مس و فرایند آلایندگی محیط زیست توسط این آلیاژ

میانگین فراوانی مس در پوسته زمین

 میزان میانگین فراوانی مس در پوسته زمین تقریبا 60 میلی گرم در هر کیلوگرم است اما خاك سطح زمین تمایل دارد تا کمتر از این  غلظت را در خود جای بدهد (بگنجاند) که در حدود 30 میلی گرم درهرکیلوگرم است.

بسته به نوع منبع منشا خاك و صخره، این مقدار می تواند به شدت تغییرپذیر باشد اما با این حال این مقدار به عنوان مبنا و مرجعی براي مقایسه میزان غنای مس در خاك و رسوبات استفاده می شود.

وجود مقداری مس در آب هاي سطحی طبیعی است که از آب باران یا گردش خاك در هوا ایجاد شده است.

 غلظت مس، درآب تازه می تواند تغییرات زیادی داشته باشد که وابسته به هیدرولوژی و سطح آلودگی است. اما غلظت های کم تا حد چند قسمت در بیلیون (میکروگرم در لیتر) مقداري طبیعی براي مناطقی است که در آن انسان کم و یا تقریبا هیچ شرکت و یا حضوری نداشته است.

غلظت مس در اقیانوس های آب شور آزاد نسبتا کم است و شاید اساسا همین مقدار نیز ناشی از حضور انسان در این آب ها باشد.

در حلقه هاي مرکزي اقیانوس های عظیم، مقادیر سطحی برای میزان مس می تواند در حد کم با مقدار  0.05 میکروگرم در لیتر باشد. در اقیانوس های آزاد غلظت مس در سطح آب کم و در عمق اقیانوس بیشتر می شود.

این نتایج از مهار مس محلول و موجود در آب های سطحی توسط جلبک ها و سایر ذرات و همچنین ذرات فرو نشسته در اعماق آب بدست آمده اند. ذرات مذکور طی فرایندهای مختلفی حل شده اند و مس را به حالت حل شده برگردانده اند. در آب کف اقیانوس های عمیق، غلظت مس به حدود 0.5 میکروگرم می رسد.

جای تعجب چندانی وجود ندارد که با وجود معدن کاری های بسیار گسترده برای یافتن مس و استفاده از آن به عنوان عنصری بنیادین و آفت کش، منجر به وجود مس در همه جا در غلظت هایی بالاتر از حد طبیعی آن در نزدیکی مناطق تحت توسعه انسانی می شود.

خوردگی مس

استخراج از معادن و تصفیه مس و آلودگی ناشی از آن

استخراج از معادن و تصفیه مس و دیگر فلزات می تواند منبع مهمی از آلودگی مس باشد.

یکی از مکان هایی که دقیقا مورد بررسی قرار گرفته در نزدیکی شهری به نام سادبری در کانادا قرار دارد که مقدار زیادی رسوب حاوی سولفید که در برگیرنده مس، نیکل، و پلاتین از سال 1800 استخراج شده و مورد گداخت قرار گرفته اند.

غلظت های مس در خاك آن منطقه در حد 2800 میلی گرم در کیلوگرم بدست آمده اند. آلودگی های ناشی از معدن کاری و تصفیه سنگ معدن ها که با گردش هوا رسوب می کنند حداکثر تا 20 سانتی متری سطح نفوذ کرده بودند.

پوشش گیاهی در این ناحیه مورد بررسی قرار گرفته شده و غلظت هایی تا 360 میلی گرم در کیلوگرم در درخت اشنگ لرزان و 220 میلی گرم در کیلوگرم در علوفه این منطقه مشاهده شد.

مقادیری که قبلا اندازه گیری شده بودند به ترتیب بین 10 تا 20 میلی گرم و 5 تا 10 میلی گرم بودند.

آب های سطحی در این ناحیه با فلزات مخلوط شده و آلوده شده بودند که به غلظت هایی از یک تا ده ها میکروگرم در لیتر می رسید.

اسید ناشی از دی اکسید سولفور که از عملیات های گداخت ته نشین می شود منجر به پالسی اساسی از آب های اسیدی و فلزی در سیلاب های بهاری می شود.

 از سال 1978، زمانی که کنترل های دفع مایعات پیاده سازی شدند و دفع سولفور در طبیعت آرام آرام کمتر می شد میزان اسیدی شدن دریاچه ها و نهرها و میزان غلظت فلزشان نیز کاهش یافت.

 شهر سادبری به هیچ عنوان تنها شهری نیست که این مشکل را دارد بلکه مثالی از شهرهایی است که تحت تاثیرات بسیاری از معدن کاری های عظیم و تصفیه سازی سنگ معدن در جهان است.

رودخانه کلارك فورك در مونتانا که یکی از شاخه های انشعابی رودخانه بلک فوت است نیز به شدت تحت تاثیر آلودگی های فلزی و اسیدی ناشی از معدن مس آناکودا قرار گرفته اند.

این مقر مورد پاکسازی قرار گرفته که در حدود 100 میلیون دلار هزینه برمی دارد و نیاز به 10 سال تلاش و پاك سازی 120 مایل رودخانه، پایدارسازی 56 مایل ساحل رودخانه براي جلوگیری از ورود مواد آلاینده ، انجام عملیات بر روی 700 آکر ( هر آکر معادل 4047 متر مکعب زمین است)، دفع خاك آلوده در چاه ها و بازسازی پوشش گیاهی ساحل رودخانه است.

با این که استخراج از معادن و انجام عملیات های گداخت نوع کلاسیکی از آلودگی با منبع نقطه ای می باشند، بیشتر آلودگی مسی از تعداد زیادی منبع بد تعریف شده ی آلودگی با منابع غیر نقطه ای ناشی می شوند.

برای مثال در مناطق شهری عمومی مس به صورت ذرات معلق در هوا از احتراق سوخت های فسیلی و سایش ترمز ها، سقف های مسی ماشین ها، ناودان ها، مواد شیمیایی به کار رفته در مواد کشاورزی و از طریق لوله کشی مسی به درون جریانات فاضلاب به وجود می آید.

خوردگی مس

مقدار غلظت مس ناشی از گرد و غبار و خاك شهری ، سیلاب های درون شهری در خیابان ها و تخلیه فاضلاب های کارخانجات فاضلاب بیشتر از سایر منابع دیگر است.

استعمال مفرط آفت کش ها و استفاده عمدی به عنوان جلبک کش ها منجر به جمع شدن این مواد بر روی زمین و در درون آب هایی می شود که رواناب های شهری را دریافت می کنند.

 این موضوع نیز به نوعی جزو مشکلات محلی محسوب می شود. ته نشین رسوبات در ساحل یکی از محل هاي جمع شدن آلودگی های آب بردی است.

مصب رودخانه ها و بندرگاه ها به طور خاص مکان بسیاري از فعالیت های صنعتی و تجاری هستند و معمولا اجرام درون مسیرهاي فاضلاب را در خود جمع و نگه داری می کنند.

 در نتیجه رسوب در مصب رودخانه ها و بندرگاه ها اغلب این مکان ها به شدت آلوده از مس هستند .

 برنامه مدیریت جوی و اقیانوسی در آمریکا آلاینده هایی از جمله مس در رسوبات ساحلی و بافت های ارگانیزمی را تحت نظارت و بررسی قرار می دهد.

خوردگی مس

غلظت مس در رسوبات

غلظت مس در رسوبات چند نمونه از آلوده ترین مکان هاي آلوده در آمریکا از 500 میلی گرم در کیلوگرم نیز بیشتر شده است.

آب هاي سطحی ممکن است آلودگی شان را از منابع مختلفی دریافت کنند:  مثل رسوب مستقیم جوی، رواناب های کشاورزی و شهری، تخلیه فاضلاب، خالی شدن و جاری شدن اسید هاي درون معادن و دیگر فاضلاب های صنعتی.

به طور مشابه، غلظت مس در بعضی مصب رودخانه هاي آلوده شده ممکن است به حد چند جزء در بیلیون برسد. مس تمایل زیادي دارد تا در ذرات ارگانیک و غیر ارگانیک جذب شود.

 این موضوع توسط ضریب توزیع اندازه گیري می شود و با نشان داده می شود که در آن غلظت آلاینده ها در حالت جامد و غلظت آلاینده های حل شده در آب را نشان می دهد.

برای مقدار معینی آب و نوع معینی از رسوب، ضریب تقریبا مستقل از کل غلظت مس بوده و ثابت خواهد بود.

بنابراین غلظت های مس مشخص و حل شده تمایل دارند تا با همدیگر کاهش یا افزایش داشته باشند. مقادیر عادی براي ضریب برای مس از مرتبه هزار گرم بر لیتر به دست می آیند.

 با وجود آلودگی گسترده ناشی از مس، به سختی می توان بیان کرد که آلودگی ناشی از مس عامل ایجاد مشکلات زیست محیطی است.

یکی از مشکلات در بیان مضرات غلظت های بالا این است که آلودگی به ندرت شامل فقط یک سم می باشد.

 در بیشتر موارد، آلودگی به دلیل چندین عنصر سمی که در یک سنگ معدن وجود دارند و به یک صورت آزاد و رها می شوند ایجاد می شوند.

 در استخراج و تصفیه مس، آرسنیک، کادمیوم، روی، سرب، و دی اکسید سولفور نیز از جمله آلاینده های دیگری هستند که به همراه مس آزاد می شوند.

در این مخلوط پیچیده، ضرورتاً بوجود آمدن آسیب محیطی به علت عامل و عنصر واضح و مشخصی نیست و ممکن است به دلیل اتفاقات پیچیده بین چندین آلاینده باشد.

در سیستم های آبزیان، مسمومیت با مس به شدت تحت لیگاندهای ارگانیک و غیر ارگانیک کنترل می شوند.

 براي ساده ترین جانداران همچون جلبک ها و باکتری ها که غذا را قورت نمی دهند ولی مواد غذایی را از آب دریا به صورت محلول دریافت می کنند.

بالابردن مواد غذایی و مسمومیت از طریق جذب مس تقریبا به طور انحصاری به وسیله کسری از مس رها شده یا آزاد کنترل می شود (استثناهایی هم وجود دارد، تعداد محدودی لیگاند ارگانیک، مخلوط های قابل حل شدن لیپیدی تشکیل می دهند که آسانتر از مس غیر ارگانیک می توانند بالا بکشند.)

براي مثال در آب های شور مخلوط غیرارگانیک مس می تواند مس آزاد را تا تقریبا 5% کل مس کاهش دهد و مخلوط ارگانیک مس می تواند به میزان بیشتری، کسر مس آزاد را تا مقدار 0.1 % کاهش دهد. در نتیجه مخلوط غیر ارگانیک، استانداردهاي مس براي حفاظت از حیات آبزیان در سیستم های آب شیرین اغلب براساس میزان سختی آب کار می کنند که معیاري تخمینی از میزان یون هاي غیر ارگانیک را نشان می دهد.

غلظت یون مس آزاد به کوچکی می تواند مانع رشد جلبک دریایی، باکتری ها و زوپلانکتون ها شود.

با فرض مشخص بودن میزان مخلوط شدگی مس، این مقدار یون آزاد را می توان با غلظت مس در حدود یا 0.1  میکرو گرم در لیتر بدست آورد و تهیه کرد.

با این حال مخلوط های مسی دیگری وجود دارد که در دسترس تر و مهیا تر بوده و بیشتر از مس مخلوط نشده می توانند سمی باشند.

این مخلوط ها شامل ترکیبی از 8 هیدروکسی کوئینولین و آفت کش دیتیو کاربامیت می شوند. غلظت هایی از مس وجود دارد که می تواند مانع رشد بعضی از جلبک ها و نه تمام آن ها شود که این غلظت می تواند جابجایی شدیدی در جمعیت فیتوپلانکتون ها با کمترین تغییر در کل زیست توده یا بیومس شود.

در ارگانیزم هاي آبزی بزرگتر از این ، ممکن است مس هم از طریق محلولش در آب و هم از طریق جذب رژیمی مس صورت بگیرد، موضوع بالاکشی فلز و مسمومیت حادتر می شود.

اهمیت نسبی مس حل شده و مس در رژیم غذایی آبزیان ممکن است بر موارد زیادي وابسته باشد که شامل میزان دسترسی به انواع مس موجود در آب و غذاهاي دریایی، نرخی که مس از ارگانیزم دفع می شود یا از دست می رود و نوع منبعی که آبزي از آن تغذیه می کند می شود.

موارد قابل ملاحظه اي از جذب غلظت های بالاي مس در آبزیان گزارش شده است.  یکی از اولین موارد گزارش شده مربوط به یک صدف در بخش مصب رودخانه توماس در انگلیس در اواسط سال هاي 1800 می شود که میزان بسیار زیادی مس جذب کرده بوده است. مقدار مس جذب شده در صدف به حدی زیاد بوده است که گوشت این صدف سبز رنگ شده و مزه بدی تولید کرده بود و کسانی که این صدف ها را خورده بودند دچار مریضی شده بودند.

خوردگی فلزات

جذب زیاد مس همچنین در این اواخر در تایوان و نقاط دیگري نیز مشاهده و گزارش شده است که در این نقاط منبع مس از صنایع محلی این مناطق سرچشمه می گرفتند.  با این حال معلوم نیست که صدف ها از اثرات مریضی ناشی از غلظت زیاد مس در بافت هایشان درد و رنجی کشیده باشند یا نه.

 صدف ها توانایی قایل ملاحظه اي در جداسازي مس و دیگر یون هاي فلزی سنگین موجود در دانه های سولفیدی در درون بافت هایشان دارند.

یکی از فاکتورهایی که مسمومیت مس و دیگر فلزات را می تواند کنترل کند، کاهش و ترکیب شدن آن با سولفید است. بیشتر رسوباتی که زیر عمق خاصی از سایر رسوبات رویین خود هستند از نوع آناایروبیک موجود زنده و فعالی که به اکسیژن و هوا نیاز ندارد اکسیژن برای تنفس مواد ارگانیک استفاده می شود.

زیرا این عمق خاص، سولفات ممکن است توسط باکتری ها تقلیل و کاهش یافته و به سولفید تبدیل شود که سولفید از جمله ترکیباتی است که داراي ضریب مخلوط شدگی (واکنش) بسیار بالایی براي تعداد زیادي از فلزات دارد.

 به شرط این که جمع مس و FeCuS ظرفیت داده و دچار رسوب شیمیایی شده و به جامد و یا جامد مرکب پیچیده تري همچون هستند داراي غلظت مولی کمتر نسبت به کل سولفید باشند، اثبات Ag ،Cd ،Zn  مثلا Mn دیگر فلزات ترکیب شده با سولفید که قوی تر از آهن و شده که احتمال کمی وجود دارد که مسمومیت فلزی بوجود بیاید.

 با این حال غلظت های سولفید به شدت متغیر هستند و دما، بارهای ارگانیک و آبیاری رسوبات وابسته هستند.

 بنابراین مسمومیت این گونه رسوبات ممکن است در طی دوره زمانی، مستقل از غلظت فلزات باشد. در رسوباتی که سطح شان با اکسیژن مواجه می شود می توانند مسمومیت مس را از طریق ترکیب با مواد ارگانیک رسوبی و جذب شدن در سطوح معدنی کاهش دهند.

تاثیرات محیط زیستی مس به شرح ذیل می باشد:

وقتی مس با خاك ترکیب می شود، ارتباط تنگاتنگی با ماده ي آلی و مواد معدنی آن برقرار می کند. درنتیجه پس از آزاد شدن دور نمی شود و به مقدار زیاد وارد آب و خاك می شود. مس در آب های سطحی می تواند خیلی دور شود که در این صورت یا به صورت ذرات رسوبی و یا یون های آزاد در می آید.

مس در محیط تجزیه نمی شود و به همین دلیل وقتی در خاك ها یافت می شود، می تواند در گیاهان و حیوانات هم جمع شود. در خاك های غنی از نظر مس تنها تعداد محدودی از گیاهان از شانس بقا برخوردارند.

به همین دلیل است که در نزدیکی کارخانه های مس گوناگونی گیاهی چندانی وجود ندارد. مس به خاطر اثرات مخربش بر روی گیاهان تهدیدی جدی برای تولیدات مزارع است. مس بسته به اسیدیته خاك و حضور ماده آلی، به طور جدی قادر است ادامه کار مزارع را تحت تاثیر قرار دهد. علی رغم این، کودهای حاوی مس هنوز مورد استفاده قرار می گیرند.

مس فلزی است که کاربردهای بسیار متنوعی دارد.

مس قادر است فعالیت خاك ها را مختل کند چرا که تاثیری منفی بر فعالیت میکروارگانیزم ها و کرم های خاك دارد. به همین خاطر تجزیه ماده آلی ممکن است به نحو بارزی کاهش یابد .

وقتی خاك مزارع با مس آلوده شود، حیوانات غلظت هایی از آن را جذب بدن خود خواهد کرد که بر سلامتی شان اثر سوء دارد. گوسفندان به طور عمده به مسمومیت ناشی از مس دچار می شوند چون اثرات مس در غلظت های نسبتاً پایین آشکار می شود .

تغییر در میزان و ترکیبات طبیعی خاک علاوه بر ایجاد مشکلات زیست محیطی می تواند موجب هدر دادن ذخایر ملی کشورها نیز بشود.

آلودگی مس :

محیط زیست مجموعه ای است بسیار عظیم و در هم پیچیده از عوامل گوناگونی که بر اثر یک روند و تکامل تدریجی موجودات زنده و اجزای سازنده سطح زمین به وجود آمده است .

 بنابراین بر فعالیت های انسان تأثیر گذاشته و از آن متأثر می شود. مس عنصری شیمیایی است که به طور گسترده ای به عنوان یک عنصر طبیعی پوسته زمین در محیط زیست انسان یافت می شود.

 مقادیر کم مس برای حیات ضروری است. اما مقادیر بالاتر از حد مجاز (پیوست)، باعث آلودگی آب، هوا و خاک می گردد.

مس به عنوان یک جزء پروتئینی و فعال کننده در تمام فرایندهای فیزیولوژیکی یک ارگانیسم، شرکت می کند.

این عنصر شیمیایی فعالیت های خون سازی و ایمنی شناسی و تنظیم ویتامین و متابولیسم هورمون ها را بر عهده دارد.

منابع آلودگی مس

در این تحقیق علاوه بر بررسی گونه های مختلف مس در طبیعت، منابع آلودگی مس مورد شناسایی قرار گرفته است که از جمله آن:

  • سوختن سوخت های فسیلی
  • کوره های زباله سوز صنعتی
  • روغن موتورها
  • لجن حاصل از تصفیه آب شهری
  • لنت ترمز ماشین های مدرن
  • تصفیه مس به روش پیرو متالوژیکی و الکترو متالوژیکی
  • مس حل شده درآب لوله کشی های مسی ساختمان ها
  • استفاده مس در ساختمان سازی
  • سقف های مسی برخی از ماشین ها در هنگام بارندگی و یا شستن
  • حشره کش ها و آفت کش ها و سیم های برق و نیروگاه های برق و … می باشد .
خوردگی مس
برای مشاهده و خرید محصولات EDS کلیک نمایید.
برای مشاهده نصب دستگاه EDS به صورت ویدئو کلیک نمایید.
برای راه اندازی ارت الکتریکی  و مشاوره رایگان می توانید از همکاران ما در سایت سانا صنعت کنزا راهنمایی بگیرید.

شرکت سانا صنعت کنزا به عنوان اولین تولیدکننده سیستم  EDS (ارت الکتریکی) در جهان و همچنین پیشگام در زمینه طراحی و ساخت تجهیزات شبکه برق کم جریان، با ایجاد تفکر فرایند محور گامی بلند در جهت ارتقای کیفیت خدمات ، رضایت کارفرما، بهبود عملکرد محیطی ایمنی، بهداشت حرفه ای و سلامت کارکنان برداشته است.

keyboard_arrow_up