hrvatski

Karakterizacija i svojstva arsena u podzemnim vodama

Arsen se pojavljuje u podzemnim vodama mnogih zemalja svijeta što predstavlja problem u korištenju tih voda za piće. Hrvatska se, također, susreće sa tim problemom. Podzemne vode istočne Slavonije sadrže povećane koncentracije arsena kao posljedicu geološkog sastava tla. Za opskrbu stanovništva vodom za piće takva voda mora se prethodno obraditi radi snižavanja koncentracije arsena ispod maksimalno dozvoljene koncentracije (MDK) od 10 mg/L. Nakon obrade zaostaje otpadni mulj opterećen arsenom koji zahtjeva kontrolirano odlaganje kao ponovni potencijalni onečišćivač površinskih i podzemnih vodotokova te okoliša. U ovom radu su definirani uvjeti u kojima dolazi do otpuštanja arsena iz otpadnog mulja u podzemne vodotokove i okoliš. Ispitivani uzorak mulja nastao je u procesu obrade pitke vode vodocrpilišta "Kanovci" u Vinkovcima. Uzorak mulja smjesa je amorfnog željezova i manganova hidroksida sa sadržajem željeza od 24, 5%, mangana 3, 7% i arsena 0, 4%. Izluživanje arsena metodom sekvencijalne ekstrakcijske analize pokazalo je da je 75% arsena čvrsto vezano na matricu anorganskog porijekla. Provedenim testovima ispiranja ispitan je utjecaj različitih sastava voda na mogućnost otpuštanja arsena, i u području pH = 5, 5-9 koncentracije arsena u eluatu rastu u nizu: destilirana voda < kišnica < vodovodna voda. Desorpciju arsena iz otpadnog mulja dobro opisuje model Langmuira, a kinetički model dan je Eloviche-vom jednadžbom. Parametri Langmuirove izoterme za vodovodnu vodu su b = 3, 4 i a = 0, 54, a za kišnicu b = 4, 01 i a = 0, 396. Konstante Elovicheve jednadžbe za vodovodnu vodu su a = 955, 33 i b = 0, 011, a za kišnicu a = 824, 26 i b = 0, 0091. Praćen je i utjecaj različitih elektrolita na otpuštanje arsena. Porastom ionske jakosti otopina soli i saliniteta raste i koncentracija arsena u eluatu u nizu: CaCl2, < Mg(NO3)2 < NaNO3 < NaCl < K2SO4 < Na2SO4< Na2CO3 <Na3PO4. Testovi ispiranja provedeni otopinama kiselina pokazuju da jakost kiseline nije određujući faktor u dobivenoj izluženoj koncentraciji arsena koja raste u nizu: HNO3< HCl< H2SO4< H3PO4. Fosforna kiselina masenog udjela 1% tijekom prvih 6 sati izluži 85% arsena. Rezultati su pokazali da značajan utjecaj na desorpciju arsena u neutralnom području pH-vrijednosti imaju anioni karbonata i fosfata, a u lužnatom je to samo utjecaj pH-vrijednosti. Dobiveni eksperimentalni rezultati tumačeni su modelom površinskog kompleksiranja koristeći se programskim paketom Visual Minteqa ver. 2.32. Model konstantnog kapaciteta (CCM) dobro opisuje mehanizam površinskog kompleksiranja arsena u mulju. Arsen je na površinu vezan monodentatnim unutarnje sfernim kompleksima. Prekrivenost površine kompleksima je niska zbog velikog broja aktivnih površinskih mjesta te nema prisutnih reakcija površinskog taloženja. Rezultati ovih ispitivanja ukazuju na potrebu za kontroliranim načinom odlaganja i zbrinjavanja ovog otpadnog mulja jer u određenim okolnostima može doći do njegovog otpuštanja u podzemne vodotokove

arsen; željezov hidroksid; otpadni mulj; modeli površinskog kompleksiranja; testovi ispiranja

nije evidentirano