) و دیگر گیاهان دریایی منجر شود. این رشد فزاینده باعث می شود که این ارگانیسم ها تمام اکسیژن آب را مصرف کنند و دریا را برای زیستن گونه های جانوری آبی به یک منطقه مرده تبدیل کنند.

این گروه پژوهشی با ساخت مدل های نظری اطلاعاتی، مناطقی از اقیانوس را که بیشتر در معرض خطر قرار دارند، شناسایی کردند. در این بررسی ها مشخص شد آب های ساحلی امریکای شمالی، اروپا و آسیای جنوب غربی بیش از دیگر مناطق در معرض خطر اسیدی شدن قرار دارند.

این دانشمندان پیش بینی کرده اند PH سطح اقیانوس که پس از انقلاب صنعتی ۱/۰ واحد کاهش یافته است، تا پایان قرن با کاهش ۳/۰ تا ۴/۰ واحدی دیگری روبه رو می شود و این مساله افزایش اسیدی شدن را تا صددرصد افزایش می دهد.

● خطر در کمین موجودات دریایی

در حال حاضر کاملاً مشخص نشده است که با کاهش PH آب چه خطرهایی محیط زیست دریایی را تهدید خواهد کرد. به رغم اینکه بیشتر ارگانیسم ها یا موجودات دریایی در نزدیکی سطح آب (که بیشترین تغییر در میزان PH آب را انتظار داریم) زندگی می کنند، اما به نظر می رسد شکل های حیاتی که در قسمت های عمیق اقیانوس ها زندگی می کنند، ممکن است نسبت به تغییرات PH آب حساس و حتی آسیب پذیرتر باشند.

بررسی های تجربی نشان داده است که با اسیدی شدن آب اقیانوس ها، ارگانیسم هایی که برای زندگی خود به کربنات کلسیم (کربنات های آهکی) نیاز دارند، به تدریج رشدشان کندتر و در نهایت بازمی ایستد. در این میان، تپه های مرجانی و دیگر موجوداتی که اسکلت یا پوسته آنها از کربنات کلسیم ساخته شده، ممکن است بیش از موجودات دیگر تحت تاثیر تغییرات PH قرار گیرند، چرا که امکان ساخت پوسته های آهکی برای این موجودات در آبی با PH پایین بسیار مشکل است.

● چه می توان کرد

در سال های اخیر عده یی از دانشمندان پیشنهاد دادند که با ذخیره گاز دی اکسیدکربن در قسمت های عمیق اقیانوس ها می توان گرمایش جهانی را مهار کرد. اما دکتر «کالدیرا» معتقد است این شیوه چندان کارآمد نبوده و باید در این راهکار بازنگری کرد. در گذشته، عده یی از کارشناسان اهل فن معتقد بودند که جذب دی اکسیدکربن در اقیانوس ها یک فرآیند مهم زیستی است، چرا که تنها نتیجه افزایش ورود گاز دی اکسیدکربن به جو افزایش درجه حرارت کره زمین است، اما با جذب این گاز در اقیانوس ها، میزان گرمایش حاصل از ورود گازهای گلخانه یی به جو کاهش می یابد. در حال حاضر دانشمندان متوجه شده اند جذب گاز دی اکسیدکربن به وسیله اقیانوس ها ممکن است آمیزه یی از وقایع خوب و بد باشد.

 

 

منبع : سايت علمی و پژوهشي آسمان--صفحه اینستاگرام ما را دنبال کنید
اين مطلب در تاريخ: شنبه 09 اسفند 1393 ساعت: 23:24 منتشر شده است
برچسب ها : تحقیق درباره اسید,اسید و خطرات ان,خواص عمومی اسید,

 

نقش شکستگیها و درزها در تجمع نفت

سنگهای متراکم ، سخت و شکننده و تحتتاثیر فشارهای وارده شکسته و خود می‌شود. درزها و معابر ایجاد شده مکان مناسبی جهتعبور و جایگزینی نفت و گاز می‌باشد تاثیر شکستگی و درزها در تولید و بهره دهیمخازن نفتسازند آسماری کاملا معموس بودهاست. سازند آسماری که مخزن عظیم و بی‌نظیر نفت در دنیا می‌یاشد بطور عمده ازآهک دانه ریز و متراکم تشکیلشده سازند آسماری در حین و همزمان چین خوردگی‌های زاگرس دچار شکستگیهای فراوان شدهو شکستگیهای موجود عامل اصلی ذخیره سازی و تولید از این سازندمی‌باشد.

تولید غیر عادی و بیش از اندازه متعارف تعدادی محدود از چاههایی کهبه مخازن آسماری رخنه کرده‌اند در ارتباط مستقیم با بخشهای شکسته شده این سازنداست. لایه‌های غیر تراوا نقشپوش سنگرا ایفا کرده و لایه‌های تراوای قطعشده در دو طیفگسل امکان مهاجرتهیدروکربوررا متغیر می‌سازد. و تجمع نفت درتاقدیسهای خورده تا ساختارهای به شدت گسل خورده دیده شده است. هر ساختار ممکن استحاوی چند بستگی ساختمانی بوده و به منحنی‌های ساختمانی بسته بودن گسل خوردگی ،ناودیس ویا یک یا چند گسل خوردگی ، ناودیس و یا یک یا چند گسل محصور بشود.

مقدمه

بعضی از ترکیبهای آلی ، فقط شامل دو عنصرهیدروژن وکربن می‌باشند و درنتیجه آنها راهیدروکربن می‌نامند. با تکیه بر ساختار ، هیدروکربنها را به دو گروه و طبقه اصلی یعنیآلیفاتیک و آروماتیک تقسیم می‌کنند. هیدروکربنهای آلیفاتیک خود به چند خانواده: آلکانها ، آکینها و همانندهای حلقوی آنها (سیکلوآلکانها و…) تقسیم می‌شوند.

متان ، ساده ترین عضو خانواده آلکانها

متان ،CH₄،ساده ترین عضو خانواده آلکانها و همچنین یکی از ساده ترین ترکیبهای آلی است.

 

ساختار متان

هر یک از چهار اتم هیدروژن بوسیلهپیوندکووالانسی ، یعنی با یک جفتالکترون اشتراکی بهاتم کربن متصل شده است. وقتیکربن به چهار اتم دیگر متصل باشد، اوربیتالهای پیوندی آن (اوربیتالهایsp³که از اختلاط یک اوربیتالsو سه اوربیتالpتشکیل شده‌اند) ، به سوی گوشه‌های چهار وجهی جهت گیری کرده‌اند.

این آرایشچهار وجهی ، آرایشی است که به اوربیتالها اجازه می‌دهد تا سر حد امکان از یکدیگرفاصله بگیرند. برای اینکه همپوشانی این اوربیتالها با اوربیتال کروی اتم هیدروژن بهگونه ای موثر صورت پذیرد و در نتیجه ، پیوند محکم‌تری تشکیل شود، هر هسته هیدروژنباید در یک گوشه این چهار وجهی قرار بگیرد.

ساختار چهار وجهی متان بوسیلهپراش الکترونی کهآرایشاتمها را در این نوع مولکولهای ساده به روشنی نشان می‌دهد، تایید شده است. بعدشواهدی که شیمیدانها را خیلی پیش از پیدایشمکانیککوانتومی REDIRECT (نام صفحه) یا پراش الکترونی d ، به پذیرش این ساختار چهاروجهی رهنمون شد، بررسی خواهیم کرد.

ما به طور معمول ، متان را با یک خطکوتاه برای نمایش هر جفت الکترون مشترک بین کربن و هیدروژن نشان خواهیم داد. برایآنکه توجه خود را بر روی الکترونها بطور انفرادی متمرکز کنیم، گاهی ممکن است یک جفتالکترون را بوسیله یک جفت نقطه نشان دهیم. سرانجام ، وقتی بخواهیم شکل واقعیمولکول رانمایش دهیم، از فرمولهای سه بعدی استفاده می‌کنیم.

خواص فیزیکی متان

واحد ساختار این ترکیب غیر یونی ، مولکول است، چهجامد باشد، چهمایع و چهگاز. به علت اینکه مولکولمتان بسیار متقارن است، قطبیتهای انفرادی پیوندهای کربن – هیدروژن ، یکدیگر را خنثیمی‌کنند، در نتیجه کل مولکول غیر قطبی است. نیروهای جاذبه موجود میان این مولکولهاغیر قطبی، به نیروهای واندروالسی محدود می‌شوند؛

این نیروهای جاذبه ، درمورد این مولکولهای کوچک ، باید در مقایه با نیروهای قدرتمند موجود بین مثلا یونهایسدیم و کلرید ضعیف باشند. بنابراین ، از اینکه به آسانی می‌توان بوسیله انرژیگرمایی ، بر این نیروهای جاذبه فایق آمد، بطوری‌که ذوب شدن و جوشیدن در دمای پایینصورت بگیرد، تعجب نخواهیم کرد: دمای ذوب در 183- درجه سانتی‌گراد و دمای جوش در 161,5- درجه سانتی‌گراد قرار دارد. (این مقادیر را با مقادیر مربوط در مورد سدیمکلرید: یعنی دمای ذوب 801 درجه سانتی‌گراد و دمای جوش 1413درجه سانتی‌گراد مقایسهکنید.) در نتیجه ، متان در دماهای معمولی یک گاز است.

متان ، بی‌رنگ است ووقتی مایع شود، سبکتر ازآب است (چگالی نسبی آن 0,4 است). موافق با قاعده تجربی که می‌گوید: «هم‌جنس در هم‌جنس حل می‌شود» ، متان فقط کمی درآبانحلالپذیر است، ولی در مایعات آلی مانندبنزین ،اتروالکل بسیار حل می‌شود. از نظر خواص فیزیکی ، متان الگویی برای سایر اعضا خانواده آلکانهاست.

منبع متان

متان ، فرآورده پایانی تجزیه غیر هوازی (بدون هوا) گیاهان ،یعنی شکستن بعضی از مولکولهای بسیار پیچیده است. همچنین یکی از اجزاء اصلی (بیش از 97%) گازطبیعی است. متان همان گاز قابل احتراق و منفجر شونده معادنزغالسنگ است و می‌توان خروج حبابهای آن را به عنوانگاز مردابدر سطحمردابها مشاهده کرد. اگر متان بسیار خالص لازم داشته باشیم، می‌توان آن را بوسیلهتقطیرجزء به جزء از سایر اجزاء تشکیل دهنده گاز طبیعی (که بیشتر آلکانها هستند) جداکرد.

البته بیشتر گاز طبیعی ، بدون خالص سازی ، به عنوان سوخت مصرف می‌شود.

ساختار اتان

از نظر اندازه C₂H₆ بعد از متان قرارمی‌گیرد. اگر اتمهای این مولکول را با رعایت قاعده ای که می‌گوید برای هیدروژن یکپیوند (یک جفت الکترون) و برای کربن ، چهار پیوند (چهاز جفت الکترون) ، بوسیلهپیوندهای کووالانسی به یکدیگر متصل کنیم، به ساختار زیر دست می‌یابیم: CH₃-CH₃.

هر کربن به سه هیدروژن و یک کربن دیگر متصلاست و چون هر اتم به چهار اتم دیگر متصل است، اوربیتالهای پیوندی ان (اوربیتالهای sp³) بهسوی گوشه‌های چهار وجهی جهت گرفته‌اند. در اینجا نیز مانند موردمتان ، پیوندهای کربن- هیدروژن از همپوشانی این اوربیتالهای sp³ بااوربیتالهای s هیدروژنها بوجود آمده‌اند. پیوند کربن- کربن از همپوشانی دو اوربیتال sp₃ نتیجه شده است.

توزیع الکترونها در پیوندهای کربن- هیدروژن وکربن- کربن بطور کلی یکسان است، یعنی در حول خط متصل‌کنندههسته‌ها بههم ، حالتی استوانه‌ای و متقارن دارد: این پیوندها را به علت شکل مشابهی که دارند،پیوند σ (پیوندسیگما) می‌نامند.
بنابراین ، زوایای پیوندی و طول پیوندهای کربن- هیدروژنباید خیلی شبیه به متان ، یعنی به ترتیب در حدود 109,5درجه و 1,1 آنگسترومباشند.

پراش الکترونی و بررسی‌های طیف‌بینی از هر نظر این ساختار را تاییدکرده و برای مولکول اتان این اندازه‌ها را بدست داده‌اند. زوایای پیوندی 109,5 ،طول 1,1 برای C-H ، طول 1,53 برای C-C . بررسیهای مشابه نشان داده‌اند که اینمقادیر ، با کمی انحراف ، از ویژگیهلی اختصاصی پیوندهای کربن- هیدروژن و کربن- کربنو زوایای پیوندی در آلکانها بشمار می‌روند.

 

خواص فیزیکی آلکانها

خواص فیزیکی آلکانها از همان الگوی خواص فیزیکی متانپیروی می‌کند و با ساختار آلکانها سازگار است. یک مولکول آلکان فقط بوسیله پیوندهایکووالانسی برپا نگه داشته شده است. این پیوندها یا دو اتم از یک نوع را بهم متصلمی‌کنند و در نتیجه ، غیر قطبی‌اند، یا دو اتم را که تفاوتالکترونگاتیوی آنها بسیار کم است، به یکدیگر ربط می‌دهند و در نتیجه قطبیت آنها کم است. به علاوه، این پیوندها به طریقی بسیار متقارن جهت گرفته‌اند، بطوری که این قطبیهای پیوندینیز یکدیگر را خنثی می‌کنند.

در نتیجه یک مولکول آلکان یا غیر قطبی است یاقطبیت بسیار ضعیفی دارد. نیروهایی که مولکولهای غیر قطبی را گرد هم نگه می‌دارند (نیروهای واندروالسی) ضعیف هستند و گستره بسیار محدودی دارند. این نیروها فقط بینبخشهایی از مولکولهای مختلف که با یکدیگر در تماس نزدیک باشند، یعنی بین سطوحمولکولها ، عمل می‌کنند. بنابراین در یک خانوده معین ، انتظار داریم که هر اندازهمولکول بزرگتر باشد و در نتیجه سطح تماس آنها بیشتر باشد، نیروهای بین مولکولی نیزقوی‌تر باشند.

دمای جوش و ذوب با افزایش شمار اتمهای کربن ، زیاد می‌شود. فرایند جوشیدن و ذوب شدن ، مستلزم فایق آمدن بر نیروهای بین مولکولی در یک مایع ویک جامد است. دمای جوش و دمای ذوب بالا می‌رود، زیرا این نیروهای بین مولکولی بابزرگ شدن مولکولها افزایش می‌یابند.

منبع صنعتی آلکانها

منبع صنعتی آلکانها ،نفت وگازطبیعی همراه آن است. ترکیبهای آلی پیچیده که روزگاری سیستمهای زنده گیاهان وجانوران را تشکیل می‌دادند، در اثر فضارهای زمین شناختی ، طی میلیونها سال ، بهمخلوطی از آلکانها که از نظر اندازه ، شامل یک کربن تا 30 تا 40 کربن هستند، تبدیلشده‌اند. سیکلوآلکانها نیز که در صنعت نفت بهنفتنهاشهرت دارند و به ویژه در نفتکالیفرنیا فراوان یافت می‌شوند، همراه با آلکانها بوجود آمده‌اند.

سوختفسیلی دیگر ، یعنی زغال سنگ ، منبع بالقوه دیگر آلکانهاست. روشهایی برای تبدیل زغالسنگ از راه هیدروژن دار کردن به بنزین و سوخت کوره و همچنین تبدیل به گاز سنتز بهمنظور جبران کمبود گاز طبیعی ابداع شده است.

 

 

منبع : سايت علمی و پژوهشي آسمان--صفحه اینستاگرام ما را دنبال کنید
اين مطلب در تاريخ: شنبه 09 اسفند 1393 ساعت: 23:18 منتشر شده است
برچسب ها : تحقیق درباره نقش شکستگیها و درزها در تجمع نفت,نقش شکستگیها و درزها در تجمع نفت,ساختار متان,

 

قابلیتهای محتمل تکنیکی نانوتکنولوژی

1. محصولات خود_اسمبل
2. کامپیوترهایی با سرعت میلیاردها برابر کامپیوترهای امروزی
3. اختراعات بسیار جدید (که امروزه ناممکن است)
4. سفرهای فضایی امن و مقرون به صرفه
5. نانوتکنولوژی پزشکی که در واقع باعث ختم تقریبی بیماریها ، سالخوردگی و مرگ ومیر خواهد شد.
6. دستیابی به تحصیلات عالی برای همه بچه‌های دنیا
7. احیاء و سازماندهی اراضی

برخی کاربردها

مدلسازی مولکولی و نانوتکنولوژی

در سازمان ­دهی و دستکاری مواد در مقیاسنانو ، لازم است تمامی ابزار موجود جهت افزایش کارایی مواد و وسایل بکار گرفته شود. یکی از این ابزار ،شیمی تحلیلی، خصوصامدل ‌سازی مولکولیوشبیه ‌سازیاست. امروزه ابزار تحقیقاتیفراگیری مانند روشهای شیمی تحلیلی مزیتهای فراوانی نسبت به روشهای تجربی دارند. میهیل یورکاز شرکتContinental Tire North America می‌گوید:"روشهای تجربی مستلزمبهره‌گیری از نیروی انسانی ، شیمیایی ، تجهیزات ، انرژی و زمان است. شیمی تحلیلیاین امکان را برای هر فرد مهیا می‌سازد که فعالیتهای شیمیایی چندگانه‌ای را در 24ساعت شبانه ‌روز انجام دهد. شیمیدانها می‌توانند با انجام آزمایشها توسط رایانه ‌،احتمال فعالیتهای غیرمؤثر را از بین ببرند و گستره احتمالی موفقیتهای آزمایشگاهی راوسعت دهند.

نتیجه نهایی این امر ، کاهش اساسی در هزینه‌های آزمایشگاهی (مانند مواد ، انرژی ، تجهیزات) و زمان است." از طرف دیگر ، در شیمی تحلیلی سرمایه‌گذاری اولیه جهت تهیه نرم‌افزار و هزینه‌های وابسته از جمله سخت‌افزار جدید ، آموزشو تغییرات پرسنل بسیار بالا خواهد بود. ولی با بکار گیری هوشمندانه این ابزارمی‌توان هریک از هزینه‌های اولیه را نه تنها از طریق صرفه‌جویی در هزینه آزمایشگاهبلکه بوسیله فراهم نمودن دانشی که منجر به بهینه ‌سازی فرآیندها و عملکردها می‌شود،جبران ساخت.

این موضوع برای شیمیدانها بسیار مناسب است، ولی روشهایشبیه‌سازی چطور می‌توانند برای نانوتکنولوژیستها مفید واقع شود؟ محدودیتهایآزمایشگر در مقیاس نانو ، زمانی آشکار می‌شود که شگفتی جهان دانشمندان نظری واردعمل می‌شود. در اینجا هنگامی که دانشمندان قصد قرار دادن هر یک از اتمها را در محلمورد نظر دارندقوانین کوانتوموارد صحنه می‌شود. پیش‌بینیرفتار و خواص در محدوده­ای از ابعاد برای نانوتکنولوژیستها حیاتیاست.

مدل‌سازی رایانه‌ای با بکارگیری قوانین اولیه مکانیک کوانتوم و یاشبیه‌سازیهای مقیاس میانی ، دانشمندان را به مشاهده و پیش‌بینی رفتار در مقیاس نانوو یا حدود آن قادر می‌سازد. مدلهای مقیاس میانی با بکارگیری واحدهای اصلی بزرگتر ازمدلهای مولکولی که نیازمند جزئیات اتمی است، به ارائه خواص جامدات ، مایعات و گازهامی­پردازند. روشهای مقیاس میانی در مقیاسهای طولی و زمانی بزرگتری نسبت بهشبیه­سازی مولکولی عمل می‌کنند. می‌توان این روشها را برای مطالعه مایعات پیچیده ،مخلوطهای پلیمر و مواد ساخته‌شده در مقیاس نانو و میکرو بکار برد.

 

مدل ‌سازی خاک‌ رس

محققین دانشگاه لندن در انگلستان و دانشگاه Paris Sud در فرانسه ، شبیه‌سازیهایی بر اساس مکانیک کوانتوم برای مطالعه و کامپوزیتهای خاک‌رس–پلیمر بکار برده‌اند. امروزه این ترکیبات یکی از موفق‌ترین مواد نانوتکنولوژیهستند، زیرا بطور همزمان مقاومت بالا و شکل‌پذیری از خود نشان می‌دهند؛ خواصی کهمعمولاً در یکجا جمع نمی‌شوند. نانو کامپوزیتهای پلیمر–خاک رس می‌توانند باپلیمریزاسیون در جا تهیه شوند؛ فرآیندی که شامل مخلوط کردن مکانیکی خاک معدنی بامونومر مورد نیاز است. بنابراین مونومر در لایه درونی جای‌گذاری می‌شود (خودش را درلایه‌های درون ورقه‌های سفال جای می‌دهد) و تورق کل ساختار را افزایش می‌دهد. پلیمریزاسیون ادامه می‌یابد تا سبب پیدایش مواد پلیمری خطی و همبسته گردد.

دانشمندان با بکارگیریCastep (یک برنامه مکانیک کوانتوم که نظریه کارکردی چگالی را بکار می‌گیرد) تحول کشف شدهدر این روش را که پلیمریزاسیون میان ‌گذار خود کاتالیست نامیده می‌شود مطالعهکردند. این پروژه ، دانشی نظری در زمینه ساز و کار این فرآیند جدید را بوسیله مشخصکردن نقش سفال در کامپوزیت فراهم نمود. ضروری است که دانش حاصل از شبیه‌سازیها ،جهت کنترل و مهندسی نمودن فعل و انفعالات پلیمر-سیلیکات به کمک دانشمندانآید.

دانشمندان در شرکت BASF شبیه‌ سازیهای مقیاس میانی را برای بررسی علم ورفتارریزواره‌هابکاربردند. ریزواره‌ها ذراتیکروی شکل با ابعاد نانو هستند که به صورت خود به خود در محلولهای کوپلیمری ایجادمی‌شوند و در زمینه‌هایی مانند سنسورها وسایل آرایشی و دارو رسانی کاربرد دارند. دانشمندانBASF با بکار گیری esoDyn ، یک ابزار شبیه ‌سازی برای پیش‌بینی ساختارهایمقیاس میانی مواد متراکم محلولهای تغلیظ ‌شده کوپلیمرهای آمفی‌فیلیک را بررسیکردند.

شبیه‌سازیها مشخص نمود که کدام شرایط مولکولی و فرمولی به شکل‌گیری "ریزواره‌های معکوس" مانند نانو ذرات آب در یک محیط فعال منتهی‌ می­شود. چنیننتایجی برای درک رفتار عوامل فعال سطحی ضروری هستند. به کمک روشهایی مانند پرتابمحلول در آزمایشگاه می‌توان به نتایجی در این زمینه دست یافت، اما دستیابی به ایننتایج ماهها به طول می‌انجامد، درحالی که آزمایشهای شبیه‌سازی شده تنها طی چند روزنتیجه می‌دهند.

محدودیتهای این روشهاچیست؟

در حالیکه امروزه ابزار مدلسازی در سطح کوانتومی ومقیاس میانی به خوبی توسعه یافته‌اند، همچنان محدودیتهایی در این عرصه وجود دارد. برای مثال کاربردهایی در زمینه وسایل الکترونیک مستلزم انجام محاسبات مکانیککوانتوم برای تعداد اتمهایی بیش از روشهای حاضر می‌باشد که بیش از توان عملیاتیمنابع محاسبه‌گر فعلی است. همچنین مدلسازی کل وسایل امکان‌پذیر نیست، بویژهعملکردها و خواص آنها..

نانولوله‌های کربنی

نانولوله‌های کربنی با وزنی در حدود وزنفولاد ، صد برابرمستحکم‌تر از آن بوده ، دارای رسانش الکتریکی معادل بامس و رسانایی گرماییهم‌ارز باالماس می‌باشند. نانوفیلترها می‌توانند به جداسازی مواد در میدان‌های نفتی کمک کنند وکاتالیست‌های نانو می‌توانند تأثیر چندین میلیارد دلاری در فرآیندپالایش بدنبال داشته باشند.

از سایر مزایای نانولوله‌های کربنی می‌توان به کاربردآن‌ها در تکنولوژی اطلاعات (‌ IT ) نظیر ساخت پوشش‌های مقاوم در مقابل تداخل‌هایالکترومغناطیسی ، صفحه‌های نمایش مسطح ، مواد مرکب جدید و تجهیزات الکترونیکی باکارآیی زیاد اشاره نمود.

علم نانو ، یک تحول بزرگ در مقیاس بسیار کوچک

بسیاری از محققان وسیاستمداران جهان معتقدند که علم نانو می‌تواند تحولات اساسی در صنعت جهانی ایجادنماید. صنعتنفت نیزاز پیشرفت این تکنولوژی بهره‌مند خواهد گشت. علم نانو می‌تواند به بهبود تولید نفتو گاز با تسهیل جدایش نفت و گاز در داخل مخزن کمک نماید. این کار با درک بهترفرآیندها در سطوح مولکولی امکان‌پذیر می‌باشد.

با توجه به اینکه نانو مربوطبه ابعادی در حدود متر می‌باشد، نانوتکنولوژی به مفهوم ساخت مواد و ساختارهای جدیدتوسطمولکول‌ها واتم‌ها در این مقیاس می‌باشد. خوشبختانه کاربردهای عملی نانو در صنعت نفت جایگاه‌ ویژه ‌ای دارند. نانوتکنولوژیدیدگاه‌های جدید جهت استخراج بهبودیافتة نفت فراهم کرده است. این تکنولوژی به جدایشموثرتر نفت وآب کمک می‌کند .

با افزودنموادی در مقیاس نانو به مخزن می‌توان نفت بیشتری آزاد نمود. همچنین می‌توان باگسترش تکنیک‌های اندازه‌گیری توسط سنسورهای کوچک ،‌ اطلاعات بهتری دربارة مخزن بدستآورد.

آلودگی نفت و نانوتکنولوژی

آلودگی توسطموادشیمیایی و یا گازهای آلاینده یک مبحث بسیار دشوار در تولید نفت و گاز می‌باشد. نتایج بدست‌آمده از تحقیقات دانشمندان حاکی از آن است که نانوتکنولوژی می‌تواند تاحد مطلوبی به کاهش آلودگی کمک کند. در حال حاضر فیلترها و ذراتی با ساختار نانو درحال توسعه می‌باشند که می‌توانند ترکیبات آلی را از بخار نفت جدا سازند. ایننمونه‌ها علیرغم اینکه اندازه‌ای در حدود چند نانومتر دارند، دارای سطح بیرونیوسیعی بوده و قادر به کنترل نوع سیال گذرنده از خود می‌باشند.

همچنینکاتالیست‌هایی با ساختار نانو جهت تسهیل در جداسازی سولفید هیدروژن ، آب ،منوکسیدکربنودی‌اکسیدکربن از گاز‌طبیعی در صنعت نفت بکار گرفته می‌شوند. در حال حاضر مطالعاتی برروی نمونه‌هایی از خاک رس در ابعاد نانو و جهت ترکیب باپلیمرهایی صورت می‌پذیرد که بتوانندهیدروکربنها را جذب نمایند. بنابراین می‌توان باقیمانده‌های نفت را ازگل حفاریجدا نمود.

سنسورهای هیدروژن، خود تمیز کننده خواص فوتوکاتالیستی نانوتیوب‌های تیتانیا در مقایسه با هر فرمی ازتیتانیا بارزتر می‌باشد، بطوریکه آلودگی‌های ایجادشده تحت تابش اشعة ماوراء بنفشبطور قابل توجهی از بین می‌روند تا اینکه سنسورها بتوانند حساسیت اصلی خود را نسبتبههیدروژن حفظ نماید. تحقیقات انجام‌گرفته در این زمینه حاکی از آن است که نانوتیوب‌هایتیتانیا دارای یک مقاومت الکتریکی برگشت‌پذیر می‌باشند، بطوریکه اگر هزار قطعه ازآن‌ها در مقابل یک میلیون‌ اتم هیدروژن قرار بگیرند، مقاومت الکتریکی آن در حدودیکصد میلیون درصد افزایش می‌یابد.

یک نانومتر چقدر است؟

یک نانومتر یک میلیاردم متر (10^-9 m) است. این مقدار حدودا چهار برابر قطر یک اتم است. مکعبی با ابعاد 2.5 نانومتر ممکناست حدود 1000اتم را شامل شود. کوچکترینآی سیهای امروزیبا ابعادی در حدود 250 نانومتر در هر لایه به ارتفاع یک اتم ، حدود یک میلیون اتمرا در بردارند. در مقایسه یک جسم نانومتری با اندازه‌ای حدود 10 نانومتر ، هزاربرابر کوچکتر از قطر یک موی انسان است.

امکان مهندسی در مقیاس مولکولی برایاولین بار توسطریچارد فاینمن (R.Feynnman) ،برندهجایزه نوبل فیزیک مطرح شد. فاینمن طی یک سخنرانی در انستیتو تکنولوژی کالیفرنیادر سال 1959 اشاره کرد که اصول و مبانی فیزیک امکان ساخت اتم به اتم چیزها را ردنمی‌کند. وی اظهار داشت که می‌توان با استفاده از ماشینهای کوچک ماشینهایی به مراتبکوچکتر ساخت و سپس این کاهش ابعاد را تا سطح خود اتم ادامه داد.

همینعبارتهای افسانه وار فاینمن راهگشای یکی از جذابترین زمینه‌های نانو تکنولوژی یعنیساخت روباتهایی در مقیاس نانو شد. در واقع تصور در اختیار داشتن لشکری از نانوماشینهایی در ابعاد میکروب که هر کدام تحت فرمان یک پردازنده مرکزی هستند، هردانشمندی را به وجد می‌آورد. در رویای دانشمندانی مثلجی استورس هال (J.Storrs Hall) واریک درکسلر (E.Drexler) این روباتها یاماشینهای مونتاژکن کوچک تحت فرمان پردازنده مرکزی به هر شکل دلخواهی در می‌آیند. شاید در آینده‌ای نه چندان دور بتوانید به کمک اجرای برنامه ای در کامپیوتر ، تختخوابتان را تبدیل بهاتومبیلکنید و با آن به محل کارتان بروید.     

منبع : سايت علمی و پژوهشي آسمان--صفحه اینستاگرام ما را دنبال کنید
اين مطلب در تاريخ: شنبه 09 اسفند 1393 ساعت: 23:16 منتشر شده است
برچسب ها : تحقیق درباره نانو تکنولوژی,کاربردهای نانو تکنولوژی,قابلیت های نانو تکنولوژی,