Informácie

7.4: Úprava vody - Biológia

7.4: Úprava vody - Biológia


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Riešenie globálnej krízy znečistenia vôd si vyžaduje viacero prístupov na zlepšenie kvality našej sladkej vody a posun smerom k udržateľnosti. Čistenie odpadových vôd sa vykonáva v čističke odpadových vôd v mestských oblastiach a prostredníctvom systému septikov vo vidieckych oblastiach.

Hlavným účelom čistenie odpadových vôd (odpadových vôd). je odstrániť organické látky (odpad náročný na kyslík) a zabiť baktérie. Na odstránenie živín a iných znečisťujúcich látok možno použiť aj špeciálne metódy. Početné kroky v konvenčnej čistiarni odpadových vôd zahŕňajú predúprava (preosievanie a odstraňovanie piesku a štrku), primárna liečba (usadzovanie alebo flotácia na odstránenie organických pevných látok, tuku a mastnoty), sekundárna liečba (aeróbny bakteriálny rozklad organických pevných látok), terciárna liečba (bakteriálny rozklad živín a filtrácia), dezinfekcia (ošetrenie chlórom, ozónom, ultrafialovým svetlom alebo bielidlom na zabitie väčšiny mikróbov) a buď výtok do povrchových vôd (zvyčajne miestna rieka) alebo opätovného použitia na nejaký iný účel, ako je zavlažovanie, ochrana biotopov a umelé dopĺňanie podzemnej vody (obrázok (PageIndex{1})).

Koncentrovaná organická pevná látka produkovaná počas primárneho a sekundárneho spracovania sa nazýva kal, ktorý sa spracováva rôznymi spôsobmi vrátane zneškodňovania skládok, spaľovania, použitia ako hnojiva a anaeróbneho bakteriálneho rozkladu, ktorý sa uskutočňuje bez prítomnosti kyslíka. Anaeróbnym rozkladom kalu vzniká metán, ktorý je možné využiť ako zdroj energie. Na zníženie problémov so znečistením vody sú samostatné kanalizačné systémy (kde uličný odtok ide do riek a iba odpadová voda ide do čistiarne odpadových vôd) oveľa lepšie ako kombinované kanalizačné systémy, ktoré môžu pretekať a pri silných dažďoch vypúšťať neupravené splašky do povrchových vôd. Niektoré mestá, ako napríklad Chicago, Illinois, vybudovali veľké podzemné jaskyne a tiež využívajú opustené skalné lomy na zadržiavanie pretečenia dažďovej kanalizácie. Po odstavení dažďa ide uskladnená voda na spracovanie do čističky odpadových vôd.

A septik systému je individuálny systém čistenia odpadových vôd pre domácnosti v typickom vidieckom prostredí. Medzi základné komponenty systému septiku (obrázok (PageIndex{2})) patrí kanalizácia z domu, septik (veľká nádoba, kde sa na dne usadzuje kal a mikroorganizmy anaeróbne rozkladajú organické pevné látky), a odtokové pole (sieť perforovaných rúr, kde vyčistená voda presakuje do pôdy a je ďalej čistená baktériami). Problémy so znečistením vody sa vyskytujú pri poruche septiku, ku ktorej zvyčajne dochádza, keď je systém založený na nesprávnom type pôdy alebo je zle udržiavaný.

Pre mnohé rozvojové krajiny je potrebná finančná pomoc na vybudovanie primeraných zariadení na čistenie odpadových vôd. Svetová zdravotnícka organizácia odhaduje odhadované úspory nákladov medzi 3 a 34 dolármi za každý 1 dolár investovaný do dodávky čistej vody a sanitácie. Úspory nákladov pochádzajú z úspor v oblasti zdravotnej starostlivosti, zvýšenia produktivity práce a škôl a predchádzania úmrtiam. Jednoduché a lacné techniky na úpravu vody doma zahŕňajú chlórovanie, filtre a solárnu dezinfekciu. Ďalšou alternatívou je použitie technológie vybudovaných mokradí (močiarov vybudovaných na čistenie kontaminovanej vody), ktorá je jednoduchšia a lacnejšia ako klasická čistička odpadových vôd.

Balená voda nie je udržateľným riešením vodnej krízy. Balená voda nie je nevyhnutne o nič bezpečnejšia ako verejný vodovod v USA, stojí v priemere asi 700-krát viac ako voda z vodovodu v USA a každý rok sa v nej spotrebuje približne 200 miliárd plastových a sklenených fliaš, ktoré majú relatívne nízku mieru recyklácie. V porovnaní s vodou z vodovodu spotrebuje oveľa viac energie, hlavne pri výrobe fliaš a preprave na veľké vzdialenosti. Ak sa vám nepáči chuť vody z vodovodu, použite namiesto balenej vody vodný filter!

ZÁKON O ČISTEJ VODE

Počas začiatku 20. storočia viedla rýchla industrializácia v USA k rozsiahlemu znečisteniu vôd v dôsledku voľného vypúšťania odpadu do povrchových vôd. Rieka Cuyahoga na severovýchode Ohia sa niekoľkokrát vznietila, vrátane slávneho požiaru v roku 1969, ktorý upútal pozornosť národa. V roku 1972 Kongres schválil jeden z najdôležitejších environmentálnych zákonov v histórii USA, Federal Water Pollution Control Act, ktorý sa častejšie nazýva tzv. Zákon o čistej vode. Účelom zákona o čistej vode a neskorších noviel je udržať a obnoviť kvalitu vody, alebo jednoduchšie povedané urobiť našu vodu plávať a loviť. Vypúšťanie znečistenia do povrchových vôd sa stalo nezákonným, pokiaľ neexistovalo formálne povolenie a v dôsledku toho sa kvalita vody v USA výrazne zlepšila. Je potrebný ďalší pokrok, pretože v súčasnosti EPA považuje viac ako 40 000 vodných útvarov v USA za narušené, najčastejšie v dôsledku patogénov, kovov, rastlinných živín a vyčerpania kyslíka. Ďalšou obavou je ochrana kvality podzemnej vody, ktorú federálny zákon zatiaľ dostatočne nerieši.


Trhy s biocídmi na úpravu vody (oxidujúce biocídy, neoxidujúce biocídy) v hodnote 4,7 miliardy USD – Globálna predpoveď do roku 2024

Odhaduje sa, že segment oxidačných biocídov bude v rokoch 2019 až 2024 svedčiť o vyššej miere rastu z hľadiska hodnoty. Rast sa pripisuje rastúcemu dopytu v aplikáciách, ako sú komunálna úprava vody, chladiace veže v baníctve, elektrárňach a chemických závodoch a bazénoch.

Očakáva sa, že rastúci dopyt po úprave komunálnej vody poháňa trh s biocídmi na úpravu vody.

Trh s aplikáciami na úpravu komunálnej vody je poháňaný najmä zvyšujúcim sa dopytom po bezpečnej pitnej vode podporovaným rastúcou populáciou a rýchlou urbanizáciou. Okrem toho je potrebná úprava vody na prekonanie problémov s nedostatkom vody. Rastúca potreba úpravy a opätovného použitia vody teda zvýšila používanie biocídov. Obce upravujú vodu tak, aby uspokojili rastúci dopyt po pitnej vode a vyhoveli regulačným požiadavkám.

Predpokladá sa, že trh s biocídmi na úpravu vody v Severnej Amerike bude počas prognózovaného obdobia svedkom výrazného rastu.

Odhaduje sa, že trh s biocídmi na úpravu vody v Severnej Amerike bude počas prognózovaného obdobia svedkom výrazného nárastu hodnoty. Je to spôsobené prítomnosťou kľúčových hráčov v regióne, akými sú okrem iného DuPont, Solenis a Albemarle. Okrem toho rastúce povedomie o nedostatku vody poháňa trh v regióne.

Medzi kľúčových hráčov profilovaných v správe patria Ecolab Inc. (USA), Solenis (USA), DuPont (USA), BWA Water Additives (UK), Innovative Water Care (USA), Kemira Oyj (Fínsko), SUEZ (Francúzsko), Nouryon (Holandsko), Veolia (Francúzsko), Albemarle Corporation (USA), ICL Group (Izrael) a LANXESS Group (Nemecko).

2 Metodika výskumu

4 Premium Insights
4.1 Atraktívne príležitosti na trhu s biocídmi na úpravu vody
4.2 Trh s biocídmi na úpravu vody podľa regiónu
4.3 Trh s biocídmi na úpravu vody v regióne APAC, podľa aplikácie a krajiny, 2018
4.4 Trh s biocídmi na úpravu vody podľa hlavných krajín
4.5 Trh s biocídmi na úpravu vody podľa aplikácie

5 Prehľad trhu
5.1 Úvod
5.2 Dynamika trhu
5.2.1 Ovládače
5.2.1.1 Prísne regulačné prostredie
5.2.1.2 Zvyšujúci sa dopyt z rôznych aplikácií
5.2.2 Obmedzenia
5.2.2.1 Zdĺhavý a nákladný registračný proces v EÚ
5.2.3 Príležitosti
5.2.3.1 Rast populácie a rýchla industrializácia v rozvíjajúcich sa ekonomikách
5.2.4 Výzvy
5.2.4.1 Kolísanie cien surovín
5.3 Porterova analýza piatich síl
5.4 Makroekonomické ukazovatele
5.4.1 Trendy HDP a prognózy veľkých ekonomík
5.5 Zásady a predpisy
5.5.1 Registrácia, hodnotenie, autorizácia a obmedzovanie chemikálií (REACH)
5.5.2 Environmental Protection Agency (EPA)
5.5.3 Federal Insecticide, Fungicide and Rodenticide Act (FIFRA)
5.5.4 Nariadenia o biocídnych výrobkoch (BPR)

6 Trh s biocídmi na úpravu vody podľa typu produktu
6.1 Úvod
6.2 Oxidujúce biocídy
6.2.1 Očakáva sa, že rastúci dopyt po upravenej komunálnej vode s rastúcou populáciou poháňa trh
6.3 Neoxidujúce biocídy
6.3.1 Rastúca produkcia ropy a zemného plynu zvyšuje dopyt po neoxidujúcich biocídoch

7 Trh biocídov na úpravu vody podľa aplikácie
7.1 Úvod
7.2 Úprava komunálnej vody
7.2.1 Rast populácie, obmedzené zdroje sladkej vody a rastúci nedostatok vody poháňajú dopyt po biocídoch na úpravu vody v aplikáciách na úpravu vody v obciach
7.3 Ropa a plyn
7.3.1 Potreba mikrobiálnej kontroly pre prevádzkovú efektívnosť je kľúčovým rozhodujúcim faktorom pre trh v tomto segmente
7.4 Elektrárne
7.4.1 Očakáva sa, že rast v odvetví výroby energie bude ďalej zvyšovať dopyt po aplikáciách v elektrárňach
7.5 Buničina a papier
7.5.1 Použitie veľkého objemu procesnej vody pre rôzne procesy zvyšuje dopyt po biocídoch na úpravu vody pri aplikáciách na výrobu celulózy a papiera
7.6 Bazény
7.6.1 Chlór patrí medzi rôzne biocídy na úpravu vody používané v bazénoch na dezinfekciu
7.7 Ťažba
7.7.1 Použitie biocídov na úpravu vody je rozsiahle v aplikáciách náročných na vodu
7.8 Iné

8 Trh s biocídmi na úpravu vody, podľa regiónu

9 Konkurenčná krajina
9.1 Prehľad
9.2 Mapovanie konkurenčného vodcovstva
9.2.1 Vizionárski lídri
9.2.2 Inovátori
9.2.3 Dynamické diferenciály
9.2.4 Vznikajúce spoločnosti
9.3 Sila produktového portfólia
9.4 Dokonalosť obchodnej stratégie
9.5 Analýza podielu na trhu
9.6 Konkurenčná situácia a trendy
9.6.1 Rozšírenie
9.6.2 Uvedenie nového produktu na trh
9.6.3 Zlúčenie a akvizícia
9.6.4 Zmluva a dohoda
9.6.5 Spoločný podnik

10 Profily spoločností
10.1 Dupont
10.2 Spoločnosť Ecolab Inc.
10.3 Suez
10.4 Inovatívna starostlivosť o vodu
10.5 Solenis
10.6 BWA prísady do vody
10.7 Kemira OYJ
10.8 Veolia
10.9 Nouryon
10.10 Albemarle Corporation
10.11 Skupina Lanxess
10.12 Skupina ICL
10.13 Ďalší hráči na trhu
10.13.1 Accepta Water Treatment
10.13.2 Buckman
10.13.3 B &V Chemikálie
10.13.4 Industrial Specialty Chemicals, Inc.
10.13.5 Kimberlite Chemicals ( India ) Pvt. Ltd.
10.13.6 Kurita Water Industries Ltd.
10.13.7 Melzer Chemicals Pvt. Ltd.
10.13.8 Momar, Inc.
10.13.9 Ozone Tech Systems OTS AB
10.13.10 Scotmas Limited
10.13.11 Shandong Taihe Water Treatment Technologies Co. Ltd.
10.13.12 Solvay
10.13.13 Thor Corporation
10.13.14 Uniphos Chemicals
10.13.15 U.S. Steriles

Viac informácií o tejto správe nájdete na https://www.researchandmarkets.com/r/wv4ql4

Research and Markets tiež ponúka služby Custom Research poskytujúce cielený, komplexný a prispôsobený výskum.

Výskum a trhy
Laura Wood, senior manažér
[chránený e-mail]


Používaním tejto stránky súhlasíte s ukladaním súborov cookie do vášho počítača. Uč sa viac

Informačné cookies

Súbory cookie sú krátke správy, ktoré sa odosielajú a ukladajú na pevný disk počítača používateľa prostredníctvom vášho prehliadača, keď sa pripojí k webu. Súbory cookie sa môžu používať na zhromažďovanie a ukladanie používateľských údajov počas pripojenia na poskytovanie požadovaných služieb a niekedy majú tendenciu ich neuchovávať. Súbory cookie môžu byť oni sami alebo iní.

Existuje niekoľko typov súborov cookie:

  • Technické cookies ktoré uľahčujú užívateľskú navigáciu a používanie rôznych možností alebo služieb ponúkaných webom ako identifikáciu relácie, umožňujú prístup do určitých oblastí, uľahčujú objednávky, nákupy, vypĺňanie formulárov, registráciu, bezpečnosť, uľahčujúce funkcie (videá, sociálne siete atď.). .).
  • Súbory cookie prispôsobenia ktoré používateľom umožňujú prístup k službám podľa ich preferencií (jazyk, prehliadač, konfigurácia atď.).
  • Analytické cookies ktoré umožňujú anonymnú analýzu správania používateľov webu a umožňujú merať aktivitu používateľov a vytvárať navigačné profily za účelom zlepšovania webových stránok.

Takže keď vstúpite na našu webovú stránku, v súlade s článkom 22 zákona 34/2002 o službách informačnej spoločnosti, pri spracovaní analytických súborov cookie sme vás požiadali o súhlas s ich používaním. Toto všetko slúži na zlepšenie našich služieb. Google Analytics používame na zhromažďovanie anonymných štatistických informácií, ako je napríklad počet návštevníkov našej stránky. Súbory cookie pridané službou Google Analytics sa riadia pravidlami ochrany osobných údajov služby Google Analytics. Ak chcete, môžete zakázať súbory cookie zo služby Google Analytics.

Upozorňujeme však, že súbory cookie môžete povoliť alebo zakázať podľa pokynov vo svojom prehliadači.


Sedem dôvodov, prečo je alkalická voda v podstate plytvanie peniazmi

Ak existuje jedna prakticky voľná látka, ktorú naďalej majstrovsky speňažujeme, je to voda. To nie je novinka a ani to nie je novinka. Priemysel balenej vody rastie takmer každý rok od roku 1977 a v posledných rokoch dosiahol ročný príjem 20 miliárd USD. To predstavuje približne 14 miliárd galónov vody ročne. A hoci sa zdá, že existujú desiatky (hoci ešte nie miliardy) druhov balených vôd, vrátane tých z „prírodných“ prameňov (väčšina z nich nie je ani „prírodných“ ani „prameňov“), tie s vitamínmi, tie s minerálmi, tie s príchuťami a s extra kyslíkom, hráčom posledných rokov sa zdá byť voda, ktorá je zásaditá.

Alkalický je termín založený na pH látky ("H" odkazuje na koncentráciu vodíkových iónov) alebo na úrovni kyslosti, neutrality alebo zásaditosti. Existujú kyseliny, ktoré vás môžu zabiť (napríklad kyselina sírová) a zásady, ktoré vás môžu zabiť (napríklad čistič odpadových vôd alebo bielidlo). Väčšina kyselín a zásad je bezpečná, ležia bližšie k stredu stupnice alebo 7,0. pH 7,0 sa považuje za neutrálne, ani za kyslé, ani za zásadité. Kyslé látky majú pH nižšie ako 7,0, ako napríklad citróny, žalúdočná kyselina alebo paradajky. Alkalické (známe aj ako zásadité) látky majú pH vyššie ako 7,0 až do pH 14. Príkladmi sú morská voda, magnéziové mlieko, čpavok a bielidlo. pH krvi je približne 7,4. Voda má dokonalých 7,0, obsahuje jeden kyslý vodíkový ión (H+) a jeden zásaditý hydroxidový ión (OH-), pričom sa navzájom vyrovnávajú, aby bola voda neutrálna. Aké nudné.

Väčšina alkalických vôd leží v rozsahu pH 8 alebo 9, kvôli pridaniu minerálov, ako je vápnik, horčík a draslík – určite v bezpečnom rozsahu, pre väčšinu všetkého okrem vašej peňaženky. A v niektorých prípadoch aj vaše obličky. Vráťme sa však k sladkému 7.0, neutralite vody a 7 dôvodom, prečo je zásaditá voda základným plytvaním peňazí.


Baktérie a E. coli vo vode

Voda, rovnako ako všetko ostatné na Zemi, vrátane vás, je plná baktérií. Niektoré baktérie sú prospešné a niektoré nie. Escherichia coli (E. coli) baktérie nachádzajúce sa v tráviacom trakte zvierat sa môžu dostať do životného prostredia a pri kontakte s ľuďmi môžu spôsobiť zdravotné problémy a choroby. Podrobnosti nájdete tu.

Baktérie a E. Coli vo vode

Escherichia coli alebo E. coli je typ fekálnych koliformných baktérií, ktorý sa bežne vyskytuje v črevách zvierat a ľudí. E. coli vo vode je silným indikátorom kontaminácie splaškov alebo živočíšneho odpadu. Odpadové vody a živočíšny odpad môžu obsahovať mnoho druhov organizmov spôsobujúcich choroby. Konzumácia môže viesť k závažným ochoreniam u detí mladších ako päť rokov, u detí s oslabeným imunitným systémom a u starších ľudí.

Baktérie sú bežné jednobunkové organizmy a sú prirodzenou súčasťou jazerá, rieky a potoky. Väčšina z týchto baktérií je pre ľudí neškodná, avšak niektoré baktérie, z ktorých niektoré bežne obývajú črevný trakt teplokrvných živočíchov, môžu u ľudí spôsobiť choroby a choroby. Vysoký počet týchto neškodných baktérií často naznačuje vysoký počet škodlivých baktérií, ako aj iných organizmov spôsobujúcich choroby, ako sú vírusy a prvoky.

Jednou z metód stanovenia počtu baktérií je spočítať počet kolónií baktérií, ktoré rastú na pripravenom médiu.

Escherichia coli (skrátene E. coli) sú baktérie nachádzajúce sa v prostredí, potravinách a črevách ľudí a zvierat. E. coli je veľká a rôznorodá skupina baktérií. Hoci väčšina kmeňov E. coli sú neškodné, z iných môžete ochorieť. Niektoré druhy E. coli môžu spôsobiť hnačku, zatiaľ čo iné spôsobujú infekcie močových ciest, respiračné ochorenia a zápaly pľúc a iné ochorenia.

Totálne koliformné

Celkové koliformné baktérie sú gramnegatívne, aeróbne alebo fakultatívne anaeróbne tyčinky netvoriace spóry. Pôvodne sa verilo, že tieto baktérie naznačujú prítomnosť fekálnej kontaminácie, avšak zistilo sa, že celkové koliformné baktérie sú v prírode široko rozšírené a nie vždy sú spojené s gastrointestinálnym traktom teplokrvných živočíchov. Počet celkových koliformných baktérií v prostredí je stále široko používaný ako indikátor pre pitnú vodu v USA.

Fekálne koliformné

Fekálne koliformné baktérie sú podskupinou koliformných baktérií, ktoré boli použité na stanovenie prvých kritérií kvality mikrobiálnej vody. Schopnosť rásť pri zvýšenej teplote (44,5 stupňov Celzia) oddeľuje túto baktériu od celkových koliformných baktérií a robí z nej presnejší indikátor fekálnej kontaminácie teplokrvnými živočíchmi. Fekálne koliformné baktérie sa detegujú spočítaním tmavomodrých až modrosivých kolónií, ktoré rastú na 0,65 mikrónových filtroch umiestnených na mFC agare inkubovanom v sušiarni pri 44,5 °C počas 22-24 hodín. Prítomnosť fekálnych koliformných baktérií vo vode naznačuje, že došlo k fekálnej kontaminácii vody teplokrvným živočíchom, avšak nedávne štúdie nenašli žiadny štatistický vzťah medzi koncentráciami fekálnych koliformných baktérií a chorobou spojenou s plavcami.

Escherichia coli (E. coli) je tyčinkovitá baktéria bežne sa vyskytujúca v gastrointestinálnom trakte a výkaloch teplokrvných živočíchov. Je členom fekálnej koliformnej skupiny baktérií a vyznačuje sa neschopnosťou rozkladať ureázu. E. coli počty v sladkej vode sa určia spočítaním počtu žltých a žltohnedých kolónií rastúcich na 0,45 mikrónovom filtri umiestnenom na m-TEC médiu a inkubovaných pri 35,0 °C počas 22-24 hodín. Pridanie močovinového substrátu potvrdzuje, že kolónie sú E. coli. Táto baktéria je preferovaným indikátorom pre sladkovodnú rekreáciu a jej prítomnosť poskytuje priamy dôkaz fekálnej kontaminácie teplokrvnými živočíchmi. Hoci zvyčajne neškodné, E. coli môže spôsobiť ochorenia, ako je meningitída, septikémia, močové cesty a črevné infekcie. Nedávno objavený kmeň E. coli (E. coli 0157:H7) môže spôsobiť vážne ochorenie a môže byť smrteľné u malých detí a starších ľudí.

Vzťah medzi počtom baktérií a chorobou

Konzumácia alebo kontakt s vodou kontaminovanou výkalmi teplokrvných živočíchov môže spôsobiť rôzne ochorenia. Menší gastrointestinálny diskomfort je pravdepodobne najčastejším príznakom, avšak patogény, ktoré môžu u niektorých ľudí spôsobiť len malé ochorenia, môžu u iných spôsobiť vážne stavy alebo smrť, najmä u veľmi mladých, starých alebo ľudí s oslabeným imunologickým systémom.


7.2 Problémy so zásobovaním vodou a ich riešenia

Keď sa podzemná voda čerpá z vodných studní, zvyčajne dochádza k lokalizovanému poklesu hladiny podzemnej vody okolo studne, ktorý sa nazýva kužeľ depresie. Pri väčšom počte studní, ktoré dlhodobo odčerpávajú vodu, môže regionálna hladina podzemnej vody výrazne klesnúť. Toto sa volá ťažba podzemných vôd, čo si môže vynútiť vŕtanie hlbších, drahších vrtov, ktoré bežne narážajú na slanejšiu podzemnú vodu. Rieky, jazerá a umelé jazerá (nádrže) môžu byť tiež vyčerpané v dôsledku nadmerného využívania. Niektoré veľké rieky, ako napríklad Colorado v USA a Yellow v Číne, v niektorých rokoch vyschnú. Prípadová história Aralského jazera, o ktorej sa hovorí ďalej v tejto kapitole, zahŕňa vyčerpanie jazera. Napokon, ľadovce sa vyčerpávajú v dôsledku zrýchleného topenia spojeného s globálnym otepľovaním v minulom storočí.

Ďalším problémom s vodnými zdrojmi spojenými s ťažbou podzemnej vody je prenikanie slanej vody, kde prečerpávanie sladkovodných vodonosných vrstiev v blízkosti pobrežia oceánov spôsobuje, že slaná voda vstupuje do oblastí sladkej vody. Pokles hladiny podzemnej vody okolo a kužeľ depresie v neobmedzenej zvodnenej vrstve môže zmeniť smer regionálneho prúdenia podzemnej vody, čo by mohlo poslať okolité znečistenie smerom k čerpacej studni namiesto toho, aby od nej. Nakoniec, problémy pokles (postupné klesanie povrchu zeme na veľkej ploche) a závrty (rýchle klesanie zemského povrchu na malej ploche) sa môže vyvinúť v dôsledku poklesu hladiny podzemnej vody.

Kríza zásobovania vodou

The vodná kríza sa vzťahuje na globálnu situáciu, keď ľudia v mnohých oblastiach nemajú prístup k dostatočnému množstvu vody, čistej vode alebo k obom. Táto časť popisuje globálnu situáciu týkajúcu sa nedostatku vody, tzv vodný stres. Vo všeobecnosti je vodný stres najväčší v oblastiach s veľmi nízkymi zrážkami (veľké púšte), veľkou hustotou obyvateľstva (napr. India) alebo oboje. Budúce globálne otepľovanie by mohlo zhoršiť vodnú krízu presunom zrážok z vlhkých oblastí a roztopením horských ľadovcov, ktoré dobíjajú rieky po prúde. Topenie ľadovcov tiež prispeje k zvýšeniu hladiny mora, čo zhorší prenikanie slanej vody do vodonosných vrstiev pri pobreží oceánov.

Podľa správy Rozvojového programu OSN z roku 2006 žilo 700 miliónov ľudí (11 % svetovej populácie) s nedostatkom vody. Väčšina z nich žije na Blízkom východe a v severnej Afrike. Do roku 2025 správa predpokladá, že viac ako 3 miliardy ľudí (asi 40 % svetovej populácie) bude žiť v oblastiach s nedostatkom vody, pričom veľký nárast bude pochádzať najmä z Číny a Indie. Vodná kríza ovplyvní aj produkciu potravín a našu schopnosť uživiť stále rastúcu populáciu. V budúcnosti môžeme očakávať globálne napätie a dokonca konflikt spojený s nedostatkom vody a znečistením. Medzi historické a budúce oblasti vodného konfliktu patrí Blízky východ (konflikt na rieke Eufrat a Tigris medzi Tureckom, Sýriou a Irakom konflikt na rieke Jordán medzi Izraelom, Libanonom, Jordánskom a palestínskymi územiami), Afrika (konflikt na rieke Níl medzi Egyptom, Etiópiou, a Sudán), Stredná Ázia (konflikt pri Aralskom mori medzi Kazachstanom, Uzbekistanom, Turkménskom, Tadžikistanom a Kirgizskom) a južná Ázia (konflikt na rieke Ganga medzi Indiou a Pakistanom).

Trvalo udržateľné riešenia krízy v zásobovaní vodou?

Súčasná a budúca vodná kríza opísaná vyššie si vyžaduje viacero prístupov k rozšíreniu našich zásob sladkej vody a posunu smerom k udržateľnosti. Niektoré z dlhodobých tradičných prístupov zahŕňajú priehrady a akvadukty.

Nádrže ktoré sa tvoria za priehradami v riekach, môžu počas vlhkého obdobia zhromažďovať vodu a uchovávať ju na použitie počas obdobia sucha. Môžu byť tiež použité pre mestské zásobovanie vodou. Ďalšími výhodami priehrad a nádrží sú vodná elektrina, protipovodňová ochrana a rekreácia. Niektoré z nedostatkov sú strata vody odparovaním v suchom podnebí, erózia riečneho kanála po prúde a vplyv na ekosystém vrátane zmeny biotopu z rieky na jazero a zasahovanie do migrácie a neresenia rýb.

Akvadukty dokáže presunúť vodu z miesta, kde je jej dostatok, tam, kde je potrebná. Akvadukty môžu byť kontroverzné a politicky náročné, najmä ak sú vzdialenosti prenosu vody veľké. Jednou nevýhodou je, že odklon vody môže spôsobiť sucho v oblasti, odkiaľ sa voda čerpá. Napríklad jazero Owens a jazero Mono v strednej Kalifornii začali miznúť po tom, čo bol ich tok rieky odklonený do akvaduktu v Los Angeles. Jazero Owens zostáva takmer úplne suché, no jazero Mono sa vďaka zákonnému zásahu spamätalo výraznejšie.

Jedna metóda, ktorá môže skutočne zvýšiť množstvo sladkej vody na Zemi, je odsoľovanie, ktorá zahŕňa odstránenie rozpustenej soli z morskej vody alebo slanej podzemnej vody. Existuje niekoľko spôsobov odsoľovania morskej vody vrátane varenia, filtrácie a elektrodialýzy. Všetky tieto postupy sú stredne až veľmi drahé a vyžadujú značný energetický vstup, vďaka čomu je vyrobená voda oveľa drahšia ako sladká voda z konvenčných zdrojov. Okrem toho tento proces vytvára vysoko slanú odpadovú vodu, ktorá sa musí likvidovať a má významný vplyv na životné prostredie. Odsoľovanie je najbežnejšie na Blízkom východe, kde je dostatok energie z ropy, ale nedostatok vody.

Zachovanie znamená používať menej vody a využívať ju efektívnejšie. V okolí domu môže ochrana zahŕňať technické prvky, ako sú vysokoúčinné práčky a sprchy a toalety s nízkym prietokom, ako aj rozhodnutia o správaní, ako je pestovanie pôvodnej vegetácie, ktorá si v púštnom podnebí vyžaduje malé zavlažovanie, vypínanie vody pri čistíte si zuby a opravujete netesné kohútiky.

Zbieranie dažďovej vody zahŕňa zachytávanie a skladovanie dažďovej vody na opätovné použitie predtým, ako sa dostane na zem. Ďalšou dôležitou technikou je efektívne zavlažovanie, čo je mimoriadne dôležité, pretože zavlažovanie predstavuje oveľa väčší dopyt po vode ako verejné zásobovanie vodou. Stratégie ochrany vody v poľnohospodárstve zahŕňajú pestovanie plodín v oblastiach, kde ich môžu podporovať prirodzené zrážky, efektívnejšie zavlažovacie systémy, ako sú kvapkacie systémy, ktoré minimalizujú straty spôsobené vyparovaním, poľnohospodárstvo bez obrábania pôdy, ktoré znižuje straty odparovaním pokrytím pôdy a opätovné využitie vyčistenej odpadovej vody. z čističiek odpadových vôd. Recyklovaná odpadová voda bola použitá aj na doplnenie vodonosných vrstiev.


PŠENICA | Štruktúra zrna pšenice a výrobkov na báze pšenice

Varené produkty

Jednou z hlavných zmien, ktoré môžu nastať počas varenia pečených výrobkov, je želatinizácia škrobových granúl a rozsah, v akom k tomu došlo, sa dá ľahko sledovať pomocou mikroskopie s polarizovaným svetlom. Želatinizácia škrobu môže tiež viesť k vytvoreniu významnejších artefaktov pri príprave vzorky, ako sa vyskytujú pri príprave vzoriek obsahujúcich neželatinizovaný škrob pomocou podobných techník. V niektorých produktoch želatínované škrobové granule absorbujú veľké množstvo vody a zmrazenie alebo dehydratácia môže spôsobiť vznik artefaktov. Tieto sa však dajú minimalizovať a pri interpretácii údajov sa primerane zohľadnia. V expandovaných extrudovaných produktoch majú želatínované škrobové granule vysokú kapacitu absorbovať vodu, čo vedie k vysokému stupňu napučiavania, ak sa počas spracovania na LM použijú vodné činidlá.

Aby došlo k želatinizácii, musí existovať vhodná kombinácia tepla a vlhkosti a v mnohých pečených výrobkoch môže byť táto nepostačujúca. V chlebe len úzka zóna škrobových granúl v kôrke stále vykazuje určitý dvojlom. Avšak v sušienkach a pečive, ktoré obsahujú vysoký obsah tuku, je väčšina škrobových granúl často stále dvojlomná (t. j. nie želatínovaná). V niektorých varených cereálnych potravinách je kontinuálnou fázou, ktorá je zodpovedná za integritu vzorky, želatínovaný škrob (napr. produkty vyrobené z cesta alebo z vysokotlakových hrncov-extrudérov), zatiaľ čo v iných (napr. všetky chleby, rezance a cestoviny) je lepok. Charakter kontinuálnej fázy ovplyvňuje výber surovín a organoleptické vlastnosti konečného produktu.

Vo všeobecnosti múka z mäkkej pšenice dáva štruktúru cesta, ktorá je vhodnejšia pre varené produkty. Nedávne výskumy ukázali, že je možné identifikovať dva molekulárne proteíny nazývané puroindolíny – pin A a pin B – ktoré dokonale korelujú s textúrou pšenice. Tento objav by mal pomôcť šľachtiteľom pšenice v budúcnosti vyvinúť supermäkkú odrodu na výrobu nových druhov koláčov a koláčikov.


  1. Teplota a fyzikálny stav
  2. Absorpcia a disipácia tepla
  3. Topenie a odparovanie vody
  4. Voda ako rozpúšťadlo
  5. Súdržnosť a priľnavosť
  6. Povaha bunkovej vody
  7. Faktory ovplyvňujúce chemický potenciál vody
  8. Voda v pôde
  9. Vstup vody do buniek
  10. Vstup vody do koreňov

Molekuly vody: Vlastnosť č. 1. Teplota a fyzikálny stav:

Voda zostáva v rozsahu teplôt v kvapalnom stave. Teploty topenia a varu vody sú vyššie, ako sa očakávalo v porovnaní s inými molekulami podobnej veľkosti, napr. NH3, CH4. Tabuľka 7-1 podrobne uvádza niektoré fyzikálne vlastnosti vody a tieto sú porovnané s inými molekulami podobnej veľkosti molekúl. Hodnoty sú uvedené v jednotkách joulov g -1 .

Amoniak, metán a etán vyžadujú na zmenu ich skupenstva menej energie. Metanol a etanol s dodatočným kyslíkom zvyšujú svoje body varu, ktoré sa približujú k bodu varu H2O.

Molekuly vody: Číslo vlastnosti 2. Absorpcia a disipácia tepla:

Tepelná kapacita látky alebo množstvo energie, ktoré môže byť absorbované pri danom zvýšení teploty, sa nazýva špecifické teplo. Tabuľka porovnáva špecifické teplo vody s inými látkami. Kvapalná voda má vysoko organizovanú štruktúru, a preto má vysokú tepelnú vodivosť, t.j. odvádza teplo preč z miesta aplikácie.

Voda má vysokú mernú tepelnú a tepelnú vodivosť, a preto môže absorbovať a rozptýliť veľké množstvo tepelnej energie bez zvýšenia teploty. Táto vlastnosť umožňuje rastline udržiavať stabilnú teplotu.

Na bunkovej úrovni môžu prebiehať biochemické reakcie vedúce k prehriatiu. Dobré množstvo tepla sa môže vymieňať medzi bunkami a ich prostredím bez toho, aby došlo k extrémnym zmenám teploty na úrovni buniek.

Molekuly vody: Číslo vlastnosti 3. Topenie a odparovanie vody:

Zmeny skupenstva akejkoľvek látky, napr. tuhej látky na kvapalinu alebo kvapaliny na plyn, vyžadujú energiu. Takéto zmeny by však nemali meniť teplotu. Energia potrebná na premenu tuhej látky na kvapalné skupenstvo sa nazýva teplo topenia.

Údaje uvedené v tabuľke 7-1 ukazujú, že hodnota tepla topenia vody je najvyššia, hneď po amoniaku. Vysoká hodnota sa pripisuje vysokému stavu energie potrebnej na udržanie silných medzimolekulových síl v dôsledku vodíkovej väzby.

Ďalším dôležitým atribútom je hustota ľadu, ktorá je pri 0°C menšia ako hustota tekutej vody. V porovnaní s ľadom sú molekuly vody v kvapaline zbalené tesnejšie. V dôsledku toho ľad pláva na hladine jazier. Vodíková väzba zvyšuje energiu potrebnú na odparovanie vody. Energia potrebná na premenu jedného mólu vody na jeden mól vodnej pary je teplo vyparovania. (44 kJ mol-1 pri 25 °C).

Odparovanie z vlhkého povrchu ochladzuje povrch, pretože energetické molekuly opúšťajú povrch a zanechávajú za sebou molekuly s nižšou energiou. V dôsledku toho rastliny strácajú obrovské množstvo tepla po odparení z povrchu buniek listov. V suchozemských rastlinách, ktoré sú vystavené intenzívnemu slnečnému žiareniu, výpar reguluje teplotu listov.

Molekuly vody: Číslo vlastnosti 4. Voda ako rozpúšťadlo:

Vysoko polárna vlastnosť molekuly vody z nej robí vynikajúce rozpúšťadlo. Dokáže neutralizovať elektrické príťažlivosti medzi nabitými molekulami rozpustenej látky tým, že molekuly obklopí hydratačným obalom.

Polarita molekúl sa odhaduje pomocou dielektrickej konštanty a voda má najvyššiu dielektrickú konštantu. Tabuľka 7-2 porovnáva dielektrickú konštantu niektorých bežných rozpúšťadiel pri 25 °C.

Molekuly vody: Číslo vlastnosti 5. Súdržnosť a priľnavosť:

Molekuly vody medzi sebou vykazujú silnú vzájomnú príťažlivosť v dôsledku vodíkových väzieb. Toto je známe ako súdržnosť. Due to cohesion, water has high surface tension. Consequently water molecules at the surface are being pulled into the bulk water. Water drops tend to be spherical due to high surface tension.

Cohesion also contributes to the tensile strength of water, and water columns are capable of withstanding high tension viz. 30 megapascal (MPa). Cohesion of water molecules attracts it towards solid surfaces and is known as adhesion.

The latter process causes capillary of water in vessels (Fig. 7-3). The continuity of water columns in assets of plants is due to cohesion, adhesion and tensile strength. These aspects shall be discussed subsequently.

Water Molecules: Property # 6. Nature of Cellular Water:

The nature of water in biological systems is attracting lot of attention and several techniques are currently being employed. In general, most of the water appears to be ‘free’ and can be identified in vacuoles. This vacuolar water can be compared with a dilute salt solution. It is subjected to hydrostatic pressures of many bars.

Some amount of water is also held tightly by many plant cell constituents. This is referred to as adsorbed water and most of it is present near the cell membranes. Water molecules are also regarded as integral components of cell membranes and surfaces of cellulose microfibrils and polysaccharide colloids appear to be coated with a layer of water molecules.

Water Molecules: Property # 7. Factors Affecting the Chemical Potential of Water:

Water is spontaneously transferred from a region of higher chemical potential of water to a region of lower chemical potential of water provided no barrier separates the two regions. Several factors affect the energy content of water.

Some of these factors are temperature, presence of solutes and imbibants in the system existence of tension in the system. Elsewhere we have discussed that conventionally it is preferred to use the term water potential in place of chemical potential of water. The water potential values are recorded in bars.

Water Molecules: Property # 8. Water in the Soil:

Water in the soil is retained in many ways and is open to various types of stresses. Hydrostatic pressure or absorptive forces hold the water in the soil. Water which moves downward under the force of gravity is called gravitational water. This water is not of much use to a plant.

However, bulk quantity of the water in the soil remains as capillary water after that gravitational water is drained away. This is the main source of water available to the plants. It is held as thin films on the surface of the soil particles and also in small capillaries between the soil particles.

This water can freely move in all directions, especially towards the direction of greatest capillary tension. Hygroscopic water is held hygroscopically as thin film surrounding colloidal particles of soil or organic matter. This water is also not available to the plants.

The residual water which lacks vapour pressure is called combined water or water of chemical constitution. This water is held through chemical forces and can be driven off by heating only. Several factors like evaporation, gravity or root absorption tend to decrease the level of water in the soil.

Water in the soil diffuses through water potential. Its components are the same as those of a cell. Furthermore, the matric and the osmotic potential interact strongly in the soil. The tendency of the soil to absorb water is called water tension.

There is considerable variation in the water potential of the soils. A field capacity (FC) of the soil is when the soil is wetted and then allowed to drain till capillarity movement stops. Clay soils, in general, hold more of water at field capacity than sandy soils. Clay soils dry out slowly but its water potential is low. Water moves very fast in sandy soils whereas it moves slowly in the clay soils.

Plants fail to absorb enough water and replace the one lost through transpiration. When there is fall in the water potential sufficiently, then the leaves begin to recover and are said to be in a state of incipient wilt. If water in the soil continues to be low then the leaves wilt to a point of no recovery even though it is enclosed by water vapours.

At this point the water content of the soil is referred to as the permanent wilting percentage. (PWP). It may be added that field capacity is purely a physical value whereas PWP is basically a physiological value.

In brief, the readily available soil water represents the amount of water retained in a soil between FC and PWP. The range of soil water between FC and the PWP constitutes an important attribute of soil and also deer-mines the agricultural value of the soils.

Total soil moisture stress (TSMS) is called upon to indicate the mean potential of water in the soil resulting from all the factors which affect it. These include gravitation, matric, hydrostatic, and osmotic forces.

Water Molecules: Property # 9. Entry of Water into Cells:

It is generally accepted that water enters the cells osmotically i.e., it moves down a potential gradient. However, from time to time ‘active’ water uptake concept has also been advanced. In some instances expenditure of respiratory energy has been shown to be involved in water uptake.

From the soil, water diffuses directly into the free space of roots. Free space is that part of the root or tissue to which the solution in question (e.g. the solution bathing the tissue) has direct and unhindered access.

It is extremely difficult to measure this space but can be expressed as follow:

It is difficult to obtain this value with accuracy but in general the apparent free space of roots is in the range of 6-10% of the total tissue.

It may be mentioned that the water-filled intercellular spaces and cell walls in root tissue, except vacuoles, are nearly 7-10% of the tissue volume.

In summary, the apparent free space value of roots is basically the cell walls and intercellular spaces.

It may be added that the apparent free space does not include vacuoles which are separated from the surrounding fluid through the cytoplasm and the cellular system of plasmalemma and tonoplast.

Water Molecules: Property # 10. Entry of Water into Roots:

Terrestrial plants obtain their major water supply from the soil. Most part of water is absorbed by the younger parts of the root system and especially the region bearing root hairs. The root hairs arise as cylindrical outgrowths from the outer walls of the cells of piliferous layer in the maturation region of a young root. They penetrate between the particles of the soil.

A root hair consists of a cell w all lined internally by a thin film of cytoplasm surrounding a central vacuole (Fig. 7-4).

The nucleus of the cell passes in the cytoplasm of the root hair. A gummy softening of the wall near the distal end of the root hair leads to a most intimate connection with the soil particles facilitating absorption of water present as films around them.

They increase the absorptive surface of the root. The root hair arise in an acropetal order and function for a short while. Each root hair cell forms an osmotic system. The cell sap has an osmotic pressure of about 2-5 atmospheres or more. The cytoplasmic membrane acts as a semipermeable membrane.

The soil water has small quantities of salts such as, nitrates, carbonates, phosphates and sulphates of sodium, potassium and calcium, etc. dissolved in it and their total concentration is usually less than 0.2 per cent.

The water enters the vacuole of the root hair by osmosis. The root hair, while absorbing water has to face a certain resistance from the soil due to the physical forces of the soil capillarity, adsorption and also the existing osmotic gradient or the soil water system.

However, the absorptive forces of root hair are adequate to overcome these resistances. Plants chiefly utilize the capillary water. They cannot absorb the water adsorbed on the colloidal particles of soil, because the adsorbed water is held tenaciously and the absorptive forces of the root hairs are not sufficient to overcome these forces of adsorption.


Membrane Contactors and Integrated Membrane Operations

4.08.7.4.1 Membrane filtration for treating produced water

MF (membrane pore size between 0.1 and 5 μm) or UF (membrane pore size less than 0.1 μm) or a combination of MF/UF polymeric or ceramic membranes are suitable for removing oil from oilfield-produced water. UF is one of the most effective methods for oily wastewater treatment, since, in comparison with conventional separation methods, UF offers high oil-removal efficiency, no necessity for chemical additives, low energy costs, and small space requirements [108] . MF and UF treatment have been compared in a pilot trial to treat the North Sea oilfield-produced water [109] : UF, but not MF, could meet effluent standards for total hydrocarbons, SS, and dissolved constituents. By UF membrane treatment (molecular weight cut-off (MWCO) between 100 000 and 200 000 Da), total hydrocarbon concentration was reduced to 2 mg l −1 (96% removal) benzene, toluene, and xylene were reduced by 54% and some metals such as Cu and Zn were removed by 95%. The NATCO group pilot-tested a hydrophilic UF membrane (pore size of 0.01 μm), in cross-flow mode, to treat oilfield-produced water [110] . A hydrocyclone was used as pretreatment, removing solids and oil content by 73% and 54%, respectively. Oil and gas concentration after UF were reduced to less than 2 mg l −1 . This test showed that the preferred feed-water specification for ideal performance of UF was oil and solids less than 50 and 15 ppm, respectively.

In order to address membrane fouling, novel UF membranes incorporating the amphiphilic comb copolymer additive polyacrylonitrile-štep-poly(ethylene oxide) (PAN-g-PEO) were developed and exhibit complete resistance to irreversible fouling by different organics [111] . These membranes were applied to the UF treatment of three industrial samples of oilfield-produced water and refinery wastewater [112] . The novel membranes achieved removals of dispersed and free oils of over 96% based on COD for produced water samples, comparable to a PAN commercial UF membrane. For refinery wastewater treatment, the COD removal values were substantially lower (41–44%), due to higher contents of dissolved organics. Comb copolymer-modified membranes showed significantly better fouling resistance than commercial membranes and recovered their initial fluxes after physical methods alone (backwash), thus extending membrane lifetime and improving the process economics for the treatment of oil-contaminated waters.

Addition of nano-sized alumina particles to polyvinylidene fluoride (PVDF) membranes was effective in reducing fouling, as shown in tubular UF module (cross-flow mode) treating produced water from Daqing oilfield (China) [113] . COD and TOC removal efficiencies of the system were 90% and 98%, respectively oil and SS were below 1 mg l −1 .


Pozri si video: Železitá voda v domácnosti. Profivoda (Február 2023).