Surse de poluare a apelor cu ionul fosfat

Surse de poluare a apelor cu ionul fosfat

Considerat din punct de vedere al problemelor de poluare fosforul constituie un caz particular. Daca se discuta despre poluarea urbana care este singura poluare fatala, in masura in care pentru toate tipurile de poluare industriale se pot cerceta solutii mai elegante si in general mai economice, pe langa tehnologiile "curate" se poate considera ca cele trei elemente: C, N si P sunt la originea cvasitotalitatii compusilor poluanti [1].

Apa reziduala indigena si apa provenita din agricultura a fost identificata ca fiind principala sursa de fosfor, care are adesea citari in literatura ca fiind responsabil in stimularea cresterii plantelor acvatice si a dezvoltarii organismelor si pentru contributia la eutrofizare in general.

Amintim ca, aceasta eutrofizare, care priveste mai ales regiunile cu lacuri consta intr-o dezvoltare exagerata a algelor sub influenta conditiilor climatice favorabile (fenomene ce se manifesta primavara si dureaza pana incepe frigul) si un aport exagerat de nutrienti, ortofosfati in mai mica masura nitrati.

O reactie globala de crestere a algelor este schematizata astfel:

106 CO₂ + 81 H₂O + 16 NO₃^- + HPO₄^2- + 18 H⁺ C₁₀₆H₁₈₁O₄₅N₁₆P

Cresterea algelor este insotita de eliberarea de diversi metaboliti dintre care unii sunt la originea gustului si mirosului dezagreabil.

In timpul deplinei lor dezvoltari in vara aceste alge elibereaza ziua cantitati matri de oxigen conform reactiei, dar noaptea fotosinteza incetinind, ele trec pe metabolism heterotrof consumand mult oxigen ceea ce poate conduce la mortalitati mari ale pestilor prin asfixiere nocturna.

Aceste procese in apele curgatoare sunt putin semnalate, cresterea algelor fiind controlata de o antrenare permanenta a acestora.

In toate apele de suprafata are loc dezvoltarea organismelor acvatice. Plutirea si flotatia organismelor se cheama plancton si este de mare interes pentru ingineria mediului. Planctonul este compus din animale (izoplancton) si plante (fitoplancton). Apoi apar algele si cianobacteriile si uneori acestea sunt purtatoare de organisme cu clorofila, cresterea lor fiind influentata de cantitatea de elemente din ingrasamintele existente in apa. Cercetarile au aratat ca azotul si fosforul sunt elemente esentiale pentru dezvoltarea algelor si cianobacteriilor. Prezenta azotului si fosforului in cantitati mari poate aduce o serie de inconveniente in flora acvatica, de aceea nivelul critic pentru fosforul anorganic a fost stabilit de unii cercetatori ca fiind 0,005 mg/l.

Daca se incearca sa se evalueze importanta poluarii cu fosfor se poate considera ca fosforul total prezent intr-un efluent urban este de ordinul 10-25 mg/l din care 10% decantabile. Aceste aporturi sunt exprimate in echivalent/locuitor si ar fi:

- aportul datorat metabolismului 1,5 g

- aportul apei de distributie 0,1 g

- aportul datorat spalatului si gatitului 0,3 g

- aportul datorat compozitiei prafului de spalare 2,1-2,3 g

(detergent) ______________

3 -4,2g/echiv. loc.

Majoritatea cantitatilor de fosfor deversat in efluentii urbani provin din detergenti (50%) ce contin acizi polifosforici. Acizii polifosforici intra cu 30% procente de masa in compozitia detergentilor din urmatoarele motive:

actiune antitartrica vis-a-vis de sarurile de calciu, impiedicand depunerea de piatra pe elementele de incalzire;

actiune dispersanta, evitand redepunerea insolubilelor in cursul spalarii.;

putere de tamponare, permitand stabilizarea pH-ului in timpul spalarii.

Evident acest fosfor trece in apele de suprafata. La acesta se adauga deseurile industriale si mai ales cele provenite din spalarile de catre apele meteorice a ingrasamintelor.

Industria ingrasamintelor fosfatice aprovizioneaza toate terenurile agricole din lume. Problemele de mediu sunt in primul rand legate de cantitatile mari de fosfati necesari in diferite domenii ca: [3]

Ingrasaminte 90,2%

Detergent 4,5%

Hrana animalelor 3,3 %

Hrana si bautura 0,7%

Agenti de suprafata 0,6%

Tratarea apei 0,25%

Stomatologie 0,22%

Stingatoare 0,11%

Altele 0,12%

Apa reziduala este relativ bogata in compusi cu fosfor. Fosforul se exprima sub forma de fosfor anorganic si fosfor organic. De exemplu, in industria detergentilor sintetici continutul fosforului anorganic este 2-3 mg/l, iar continutul fosforului organic este 0,5-1 mg/l. La cresterea continutului de fosfor anorganic au contribuit si rezidiile umane, ca rezultat al defectelor metabolice ale porteinelor si eliminarea fosfatilor prin urina.

Organismele implicate in procesele biologice de tratare a apei reziduale utilizeaza inteaga cantitate de fosfor pentru reproducerea si sintetizarea unei noi celule. Apa reziduala contine cantitati de fosfor mari fata de cantitatile necesare, stabilite ca limita pentru materia organica existenta. Acest fapt este demonstrat de prezenta unor cantitati apreciabile de fosfor in efluentii uzinelor de tratare biologica a apei reziduale.