თხევადი ნატრიუმის ციანიდის ნარჩენების სათანადო დამუშავება

შესავალი

ნატრიუმის ციანიდი ფართოდ გამოიყენება ისეთ ინდუსტრიებში, როგორიცაა სამთო მოპოვება, ელექტრომობილიზაცია და ქიმიური სინთეზი, მისი უნიკალური ქიმიური თვისებების გამო. თუმცა, გამოყენება ნატრიუმის ციანიდი გარდაუვლად წარმოქმნის ციანიდის შემცველ ნარჩენებს და თხევადი ნატრიუმის ციანიდი ნარჩენები, კერძოდ, მნიშვნელოვან საფრთხეს უქმნის ადამიანის ჯანმრთელობას და გარემოს, თუ სათანადოდ არ დამუშავდება. ციანიდი ძლიერ ტოქსიკურია და მცირე რაოდენობითაც კი შეუძლია სერიოზული ზიანი მიაყენოს ორგანიზმებს. ამიტომ, უაღრესად მნიშვნელოვანია ამ ნარჩენების დამუშავების სწორი მეთოდების გამოყენება.

თხევადი ნატრიუმის ციანიდის ნარჩენების საფრთხეები

ტოქსიკურობა ადამიანებისთვის

ციანიდი ადამიანის ორგანიზმში შეიძლება მოხვდეს ინჰალაციის, გადაყლაპვის ან კანთან კონტაქტის გზით. ორგანიზმში მოხვედრის შემდეგ, მას შეუძლია სწრაფად დაუკავშირდეს უჯრედებში ციტოქრომ ოქსიდაზას, რაც აფერხებს უჯრედულ სუნთქვას და იწვევს ქსოვილების ჰიპოქსიას. მძიმე შემთხვევებში, მას შეუძლია გამოიწვიოს სწრაფი სიკვდილი. მცირე დოზით ხანგრძლივი ზემოქმედების შემთხვევაშიც კი შეიძლება გამოიწვიოს ისეთი სიმპტომები, როგორიცაა თავის ტკივილი, თავბრუსხვევა, სისუსტე და ზოგიერთ შემთხვევაში, ქრონიკული ჯანმრთელობის პრობლემები. სითხესთან ურთიერთობისას ნატრიუმის ციანიდი ნარჩენების შემთხვევაში, შემთხვევითი კონტაქტის რისკი შედარებით მაღალია, განსაკუთრებით თუ არ არის მიღებული სათანადო დამცავი ზომები.

წყლის ორგანიზმებზე ზემოქმედება

Liquid ნატრიუმის ციანიდი წყლის ობიექტებში ჩაშვების შემთხვევაში, ნარჩენები უკიდურესად ტოქსიკურია წყლის ორგანიზმებისთვის. ძალიან დაბალი კონცენტრაციის შემთხვევაშიც კი, მას შეუძლია დაარღვიოს თევზების, უხერხემლოების და სხვა წყლის ორგანიზმების ნორმალური ფიზიოლოგიური ფუნქციები. მას შეუძლია გავლენა მოახდინოს მათ სუნთქვაზე, ზრდაზე, რეპროდუქციასა და იმუნურ სისტემებზე. მაგალითად, როდესაც ციანიდის იონის კონცენტრაცია 0.02 - 1.0 მგ/ლ-ია (24 საათის განმავლობაში), თევზი შეიძლება დაიღუპოს. ციანიდს ასევე შეუძლია გამოიწვიოს წყლის ეკოსისტემების გრძელვადიანი დაზიანება ბიომრავალფეროვნების შემცირებით და კვებითი ჯაჭვის დარღვევით.

მცენარეებზე ზემოქმედება

როდესაც მცენარეები ნატრიუმის ციანიდის თხევად ნარჩენებთან შეხებაში არიან, ამან შეიძლება უარყოფითი გავლენა მოახდინოს მათ ზრდა-განვითარებაზე. ციანიდის მაღალმა კონცენტრაციამ შეიძლება შეაფერხოს მცენარის ფესვების ზრდა, შეამციროს საკვები ნივთიერებების შეწოვა და გავლენა მოახდინოს ფოტოსინთეზზე. სასოფლო-სამეურნეო რაიონებში ამან შეიძლება გამოიწვიოს მოსავლიანობისა და ხარისხის შემცირება. გარდა ამისა, თუ ნატრიუმის ციანიდის თხევადი ნარჩენები გამოიყენება სარწყავად, მან შეიძლება დააბინძუროს ნიადაგი, რაც გავლენას მოახდენს ნიადაგის ხარისხზე და შემდგომი კულტურების ზრდაზე.

თხევადი ნატრიუმის ციანიდის ნარჩენების დამუშავების მეთოდები

ტუტე ქლორირების მეთოდი

პრინციპიეს მეთოდი ნატრიუმის ციანიდის შემცველი თხევადი ჩამდინარე წყლების pH-ს 8.5-9-მდე არეგულირებს და შემდეგ ქლორზე დაფუძნებულ ოქსიდანტებს უმატებს. ქლორზე დაფუძნებული ოქსიდანტები, როგორიცაა მათეთრებელი (ძირითადად NaClO) ან ქლორის აირი (Cl₂, რომელიც წყალში იხსნება HClO-ს წარმოქმნით), რეაგირებენ ციანიდის იონებთან (CN⁻). პირველ ეტაპზე ციანიდი იჟანგება ციანატამდე (CNO⁻), რომელიც გაცილებით ნაკლებად ტოქსიკურია. შემდგომი დაჟანგვით ციანატი ნახშირორჟანგად (CO₂) და აზოტად (N₂) გარდაიქმნება. ქიმიური რეაქციები მარტივად შეიძლება გამოისახოს შემდეგნაირად:

CN⁻ + ClO⁻ + H₂O → CNO⁻ + Cl⁻ + 2H⁺

2CNO⁻ + 3ClO⁻ + H₂O → 2CO₂ + N₂ + 3Cl⁻ + 2OH⁻

Დადებითი და უარყოფითი მხარეებიტუტე ქლორირების მეთოდი შედარებით მარტივი გამოსაყენებელია და ფართოდ გამოიყენება. მას შეუძლია ეფექტურად შეამციროს ციანიდის შემცველობა ჩამდინარე წყლებში შედარებით დაბალ დონემდე. თუმცა, ის უფრო შესაფერისია ჩამდინარე წყლების გასაწმენდად შედარებით დაბალი ციანიდის კონცენტრაციით. თუ ციანიდის კონცენტრაცია ძალიან მაღალია, საჭირო იქნება ქლორზე დაფუძნებული ოქსიდანტების დიდი რაოდენობა, რამაც შეიძლება გაზარდოს დამუშავების ღირებულება და წარმოქმნას მეორადი დამაბინძურებლები.

წნევის ჰიდროლიზის მეთოდი

პრინციპიამ მეთოდის დროს, ნატრიუმის ციანიდის შემცველი თხევადი ჩამდინარე წყალი თავსდება დახურულ კონტეინერში. ემატება ტუტე, შემდეგ კი ჩამდინარე წყალი თბება და წნევით იზრდება. ამ პირობებში ციანიდი განიცდის ჰიდროლიზის რეაქციებს. ციანიდის იონები რეაგირებენ წყლის მოლეკულებთან არატოქსიკური ნატრიუმის ფორმატის (HCOONa) და ამიაკის (NH₃) წარმოქმნით. ქიმიური რეაქციის განტოლებაა:

CN- + 2HXNUMXO → HCOO- + NHXNUMX

Დადებითი და უარყოფითი მხარეებიწნევით ჰიდროლიზის მეთოდს აქვს ჩამდინარე წყლებში ციანიდის კონცენტრაციისადმი ადაპტაციის ფართო სპექტრი. მას ასევე შეუძლია რთული ციანიდის ნაერთების დამუშავება. ოპერაცია შედარებით მარტივია რეაქციის პროცესის თვალსაზრისით. თუმცა, ეს მეთოდი მოითხოვს სპეციალურ აღჭურვილობას წნევითა და გაცხელებისთვის, რაც საერთო პროცესს ართულებს. გარდა ამისა, ენერგიის მოხმარება და აღჭურვილობის ინვესტიცია შედარებით მაღალია, რაც იწვევს დამუშავების მაღალ ხარჯებს.

მჟავიანი მეთოდი

პრინციპიმჟავე მეთოდის დროს, გოგირდმჟავა ემატება ნატრიუმის ციანიდის შემცველ თხევად ჩამდინარე წყლებს, რათა pH 2-3-მდე დაარეგულირონ. მჟავე პირობებში, ჩამდინარე წყლებში ციანიდი რეაგირებს და წარმოქმნის წყალბადის ციანიდის აირს (HCN). ვინაიდან წყალბადის ციანიდის აირის სიმკვრივე მცირეა და ჰაერის წნევის ბალანსის პრინციპის გამოყენებით, ჰაერი გადის ჩამდინარე წყლებში წყალბადის ციანიდის აირის გამოსატანად. გამოყოფილი წყალბადის ციანიდის აირი შემდეგ შეიძლება შეიყვანოთ ტუტე ხსნარში გადამუშავებისთვის. ძირითადი ქიმიური რეაქციაა:

CN⁻ + H⁺ → HCN↑

Დადებითი და უარყოფითი მხარეებიამ მეთოდის ერთ-ერთი უპირატესობა ის არის, რომ მას შეუძლია ნატრიუმის ციანიდის აღდგენა, რასაც გარკვეული ეკონომიკური ღირებულება აქვს. თუმცა, ეს მეთოდი მოითხოვს ექსპლუატაციის პირობების მკაცრ კონტროლს. წყალბადის ციანიდის აირი უკიდურესად ტოქსიკურია და პროცესის დროს ნებისმიერმა გაჟონვამ შეიძლება სერიოზული საფრთხე შეუქმნას გარემოს და ადამიანის ჯანმრთელობას. ამიტომ, საჭიროა მაღალი დონის უსაფრთხოების ზომები და აღჭურვილობის დალუქვა.

ბიოლოგიური მკურნალობის მეთოდები

პრინციპიზოგიერთ მიკროორგანიზმს აქვს ციანიდის დაშლის უნარი. ბიოლოგიური მკურნალობის მეთოდებითხევად ნარჩენებში ციანიდის დასაშლელად გამოიყენება სპეციფიკური ბაქტერიები ან სოკოები. ამ მიკროორგანიზმებს შეუძლიათ ციანიდის გამოყენება ნახშირბადის ან აზოტის წყაროდ ფერმენტული რეაქციების სერიის მეშვეობით, რის შედეგადაც ის გარდაიქმნება არატოქსიკურ ნივთიერებებად, როგორიცაა ნახშირორჟანგი, წყალი და ამიაკი. მაგალითად, ზოგიერთ ციანიდის დამშლელ ბაქტერიას შეუძლია ციანიდის დაშლა ნაკლებად მავნე ნაერთებად მეტაბოლური გზებით.

Დადებითი და უარყოფითი მხარეებიბიოლოგიური დამუშავების მეთოდები შედარებით ეკოლოგიურად სუფთაა, რადგან ისინი არ შეჰყავთ დიდი რაოდენობით ქიმიური რეაგენტები. ისინი შეიძლება იყოს ეკონომიური დაბალი კონცენტრაციის ციანიდის შემცველი თხევადი ნარჩენების დასამუშავებლად ხანგრძლივი ოპერაციის დროს. თუმცა, ისინი მგრძნობიარეა გარემო ფაქტორების მიმართ, როგორიცაა ტემპერატურა, pH და ნარჩენებში სხვა ტოქსიკური ნივთიერებების არსებობა. დამუშავების პროცესს ასევე შეიძლება დასჭირდეს შედარებით დიდი დრო სასურველი დამუშავების ეფექტის მისაღწევად და ბიოლოგიური დამუშავების სისტემის საწყისი დაყენება შეიძლება რთული იყოს.

უსაფრთხოების ზომები მკურნალობის დროს

თხევადი ნატრიუმის ციანიდის ნარჩენების დამუშავებისას, მკაცრად Უსაფრთხოების ზომები აუცილებელია ზომების მიღება. ოპერატორებმა უნდა ატარონ შესაბამისი პირადი დამცავი აღჭურვილობა, მათ შორის ქიმიური ნივთიერებებისადმი მდგრადი კოსტიუმები, ხელთათმანები, სათვალე და სასუნთქი გზების დამცავი საშუალებები. დამუშავების ადგილი კარგად უნდა იყოს ვენტილირებადი და ადვილად ხელმისაწვდომი უნდა იყოს საგანგებო სიტუაციების დროს რეაგირების აღჭურვილობა, როგორიცაა თვალის სავლები და დამცავი შხაპები. გარდა ამისა, დამუშავების ყველა ოპერაცია უნდა შეესაბამებოდეს შესაბამის უსაფრთხოების რეგულაციებსა და სტანდარტებს უბედური შემთხვევების თავიდან ასაცილებლად და პერსონალისა და გარემოს უსაფრთხოების უზრუნველსაყოფად.

დასკვნა

თხევადი ნატრიუმის ციანიდის ნარჩენების სათანადო დამუშავება უმნიშვნელოვანესია ადამიანის ჯანმრთელობისა და გარემოს დაცვისთვის. ამ ნარჩენების საფრთხეების გააზრებით და შესაბამისი დამუშავების მეთოდების გამოყენებით, როგორიცაა ტუტე ქლორირება, წნევით ჰიდროლიზი, მჟავე დამუშავება ან ბიოლოგიური დამუშავება, უსაფრთხოების მკაცრი ზომების მიღებასთან ერთად, ჩვენ შეგვიძლია ეფექტურად შევამციროთ თხევადი ნატრიუმის ციანიდის ნარჩენებთან დაკავშირებული რისკები. აუცილებელია, რომ ასეთი ნარჩენების წარმომქმნელი ინდუსტრიები ინვესტიციებს ჩადებენ სათანადო დამუშავების ობიექტებში და უზრუნველყონ, რომ დამუშავებისა და დამუშავების ყველა პროცედურა განხორციელდეს პასუხისმგებლობითა და შესაბამისობით.