ویژگی فلزات سنگین و انتشار آنها از کابل های swr

 

آب از منابع ضروری برای ادامه حیات همه موجودات زنده است. به طور روز افزونی، اکوسیستمهـای آبـی بـا توجه به سرعت رو به رشد افزایش جمعیت، توسعه فناوری، شهرنشینی و رشد اقتصادی مورد تهدید قرار گرفته اند  . امروزه فلزات سنگین به یکی از خطرناک ترین مسائل زیست محیطی جهانی تبدیل شـده انـد .

بر اساس الزامات استاندارد ملی ایران شماره 1053 فلزات سنگین یا مواد شیمیایی معدنی سمی آن دسته از مواد شیمیایی معدنی هستند که پتانسیل سمی کردن آب و ایجاد عوارض سوء در کوتاه مدت یا دراز مدت در سلامت انسان را دارند . بر این اساس مقدار این عناصر در آب آشامیدنی می بایستی از حدود مجاز بیان شده در استاندارد فوق تجاوز ننماید .

آب آشامیدنی بنا بر تعریف آبی است که ویژگی های فیزیکی ، شیمیایی ، بیولوژیکی و رادیواکتیو آن در حدی باشد که مصرف آن جهت آشامیدن ، عارضه سوئی در کوتاه مدت یا دراز مدت برای سلامت انسان ایجاد نکند . از این رو تمامی تجهیزات مورد استفاده در تجهیز و بهره برداری چاه های آب شرب می بایستی واجد ویژگی هایی بوده که بهره گیری از آنها الزامات و ویژگی های شیمیایی آب شرب را نقض ننماید . در این بین کابل های انتقال انرژی یا همان کابل های درون چاهی با توجه به تماس مستقیم با آب از اهمیت ویژه ای برخور دارند به نحوی مهاجرت  بیش از حد فلزات سنگین از پلیمر این کابل ها به داخل محیط آبی منجر به افزایش مقادیر فلزات سنگین آب آشامیدنی خواهد گردید .

 

 

 

 

بر این اساس ساختار پلیمر کابل های ویژه استفاده در چاه های آب شرب با نام تجاری SWR در راستای بهیود عملکرد و انطباق هر چه بیشتر آنها با شرایط نصب و استفاده به گونه ای طراحی گردیده که میزان انتشار فلزات سنگین از پلیمر به داخل محیط آبی به حداقل ممکن کاهش یابد .

فلزات سنگین یا Heavy metal  اصطلاحی در شیمی است که به فلزات یا شبه‌فلزهای دارای اثرات زیست محیطی اشاره دارد . خاستگاه این واژه، از خطرناکی و آسیب‌زایی فلزهای سنگین در محیط زیست برآمده است و منظور از آن بیشتر سرب، جیوه و کادمیوم بوده است (به دلیل چگالی بیشتر آن‌ها نسبت به آهن) با این‌حال، امروزه همه فلزها و شبه‌فلزهای آسیب‌رسان و سمی (فارغ از مقدار چگالی) نظیر آرسنیک را در بر می‌گیرد.

 

معیارهای مورد استفاده جهت تعریف فلزات سنگین عبارتند از چگالی، وزن اتمی، عدد اتمی و جایگاه عنصر در جدول تناوبی. در حال حاضر هیچ معیاری که مورد پذیرش عموم باشد جهت تعریف فلزات سنگین وجود ندارد. از آنجائی که تعاریف مختلفی برای این عناصر شده و در این طبقه عناصـر مختلفـی قرار داده شده اند باید تنها از اصطلاح فلزات و یا شبه فلزات استفاده نمود.

بر اساس این تعارف فلزات مـس تـا بیسـموت در جـدول تنـاوبی کـه دانسـیته بیشـتر از 4 دارنـد بـه عنـوان فلـزات سـنگین تعریـف شـده ا نـد . در جــدول تنــاوبی بــه فلــزات گــروه 3 تــا 16 در تنــاوب 4 و 4 بــه بعــد فلــزات ســنگین مــی گوینــد . بسیاری از این عناصر نه تنها برای حیات بیولوژیکی ضروری نیسـتند بلکـه بسـیار هـم خاصـیت سـمی دارنـد.  ارگانیسمهای زنده به مقادیر بسیار کمی از فلزات سنگین برای ادامه رشد و بقاء نیار دارند که به اصطلاح به آنها  Elements Traceمی گویند مثل آهن ، کبالت ، مس ، منیزیم ، مولیبدن ، وانادیم ، اسـترنیم و روی . سایر فلزات سنگین مانند جیـوه ، سرب و کادمیم عناصر حیاتی نبوده و اثرات سود مندی بر حیات ارگانیسمهای زنده ندارند بـه طوریکـه تجمـع آنها در بدن موجودات زنده به خصوص پستانداران باعث بیماریهای خطرناکی می گردد .         

 

سمیت فلزات سنگین و تجمع آنها در زنجیره های غذایی یکی از اصلی ترین معضلات زیست محیطی و بهداشتی جوامع مدرن است . فلزات سنگین از مهمترین آلاینده های مواد غذایی محسوب می گردند . امروزه در کشورهای صنعتی دنیا یکی از مسایل بهداشتی و زیست محیطی را آلاینده های فلزات سنگین تشکیل می دهند که از میان آنها آرسنیک ، سرب ، جیوه ، نیکل و کادمیوم برای انسان از اهمیت بهداشتی بیشتری برخوردارند .

کادمیوم 

عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی با نشان Cd و عدد اتمی ۴۸ قرار گرفته‌است. کادمیوم عنصری نسبتاً” کمیاب، نرم، با رنگ سفید مایل به آبی و فلز انتقالی سمی است که در سنگ معدن روی وجود داشته و در باتریها به مقدار زیادی مورد استفاده قرار می‌گیرد. نیمه عمر بالای کادمیوم در بدن انسان که بین 10 تا 30 سال است سبب شده تا این عنصر مستعد ترین فلز برای تجمع در بدن گردد . کادمیوم دارای اثرات سرطان زایی بوده و از عوارض سوء آن می توان به افزایش فشار خون ، تخریب کلیه ها ، تخریب بافت های بیضه و گلبول های قرمز ، شکستگی استخوان ها ، برونشیت و … اشاره نمود . سازمان بهداشت جهانی حداکثر میزان قابل تحمل جذب هفتگی کادمیوم را 7 میلی گرم بر گیلوگرم و استاندارد ملی ایران شماره 1053 حداکثر مقدار محاز این فلز در آب آشامیدنی را 003/0 میلی گرم بر لیتر تعیین نموده اند .

 

 

  

سرب

سرب از عنصرهای شیمیایی واسطه در جدول تناوبی با نماد شیمیایی Pb به لاتین Plumbum است. سرب همچنین در رده فلزها قرار دارد. این فلز تشعشعات هسته‌ای را عبور نمی‌دهد. سرب در طبیعت به شکل کانی به نام گالن (سیستم تبلور کوبیک یا مکعبی) یافت می‌گردد.

 

سرب عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی با نشان Pb و عدد اتمی ۸۲ وجود دارد. سرب عنصری سنگین، سمی و چکش خوار است که دارای رنگ خاکستری کدری می‌باشد. هنگامیکه تازه تراشیده شده سفید مایل به آبی است اما در معرض هوا به رنگ خاکستری تیره تبدیل می‌شود.

سرب پس از ورود به بدن با بسیاری از ترکیبات هورمونی بدن از جمله آنزیم ها و پروتئین ها اتصال برقرار نموده و موجب وقفه در فعالیت آنزیم ها و اختلال در سنتز پروتئین ها می گردد . سرب در عقب افتادگی و جلوگیری از رشد فکری کودکان از هر عارضه دیگری مهم تر است. همچنین عده ای دیگر آثار خاص آن را در اختلال اعمال لازم برای تولید خون ودر سیستم اعصاب می دانند .

سازمان بهداشت جهانی حداکثر حد مجاز مصرف هفتگی سرب  را  3/0 میلی گرم و استاندارد ملی ایران شماره 1053 حداکثر مقدار مجاز این فلز در آب آشامیدنی را 01/0 میلی گرم بر لیتر تعیین نموده اند .

   

جیوه

جیوه، ژیوه یا سیماب نام یک عنصر شیمیایی با نماد Hg و عدد اتمی ۸۰ است. جیوه در زبان فارسی به معنی زنده و در زبان‌های دیگر نیز با نام‌های نقره زنده یا hydrargyrum  هم شناخته می‌شود. در یونانی “hydr” به معنی آب و “argyros” به معنی نقره است. جیوه یک عنصر سنگین بلوک دی است و تنها فلزی است که در شرایط استاندارد دما و فشار مایع است. عنصر دیگری که در این شرایط مایع باشد برم است. فلزهای دیگر مانند سزیم، فرانسیم، گالیم و روبیدیم در دمایی بالاتر از شرایط استاندارد ذوب می‌شوند. جیوه با دمای ذوب 83/38 – درجه سانتیگراد  و نقطه جوش 73/356 درجه سانتیگراد دارای درازترین بازه مایعی در میان فلزات است .

 

تاثیر نهایی جیوه در بدن با جلوگیری از عمل آنزیم ها و زیان های سلولی نمایان می شودکه به دلیل توانایی جیوه در تشکیل پیوند محکم بر گروه های شامل سولفور در مولکول هایی که آنزیم ها و دیواره های سلولی حضور دارند،  می باشد.خواص پوسته و دیواره های سلولی توسط اتصال جیوه از بین رفته و از فعالیت  های عادی سلولی ممانعت می کند .

استاندارد ملی ایران شماره 1053 حداکثر مقدار مجاز این فلز در آب آشامیدنی را 006/0 میلی گرم بر لیتر تعیین نموده است  .

 

در پایان بایستی به این نکته اشاره نمود که به دلیل اهمیت رعایت ضوابط بهداشتی و سلامت مصرف کنندگان آب آشامیدنی ، کلیه تجهیزات مورد استفاده در صنعت انتقال آب شرب می بایستی از نظر انتشار فلزات سنگین سمی همواره مورد بررسی و پالایش قرار گیرند .