Defluoridace - Defluoridation

Defluoridace je sestupná úprava úrovně fluorid v pitné vodě. Po celém světě je fluorid jedním z nejhojnějších anionty předložit podzemní voda. Fluorid je více přítomen v podzemních vodách než v povrchových vodách hlavně kvůli vyplavování minerálů. Podzemní voda tvoří 98 procent pitné vody na Zemi.[1] Nadměrné množství fluoridu v pitné vodě způsobuje zubní fluoróza a kosterní fluoróza. The Světová zdravotnická organizace doporučil směrnou hodnotu 1,5 mg / l jako koncentraci, nad kterou je pravděpodobná fluoróza zubů.[2] Fluoróza je endemický ve více než 20 rozvinutých a rozvojových zemích.[3]

Dějiny

Fluoróza byla identifikována jako problém až relativně nedávno. Před 20. stoletím přišlo několik pokusů o defluoridaci vody.[4] Ve třicátých letech minulého století začalo několik národů zkoumat negativní účinky fluoridů a jak je nejlépe odstranit. Hliník a pískový filtr který odstraňuje fluor z vody navrhl Dr. S. P. Kramer v roce 1933; v roce 1945 M. Kenneth obdržel francouzský patent na techniku ​​defluoridace vody; a v roce 1952 fungující aktivovaný oxid hlinitý v roce byla uvedena do provozu komunální defluoridace Bartlett, Texas, USA.[5]

Techniky

I když byly prozkoumány různé defluoridační techniky, každá má svá omezení. Stávající techniky jsou často příliš nákladné (protože zeměpisné oblasti náchylné k fluoróze patří mezi nejchudší oblasti planety), neúčinné nebo dokonce nebezpečné (některé sanační procesy přidávají do vody další kontaminanty). Mezi hlavní techniky, které byly a stále jsou zkoumány s různým stupněm úspěchu, patří: adsorpce, srážení, iontová výměna a membránové procesy.[6]

Adsorpce lze dosáhnout místně dostupnými adsorpčními materiály s vysokou účinností a hospodárností. Cenově výhodné a místně dostupné bylinné a domorodé produkty nabízejí slibné možnosti. Proces závisí na pH a přítomnost síran, fosfát, a hydrogenuhličitan což vede k iontové soutěži. Likvidace s obsahem fluoridů kal je problematické.

Srážky je nejrozšířenější a nejpoužívanější metodou, zejména na komunitní úrovni. Má však jen mírnou účinnost a je vyžadována vysoká chemická dávka. Nadměrné používání solí hliníku vede díky jeho rozpustnosti kalu a nepříznivým účinkům na zdraví.

Iontová výměna odstraňuje fluorid až 90-95% a zachovává chuť a barvu vody. Sírany, fosfáty, a hydrogenuhličitany také vést k iontové soutěži v této metodě. Relativně vysoká cena je nevýhodou a upravená voda má někdy nízkou hodnotu pH a vysokou hladinu chlorid.

Membránové procesy jsou efektivní technikou a nevyžadují chemikálie. Funguje v širokém rozmezí pH a interference jiných iontů je zanedbatelná. Mezi negativa patří vyšší náklady a to kvalifikovaná pracovní síla. Tento proces není vhodný pro vodu s vysokým obsahem vody slanost.[2]

Vápník upravený-hydroxyapatit je nejnovější defluoridační technikou, při které je vodný vápník upraven na fluorid znečištěná voda před kontaktem s nekalcinovanou syntetikou hydroxyapatit adsorbent.[7] V této nové defluoridační technice úprava vodného vápníku úspěšně zabraňuje rozpuštění hydroxyapatitu během defluoridace a také zvyšuje defluoridační kapacitu hydroxyapatitu. Kromě těchto vlastností poskytuje tato metoda luluknutí „etoxidem vápenatým hydroxyapatitem“ defluoridační techniku ​​obohacenou o vápník pití vody a pití této defluoridované vody může také pomoci při zvrácení fluorózy. Očekává se tedy, že využití této defluoridační techniky k zajištění bezpečné pitné vody pomáhá při zmírňování fluorózy.[7]

Reference

  1. ^ Mullen, Kimberly. „Informace o vodě Země“. ngwa.org. Národní asociace pro podzemní vody. Citováno 2020-02-26.
  2. ^ A b Bose, Dr. Sreekanth; R, Dr. Yashoda; Puranik, Dr. Manjunath P (01.07.2018). „Přehled defluoridace v Indii“. International Journal of Applied Dental Sciences. 4 (3).
  3. ^ Meenakshi; Maheshwari, R.C. (Září 2006). "Fluorid v pitné vodě a jeho odstraňování". Journal of Hazardous Materials. 137 (1): 456–463. doi:10.1016 / j.jhazmat.2006.02.024. ISSN  0304-3894. PMID  16600479.
  4. ^ Littleton, J. (srpen 1999). "Paleopathology of skeletal fluorosis". American Journal of Physical Anthropology. 109 (4): 465–483. doi:10.1002 / (SICI) 1096-8644 (199908) 109: 4 <465 :: AID-AJPA4> 3.0.CO; 2-T. ISSN  0002-9483. PMID  10423263.
  5. ^ Rajchagool, S; Rajchagool, C. (1997). „Řešení problému fluorózy v rozvojové zemi.“ (PDF). V Dahi, E .; Nielsen, JM (eds.). Sborník z 2. mezinárodního workshopu o fluoróze a defluoridaci vody (PDF). Addis Abeba, Etiopie.
  6. ^ Krishnan, S; Indu, R. „Jak můžeme myslet dopředu na zmírnění fluorózy?“ (PDF).
  7. ^ A b Sankannavar, Ravi; Chaudhari, Sanjeev (2019). „Naléhavý přístup ke zmírnění fluorózy: úprava vodného vápníku k potlačení rozpouštění hydroxyapatitu při defluoridaci“. Journal of Environmental Management. 245: 230–237. doi:10.1016 / j.jenvman.2019.05.088.