معلومة

7.4: معالجة المياه - علم الأحياء

7.4: معالجة المياه - علم الأحياء


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

يتطلب حل أزمة تلوث المياه العالمية مناهج متعددة لتحسين جودة المياه العذبة لدينا والتقدم نحو الاستدامة. تتم معالجة مياه الصرف الصحي في محطة معالجة مياه الصرف الصحي في المناطق الحضرية ومن خلال نظام خزانات الصرف الصحي في المناطق الريفية.

الغرض الرئيسي من معالجة مياه الصرف الصحي هو إزالة المواد العضوية (النفايات التي تتطلب الأكسجين) وقتل البكتيريا. يمكن أيضًا استخدام طرق خاصة لإزالة العناصر الغذائية والملوثات الأخرى. تشمل الخطوات العديدة في محطة معالجة مياه الصرف الصحي التقليدية المعالجة الأولية (غربلة وإزالة الرمل والحصى) ، العلاج الأولي (ترسيب أو تعويم لإزالة المواد الصلبة العضوية والدهون والشحوم) ، العلاج الثانوي (التحلل البكتيري الهوائي للمواد الصلبة العضوية) ، العلاج الثالث (التحلل الجرثومي للمغذيات والترشيح) ، التطهير (العلاج بالكلور ، أو الأوزون ، أو الضوء فوق البنفسجي ، أو التبييض لقتل معظم الميكروبات) ، وإما إبراء الذمة إلى المياه السطحية (عادة نهر محلي) أو إعادة استخدامها لغرض آخر ، مثل الري ، والحفاظ على الموائل ، وإعادة تغذية المياه الجوفية الاصطناعية (الشكل ( PageIndex {1} )).

تسمى المادة الصلبة العضوية المركزة الناتجة أثناء المعالجة الأولية والثانوية الحمأة الناتجة، والتي يتم معالجتها بطرق متنوعة بما في ذلك التخلص من المكب ، والحرق ، والاستخدام كسماد ، والتحلل البكتيري اللاهوائي ، والذي يتم في حالة عدم وجود الأكسجين. ينتج عن التحلل اللاهوائي للحمأة غاز الميثان ، والذي يمكن استخدامه كمصدر للطاقة. للحد من مشاكل تلوث المياه ، فإن أنظمة الصرف الصحي المنفصلة (حيث يذهب جريان الشوارع إلى الأنهار وتذهب المياه العادمة فقط إلى محطة معالجة مياه الصرف الصحي) أفضل بكثير من أنظمة الصرف الصحي المدمجة ، والتي يمكن أن تفيض وتطلق مياه الصرف الصحي غير المعالجة في المياه السطحية أثناء هطول الأمطار الغزيرة. قامت بعض المدن مثل شيكاغو وإلينوي ببناء كهوف كبيرة تحت الأرض وأيضًا استخدام محاجر الصخور المهجورة لإيقاف تدفق مياه المجاري. بعد توقف المطر ، تذهب المياه المخزنة إلى محطة معالجة مياه الصرف الصحي للمعالجة.

أ خزان للصرف الصحي النظام هو نظام فردي لمعالجة مياه الصرف الصحي للمنازل في المناطق الريفية عادةً. المكونات الأساسية لنظام خزان الصرف الصحي (الشكل ( فهرس الصفحة {2} )) تشمل خط الصرف الصحي من المنزل ، وخزان الصرف الصحي (وعاء كبير حيث تستقر الحمأة في القاع وتتحلل الكائنات الحية الدقيقة المواد الصلبة العضوية لاهوائية) ، وحقل الصرف (شبكة من الأنابيب المثقبة حيث تتسرب المياه المصفى إلى التربة ويتم تنقيتها بواسطة البكتيريا). تحدث مشاكل تلوث المياه في حالة تعطل خزان الصرف الصحي ، والذي يحدث عادةً عندما يتم إنشاء نظام في نوع خاطئ من التربة أو يتم صيانته بشكل سيئ.

بالنسبة للعديد من البلدان النامية ، فإن المساعدات المالية ضرورية لبناء مرافق معالجة مياه الصرف الصحي المناسبة. تقدر منظمة الصحة العالمية وفورات في التكاليف المقدرة بما يتراوح بين 3 دولارات و 34 دولارًا لكل دولار يتم استثماره في توصيل المياه النظيفة والصرف الصحي. يتم توفير التكاليف من وفورات الرعاية الصحية ، والمكاسب في إنتاجية العمل والمدرسة ، والوفيات التي تم منعها. تشمل الأساليب البسيطة وغير المكلفة لمعالجة المياه في المنزل المعالجة بالكلور والفلاتر والتطهير الشمسي. البديل الآخر هو استخدام تقنية الأراضي الرطبة المبنية (المستنقعات المبنية لمعالجة المياه الملوثة) ، وهي أبسط وأرخص من محطة معالجة مياه الصرف الصحي التقليدية.

المياه المعبأة ليست حلاً مستدامًا لأزمة المياه. المياه المعبأة ليست بالضرورة أكثر أمانًا من إمدادات المياه العامة في الولايات المتحدة ، فهي تكلف في المتوسط ​​حوالي 700 مرة أكثر من مياه الصنبور في الولايات المتحدة ، وفي كل عام تستخدم ما يقرب من 200 مليار زجاجة بلاستيكية وزجاجية ذات معدل إعادة تدوير منخفض نسبيًا. بالمقارنة مع مياه الصنبور ، فإنها تستخدم طاقة أكثر بكثير ، خاصة في تصنيع الزجاجات والنقل لمسافات طويلة. إذا كنت لا تحب طعم مياه الصنبور ، فالرجاء استخدام فلتر مياه بدلاً من المياه المعبأة في زجاجات!

قانون المياه النظيفة

خلال أوائل القرن العشرين ، أدى التصنيع السريع في الولايات المتحدة إلى تلوث المياه على نطاق واسع بسبب التصريف الحر للنفايات في المياه السطحية. اشتعلت النيران في نهر كوياهوغا في شمال شرق أوهايو عدة مرات ، بما في ذلك حريق شهير في عام 1969 لفت انتباه الأمة. في عام 1972 ، أصدر الكونجرس أحد أهم القوانين البيئية في تاريخ الولايات المتحدة ، وهو القانون الفيدرالي للتحكم في تلوث المياه ، والذي يُعرف أكثر باسم قانون المياه النظيفة. الغرض من قانون المياه النظيفة والتعديلات اللاحقة هو الحفاظ على جودة المياه واستعادتها ، أو بعبارات أبسط لجعل مياهنا قابلة للسباحة والسباحة. أصبح من غير القانوني إلقاء التلوث في المياه السطحية ما لم يكن هناك إذن رسمي وتحسنت جودة المياه الأمريكية بشكل كبير نتيجة لذلك. هناك حاجة إلى مزيد من التقدم لأن وكالة حماية البيئة تعتبر حاليًا أكثر من 40 ألف مسطح مائي في الولايات المتحدة معطلة ، ويرجع ذلك في الغالب إلى مسببات الأمراض والمعادن والمغذيات النباتية ونضوب الأكسجين. مصدر قلق آخر هو حماية جودة المياه الجوفية ، والتي لم يتم تناولها بشكل كافٍ من قبل القانون الفيدرالي.


4.7 مليار دولار أمريكي من المبيدات الحيوية لمعالجة المياه (المبيدات الحيوية المؤكسدة والمبيدات الحيوية غير المؤكسدة) - التوقعات العالمية حتى عام 2024

تشير التقديرات إلى أن قطاع المبيدات الحيوية المؤكسدة يشهد معدل نمو أعلى بين عامي 2019 و 2024 من حيث القيمة. ويعزى النمو إلى الطلب المتزايد على التطبيقات ، مثل معالجة المياه البلدية ، وأبراج التبريد للتعدين ، ومحطات الطاقة والمصانع الكيماوية ، وحمامات السباحة.

من المتوقع أن يؤدي الطلب المتزايد على معالجة المياه البلدية إلى دفع سوق المبيدات الحيوية لمعالجة المياه.

إن السوق في تطبيقات معالجة المياه البلدية مدفوع بشكل أساسي بالطلب المتزايد على مياه الشرب المأمونة التي يدعمها النمو السكاني والتوسع الحضري السريع. بالإضافة إلى ذلك ، فإن معالجة المياه ضرورية للتغلب على تحديات ندرة المياه. وبالتالي ، فإن الحاجة المتزايدة لمعالجة المياه وإعادة استخدامها قد زادت من استخدام المبيدات الحيوية. تعالج البلديات المياه لتلبية الطلب المتزايد على مياه الشرب والامتثال للمتطلبات التنظيمية.

من المتوقع أن يشهد سوق المبيدات الحيوية لمعالجة المياه في أمريكا الشمالية نموًا كبيرًا خلال فترة التنبؤ.

من المقدر أن يشهد سوق المبيدات الحيوية لمعالجة المياه في أمريكا الشمالية نموًا كبيرًا من حيث القيمة ، خلال فترة التنبؤ. ويرجع ذلك إلى وجود لاعبين رئيسيين ، مثل DuPont و Solenis و Albemarle ، من بين آخرين في المنطقة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الوعي المتزايد بشأن ندرة المياه يقود السوق في المنطقة.

تشمل الجهات الفاعلة الرئيسية المذكورة في التقرير شركة Ecolab Inc. (الولايات المتحدة) ، Solenis (الولايات المتحدة) ، DuPont (الولايات المتحدة) ، BWA Water Additives (المملكة المتحدة) ، Innovative Water Care (الولايات المتحدة) ، Kemira Oyj (فنلندا) ، SUEZ (فرنسا) ، نوريون (هولندا) ، فيوليا (فرنسا) ، شركة ألبيمارل (الولايات المتحدة) ، مجموعة آي سي إل (إسرائيل) ، ومجموعة لانكسيس (ألمانيا).

2 منهجية البحث

4 رؤى متميزة
4.1 فرص جذابة في سوق المبيدات الحيوية لمعالجة المياه
4.2 سوق المبيدات الحيوية لمعالجة المياه ، حسب المنطقة
4.3 سوق المبيدات الحيوية لمعالجة المياه في آسيا والمحيط الهادئ ، حسب التطبيق والبلد ، 2018
4.4 سوق المبيدات الحيوية لمعالجة المياه ، حسب الدول الكبرى
4.5 معالجة المياه سوق المبيدات الحيوية ، عن طريق التطبيق

5 نظرة عامة على السوق
5.1 مقدمة
5.2 ديناميكيات السوق
5.2.1 السائقون
5.2.1.1 بيئة تنظيمية صارمة
5.2.1.2 زيادة الطلب من التطبيقات المختلفة
5.2.2 القيود
5.2.2.1 عملية التسجيل المطولة والمكلفة في الاتحاد الأوروبي
5.2.3 الفرص
5.2.3.1 ارتفاع عدد السكان والتصنيع السريع في الاقتصادات الناشئة
5.2.4 التحديات
5.2.4.1 تقلب أسعار المواد الخام
5.3 تحليل القوى الخمس لبورتر
5.4 مؤشرات الاقتصاد الكلي
5.4.1 اتجاهات وتوقعات الناتج المحلي الإجمالي للاقتصادات الرئيسية
5.5 السياسة واللوائح أمبير
5.5.1 تسجيل وتقييم وترخيص وتقييد المواد الكيميائية (REACH)
5.5.2 وكالة حماية البيئة (EPA)
5.5.3 القانون الفيدرالي لمبيدات الحشرات ومبيدات الفطريات والقوارض (FIFRA)
5.5.4 لوائح منتجات المبيدات الحيوية (BPR)

6 المبيدات الحيوية معالجة المياه السوق ، حسب نوع المنتج
6.1 مقدمة
6.2 أكسدة المبيدات الحيوية
6.2.1 من المتوقع أن يؤدي الطلب المتزايد على مياه البلديات المعالجة مع تزايد عدد السكان إلى دفع السوق
6.3 المبيدات الحيوية غير المؤكسدة
6.3.1 يؤدي زيادة إنتاج النفط والغاز إلى زيادة الطلب على المبيدات الحيوية غير المؤكسدة

7 المبيدات الحيوية معالجة المياه السوق ، عن طريق التطبيق
7.1 مقدمة
7.2 معالجة مياه البلدية
7.2.1 تزايد عدد السكان ، وموارد المياه العذبة المحدودة ، وزيادة ندرة المياه تدفع الطلب على المبيدات الحيوية لمعالجة المياه في تطبيقات معالجة المياه البلدية
7.3 النفط والغاز
7.3.1 الحاجة إلى التحكم الميكروبي لتحقيق الكفاءة التشغيلية هو العامل الرئيسي الحاكم للسوق في هذا القطاع
7.4 محطات توليد الطاقة
7.4.1 من المتوقع أن يؤدي النمو في صناعة توليد الطاقة إلى زيادة الطلب على تطبيقات محطات الطاقة
7.5 ورق اللب وأمبير
7.5.1 يؤدي استخدام كميات كبيرة من مياه العمليات لعمليات مختلفة إلى زيادة الطلب على المبيدات الحيوية لمعالجة المياه في تطبيقات ورق اللب وأمبير.
7.6 حمامات السباحة
7.6.1 الكلور هو من بين المبيدات الحيوية المختلفة لمعالجة المياه المستخدمة في حمامات السباحة للتطهير
7.7 التعدين
7.7.1 استخدام المبيدات الحيوية لمعالجة المياه واسع النطاق في تطبيقات التعدين كثيفة المياه
7.8 أخرى

8 معالجة المياه سوق مبيدات الحشرات ، حسب المنطقة

9 المشهد التنافسي
9.1 نظرة عامة
9.2 رسم خرائط القيادة التنافسية
9.2.1 القادة ذوو الرؤية
9.2.2 المبتكرون
9.2.3 المفاضلات الديناميكية
9.2.4 الشركات الناشئة
9.3 قوة حافظة المنتج
9.4 التميز في إستراتيجية الأعمال
9.5 تحليل حصة السوق
9.6 الوضع التنافسي والاتجاهات
9.6.1 التوسع
9.6.2 إطلاق منتج جديد
9.6.3 الاندماج والاستحواذ
9.6.4 العقد واتفاقية أمبير
9.6.5 مشروع مشترك

10 لمحات عن الشركة
10.1 دوبونت
10.2 شركة Ecolab Inc.
10.3 السويس
10.4 العناية المبتكرة بالمياه
10.5 سولينيس
10.6 إضافات المياه BWA
10.7 Kemira OYJ
10.8 فيوليا
10.9 نوريون
10.10 شركة ألبيمارل
10.11 مجموعة Lanxess
10.12 مجموعة ICL
10.13 لاعبو السوق الإضافيون
10.13.1 Accepta Water Treatment
10.13.2 بوكمان
10.13.3 كيماويات B & ampV
10.13.4 شركة الكيماويات الصناعية المتخصصة
10.13.5 كيماويات كيمبرلايت (الهند) الجندي. المحدودة.
10.13.6 شركة كوريتا المحدودة للصناعات المائية
10.13.7 ميلزر كيماويات الجندي. المحدودة.
10.13.8 مومار إنك
10.13.9 أنظمة تكنولوجيا الأوزون OTS AB
10.13.10 Scotmas Limited
10.13.11 شركة Shandong Taihe Water Treatment Technologies Co. Ltd.
10.13.12 سولفاي
10.13.13 شركة ثور
10.13.14 كيماويات يونيفوس
10.13.15 معقمات أمريكية

لمزيد من المعلومات حول هذا التقرير ، تفضل بزيارة https://www.researchandmarkets.com/r/wv4ql4

تقدم الأبحاث والأسواق أيضًا خدمات أبحاث مخصصة توفر بحثًا مركّزًا وشاملًا ومصممًا.

البحوث والأسواق
لورا وود ، مدير أول
[البريد الإلكتروني & # 160 محمي]


باستخدام هذا الموقع ، فإنك توافق على وضع ملفات تعريف الارتباط على جهاز الكمبيوتر الخاص بك. يتعلم أكثر

ملفات تعريف الارتباط للمعلومات

ملفات تعريف الارتباط هي تقارير قصيرة يتم إرسالها وتخزينها على القرص الصلب لجهاز الكمبيوتر الخاص بالمستخدم من خلال متصفحك عندما يتصل بشبكة الإنترنت. يمكن استخدام ملفات تعريف الارتباط لجمع بيانات المستخدم وتخزينها أثناء الاتصال لتزويدك بالخدمات المطلوبة وفي بعض الأحيان تميل إلى عدم الاحتفاظ بها. يمكن أن تكون ملفات تعريف الارتباط هي نفسها أو غيرها.

هناك عدة أنواع من ملفات تعريف الارتباط:

  • ملفات تعريف الارتباط الفنية التي تسهل تنقل المستخدم واستخدام الخيارات أو الخدمات المتنوعة التي يقدمها الويب مثل تحديد الجلسة ، والسماح بالوصول إلى مناطق معينة ، وتسهيل الطلبات ، والمشتريات ، وملء النماذج ، والتسجيل ، والأمن ، وتسهيل الوظائف (مقاطع الفيديو ، والشبكات الاجتماعية ، إلخ. .).
  • ملفات تعريف الارتباط التخصيص التي تسمح للمستخدمين بالوصول إلى الخدمات وفقًا لتفضيلاتهم (اللغة ، المتصفح ، التكوين ، إلخ ..).
  • ملفات تعريف الارتباط التحليلية التي تسمح بتحليل مجهول لسلوك مستخدمي الويب وتسمح بقياس نشاط المستخدم وتطوير ملفات تعريف التنقل من أجل تحسين مواقع الويب.

لذلك عند دخولك إلى موقعنا الإلكتروني ، وفقًا للمادة 22 من القانون 34/2002 الخاص بخدمات مجتمع المعلومات ، في معالجة ملفات تعريف الارتباط التحليلية ، فقد طلبنا موافقتك على استخدامها. كل هذا لتحسين خدماتنا. نحن نستخدم Google Analytics لجمع معلومات إحصائية مجهولة المصدر مثل عدد زوار موقعنا. تخضع ملفات تعريف الارتباط المضافة بواسطة Google Analytics لسياسات الخصوصية الخاصة بـ Google Analytics. إذا كنت تريد يمكنك تعطيل ملفات تعريف الارتباط من Google Analytics.

ومع ذلك ، يرجى ملاحظة أنه يمكنك تمكين أو تعطيل ملفات تعريف الارتباط باتباع إرشادات متصفحك.


سبعة أسباب تجعل المياه القلوية في الأساس مضيعة للمال

إذا كانت هناك مادة واحدة خالية فعليًا نستمر في استثمارها ببراعة ، فهي الماء. هذا ليس جديدًا ولا جديدًا. نمت صناعة المياه المعبأة كل عام تقريبًا منذ عام 1977 ، وبلغت إيراداتها السنوية في السنوات الأخيرة 20 مليار دولار. هذا يصل إلى ما يقرب من 14 مليار جالون من الماء كل عام. وبينما يبدو أن هناك العشرات (وإن لم يكن المليارات) من أنواع المياه المعبأة ، بما في ذلك الينابيع "الطبيعية" (معظمها ليست "طبيعية" ولا "ينابيع") ، تلك التي تحتوي على فيتامينات ، وتلك التي تحتوي على معادن ، مع النكهات ، وتلك التي تحتوي على أكسجين إضافي ، يبدو أن الماء في السنوات الأخيرة هو الماء القلوي.

القلوية مصطلح يعتمد على الرقم الهيدروجيني للمادة ، (يشير الحرف "H" إلى تركيز أيون الهيدروجين) أو مستوى الحموضة أو الحياد أو القلوية. هناك أحماض يمكن أن تقتلك (مثل حامض الكبريتيك) وقواعد يمكن أن تقتلك (مثل منظف الصرف الصحي أو التبييض). معظم الأحماض والقواعد آمنة ، وتقع بالقرب من مركز الميزان ، أو 7.0. يعتبر الرقم الهيدروجيني 7.0 محايدًا ، لا حمضيًا ولا قاعديًا. تحتوي المواد الحمضية على درجة حموضة أقل من 7.0 ، مثل الليمون أو حمض المعدة أو الطماطم. المواد القلوية (المعروفة أيضًا باسم القاعدية) لها درجة حموضة أكبر من 7.0 ، حتى الرقم الهيدروجيني 14. ومن الأمثلة على ذلك مياه البحر وحليب المغنيسيا والأمونيا والمبيض. درجة الحموضة في الدم حوالي 7.4. تعمل الساعات المائية عند درجة 7.0 مثالية ، وتحتوي على أيون هيدروجين حمضي واحد (H +) وأيون هيدروكسيد قاعدي واحد (OH-) ، وتوازن بعضها البعض لجعل الماء متعادلًا. كم هو ممل.

تقع معظم المياه القلوية في نطاق الأس الهيدروجيني 8 أو 9 ، بسبب إضافة المعادن مثل الكالسيوم والمغنيسيوم والبوتاسيوم - بالتأكيد في النطاق الآمن ، لمعظم الأشياء باستثناء محفظتك. وفي بعض الحالات ، الكلى. لكن دعنا نعود إلى الإصدار 7.0 الحلو ، وحيادية الماء ، و 7 أسباب تجعل المياه القلوية مضيعة أساسية للمال.


البكتيريا والإشريكية القولونية في الماء

الماء ، مثل أي شيء آخر على الأرض ، بما في ذلك أنت ، مليء بالبكتيريا. بعض البكتيريا مفيدة والبعض الآخر ليس كذلك. الإشريكية القولونية (بكتريا قولونية) البكتيريا الموجودة في الجهاز الهضمي للحيوانات ، يمكن أن تدخل البيئة ، وإذا اتصل بها الناس ، يمكن أن تسبب مشاكل صحية وأمراض. اكتشف التفاصيل هنا.

البكتيريا و بكتريا قولونية في الماء

الإشريكية القولونية أو بكتريا قولونية هي نوع من البكتيريا القولونية البرازية التي توجد بشكل شائع في أمعاء الحيوانات والبشر. بكتريا قولونية في الماء مؤشر قوي على تلوث مياه الصرف الصحي أو فضلات الحيوانات. يمكن أن تحتوي مياه الصرف الصحي وفضلات الحيوانات على أنواع عديدة من الكائنات الحية المسببة للأمراض. قد يؤدي الاستهلاك إلى مرض شديد لدى الأطفال دون سن الخامسة ، والذين يعانون من ضعف في جهاز المناعة ، وكبار السن هم الأكثر عرضة للإصابة.

البكتيريا هي كائنات وحيدة الخلية شائعة وهي مكون طبيعي من البحيرات والأنهار والجداول. معظم هذه البكتيريا غير ضارة للإنسان ، ومع ذلك ، فإن بعض البكتيريا ، التي يسكن بعضها عادة في القناة المعوية للحيوانات ذوات الدم الحار ، لديها القدرة على التسبب في المرض والمرض لدى البشر. غالبًا ما تشير الأعداد الكبيرة من هذه البكتيريا غير الضارة إلى أعداد كبيرة من البكتيريا الضارة بالإضافة إلى الكائنات الحية الأخرى المسببة للأمراض مثل الفيروسات والطفيليات الأولية.

تتمثل إحدى طرق تحديد عدد البكتيريا في حساب عدد مستعمرات البكتيريا التي تنمو على وسط مُعد.

الإشريكية القولونية (يُختصر كـ بكتريا قولونية) هي بكتيريا موجودة في البيئة والأطعمة وأمعاء البشر والحيوانات. بكتريا قولونية هي مجموعة كبيرة ومتنوعة من البكتيريا. على الرغم من أن معظم سلالات بكتريا قولونية غير ضارة ، والبعض الآخر يمكن أن يجعلك مريضا. بعض أنواع ملفات بكتريا قولونية يمكن أن يسبب الإسهال ، بينما يتسبب البعض الآخر في التهابات المسالك البولية وأمراض الجهاز التنفسي والالتهاب الرئوي وأمراض أخرى.

مجموع القولونيات

القولونيات الكلية هي قضبان تشكيل سالبة الجرام ، أو الهوائية أو اللاهوائية الاختيارية. كان يُعتقد في الأصل أن هذه البكتيريا تشير إلى وجود تلوث برازي ، ولكن تم العثور على القولونيات الكلية منتشرة على نطاق واسع في الطبيعة ولا ترتبط دائمًا بالجهاز الهضمي للحيوانات ذوات الدم الدافئ. لا يزال عدد البكتيريا القولونية الكلية في البيئة مستخدمًا على نطاق واسع كمؤشر لمياه الشرب في الولايات المتحدة.

القولونيات البرازية

البكتيريا القولونية البرازية هي مجموعة فرعية من البكتيريا القولونية التي تم استخدامها لوضع معايير جودة المياه الجرثومية الأولى. القدرة على النمو في درجة حرارة مرتفعة (44.5 درجة مئوية) تفصل هذه البكتيريا عن القولونيات الكلية وتجعلها مؤشرًا أكثر دقة للتلوث البرازي من قبل الحيوانات ذوات الدم الحار. تم الكشف عن البكتيريا القولونية البرازية عن طريق حساب المستعمرات ذات اللون الأزرق الداكن إلى الأزرق الرمادي التي تنمو على مرشحات 0.65 ميكرون موضوعة على أجار MFC المحتضن في فرن 44.5 درجة مئوية لمدة 22-24 ساعة. يشير وجود القولونيات البرازية في الماء إلى حدوث تلوث برازي للماء من قبل حيوان ذوات الدم الحار ، ومع ذلك ، لم تجد الدراسات الحديثة أي علاقة إحصائية بين تركيزات القولونيات البرازية والمرض المرتبط بالسباح.

الإشريكية القولونية (بكتريا قولونية) هي بكتيريا على شكل قضيب توجد عادة في الجهاز الهضمي وبراز الحيوانات ذوات الدم الحار. وهو عضو في مجموعة البكتيريا القولونية البرازية ويتميز بعدم قدرته على تكسير اليورياز. بكتريا قولونية يتم تحديد الأعداد في المياه العذبة من خلال حساب عدد المستعمرات الصفراء والأصفر البني التي تنمو على مرشح 0.45 ميكرون يوضع على وسط m-TEC ويحتضن عند 35.0 درجة مئوية لمدة 22-24 ساعة. تؤكد إضافة ركيزة اليوريا أن المستعمرات موجودة بكتريا قولونية. هذه البكتيريا هي مؤشر مفضل للاستجمام في المياه العذبة ويوفر وجودها دليلًا مباشرًا على التلوث البرازي من الحيوانات ذوات الدم الحار. على الرغم من أنها غير ضارة عادة ، بكتريا قولونية يمكن أن تسبب أمراضًا مثل التهاب السحايا وتسمم الدم والمسالك البولية والتهابات الأمعاء. سلالة تم اكتشافها مؤخرًا من بكتريا قولونية (بكتريا قولونية 0157: H7) يمكن أن يسبب مرضًا خطيرًا وقد يؤدي إلى الوفاة عند الأطفال الصغار وكبار السن.

العلاقة بين البكتيريا والمرض

يمكن أن يتسبب استهلاك الماء الملوث ببراز الحيوانات ذوات الدم الحار أو ملامسته لها في الإصابة بمجموعة متنوعة من الأمراض. من المحتمل أن يكون الانزعاج الطفيف في الجهاز الهضمي هو أكثر الأعراض شيوعًا ، ومع ذلك ، فإن مسببات الأمراض التي قد تسبب مرضًا طفيفًا فقط لدى بعض الأشخاص قد تسبب حالات خطيرة أو الوفاة لدى الآخرين ، خاصة في الصغار جدًا أو كبار السن أو أولئك الذين يعانون من ضعف في جهاز المناعة.


7.2 مشاكل إمدادات المياه وحلولها

عندما يتم ضخ المياه الجوفية من آبار المياه ، عادة ما يكون هناك انخفاض موضعي في منسوب المياه الجوفية حول البئر يسمى مخروط الاكتئاب. عندما يكون هناك عدد كبير من الآبار التي تضخ المياه لفترة طويلة ، يمكن أن ينخفض ​​منسوب المياه الجوفية بشكل كبير. هذا يسمي تعدين المياه الجوفية، الأمر الذي قد يجبر على حفر آبار أعمق وأكثر تكلفة والتي عادة ما تواجه مياه جوفية أكثر ملوحة. يمكن أيضًا استنزاف الأنهار والبحيرات والبحيرات الاصطناعية (الخزانات) بسبب الإفراط في الاستخدام. تجف بعض الأنهار الكبيرة ، مثل كولورادو في الولايات المتحدة والأصفر في الصين ، في بعض السنوات. يتضمن تاريخ حالة بحر آرال الذي نوقش لاحقًا في هذا الفصل استنفاد بحيرة. أخيرًا ، يتم استنفاد الأنهار الجليدية بسبب الذوبان المتسارع المرتبط بالاحترار العالمي خلال القرن الماضي.

هناك مشكلة أخرى تتعلق بموارد المياه مرتبطة بتعدين المياه الجوفية وهي تسرب المياه المالحة ، حيث يؤدي الإفراط في ضخ طبقات المياه الجوفية بالقرب من سواحل المحيطات إلى دخول المياه المالحة إلى مناطق المياه العذبة. انخفاض منسوب المياه الجوفية حول أ مخروط الاكتئاب في خزان جوفي غير محصور يمكن أن يغير اتجاه تدفق المياه الجوفية الإقليمية ، مما قد يرسل تلوثًا قريبًا نحو بئر الضخ بدلاً من الابتعاد عنه. أخيرًا ، مشاكل هبوط (غرق تدريجي لسطح الأرض على مساحة كبيرة) و مجاري (الغرق السريع لسطح الأرض على مساحة صغيرة) يمكن أن يتطور بسبب انخفاض منسوب المياه الجوفية.

أزمة إمدادات المياه

ال أزمة المياه يشير إلى حالة عالمية حيث يفتقر الناس في العديد من المناطق إلى الوصول إلى المياه الكافية أو المياه النظيفة أو كليهما. يصف هذا القسم الوضع العالمي الذي ينطوي على نقص المياه ، ويسمى أيضًا ضغط الماء. بشكل عام ، يكون الإجهاد المائي أكبر في المناطق ذات هطول الأمطار المنخفض جدًا (الصحاري الرئيسية) ، أو الكثافة السكانية الكبيرة (مثل الهند) ، أو كليهما. يمكن أن يؤدي الاحترار العالمي في المستقبل إلى تفاقم أزمة المياه عن طريق تحويل أنماط هطول الأمطار بعيدًا عن المناطق الرطبة وذوبان الأنهار الجليدية الجبلية التي تعيد تغذية الأنهار في اتجاه مجرى النهر. سيساهم ذوبان الأنهار الجليدية أيضًا في ارتفاع مستوى سطح البحر ، مما سيزيد من تسرب المياه المالحة إلى طبقات المياه الجوفية بالقرب من سواحل المحيط.

وفقًا لتقرير صادر عن برنامج الأمم المتحدة الإنمائي عام 2006 ، فإن 700 مليون شخص (11٪ من سكان العالم 8217) يعيشون مع إجهاد مائي. يعيش معظمهم في الشرق الأوسط وشمال إفريقيا. بحلول عام 2025 ، يتوقع التقرير أن أكثر من 3 مليارات شخص (حوالي 40 ٪ من سكان العالم # 8217) سيعيشون في مناطق تعاني من الإجهاد المائي مع زيادة كبيرة قادمة بشكل رئيسي من الصين والهند. ستؤثر أزمة المياه أيضًا على إنتاج الغذاء وقدرتنا على إطعام السكان الذين يتزايد عددهم باستمرار. يمكننا أن نتوقع توترًا عالميًا في المستقبل وحتى صراعًا مرتبطًا بنقص المياه والتلوث. تشمل المناطق التاريخية والمستقبلية للصراع على المياه الشرق الأوسط (الصراع على نهر الفرات ونهر دجلة بين تركيا وسوريا والعراق والصراع على نهر الأردن بين إسرائيل ولبنان والأردن والأراضي الفلسطينية) ، وأفريقيا (صراع نهر النيل بين مصر وإثيوبيا ، والسودان) وآسيا الوسطى (صراع بحر الآرال بين كازاخستان وأوزبكستان وتركمانستان وطاجيكستان وقيرغيزستان) وجنوب آسيا (نزاع نهر الغانج بين الهند وباكستان).

حلول مستدامة لأزمة إمدادات المياه؟

تتطلب أزمة المياه الحالية والمستقبلية الموصوفة أعلاه مناهج متعددة لتوسيع إمدادات المياه العذبة لدينا والتقدم نحو الاستدامة. تشمل بعض الأساليب التقليدية القديمة السدود والقنوات المائية.

الخزانات التي تتشكل خلف السدود في الأنهار يمكن أن تجمع المياه أثناء الأوقات الرطبة وتخزينها لاستخدامها أثناء فترات الجفاف. كما يمكن استخدامها لإمدادات المياه في المناطق الحضرية. الفوائد الأخرى للسدود والخزانات هي الطاقة الكهرومائية ، والتحكم في الفيضانات ، والترفيه. بعض العوائق هي الفقد التبخيري للمياه في المناخات القاحلة ، وتآكل قناة النهر في اتجاه مجرى النهر ، والتأثير على النظام البيئي بما في ذلك التغيير من نهر إلى موائل بحيرة والتدخل في الهجرة وتكاثر الأسماك.

القنوات يمكن أن تنقل المياه من حيث تكون وفيرة إلى حيث تحتاجها. يمكن أن تكون قنوات المياه مثيرة للجدل وصعبة من الناحية السياسية خاصة إذا كانت مسافات نقل المياه كبيرة. عيب واحد هو أن تحويل المياه يمكن أن يسبب الجفاف في المنطقة التي يتم سحب المياه منها. على سبيل المثال ، بدأت بحيرة أوينز وبحيرة مونو في وسط كاليفورنيا بالاختفاء بعد تحويل تدفق النهر إلى قناة لوس أنجلوس. لا تزال بحيرة أوينز جافة تمامًا تقريبًا ، لكن بحيرة مونو تعافت بشكل أكبر بسبب التدخل القانوني.

إحدى الطرق التي يمكن أن تزيد من كمية المياه العذبة على الأرض هي تحلية المياه، والتي تنطوي على إزالة الملح المذاب من مياه البحر أو المياه الجوفية المالحة. هناك عدة طرق لتحلية مياه البحر بما في ذلك الغلي ، والترشيح ، والديلزة الكهربائية. كل هذه الإجراءات مكلفة للغاية وتتطلب مدخلات كبيرة من الطاقة ، مما يجعل المياه المنتجة أغلى بكثير من المياه العذبة من المصادر التقليدية. بالإضافة إلى ذلك ، فإن العملية تخلق مياه صرف عالية الملوحة ، والتي يجب التخلص منها وإحداث تأثير بيئي كبير. تعد تحلية المياه أكثر شيوعًا في الشرق الأوسط ، حيث الطاقة من النفط وفيرة ولكن المياه نادرة.

الحفاظ على يعني استخدام كمية أقل من المياه واستخدامها بكفاءة أكبر. في جميع أنحاء المنزل ، يمكن أن تشمل عملية الحفظ ميزات هندسية ، مثل غسالات الملابس عالية الكفاءة والدشات والمراحيض منخفضة التدفق ، بالإضافة إلى القرارات السلوكية ، مثل زراعة النباتات المحلية التي تتطلب القليل من الري في المناخات الصحراوية ، وإيقاف تشغيل المياه أثناء تغسل أسنانك وتصلح الحنفيات المتسربة.

حصاد مياه الأمطار يتضمن جمع مياه الأمطار وتخزينها لإعادة استخدامها قبل وصولها إلى الأرض. تقنية أخرى مهمة هي الري الفعال ، وهو أمر مهم للغاية لأن الري يمثل طلبًا على المياه أكبر بكثير من إمدادات المياه العامة. تشمل استراتيجيات الحفاظ على المياه في الزراعة زراعة المحاصيل في المناطق التي يمكن أن تدعمها الأمطار الطبيعية ، وأنظمة ري أكثر كفاءة مثل أنظمة الري بالتنقيط التي تقلل من الخسائر الناجمة عن التبخر ، والزراعة بدون حرث التي تقلل الفاقد التبخيري من خلال تغطية التربة ، وإعادة استخدام مياه الصرف الصحي المعالجة. من محطات معالجة مياه الصرف الصحي. كما تم استخدام مياه الصرف الصحي المعاد تدويرها لإعادة تغذية طبقات المياه الجوفية.


قمح | هيكل الحبوب من القمح والمنتجات القائمة على القمح

المنتجات المطبوخة

أحد التغييرات الرئيسية التي يمكن أن تحدث أثناء طهي المنتجات المخبوزة هو جلتنة حبيبات النشا ، ويمكن بسهولة متابعة مدى حدوث ذلك باستخدام المجهر الضوئي المستقطب. يمكن أن يؤدي جلتنة النشا أيضًا إلى تكوين مصنوعات تحضير عينة أكثر أهمية مما يحدث عند تحضير العينات التي تحتوي على نشا غير جيلاتين باستخدام تقنيات مماثلة. في بعض المنتجات ، تمتص حبيبات النشا الجيلاتينية كمية كبيرة من الماء ، ويمكن أن يؤدي التجميد أو الجفاف إلى ظهور بعض القطع الأثرية. ومع ذلك ، يمكن التقليل منها وإعطاء مخصص مناسب عند تفسير البيانات. في المنتجات الموسعة والمبثوقة ، تتمتع حبيبات النشا الجيلاتينية بقدرة عالية على امتصاص الماء وهذا يؤدي إلى درجة عالية من التورم إذا تم استخدام الكواشف المائية أثناء معالجة LM.

لحدوث الجلتنة يجب أن يكون هناك مزيج مناسب من الحرارة والرطوبة وفي العديد من المنتجات المخبوزة قد يكون الأخير غير كاف. في الخبز ، فقط منطقة ضيقة من حبيبات النشا في القشرة ما زالت تظهر بعض الانكسار. ومع ذلك ، في البسكويت والمعجنات التي تحتوي على نسبة عالية من الدهون ، فإن غالبية حبيبات النشا لا تزال في كثير من الأحيان منكسرة (أي غير مهلنة). في بعض أغذية الحبوب المطبوخة ، تكون المرحلة المستمرة ، المسؤولة عن سلامة العينة ، هي النشا الجيلاتيني (على سبيل المثال ، المنتجات المصنوعة من العجين أو من طباخات الضغط العالي) ، بينما في حالات أخرى (على سبيل المثال ، جميع أنواع الخبز والمعكرونة والمعكرونة) الغولتين. تؤثر طبيعة المرحلة المستمرة على اختيار المواد الخام والخصائص الحسية للمنتج النهائي.

بشكل عام ، يعطي الدقيق من حبوب القمح الطرية بنية من العجين أكثر ملاءمة للمنتجات المطبوخة. أظهرت التحقيقات الحديثة أنه من الممكن تحديد البروتينين الجزيئيين المسمى بورويندولين - الدبوس أ والدبوس ب - اللذين يرتبطان تمامًا بقوام القمح. من المفترض أن يساعد هذا الاكتشاف مربي القمح في المستقبل على تطوير مجموعة متنوعة فائقة النعومة لصنع أنواع جديدة من الكعك والبسكويت.


  1. درجة الحرارة والحالة الفيزيائية
  2. امتصاص وتبديد الحرارة
  3. ذوبان وتبخير الماء
  4. الماء كمذيب
  5. التماسك والالتصاق
  6. طبيعة المياه الخلوية
  7. العوامل المؤثرة في القدرة الكيميائية للمياه
  8. الماء في التربة
  9. دخول الماء إلى الخلايا
  10. دخول الماء إلى الجذور

جزيئات الماء: الخاصية رقم 1. درجة الحرارة والحالة الفيزيائية:

يبقى الماء في حالة سائلة على مدى درجات الحرارة. نقاط انصهار وغليان الماء أعلى من المتوقع عند مقارنتها بجزيئات أخرى من نفس الحجم على سبيل المثال نيو هامبشاير3، CH4. يوضح الجدول 7-1 بعض الخصائص الفيزيائية للماء وتتم مقارنتها بجزيئات أخرى ذات حجم جزيئي مماثل. القيم موضحة بوحدات جولس ز -1.

تتطلب الأمونيا والميثان والإيثان طاقة أقل لتغيير حالتها. يرفع الميثانول والإيثانول مع الأكسجين الإضافي نقاط غليانهما ، بالقرب من درجة غليان H.2س.

جزيئات الماء: خاصية # 2. امتصاص وتبديد الحرارة:

تسمى السعة الحرارية لمادة ما أو كمية الطاقة التي يمكن امتصاصها لارتفاع درجة حرارة معينة بالحرارة النوعية. يقارن الجدول حرارة الماء المحددة مع المواد الأخرى. تتميز المياه السائلة ببنية عالية التنظيم ، وبالتالي فهي تتمتع بموصلية حرارية عالية ، أي أنها تنقل الحرارة بعيدًا عن نقطة تطبيقها.

يتمتع الماء بدرجة حرارة عالية وموصلية حرارية عالية ، وبالتالي يمكنه امتصاص وتبديد كميات كبيرة من الطاقة الحرارية دون زيادة درجات الحرارة. هذه الخاصية تمكن النبات من الحفاظ على درجة حرارة ثابتة.

على مستوى الخلية ، تؤدي التفاعلات الكيميائية الحيوية إلى ارتفاع درجة الحرارة ، ويُسمح بالمضي قدمًا. يمكن تبادل كمية جيدة من الحرارة بين الخلايا وبيئتها دون التسبب في تغيرات شديدة في درجة الحرارة على مستوى الخلية.

جزيئات الماء: خاصية # 3. ذوبان وتبخير الماء:

تتطلب التغييرات في حالة أي مادة ، على سبيل المثال ، صلبة إلى سائلة أو سائلة إلى غاز طاقة. ومع ذلك ، يجب ألا تغير هذه التغييرات درجة الحرارة. تسمى الطاقة اللازمة لتحويل الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة حرارة الانصهار.

تظهر البيانات الواردة في الجدول 7-1 أن قيمة حرارة الانصهار للماء هي الأعلى ، في المرتبة الثانية بعد الأمونيا. تُعزى القيمة العالية إلى الحالة العالية للطاقة اللازمة لتحمل قوى قوية بين الجزيئات بسبب الترابط الهيدروجيني.

سمة مهمة أخرى هي كثافة الجليد التي تكون عند 0 درجة مئوية أقل من كثافة الماء السائل. مقارنة بالثلج ، فإن جزيئات الماء في السائل تكون معبأة بشكل أكثر إحكامًا. ونتيجة لذلك ، يطفو الجليد على سطح البحيرات. يزيد الارتباط الهيدروجيني من الطاقة اللازمة لتبخر الماء. الطاقة اللازمة لتحويل مول واحد من الماء إلى مول واحد من بخار الماء هي حرارة التبخر. (44 كيلو جول مول -1 عند 25 درجة مئوية).

يؤدي التبخر من السطح الرطب إلى تبريد السطح لأن الجزيئات النشطة تترك السطح ، تاركة وراءها جزيئات الطاقة المنخفضة. وبالتالي ، تفقد النباتات قدرًا هائلاً من الحرارة بعد التبخر من سطح الخلايا الورقية. في النباتات البرية التي تتعرض لأشعة الشمس الشديدة ، ينظم التبخر درجة حرارة الأوراق.

جزيئات الماء: خاصية # 4. الماء كمذيب:

السمة القطبية العالية لجزيء الماء تجعله مذيبًا ممتازًا. يمكنه تحييد عوامل الجذب الكهربائية بين الجزيئات الذائبة المشحونة عن طريق إحاطة الجزيئات بقشرة ترطيب.

يتم تقدير قطبية الجزيئات بواسطة ثابت العزل الكهربائي وله أعلى ثابت عازل للماء. يقارن الجدول 7-2 ثابت العزل لبعض المذيبات الشائعة عند 25 درجة مئوية.

جزيئات الماء: خاصية # 5. التماسك والالتصاق:

تظهر جزيئات الماء جاذبية متبادلة قوية فيما بينها بسبب الترابط الهيدروجيني. يُعرف هذا باسم التماسك. بسبب التماسك ، يكون للماء توتر سطحي مرتفع. ونتيجة لذلك ، يتم سحب جزيئات الماء الموجودة على السطح إلى المياه السائبة. Water drops tend to be spherical due to high surface tension.

Cohesion also contributes to the tensile strength of water, and water columns are capable of withstanding high tension viz. 30 megapascal (MPa). Cohesion of water molecules attracts it towards solid surfaces and is known as adhesion.

The latter process causes capillary of water in vessels (Fig. 7-3). The continuity of water columns in assets of plants is due to cohesion, adhesion and tensile strength. These aspects shall be discussed subsequently.

Water Molecules: Property # 6. Nature of Cellular Water:

The nature of water in biological systems is attracting lot of attention and several techniques are currently being employed. In general, most of the water appears to be ‘free’ and can be identified in vacuoles. This vacuolar water can be compared with a dilute salt solution. It is subjected to hydrostatic pressures of many bars.

Some amount of water is also held tightly by many plant cell constituents. This is referred to as adsorbed water and most of it is present near the cell membranes. Water molecules are also regarded as integral components of cell membranes and surfaces of cellulose microfibrils and polysaccharide colloids appear to be coated with a layer of water molecules.

Water Molecules: Property # 7. Factors Affecting the Chemical Potential of Water:

Water is spontaneously transferred from a region of higher chemical potential of water to a region of lower chemical potential of water provided no barrier separates the two regions. Several factors affect the energy content of water.

Some of these factors are temperature, presence of solutes and imbibants in the system existence of tension in the system. Elsewhere we have discussed that conventionally it is preferred to use the term water potential in place of chemical potential of water. The water potential values are recorded in bars.

Water Molecules: Property # 8. Water in the Soil:

Water in the soil is retained in many ways and is open to various types of stresses. Hydrostatic pressure or absorptive forces hold the water in the soil. Water which moves downward under the force of gravity is called gravitational water. This water is not of much use to a plant.

However, bulk quantity of the water in the soil remains as capillary water after that gravitational water is drained away. This is the main source of water available to the plants. It is held as thin films on the surface of the soil particles and also in small capillaries between the soil particles.

This water can freely move in all directions, especially towards the direction of greatest capillary tension. Hygroscopic water is held hygroscopically as thin film surrounding colloidal particles of soil or organic matter. This water is also not available to the plants.

The residual water which lacks vapour pressure is called combined water or water of chemical constitution. This water is held through chemical forces and can be driven off by heating only. Several factors like evaporation, gravity or root absorption tend to decrease the level of water in the soil.

Water in the soil diffuses through water potential. Its components are the same as those of a cell. Furthermore, the matric and the osmotic potential interact strongly in the soil. The tendency of the soil to absorb water is called water tension.

There is considerable variation in the water potential of the soils. A field capacity (FC) of the soil is when the soil is wetted and then allowed to drain till capillarity movement stops. Clay soils, in general, hold more of water at field capacity than sandy soils. Clay soils dry out slowly but its water potential is low. Water moves very fast in sandy soils whereas it moves slowly in the clay soils.

Plants fail to absorb enough water and replace the one lost through transpiration. When there is fall in the water potential sufficiently, then the leaves begin to recover and are said to be in a state of incipient wilt. If water in the soil continues to be low then the leaves wilt to a point of no recovery even though it is enclosed by water vapours.

At this point the water content of the soil is referred to as the permanent wilting percentage. (PWP). It may be added that field capacity is purely a physical value whereas PWP is basically a physiological value.

In brief, the readily available soil water represents the amount of water retained in a soil between FC and PWP. The range of soil water between FC and the PWP constitutes an important attribute of soil and also deer-mines the agricultural value of the soils.

Total soil moisture stress (TSMS) is called upon to indicate the mean potential of water in the soil resulting from all the factors which affect it. These include gravitation, matric, hydrostatic, and osmotic forces.

Water Molecules: Property # 9. Entry of Water into Cells:

It is generally accepted that water enters the cells osmotically i.e., it moves down a potential gradient. However, from time to time ‘active’ water uptake concept has also been advanced. In some instances expenditure of respiratory energy has been shown to be involved in water uptake.

From the soil, water diffuses directly into the free space of roots. Free space is that part of the root or tissue to which the solution in question (e.g. the solution bathing the tissue) has direct and unhindered access.

It is extremely difficult to measure this space but can be expressed as follow:

It is difficult to obtain this value with accuracy but in general the apparent free space of roots is in the range of 6-10% of the total tissue.

It may be mentioned that the water-filled intercellular spaces and cell walls in root tissue, except vacuoles, are nearly 7-10% of the tissue volume.

In summary, the apparent free space value of roots is basically the cell walls and intercellular spaces.

It may be added that the apparent free space does not include vacuoles which are separated from the surrounding fluid through the cytoplasm and the cellular system of plasmalemma and tonoplast.

Water Molecules: Property # 10. Entry of Water into Roots:

Terrestrial plants obtain their major water supply from the soil. Most part of water is absorbed by the younger parts of the root system and especially the region bearing root hairs. The root hairs arise as cylindrical outgrowths from the outer walls of the cells of piliferous layer in the maturation region of a young root. They penetrate between the particles of the soil.

A root hair consists of a cell w all lined internally by a thin film of cytoplasm surrounding a central vacuole (Fig. 7-4).

The nucleus of the cell passes in the cytoplasm of the root hair. A gummy softening of the wall near the distal end of the root hair leads to a most intimate connection with the soil particles facilitating absorption of water present as films around them.

They increase the absorptive surface of the root. The root hair arise in an acropetal order and function for a short while. Each root hair cell forms an osmotic system. The cell sap has an osmotic pressure of about 2-5 atmospheres or more. The cytoplasmic membrane acts as a semipermeable membrane.

The soil water has small quantities of salts such as, nitrates, carbonates, phosphates and sulphates of sodium, potassium and calcium, etc. dissolved in it and their total concentration is usually less than 0.2 per cent.

The water enters the vacuole of the root hair by osmosis. The root hair, while absorbing water has to face a certain resistance from the soil due to the physical forces of the soil capillarity, adsorption and also the existing osmotic gradient or the soil water system.

However, the absorptive forces of root hair are adequate to overcome these resistances. Plants chiefly utilize the capillary water. They cannot absorb the water adsorbed on the colloidal particles of soil, because the adsorbed water is held tenaciously and the absorptive forces of the root hairs are not sufficient to overcome these forces of adsorption.


Membrane Contactors and Integrated Membrane Operations

4.08.7.4.1 Membrane filtration for treating produced water

MF (membrane pore size between 0.1 and 5 μm) or UF (membrane pore size less than 0.1 μm) or a combination of MF/UF polymeric or ceramic membranes are suitable for removing oil from oilfield-produced water. UF is one of the most effective methods for oily wastewater treatment, since, in comparison with conventional separation methods, UF offers high oil-removal efficiency, no necessity for chemical additives, low energy costs, and small space requirements [108] . MF and UF treatment have been compared in a pilot trial to treat the North Sea oilfield-produced water [109] : UF, but not MF, could meet effluent standards for total hydrocarbons, SS, and dissolved constituents. By UF membrane treatment (molecular weight cut-off (MWCO) between 100 000 and 200 000 Da), total hydrocarbon concentration was reduced to 2 mg l −1 (96% removal) benzene, toluene, and xylene were reduced by 54% and some metals such as Cu and Zn were removed by 95%. The NATCO group pilot-tested a hydrophilic UF membrane (pore size of 0.01 μm), in cross-flow mode, to treat oilfield-produced water [110] . A hydrocyclone was used as pretreatment, removing solids and oil content by 73% and 54%, respectively. Oil and gas concentration after UF were reduced to less than 2 mg l −1 . This test showed that the preferred feed-water specification for ideal performance of UF was oil and solids less than 50 and 15 ppm, respectively.

In order to address membrane fouling, novel UF membranes incorporating the amphiphilic comb copolymer additive polyacrylonitrile-الكسب غير المشروع-poly(ethylene oxide) (PAN-ز-PEO) were developed and exhibit complete resistance to irreversible fouling by different organics [111] . These membranes were applied to the UF treatment of three industrial samples of oilfield-produced water and refinery wastewater [112] . The novel membranes achieved removals of dispersed and free oils of over 96% based on COD for produced water samples, comparable to a PAN commercial UF membrane. For refinery wastewater treatment, the COD removal values were substantially lower (41–44%), due to higher contents of dissolved organics. Comb copolymer-modified membranes showed significantly better fouling resistance than commercial membranes and recovered their initial fluxes after physical methods alone (backwash), thus extending membrane lifetime and improving the process economics for the treatment of oil-contaminated waters.

Addition of nano-sized alumina particles to polyvinylidene fluoride (PVDF) membranes was effective in reducing fouling, as shown in tubular UF module (cross-flow mode) treating produced water from Daqing oilfield (China) [113] . COD and TOC removal efficiencies of the system were 90% and 98%, respectively oil and SS were below 1 mg l −1 .


شاهد الفيديو: مقدمة إلى معالجة مياه الشرب (كانون الثاني 2023).