Дефторирование – это снижение уровня фтора в питьевой воде. Во всем мире фторид является одним из наиболее распространенных анионов, присутствующих в подземных водах . Фтор в большей степени присутствует в подземных водах, чем в поверхностных, главным образом из-за выщелачивания минералов. Подземные воды составляют 98 процентов питьевой воды на Земле. [1] Избыток фтора в питьевой воде вызывает флюороз зубов и флюороз скелета . Всемирная организация здравоохранения рекомендовала нормативное значение 1,5 мг/л как концентрацию, выше которой вероятен флюороз зубов. [2] Флюороз является эндемичным заболеванием более чем в 20 развитых и развивающихся странах. [3]
До недавнего времени флюороз не считался проблемой. До 20 века было предпринято несколько попыток дефторирования воды. [4] В 1930-х годах несколько стран начали исследовать негативное воздействие фторида и способы его устранения. Фильтр из алюминия и песка , удаляющий фтор из воды, был изобретен доктором С. П. Крамером в 1933 г.; в 1945 г. М. Кеннет получил французский патент на метод дефторирования воды; а в 1952 году в Бартлетте, штат Техас , США, была введена в эксплуатацию действующая установка по дефторированию активированного глинозема . [5]
Хотя были изучены различные методы дефторирования, каждый из них имеет свои ограничения. Существующие методы зачастую слишком дороги (поскольку географические районы, подверженные флюорозу, относятся к числу беднейших регионов на планете), неэффективны или даже опасны (некоторые процессы очистки добавляют в воду другие загрязнители). Основные методы, которые исследовались и продолжают исследоваться с разной степенью успеха, включают: адсорбцию, осаждение, ионный обмен и мембранные процессы. [6]
Адсорбция может быть достигнута с помощью местных адсорбирующих материалов с высокой эффективностью и экономичностью. Экономически эффективные и доступные на местном уровне продукты из трав и местных продуктов предлагают многообещающие варианты. Процесс зависит от pH и присутствия сульфата , фосфата и бикарбоната , что приводит к ионной конкуренции. Утилизация фторсодержащих осадков проблематична.
Осаждение является наиболее устоявшимся и наиболее широко используемым методом, особенно на уровне общин. Однако он имеет лишь умеренную эффективность, и требуется высокая химическая доза. Чрезмерное использование солей алюминия приводит к образованию отложений и неблагоприятным последствиям для здоровья из-за растворимости алюминия.
Так называемый метод Нальгонда для восстановления фторида включает перемешивание квасцов и извести , после чего часть фторида выпадает в осадок вместе с гидроксидом алюминия, и воду можно декантировать и фильтровать. [7]
Ионообмен удаляет фтор до 90-95% и сохраняет вкус и цвет воды. Сульфаты , фосфаты и бикарбонаты также приводят к ионной конкуренции в этом методе. Относительно высокая стоимость является недостатком, а очищенная вода иногда имеет низкий уровень pH и высокий уровень хлоридов .
Мембранные процессы являются эффективным методом и не требуют химикатов. Он работает в широком диапазоне pH, и влияние других ионов незначительно. К негативным относятся более высокие затраты и квалифицированная рабочая сила. Этот процесс не подходит для воды с высокой соленостью . [2]
Гидроксиапатит с добавками кальция — это новейший метод дефторирования, при котором водный кальций добавляется к загрязненной фторидом воде перед контактом с непрокаленным синтетическим адсорбентом гидроксиапатита . [8] В этом новом методе дефторирования внесение кальция в водный раствор успешно предотвращает растворение гидроксиапатита во время дефторирования, а также повышает способность гидроксиапатита к дефторированию. В дополнение к этим особенностям, этот метод дефторирования «гидроксиапатита с добавками кальция» обеспечивает получение щелочной питьевой воды , обогащенной кальцием , и употребление этой дефторированной воды также может помочь в обращении флюороза. Таким образом, ожидается, что использование этого метода дефторирования для обеспечения безопасной питьевой воды поможет уменьшить риск флюороза. [8]
{{cite book}}
: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )