Er gwaethaf y ffaith bodadweithyddion mercwriyn cael eu defnyddio'n gyffredin ar gyfer lleoli ac ymchwilio i fercwri, mae gan rai adweithyddion y gallu i dynnu neu ryddhau mercwri o ddŵr trwy siapio adeiladau cyfansawdd. Er gwaethaf y potensial hwn ar gyfer adferiad, adweithyddion mercwri dangos hanfodion pan gânt eu defnyddio mewn cymwysiadau trin dŵr, yn enwedig mewn cyferbyniad â sorbyddion mercwri penodol.
Mae'r defnydd oadweithyddion mercwrimewn prosesau trin dŵr yn llawer o'r amser rhwystredig gan ychydig o elfennau. Efallai nad yw detholusrwydd a hyfedredd adweithyddion mercwri, yn gyntaf ac yn bennaf, wrth ddileu arian byw o ffynonellau dŵr, mewn gwirionedd mor uchel â sorbau mercwri neilltuedig a fwriedir yn benodol am y rheswm hwn. Mae'r sorbents hyn wedi'u cynllunio i fod â hoffter uchel a therfyn cyfyngu o ran gronynnau mercwri, gan warantu diarddeliad llwyddiannus o amodau dyfrllyd.
Ar ben hynny, gall defnyddio adweithyddion mercwri ar gyfer trin dŵr godi pryderon o ran oedran canlyniadau dinistriol neu gyflwyniad llygryddion ychwanegol i'r cyflenwad dŵr. Mae'r effaith ecolegol ddisgwyliedig a'r ystyriaethau diogelwch sy'n gysylltiedig â defnyddio mercwri sy'n cynnwys mercwri yn dwysau pwynt torri pellach eu derbyniad eang mewn ymarferion adfer dŵr.
Ar ben hynny, gallai cost digonolrwydd ac amlbwrpasedd defnyddio adweithyddion mercwri ar gyfer gweithgareddau trin dŵr â chwmpas enfawr achosi anawsterau, yn enwedig pan fydd opsiynau eraill mwy effeithiol a dynodedig, fel sorbyddion mercwri, yn hygyrch.
Mewn dirywiad, tra bod adweithyddion mercwri yn cynnig potensial ar gyfer diarddel mercwri o ddŵr trwy gysylltiadau sylweddau, mae eu cyfyngiadau o ran detholusrwydd, effaith naturiol, a synnwyr cyffredin o'u cyferbynnu â sorbyddion mercwri ymroddedig yn amlygu arwyddocâd defnyddio sorbyddion penodol ar gyfer trefniadau trin dŵr llwyddiannus a chefnogol.
Sut mae adweithyddion mercwri yn rhwymo ac yn tynnu mercwri o ddŵr?
Yn sicradweithyddion mercwriyn gallu echdynnu ïonau mercwri toddedig o ddŵr trwy rwymo'r mercwri yn ddetholus i ffurfio cyfansoddion anhydawdd. Mae adweithyddion cyffredin a ddefnyddir yn cynnwys:
Sylffid - Yn adweithio gyda mercwri i ffurfio gwaddod sylffid mercwri du. Ffynonellau sylffid cyffredin yw sodiwm sylffid, amoniwm sylffid a nwy hydrogen sylffid.
Dithiocarbamad - Yn clymu ïonau mercwri i ffurfio cymhlyg melyn sefydlog sy'n gwaddodi allan. Defnyddir diethyldithiocarbamad sodiwm amlaf.
Silica â swyddogaeth Thiol - Mae mercwri yn dangos affinedd cryf â sylffwr ac yn rhwymo grwpiau thiol ar arwynebau silica.
Ferrocyanide - Yn ffurfio cymhlyg fferocyanid glas anhydawdd gydag ïonau mercwri.
Resinau polythiol - Yn cynnwys grwpiau gweithredol thiol lluosog a all ddal mercwri.
Yna gellir hidlo'r cyfansoddion mercwri gwaddodol neu'r mercwri wedi'i rwymo â resin neu ei wahanu oddi wrth ddŵr. Mae hyn yn sicrhau gostyngiad mewn crynodiadau mercwri toddedig. Mae rhai adweithyddion wedi'u optimeiddio ar gyfer yr effeithlonrwydd symud mercwri mwyaf.
Fodd bynnag, yn aml ni all adweithyddion mercwri leihau mercwri i lefelau isel iawn sy'n ofynnol ar gyfer dŵr yfed. Mae angen ceisiadau lluosog ar gyfer tynnu uchel. Gall croes-adweithiau ddigwydd â metelau eraill hefyd, gan leihau detholedd.
Beth yw cyfyngiadau defnyddio adweithyddion mercwri ar gyfer trin dŵr?
Er y gall adweithyddion mercwri echdynnu mercwri o ddŵr i ryw raddau, mae ganddynt rai anfanteision sy'n cyfyngu ar eu cymhwysedd ar gyfer puro dŵr:
Heb ei gynllunio ar gyfer yr effeithlonrwydd symud mwyaf posibl - Wedi'i optimeiddio'n bennaf ar gyfer adweithedd dadansoddol yn hytrach na chynhwysedd sorboeth.
Capasiti symud cyfyngedig - Gall gyflawni 30-70% o'i dynnu ond methu â bodloni safonau dŵr yfed.
Ymyrraeth o gydrannau sampl eraill - Gall adweithyddion rwymo cydrannau matrics yn ffafriol, gan leihau tynnu mercwri.
Gwahaniad anodd - Hidlo araf oherwydd gwaddodion mân a ffurfiwyd, sy'n gofyn am geulyddion.
Defnydd adweithydd - Mae angen ychwanegiad parhaus i gynnal perfformiad symud.
Llygredd eilaidd - Mae angen gwaredu adweithyddion a wariwyd a chyfansoddion mercwri yn ofalus.
Cost - Cymharol ddrud o'i gymharu â charbon wedi'i actifadu neu sorbyddion eraill.
Diffyg detholusrwydd - Gall gael gwared â metelau eraill ynghyd â mercwri oni bai fod hyn yn benodol iawn.
Oherwydd cyfyngiadau o'r fath, mae adweithyddion mercwri yn unig yn annigonol ar gyfer puro dŵr yfed neu drin dŵr gwastraff wedi'i halogi gan fercwri i fodloni terfynau gollwng.
Pa dechnolegau amgen sy'n well ar gyfer tynnu mercwri o ddŵr?
Yn gyffredinol, mae sorbyddion arbenigol a systemau hidlo pilen yn fwy addas nag adweithyddion mercwri ar gyfer lleihau mercwri mewn dŵr yn effeithiol i'w ailddefnyddio neu ei ollwng yn ddiogel.
Mae carbon wedi'i actifadu wedi'i drwytho â grwpiau sylffwr, clorid neu amin yn arsugno mercwri yn ddetholus. Yn cynnig gallu uchel a chineteg cyflym.
Gall resinau cyfnewid ïon â grwpiau gweithredol thiol ostwng mercwri i rannau fesul biliwn o lefelau.
Mae gan nano-sorbentau fel chitosan wedi'u haddasu arwynebedd arwyneb uchel ar gyfer cymeriant mercwri.
Mae pilenni fel cyfansoddion ffilm tenau a philenni wedi'u haddasu â sylffid yn hidlo ïonau mercwri.
Mae bio-sorbents sy'n dod i'r amlwg yn defnyddio bacteria neu algâu gyda derbynyddion arwyneb sy'n rhwymo mercwri ïonig yn dynn.
Gall y technolegau gwaredu mercwri pwrpasol hyn drin cyfeintiau dŵr mawr yn gost-effeithiol heb fawr o lygredd eilaidd. Maent wedi'u cynllunio ar gyfer y cydweddoldeb matrics gorau posibl, cineteg, gallu amsugno a rhwyddineb adfywio.
Pryd gall adweithyddion mercwri fod yn ddefnyddiol ar gyfer echdynnu mercwri o ddŵr?
Er nad yw'n addas ar gyfer trin dŵr swmp, gellir gwneud cais am adweithyddion mercwri ar gyfer:
Echdynnu samplau mercwri dyfrllyd cyn eu dadansoddi mewn labordy - Mae'n tynnu mercwri o'r matrics sampl i'w feintioli'n gywir.
Triniaeth sgleinio ar ôl systemau sorbaidd cynradd - Yn lleihau'r lefelau mercwri isel sy'n weddill trwy adwaith cemegol.
Profi effeithlonrwydd tynnu mercwri ar y safle - Mae adweithyddion yn canfod lefelau mercwri gweddilliol ar ôl triniaeth i wneud y gorau o'r broses.
Adfer gollyngiadau bach o fercwri â llaw - Defnyddiwch becynnau adweithydd cludadwy i gynnwys arian byw sy'n cael ei golli a'i waddodi.
Sefydlogi mercwri mewn gwastraff - Mae adweithyddion yn lleihau trwytholchi o laid wedi'i solideiddio a gwastraff arall sy'n cynnwys mercwri.
Monitro ffrydiau elifiant - Sicrhau bod lefelau gollwng yn bodloni rheoliadau trwy fesur mercwri yn barhaus.
Gyda dealltwriaeth o'u galluoedd a'u cyfyngiadau,adweithyddion mercwriyn gallu chwarae rhan gefnogol ddefnyddiol ochr yn ochr â phrosesau trin peirianyddol ar gyfer rheoli dyfroedd wedi'u halogi gan fercwri.
Casgliad
Er y gall rhai adweithyddion mercwri echdynnu mercwri o ddŵr trwy rwymo detholus a dyddodiad, mae ganddynt anfanteision sy'n cyfyngu ar eu heffeithiolrwydd ar gyfer puro dŵr i safonau yfed. Mae sorbyddion a philenni pwrpasol sydd wedi'u cynllunio'n benodol ar gyfer tynnu mercwri yn fwy addas ar gyfer triniaeth fercwri dibynadwy, cost-effeithiol ar raddfa fawr. Fodd bynnag, gall adweithyddion mercwri chwarae rhan atodol ddefnyddiol ar gyfer echdynnu, caboli terfynol, monitro, glanhau gollyngiadau a sefydlogi o'u cymhwyso'n ddoeth. Gyda datblygiadau mewn grwpiau rhwymo a deunyddiau, gall ffurfiau peirianyddol o adweithyddion mercwri ddod i'r amlwg fel opsiynau triniaeth mwy hyfyw yn y dyfodol.
Cyfeiriadau
1. Blue, LY, Van Aelstyn, MA, Matlock, M., & Atwood, DA (2008). Tynnu mercwri lefel isel o ddŵr daear gan ddefnyddio ligand chelating synthetig. Ymchwil dŵr, 42(8-9), 2025-2028.
2. Fu, F., & Wang, Q. (2011). Tynnu ïonau metel trwm o ddŵr gwastraff: adolygiad. Cylchgrawn rheolaeth amgylcheddol, 92(3), 407-418.
3. Li, YH, Li, DQ, Zhang, L., Chen, JP, He, YS, & Yin, JJ (2003). Tynnu hybrin Hg (II) o hydoddiant dyfrllyd trwy silicad magnesiwm â swyddogaeth thiol a weithredir yn y fan a'r lle a gynhyrchir ac a weithredir yn thermol. Ymchwil Dŵr, 37(19), 4943-4950.
4. Nelson, HD, Van Aelstyn, M., Sadowski, C., & Atwood, DA (2009). Ffurfio a sefydlogrwydd sylffid mercwri mewn hidlwyr o systemau trin AMD. Journal of Environmental Engineering, 136(2), 209-216.
5. Song, S., Lopez-Valdivieso, A., Hernandez-Campos, DJ, Peng, C., Monroy-Fernandez, MG, & Razo-Soto, I. (2006). Tynnu arsenig o ddŵr arsenig uchel trwy geulo gwell ag ïonau fferrig a chalsit bras. Ymchwil dŵr, 40(2), 364-372.