7.4: טיפול במים

Last updated
Save as PDF

Page ID: 207767

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

פתרון משבר זיהום המים העולמי דורש גישות מרובות לשיפור איכות המים המתוקים שלנו ולהתקדם לעבר קיימות. הצורה הקטלנית ביותר של זיהום מים, מיקרואורגניזמים פתוגניים הגורמים למחלות הנישאות במים, הורגת כמעט 2 מיליון אנשים במדינות לא מפותחות מדי שנה. האסטרטגיה הטובה ביותר לטיפול בבעיה זו היא טיפול נכון בשפכים (שפכים). ביוב לא מטופל הוא לא רק גורם עיקרי למחלות פתוגניות, אלא גם מקור עיקרי למזהמים אחרים, כולל פסולת דורשת חמצן, חומרים מזינים (N ו- P, במיוחד) ומתכות כבדות רעילות. הטיפול בשפכים נעשה במתקן טיהור שפכים באזורים עירוניים ובאמצעות מערכת בורות ספיגה באזורים כפריים.

המטרה העיקרית של טיפול בשפכים (שפכים) היא הסרת חומר אורגני (פסולת הדורשת חמצן) והרג חיידקים. ניתן להשתמש בשיטות מיוחדות גם להסרת חומרים מזינים ומזהמים אחרים. השלבים הרבים במתקן לטיפול בשפכים קונבנציונאלי כוללים טיפול מקדים (סינון והסרה של חול וחצץ), טיפול ראשוני (שיקוע או ציפה להסרת מוצקים אורגניים, שומן ושומן), טיפול משני (פירוק חיידקי אירובי של מוצקים אורגניים), שלישוני טיפול (פירוק חיידקי של חומרים מזינים וסינון), חיטוי (טיפול בכלור, אוזון, אור אולטרה סגול או אקונומיקה כדי להרוג את רוב החיידקים), או פריקה ל מים עיליים (בדרך כלל נהר מקומי) או שימוש חוזר למטרה אחרת, כגון השקיה, שימור בתי גידול והטענת מי תהום מלאכותית (איור\(\PageIndex{1}\)).

המוצק האורגני המרוכז המיוצר במהלך הטיפול הראשוני והמשני נקרא בוצה, המטופלת במגוון דרכים כולל סילוק הטמנה, שריפה, שימוש כדשן ופירוק חיידקים אנאירובי, הנעשה בהיעדר חמצן. פירוק אנאירובי של בוצה מייצר גז מתאן, שיכול לשמש כמקור אנרגיה. כדי להפחית את בעיות זיהום המים, מערכות ביוב נפרדות (בהן נגר רחוב עובר לנהרות ורק שפכים עוברים למתקן לטיפול בשפכים) טובות בהרבה ממערכות ביוב משולבות, העלולות לעלות על גדותיהן ולשחרר ביוב לא מטופל למים עיליים במהלך גשם כבד. ערים מסוימות כמו שיקגו, אילינוי בנו מערות תת קרקעיות גדולות ומשתמשות גם במחצבות סלע נטושות כדי להחזיק הצפת ביוב סערה. לאחר הגשם מפסיק, המים המאוחסנים הולכים למפעל לטיפול בשפכים לעיבוד.

F-D_3D8057D9C0ABE8עאד69FD8079ב206C52E77בCA9EF4B0E95D185C95+תמונה_טיני+תמונה_טיני.png — איור\(\PageIndex{1}\). שלבים במפעל לטיפול בשפכים שלבי העיבוד הרבים במתקן לטיפול בשפכים קונבנציונאלי כוללים טיפול מקדים (סינון והסרה של חול וחצץ), טיפול ראשוני (שיקוע או ציפה להסרת מוצקים אורגניים, שומן ושומן), טיפול משני (אירובי חיידקים פירוק מוצקים אורגניים), טיפול שלישוני (פירוק חיידקי של חומרים מזינים וסינון), חיטוי (טיפול בכלור, אוזון, אור אולטרה סגול או אקונומיקה), ופריקה למי השטח (בדרך כלל נהר מקומי) או שימוש חוזר עבור אחרים מטרה, כגון השקיה, שימור בתי גידול והטענת מי תהום מלאכותית. מקור: לאונרד ג. דרך ויקיפדיה

מערכת בורות ספיגה היא מערכת טיפול בשפכים פרטנית לבתים בסביבה כפרית בדרך כלל. המרכיבים הבסיסיים של מערכת בורות ספיגה (איור\(\PageIndex{2}\)) כוללים קו ביוב מהבית, בור ספיגה (מיכל גדול שבו בוצה מתיישבת לתחתית ומיקרואורגניזמים מפרקים את המוצקים האורגניים בצורה אנאירובית), ושדה הניקוז (רשת צינורות מחוררים שבהם המים המובהרים מחלחלים לאדמה ומטוהרים עוד יותר על ידי חיידקים). בעיות בזיהום מים מתרחשות אם תקלה במיכל הספיגה, המתרחשת בדרך כלל כאשר מערכת מוקמת בסוג אדמה לא נכון או מתוחזקת בצורה גרועה.

עבור מדינות מתפתחות רבות, סיוע כספי נחוץ לבניית מתקני טיפול בשפכים נאותים. ארגון הבריאות העולמי מעריך חיסכון מוערך בעלויות של בין 3 ל -34 דולר לכל דולר שהושקע באספקת מים נקיים ותברואה. החיסכון בעלויות הוא מחיסכון בבריאות, עלייה בפריון העבודה ובבית הספר ומניעת מקרי מוות. טכניקות פשוטות וזולות לטיפול במים בבית כוללות כלור, פילטרים וחיטוי סולארי. אלטרנטיבה נוספת היא להשתמש בטכנולוגיית ביצות בנויה (ביצות שנבנו לטיפול במים מזוהמים), שהיא פשוטה וזולה יותר ממתקן לטיפול בשפכים קונבנציונאלי.

מים בבקבוקים אינם פתרון בר קיימא למשבר המים. מים בבקבוקים אינם בהכרח בטוחים יותר מאספקת המים הציבורית בארה"ב, הם עולים בממוצע פי 700 ממי ברז בארה"ב, ובכל שנה הם משתמשים בכ -200 מיליארד בקבוקי פלסטיק וזכוכית בעלי שיעור מיחזור נמוך יחסית. בהשוואה למי ברז, הוא משתמש בהרבה יותר אנרגיה, בעיקר בייצור בקבוקים והובלה למרחקים ארוכים. אם אתה לא אוהב את הטעם של מי הברז שלך, אנא השתמש במסנן מים במקום מים בבקבוקים!

פעולת מים נקיים

בתחילת המאה העשרים התיעוש המהיר בארה"ב הביא לזיהום מים נרחב עקב פריקה חופשית של פסולת למים עיליים. נהר קויאהוגה בצפון מזרח אוהיו עלה באש פעמים רבות, כולל שריפה מפורסמת בשנת 1969 שתפסה את תשומת לב האומה. בשנת 1972 העביר הקונגרס את אחד החוקים הסביבתיים החשובים ביותר בהיסטוריה של ארה"ב, החוק הפדרלי לבקרת זיהום מים, המכונה בדרך כלל חוק המים הנקיים. מטרת חוק המים הנקיים ותיקונים מאוחרים יותר היא לשמור ולשחזר את איכות המים, או במונחים פשוטים יותר להפוך את המים שלנו לשחייה ולדיג. זה הפך לבלתי חוקי לזרוק זיהום למים עיליים אלא אם כן היה אישור רשמי ואיכות המים בארה"ב השתפרה משמעותית כתוצאה מכך. יש צורך בהתקדמות נוספת מכיוון שכיום ה- EPA רואה ביותר מ -40,000 גופי מים בארה"ב כפגומים, לרוב בגלל פתוגנים, מתכות, חומרים מזינים מהצומח ודלדול חמצן. חשש נוסף הוא הגנה על איכות מי התהום, שעדיין לא מטפלים בה מספיק על ידי החוק הפדרלי.

תורמים וייחוסים

יסודות מדעי הסביבה מאת קמלה דורשנר מורשה תחת CC BY 4.0. שונה מהמקור על ידי מתיו ר 'פישר.