文摘
生物无机的化学发现作为一个领域在当今时代。它涉及化学中重金属与自然资源,即。、空气、土壤、水、植物副产品(食品),和环境的本质。本研究的目的是确定重金属的浓度存在于食品废水样本和研究金属离子浓度的环境影响。开展研究工作,物理化学参数和水平的五个食品重金属废水样本收集从五个采样点的知名酒店、餐馆、食堂,和糖果的印度和状态评估使用标准的分析过程。抽样进行了从2017年1月到2017年12月。pH值等理化参数测定,温度、浊度、电导率、总溶解固体,总悬浮物、总碱度、生化需氧量、化学需氧量、溶解氧、总有机碳、硫酸盐、硝酸盐和磷酸盐。重金属的浓度是由使用UV-spectrophotometer,结果是与世界卫生组织规定的标准相比,国际清算银行,ICMR,开展和市政当局。物化的结果分析显示,一些参数被发现超出限制,和金属离子浓度(铁和锌),结果发现上述规定的容许极限CPCB(中央污染控制委员会),ICMR,开展国际清算银行,和世界卫生组织(世卫组织),尤其是,废水从点 。得出所需的所有废水进一步处理之前将他们释放到水体或土地,防止污染。结果表明,污水用于灌溉和农业附近的地区,水从餐厅厨房排水提供了极大的污染和不适合水生生物,灌溉和农业用途。
1。介绍
在全世界的现状,排放水的质量差的餐厅,酒店,和各种食品售卖商业网站包含各种污染物的水平。这个可怜的排放水的质量是管理不善的结果出院的食物浪费水。这些污染物排放与意图或错误地进入环境,直接或间接地发布到公共下水道,倾销码,和水库(1]。是探索重金属如铅、铜、铁、镍、汞、锌在食物浪费水。他们不仅在水生动物产生毒性或慢性中毒,还对环境构成威胁。污水用于灌溉领域包含了大量的潜在的有毒物质包括溶解盐和铁等重金属2 +、铜2 +、锌2 +、锰2 +、镍2 +和铅2 +。见过,在农业领域,废水污染的土壤,就会变得有毒动植物。浪费食物的农作物和植物积累重金属的水在他们的组织浓度范围高于可接受的水平,这被认为是有害的生态系统和水生生物。研究人员证明,勘探和充电率高,管理不善的固体和液体废物的倾倒到便携式水,和缺乏严格执法和穷人再见法律是地面水质恶化的主要原因。前几年,在许多城市和城镇,污水被销售一空,这是一个很好的收入来源为市污水仍被认为是最丰富的植物营养物质和有机物质。如今,情况发生了变化;污水可以免费的毗邻农田和丰富宏观和微量元素,是植物生长所必需的,因此,农民喜欢污水灌溉对节约化肥和灌溉用水的成本。除了营养成分,也存在于重金属废水,导致生物体内积累重金属的栽培作物,对水生生物构成危险。完善,重金属的能力结合生物分子对生物是有害的。一些是已知的诱变剂和致癌物质2]。不同类型的重金属报告从陆地和海洋野生动物在阿曼3,4]。本研究的目的是确定一些物理化学参数的水平确定重金属浓度的水平和学习环境的影响。
2。材料和方法
2.1。研究区域的描述
老巴士站的面积比拉斯布尔城是一个繁忙的商业化网站位于切蒂斯格尔邦比拉斯布尔地区,印度。比拉斯布尔位于21.09°N 82.15°E,和海平面的高度是264米。老巴士站广场(chowk)是位于城市中心的核心,主要市场区域,交通流量是非常高的。站点的选择是由于大量的酒店、餐馆、糖果,食品自动售货地点坐落在那里流出的食品废水和质量的主要问题。
2.2。采样区域和采样点
食品废水样本收集从2017年1月至2017年12月从厨房下水道不同著名的酒店和餐厅的面积比拉斯布尔(老巴士站Chowk)分析的物理化学参数和重金属的决心。被指定为采样点样品来 。食品废水样本收集从泰戈尔Chowk指定为在放电点 ,离老巴士站chowk(300米 ),在400米向Agrasen Chowk ( )和向Telipara,样本是来自两个不同的旅馆都被指定为( )和( ),分别。食品废水在这些点采样。
2.3。样品收集
废水收集的样本选择五个位置(- - - - - -)单位放电坑或通过指定的酒店和餐馆的厨房下水道来在困难玻璃瓶(2 L),用非离子彻底precleaned洗涤剂,用自来水冲洗一段时间后,HNO浸泡在10%3,最后用蒸馏水。样本收集不同的多个测试。Ademoroti [5)表示,pH值、温度、颜色、浊度和电导率可以测量废水收集废水样品是否揭示了生物降解特性。实验室的样本标记谨慎和运输和存储在冰箱里分析之前大约在4°C。废水样品用于收集和BOD决定直接进入黑暗做瓶子,和一些滴硫酸锰溶液添加修复溶解氧。集合后,他们被储存在室温下。
2.4。分析方法
收集水样的分析测试等各种参数进行pH值、温度、浊度、化学需氧量(COD),生化需氧量(BOD)、溶解氧(做)、TOC、电导率、总溶解固体(TDS)、总悬浮固体(TSS)、碱度、硫酸盐、硝酸盐和磷酸盐。的采样点集合食品废水样品在整个研究各种餐馆的厨房排水。观察和研究结果不断pH值等参数的评估记录,温度、浊度、电导率,TDS, TSS, BOD, COD,做什么,TOC,硫酸盐、硝酸盐和磷酸盐评估污染程度的性质。等参数的总溶解固体(TDS)、生化需氧量、硫酸盐、硝酸盐、磷酸盐分析按照标准指导方针和程序中描述的标准方法指导手册和废水分析按[6)和其他参考来源。重金属浓度的确定进行了分析与数字UV-spectrophotometer [7]。收集到的样本的废水可以维持在不伤害生物降解特性和样本调查(8- - - - - -11]。所有的用于分析试剂均为分析纯,来自默克和Qualigens品牌。Deepa et al。12- - - - - -14]建议的标准路径比较收集水质指标的采样数据,在研究工作(添加12,13]。发表作品没有实验处理食品废水来源。因此,收集到的数据在提出研究工作不能与之相比12- - - - - -14]。
3所示。进行重金属废水样品的决心
彻底混合样品被蒸发硅盘和酸化与浓缩的甲基橙。H2所以4,5毫升浓缩的。HNO3还补充道。2毫升30% H2O2添加铬酸减少(如果有的话)。接下来,混合样品被10毫升水蒸发和混合5毫升浓缩的。HNO3125年目的将锥形瓶。在消化过程中内容不允许干燥。1 - 2毫升的集中HNO3进一步增加溶解剩余的残渣,防止碰撞,还添加了一些玻璃珠,和50毫升蒸馏水补充道。解决方案是煮溶解固体,然后透过烧结玻璃坩埚。滤液被转移到一个100毫升容量瓶和马克的蒸馏水。最终的解决方案是3 N的H2所以4。整除的解决方案被用于金属的决心。测定铅、50毫升的醋酸铵溶液添加瓶本身。测定重金属(铁、铜、镍、铅、锌)的废水样本是由准备样品体积和使用数字分光光度计按照制造商的说明书。
3.1。物理化学参数的确定
各种理化参数的评估,即pH值、温度、浊度、BOD、COD、做,TOC,电导率,TDS, TSS、总碱度、硫酸盐、硝酸盐、磷酸盐和重金属浓度(铁、铜、铅、镍、锌)进行按APHA[中描述的方法15)和指导手册(7]。所使用的仪器是精密的极限精度。化学品使用的基于“增大化现实”技术的等级。由于护理期间被取样,以避免任何可能的污染。原位测量温度和pH值。缓冲溶液的pH值4,pH值7,和pH值10准备和使用标准化设备,和海水的pH值数据样本立即。所有现场仪表和设备检查和校准根据制造商的规格和说明(16]。总溶解固体物由减去的值从相应的总固体悬浮物样品。总悬浮固体是由使用绘画纸滤纸在双重蒸馏水冲洗,干在烤箱105 C整整一个小时,在干燥器冷却。它的残渣重量( )确定使用数字的平衡。100毫升的水的样本是透过树脂纸上,然后消失在105°C的一个小时。这个重量代表包含残留的滤纸的指出,和TSS计算使用(− )×100 mg / L。碱度值是由滴定方法(15]。50毫升的水样本是在一个干净的锥形瓶150毫升、和3滴酚酞指示剂是补充道。之后,这是滴定与0.05 H2所以4直到颜色消失了。无色溶液,添加了三滴甲基橙指示剂滴定进一步,直到颜色由黄色变为永久红色或橙红色,然后滴定度值都被记录下来,碱度计算。生化需氧量温克勒决心使用叠氮化改性的方法。BOD瓶子准备和孵化20°C在黑暗中5天。五天后,孵化BOD瓶子倒了混合2毫升正磷酸。这是轻轻摇动,与硫代硫酸钠滴定终点颜色有变化的地方。滴定度值代表了溶解氧在5天。BOD当时计算是溶解氧之间的差异在第一天,五天。鳕鱼的确定是按照标准方法中描述的方法。50毫升的水样本在回流瓶,和10毫升的重铬酸钾溶液1 g硫酸汞完全混合。 Antibumping beads were added to control boiling of the solution. To this, 10 mL of concentrated sulphuric acid containing silver sulphate was added through the open end of the condenser carefully and mixed by swirling motion. The reflux apparatus was operated for around 1 hour and allowed to cool. The flask was removed, and its content was diluted to 150 mL with distilled water. To the resulting solution, three drops of the ferroin indicator were added. This sample was titrated with standard ferrous ammonium sulphate to an end point where blue-green colour just changed to reddish-brown. Chemical oxygen demand (COD) of the blank sample was then calculated. Dissolved oxygen was determined using azide modification of Winkler’s method. 200 mL of the water sample was carefully transferred into a 300 ml BOD bottle. 1 mL of manganese sulphate solution was added followed by 1 mL of the alkaline alkali-iodide-azide reagent. The resulting mixture was titrated against 0.025 N sodium thiosulphate to the end point where there was colour change. The titre value was recorded as DO [17]。测定总有机碳(TOC)是根据标准程序描述的方法(15]。细粉干沉积物样品,每个重为0.2克500毫升锥形烧瓶,和10毫升的0.5 K2Cr2O7补充道,轻轻传得沸沸扬扬。集中H2所以4小心(20毫升)添加直接进入暂停。混合物涡旋状的温柔,被允许站了大约40分钟。200毫升蒸馏水加小心添加10毫升集中H紧随其后3阿宝4。混合物被允许很酷,和三个滴ferroin指标补充道。内容被滴定与酒红色0.25 FAS的终点。(%)TOC的水样是按以下公式计算5]:TOC (%) = (− )×M×1.38 = ,在哪里=体积FAS的空白;=体积FAS的样本;米= FAS的道德;和W=克样品的重量。硫酸是由重量决定使用BaCl /浊度的方法2作为沉淀剂。50毫升的样品测量到一个250毫升烧杯,用蒸馏水稀释至150毫升。1毫升的浓缩的。盐酸和四滴甲基橙指示剂是补充道。10毫升的10%,氯化钡溶液添加,然后煮5分钟。解决方案是保留在一夜之间,然后用绘画纸滤纸过滤。滤纸是与蒸馏水冲洗,自由氯离子。滤纸干在80°C在烤箱用石英坩埚,点燃在800°C马弗炉1小时,冷却干燥机,然后重。点火、冷却和重重复给一个常数值。硫酸水样本计算的内容。 Determination of nitrate was done by the phenoldisulphonic acid method. Phosphate was determined by the colorimetric method. 2 ml aliquot of the water sample was taken in a 25 ml volumetric flask, and one drop of the phenolphthalein indicator was added followed by 2 mL of ammonium molybdate, and then, 1 mL of freshly diluted stannous chloride solution was added. These were made up to 25 mL volume with distilled water and mixed thoroughly. After 5-6 minutes and before 20 minutes, the colour intensity (absorbance) was measured at a wavelength of 660 nm in a spectrophotometer. Heavy metal concentration was determined analytically and spectrophotometrically by [18),其结果是相关并与世卫组织和市政当局的限制。
4所示。结果
食品废水的物理化学参数的样本来自著名的酒店比拉斯布尔城中描述表1和2。数据1和2显示的图像物理化学参数和重金属浓度,分别。
4.1。pH值
pH值(潜在的氢)的一个解决方案是指氢离子活度的对数表示为氢离子的相互活动在一个给定的温度。pH值范围从7.80到10.20的样品如表所示1。点有最小值(7.80),而点最高的pH值为10.20。平均pH值记录的所有采样点以上市政当局和世卫组织。公差极限废水的pH值从6.0到9.0不等可以排入污水与异常点 。根据印度标准的局(19饮用水中],pH值的容许极限范围从6.5到8.5。土壤的pH值变化发生在由于公司的价值观的变化2在水中,碳酸盐,碳酸氢盐。较低的pH值可能导致肺结核。更高的值可能会产生水垢,沉积物,沉积,一些困难在氯化消毒的水(20.]。在目前的研究中,土壤的pH值在所有收集到的水样本的范围从9.0到10点除外这些都是在限制之内。
4.2。温度(°C)
温度对其影响基本上是重要其他废水的性质。各种样品展示在表温度的值1,从31.15°C到34.30°C。最高的价值被发现在网站紧随其后的是和 ,而网站最低温度。发布的高温废水进入水体可能会加速水体的一些反应。它也会减少氧气的溶解度和放大气味由于厌氧反应(氧气)。
4.3。浊度
浊度值的均值36.22中发现南大 ,34.34南大 ,35.34南大 ,31.23南大 ,和32.33南大 。
4.4。导电率
水的电导率是衡量传递电流的能力。水的电导率成正比其溶解矿物质含量(21]。电导率的来源可能是大量的溶解盐由于食物材料,添加食盐实际盐在纯水和其他矿产排放。电导率值1335.21μs·厘米−3为 ,1340.32μs·厘米−3为 ,1460.32μs·厘米−3为 ,1060.17μs·厘米−3为 ,和1220.41μs·厘米−3为 ,参考表1。水的电导率是一个有用的指标,其盐度或总盐含量高的食物浪费水从著名的酒店比拉斯布尔。这一结果并不奇怪,因为从厨房垃圾废水通常含有大量的溶解盐。所有采样点的平均电导率值高于市政当局和世卫组织1000年的指导值μs·厘米−3的废水通过酒店进入污水(22]。
4.5。总溶解固体
一个已知数量的水样本preweighed滤纸的过滤。当时滤纸干103°C - 105°C。TSS决心通过使用下列公式:
总溶解固体(TDS)的平均浓度比拉斯布尔城市提出了表1。TDS记录的浓度为370.44 mg / L ,255.23 mg / L ,310.22 mg / L ,390.20 mg / L ,和360.20 mg / L 。这些值获得的所有采样点的TDS发现低于2000 mg / L的那些标准的废水进入地表水(23]。
4.6。总悬浮固体
总悬浮固体(TSS)浓度为300.22 mg / L ,350.25 mg / L ,300.27 mg / l ,200.24 mg / L ,和250.26 mg / L(表1)。印度标准已经指定了最大限制为100 mg / L废水悬浮物,可卸的河道。研究的结果表明,食品废水的主要酒店比拉斯布尔可分为强不能排入废水和流(24]。悬浮体可能会杀死鱼类和其他水生动物由堵塞造成磨料受伤鳃和呼吸道,通过覆盖流底部,破坏产卵床和屏蔽光水生植物光合作用所必需的活动。从本研究的结果,TSS的水平在整个采样点超过50 mg / L的世卫组织指导方针保护渔业和水生生物(25]。
4.7。总碱度
低碱度引起腐蚀的管道和增加许多重金属的释放的机会。碱度的容许值推荐的印度标准是CaCo 200 mg / L3。碱度的数量浓度的水样收集研究区范围从150到250 mg / L。碱度和pH值的因素在决定顺从废水生物处理。
4.8。生化需氧量和化学需氧量
生化需氧量是氧气的数量被微生物分解的有机物。废水的BOD和COD浓度测量的两个重大关切(5]。生化需氧量5被减去计算五天的孵化后做测量样本点集合在mg / L。生化需氧量5=−或(− )×BOD瓶子的体积= 水的样本。BOD浓度废水获得点来介于100.15和165.25 mg / L,之间。BOD和COD的浓度在所有采样点是高于50 mg / L值和1000 mg / L的废水进河里。高COD和BOD浓度废水中观察到的可能是由于使用的化学物质。食品废水样品中元素浓度的结果从著名的酒店比拉斯布尔城市不同的采样点表中所示。化学需氧量(COD)的氧气需求样品氧化的有机和无机物质。空白滴定进行如上所述但使用蒸馏水的样本。水样的COD计算从以下表达式:鳕鱼(mg / L) =正常的硫酸亚铁铵×8×1000 = 样本的估计。废水COD浓度平均160.35到210.30 mg / L的点来 ,参考表1。
4.9。溶解氧
做的是衡量有机物污染的程度和破坏有机物质,以及水体的自然净化能力。鱼的最大公差极限是5 mg / L,下面2 mg / L导致死亡(26]。溶解氧值获得点和变化之间的6.25 mg / L和8.40 mg / L,观察表1。做水平点来以上这些水平。
4.10。总有机碳
总有机碳点被发现是1.5%,最高的价值在5分,和记录的最小值是1.0%点和 。
4.11。硫酸、硝酸和磷酸
硫酸的浓度、硝酸和磷酸在所有采样点之间的变化为80.45 mg / L和110.35 mg / L硫酸,20.15 mg / L和30.35 mg / L,硝酸和10.33 mg / L和12.65 mg / L磷酸,分别参考表1。高浓度的硫酸盐、硝酸盐和磷酸盐是观察到的点 ,而低硫酸浓度的变化在不同的点( ),硝酸( ),和磷酸( )。大量的硫酸传授苦味水(27]。硫酸作为硫酸镁原因泻药影响儿童尤其是在炎热天气或气候。硫酸浓度之间的五个采样点范围85.25和115.35 mg / L。点显示的最低浓度,而硫酸是观察到的点的最高水平 。硝酸盐的含量超过了世界卫生组织的局限性45 mg / L和0.20 mg / L的印度指南。硫酸硝酸浓度高于限制,而低于200 mg / L的那些限制排放的废水进入污水。除了天然的硝酸盐,这也是导致水源肥料应用的土地(28]。硝酸盐水平五个采样点之间的波动25.15 mg / L和30.30 mg / L。现场观察硝酸值最高 ,而网站显示了最小值。硝酸盐、硝酸化合物,最高度氧化氮的形式存在于水生环境(29日- - - - - -31日]。它是一个重要的营养对于许多光合自养生物和在某些情况下,作为一个生存限制营养功能。它使用藻类和其他水生植物,形成植物蛋白,反过来,可以使用动物动物蛋白。硝酸是农用化肥的主要成分,是必要的对植物吸收和对植物生长至关重要2]。硝酸盐的间接的食物来源是鱼。这可能会增加鱼的数量。然而,如果藻类生长太疯狂,氧含量减少,鱼会死。硝酸水质量方针建立CCME保护水生生物是13毫克/ L。磷酸盐在所有采样点的水平高于5 mg / L的那些限制。聚磷酸盐是有害的,因为它们干扰凝血,絮凝,石灰纯碱处理的水。硝酸的水平可能产生methaemoglobinemia [32在婴儿);同时,硝酸盐在这项研究报告的水平除了磷酸水平会导致富营养化和其他用途可能会引起问题。现场观察磷酸的浓度最高 ,而网站显示了最小浓度。磷酸盐多半来自化肥、农药、工业、和清洗化合物。天然来源包括含磷酸盐岩石和固体或液体废物。元素磷对于植物和动物的生长是必要的。几乎所有肥料含有磷酸盐。磷酸盐促进浮游生物的生长和水植物作为鱼类和水生生物的食物导致鱼人口的增加改善水生生物的质量。如果过量磷酸盐存在,它可能会导致富营养化。许多鱼类和水生生物不能生存33]。巨大的农业活动再加上使用化肥,农药和其他农用化学品研究区域内可能是负责中磷酸盐含量的水样本。在水中,磷通常是生物不可用,因为它容易结合粒子。可溶性磷供吸收叫做磷酸。磷酸盐不是有害于人或动物,除非他们出现在非常高的浓度。磷酸的水平在所有的点超过了最大允许的极限5 mg / L (34]。
4.12。重金属
根据评估,绘制,餐厅点明显放电高铁,这是由于腐蚀管道用于水的供应。它是一个众所周知的事实,铁是人体所必需的。因此,可以得出结论,低限制放置在这些金属的标准没有健康的意义,和限制是基于审美和品味方面的考虑(19]。最高浓度的铁1.6毫克/升食品废水样本点检测 ,同时观察1.1 mg / L的最小值点 , ,和 。铁浓度在整个样本分析一般高。尽管如此,铁是人体营养的基本要素之一,然而,它的存在在水生生态系统造成了严重的污染浓度升高和健康问题35]。呕吐、心血管崩溃,已报告和腹泻由于缺铁,尽管这可能导致血液凝结的失败。根据世界卫生组织指导值,最大污染物水平的0.3 mg / L(水)铁是可以接受的。高于0.3 mg / L可能导致污染的水生环境。从本研究的结果,铁在水中的浓度已经超过限制方针指示严重污染。铜、铅、镍通过分析发现低于检测极限和光谱光度测量的决心。的锌水平的样本收集的水点P1(网站)被发现比其他网站,这表明水是水生生物的危险。锌具有生化作用在所有水生植物和动物的生命过程;因此,在微量的水生环境至关重要。锌合金的使用包括黄铜和青铜、电池、杀真菌剂和颜料。锌元素对植物和动物是一个重要的增长,但在高位,一些种类的水生生物是有毒的(36]。此外,锌在各种酶系统起着至关重要的作用,促进能量代谢、转录和翻译。用于锌镀锌钢铁产品。锌的碳酸盐作为杀虫剂(37]。锌决心和获得12毫克/ L点这是略高于允许极限维持水生生活。尽管锌构成任何已知的不良生理影响人类,它对水生生物造成不良影响32]。据报道,软水中锌的浓度从0.1到1.0 mg / L对鱼都是致命的。根据国际清算银行和其他机构,饮用水的标准限制范围从5到15 mg / L为人类。因为锌有毒性作用对原生动物和细菌,甚至0.1 mg / L的存在锌BOD(导致一个明显的下降34]。
5。结论
基于本研究的结果,观察到的物理化学水平的pH值,浊度、COD、做,TOC,硫酸盐、硝酸盐和磷酸盐的点被记录为最高价值观,电导率、总碱度,和BOD记录最高的点 ;剩下的所有参数值在不同的点记录作为最低的值。总的来说,点的限制排放污染物超过推荐的当地机构的指导方针,,ICMR,开展国际清算银行,和CPCB标准,而点值被发现在环境污染较小,和获得的值最小。也观察到所有水中的金属样品的水平超过了世界卫生组织,CPCB, ICMR,开展国际清算银行,当地市政当局的限制。基于金属离子浓度的结果分析,样品中污染物的分析从五个食物垃圾收集出水带来点是按照以下顺序等P1显示1.6 mg / L,P3显示了1.2 mg / L,和其他点P2,P4,P5显示1.1 mg / L。金属离子浓度发现丰富的P1比其他点。同样,其他金属离子的浓度如铜、铅、镍还发现超出了可检测极限。的水质指数计算通过使用标准的饮用水质量指数,世界卫生组织(世卫组织)推荐的印第安标准(BIS),和印度医学研究理事会()。加权算术指数法(38)是用于食品废水的水质指数的计算。此外,质量等级或分项指数(qn)计算使用以下表达式:qn= 100 (−]/ [−为进一步的研究工作。所有的废水中污染物的浓度研究主要是高于设置的限制,ICMR,开展和CPCB在印度。由于高水平的有毒重金属的存在,这种废水灌溉可能不是好为了避免这些金属在土壤中积累,如果废水排放到环境中没有适当的治疗,可能会影响地下水和水生生活。进行的研究显示,污水用于灌溉和农业污染这些附近的区域可以被认为是非常严重的,因此,它是不适合农业和水产的身体。结果表明,污染是发现由于缺乏定期清洗储油罐或洗盘子连同残渣/客户剩下的食物的调查餐馆。与左食物是用水洗盘子,这是地球释放的,释放有毒污染物和产生污染。
数据可用性
使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。
的利益冲突
作者宣称没有利益冲突。