ما هي بقايا ثابتة؟
البقايا الثابتة ، باللغة الإنجليزية "المواد الصلبة الذائبة الكلية" (TDS) ، هي مجموعة المواد الصلبة الذائبة في الماء العذب.
ملاحظة : ملوحة مياه البحر يرجع جزئيا إلى بعض الأيونات التي تشكل TDS.
في مجال التغذية الغذائية ، فإن البقايا الثابتة هي مبدأ يستخدم بشكل خاص في تنقية المياه المعدنية ، أو على نطاق أوسع ، تلك الصالحة للشرب. يقاس بالبقايا الثابتة بـ "mg / L" ، وهو مقدار العوامل المتبقية الجافة الصلبة بعد التبخر (لأول مرة عند 100 درجة مئوية عند 180 درجة مئوية ، وأحيانًا ما يصل إلى 500 درجة مئوية) من كمية معينة من الماء (يتم ترشيحها ) في حاوية البلاتين معايرة بشكل مناسب ؛ بهذه الطريقة يتم التخلص من الماء (عند 100 درجة مئوية) وأملاح الأمونيوم (عند 180 درجة مئوية) والمواد العضوية مثل النترات (عند 500 درجة مئوية).
ومع ذلك ، وكما سنرى ، فإن المتبقي الثابت له معنى أوسع بكثير ويجد تطبيقات / مضامين مختلفة في المجال البيئي - البيئي.
تصنيف
تصنيف مياه الشرب في العلف
تصنيف مياه الشرب حسب كمية المخلفات الثابتة
يمكن تصنيف مياه الشرب ، بناءً على المخلفات الثابتة ، على النحو التالي:
- النيازك أو المياه المعدنية الحد الأدنى: بين 10 و 80 ملغم / لتر
- المياه الغليظة: بين 80 و 200 ملغم / لتر
- المياه العضوية: بين 200 و 1000 ملغم / لتر
- مياه معدنية أو غنية بالمعادن: أعلى من 1000 ملغم / لتر
- المياه المالحة: أكثر من 30،000 ملغم / لتر.
تصنيف مياه الشرب حسب كمية المخلفات الثابتة
- تحتوي على بيكربونات ، إذا كان بيكربونات أعلى من 600 ملغم / لتر
- كبريتات ، إذا كانت الكبريتات أعلى من 200 ملغم / لتر
- كلوريد ، إذا كان الكلوريد أعلى من 200 ملغم / لتر
- الكالسيوم ، إذا كان الكالسيوم أعلى من 150 ملغم / لتر
- المغنيسيا ، إذا كان المغنيسيوم أكبر من 50 ملغم / لتر
- Fluorated ، إذا كان الفلور أعلى من 1 ملغم / لتر
- Ferruginosa ، إذا كان الحديد ثنائي التكافؤ أعلى من 1 ملغم / لتر
- Acidula ، إذا كان ثاني أكسيد الكربون الحر أعلى من 250 ملغم / لتر
- الصوديوم ، إذا كان الصوديوم أعلى من 200 ملغم / لتر
- يشار إلى أن نظام غذائي منخفض الصوديوم ، إذا كان الصوديوم أقل من 20 ملغم / لتر.
التصنيف وفقا ل TDS
وفقا لمبدأ TDS (المواد الصلبة الذائبة الكلية) ، يمكن تصنيف المياه إلى:
- المياه العذبة: أقل من 500 ملغم / لتر TDS = 500 جزء في المليون (أجزاء لكل مليون) - عتبة معايير جمالية مقبولة لمياه الشرب
- المياه المالحة: من 500 إلى 30000 ملغم / لتر TDS = جزء في المليون
- المياه المالحة: من 30000 إلى 40000 ملغم / لتر TDS = 30.000-40.000 جزء في المليون
- Hypersaline: أكبر من 40000 ملغم / لتر TDS> = 40000 جزء في المليون.
ماذا تحتوي البقايا الثابتة TDS؟
المواد الصلبة من بقايا ثابتة
يمكن أن تكون المواد الكيميائية (العضوية وغير العضوية) الموجودة في المخلفات الثابتة من نوع الكاتيون ، أنيون ، جزيء مفرد أو مكتل (يصل إلى حوالي ألف جزيء ، بشرط ألا يفقد ميكروجروليته قابلية الذوبان).
يجب أن يكون لمكونات البقايا الثابتة ، المراد تعريفها بهذه الصفة ، أبعاد مساوية أو أقل من 2 ميكرومتر.
يمكن تمييز بعض المواد الصلبة الذائبة بشكل إضافي فيما يسمى بالجوامد الكلية العالقة (TSS) ، والتي تتميز بخاصية البقاء المعلقة بشكل دائم. من ناحية أخرى ، المواد الصلبة الرواسب (إس إس) هي مواد من أي حجم والتي ، بسبب خصائصها ، لا يمكن أن تظل في التعليق أو التخفيف (في حاوية ثابتة). بشكل عام أكبر و / أو غير قابل للذوبان ، هذه الجسيمات ليست جزءًا من TDS أو TSS.
ملاحظة : بعض المواد الصلبة المذابة والموجودة بشكل طبيعي في الماء مستمدة من العوامل الجوية وتفكك الصخور والتربة.
المكونات الكيميائية الأكثر شيوعا في المخلفات الثابتة هي: الكالسيوم ، الفوسفات ، النترات ، الصوديوم ، البوتاسيوم والكلوريد ، والتي هي جزء من "الصرف الصحي" في التربة ، التدفق الخارجي لمياه الأمطار والتدفق الخارج الناتج عن ذوبان الثلوج المعالجة ب الملح (سطح الطريق).
بقايا ثابتة والتغذية
هل تؤثر البقايا الثابتة على الصحة؟
لقد كانت أهمية البقايا الثابتة في مياه الشرب لسنوات عديدة موضوعًا للدراسات والفروض والاستنتاجات في كثير من الأحيان محفوفة بالمخاطر (خاصة في مجال التسويق). المواد الصلبة المذابة ، شريطة أن يتم امتصاصها بالكامل (وفقا للبعض ، فإن الكالسيوم سيبقى داخل تجويف الأمعاء) ، يمكن أن يكون لها تأثير كبير أو أقل على الصحة.
ثابت المتبقية وصحة الكلى
يعتقد الكثيرون أن البقايا الثابتة من المياه "الأصعب" يمكن أن تؤثر سلبًا على تكوين حصوات الكلى. في الواقع لم تكن أي دراسة قادرة على دعم هذه الفرضية. على العكس ، يبدو أن شرب الكثير من الماء (بغض النظر عن تركيز الكالسيوم والمغنيسيوم والصوديوم والبوتاسيوم والفوسفور) يلعب دورًا وقائيًا على بداية حصوات الكلى. بالنسبة لأولئك الذين يعانون من حصوات الكلى ولا يزالون يريدون التأكد من عدم إدخال المزيد من المعادن مما ينبغي ، يمكنك أن توصي بمياه ذات قيمة منخفضة ثابتة كالأحماض الصغير أو الحد الأدنى من المعادن.
لن تكون النسبة المئوية للمعادن التي تدور في بلازما الدم لصالح تحسس ، ولكن وجود عوامل خطر أخرى مثل الاستعداد الفردي ، وثروة حمض الأكساليك ، واستقلاب البيورين ، واتباع نظام غذائي ضعيف في السوائل ، والميل إلى ترطيب ضعيف ، أو زيادة الوزن ، أو زيادة الوزن ، إلخ.
يعتقد البعض أن المياه التي تحتوي على القليل من الرواسب الثابتة تقترب أكثر من إطعام الأطفال حديثي الولادة. في الواقع ، حتى في هذه الحالة لا يقدم البحث العلمي أي دليل جدير بالملاحظة. عوضا عن الكلوي من أصل غذائي للرضع عوضا عن ذلك يعزى إلى اختيار خاطئ من الحليب. هذا (على سبيل المثال من البقر) يمكن أن يضر الكلى الشابة بسبب النسبة المئوية المفرطة من البروتينات ، وليس من المعادن (تتكون أساسا من الكالسيوم والفوسفور).
حتى في حالة الفشل الكلوي ، في أي مرحلة ، من الضروري التحكم في تمعدن الماء. المصادر الغذائية ذات الصلة من الصوديوم والبوتاسيوم والفوسفور والمغنيسيوم والكالسيوم والفلور هي في الغالب من الأصل الغذائي. قد يكون من غير المستحسن شرب الكثير أو القليل جدا. لمزيد من المعلومات ، نوصي بالتشاور مع أخصائي أمراض الكلى.
بقايا ثابتة ، احتباس الماء والسيلوليت
بعض الشركات التي توزع مياه فقيرة بالصوديوم تشير إلى أنها قادرة على منع احتباس الماء و / أو لطرد "النفايات" بشكل أكثر فعالية. هذه بيانات مضللة بشكل كبير. أولاً ، كما سبق أن قلنا ، ليس وجود الصوديوم في الماء هو الذي يحدث الفرق في التوازن الغذائي اليومي. وثانياً ، لا يُظهر حتى أن زيادة هذا المعدن يمكن أن يؤدي إلى تفاقم احتباس الماء لدى الأشخاص الأصحاء.
لنفس السبب ، لا يمكن لأي نوع من الماء ولا معلمات بقايا ثابتة تؤثر على بداية وتفاقم السيلوليت. ومع ذلك ، فمن المستحسن ، سواء فيما يتعلق بالاحتفاظ بالمياه وفيما يتعلق بالسيليوليت ، أن تشرب بشكل مرض (حوالي 1 مل من الماء كل كيلو كالوري مأخوذ مع النظام الغذائي ، للأشخاص الأصحاء والمستقلين).
نستنتج من خلال التأكيد على ذلك ، خاصة في مجال التغذية الرياضية ، أن الماء المعدني الضعيف لا يساهم في تلبية الاحتياجات الغذائية للمعادن التي يتم التخلص منها بسهولة بواسطة العرق (خاصة المغنيسيوم والبوتاسيوم ، ونادراً ما يكون الصوديوم ناقصًا في النظام الغذائي).
الرقائق: لماذا لا تقلل الرواسب الثابتة؟
نبدأ بتحديد أن الرقائق المائية لا تقلل من مخلفات المياه الثابتة. بدلا من ذلك ، فإنها تحل محل أيونات المغنيسيوم والكالسيوم الأولية مع شحنة متساوية من أيونات الصوديوم أو البوتاسيوم (على سبيل المثال Ca2 + ⇌ 2 Na +) ، مما يترك دون تغيير أو حتى زيادة TDS الكلي.
تطبيقات أخرى من بقايا ثابتة
بقايا ثابتة والتلوث
في نهاية المطاف ، فإن تقدير المتبقي الثابت هو طريقة للتقييم الكمي للمواد الصلبة ، مع الأبعاد المذكورة ، في شكل جزيئي أو مؤين أو ميكروغراني (سول غرواني) معلقة في سائل.
التطبيق الرئيسي للبقايا الثابتة هو في دراسة نوعية المياه العذبة من الجداول والأنهار والبحيرات. حتى إذا كانت المواد الصلبة الذائبة لا تعتبر ملوثات أولية (حيث أنها لا تسبب بالضرورة تأثيرات ضارة على الكائن السليم) ، فإنها تمثل مؤشرا على الخصائص الجمالية لمياه الشرب ومؤشر إحصائي للعديد من الملوثات الكيميائية.
إن وجود بقايا ثابتة ، في المياه التي لا يزال يتعين تنقيتها ، يرتبط على نحو ما بتلوث نفسه. وقد أجريت العديد من الدراسات التي التهمت ردود فعل سلبية (من التعصب إلى مجموع السمية) من مختلف الأنواع إلى نسبة عالية من المواد الصلبة الذائبة. ومع ذلك ، يجب تفسير النتائج بحذر ، لأن النتائج التي تم الحصول عليها من أجل "السمية الحقيقية" تشير حصريًا إلى مكونات كيميائية محددة. يمكن لمعظم النظم الإيكولوجية المائية التي تشمل حيوانات الأسماك المختلطة أن تتحمل مستويات متوسطة من المواد الصلبة الذائبة تصل إلى 1000 ملغم / لتر.
من أين يأتي التلوث المتصل بالبقايا الثابتة؟
المصادر الأساسية للمواد الصلبة التي تشكل الرواسب الثابتة في الماء هي:
- التدفق الزراعي (بما في ذلك مبيدات الآفات) والسكنية والترشيح: يؤثر على مستودعات المياه الجوفية
- تصريفات الملوثات والصرف الصحي من المصانع الصناعية أو معالجة مياه الصرف الصحي: كما تغطي دورات المياه السطحية
- كلاي: من مياه الينابيع الجبلية.
التلوث من البقايا الثابتة وتغذية الإنسان
في مجال الزراعة المائية وتربية الأحياء المائية ، كثيراً ما تتم مراقبة المخلفات الثابتة (المرتبطة ارتباطاً وثيقاً بالرقم الهيدروجيني) وتعديلها لخلق بيئة مائية ذات جودة أعلى وتكون مؤاتية لاستنساخ الكائنات الحية المرباة / المزروعة ؛ على سبيل المثال: أسماك مثل السلمون المرقط والسلمون والرخويات مثل المحار والنباتات المائية والطحالب متعددة الخلايا (تستخدم كغذاء أو كمواد خام لزيت الطحالب ، مماثلة لزيت الكريل) والطحالب وحيدة الخلية (العوالق النباتية) الخ. .
يمكن للتلوث البيئي الناجم عن بعض المكونات الضارة للفضلات الثابتة ، كما قلنا ، أن يدمر الاستزراع المائي والتربية بشكل عام. ويتجلى هذا ليس فقط من خلال ضعف دورة حياة الكائنات الحية المعنية ، ولكن ربما أيضا بسبب الميل إلى تراكم TDS في الأنسجة. لا حاجة إلى تحديد أن أي منتجات غير مرغوب فيها يمكن أن تنتهي مباشرة على طاولاتنا.
في البلدان التي تتوفر فيها إمدادات المياه غير الآمنة ، كما هو الحال في معظم أنحاء الهند ، يتم فحص ملوثات الملوثات الثابتة لمياه الشرب في كثير من الأحيان لقياس فعالية أجهزة الترشيح (ومع ذلك فهي لا تقدم بيانات مفيدة عن كمية الكائنات الدقيقة الموجودة).
أمثلة على التفاعل بين التلوث TDS والتربية
دعونا الآن نعطي بعض الأمثلة عن كيفية تأثير الملوثات الثابتة على المزارع.
وتتحمل أسماك الليوسكو ما يصل إلى 96 ساعة ، وتركيزات LD50 تساوي 5600 جزء في المليون. Daphnia magna (قشريات العوالق ، في قاعدة السلسلة الغذائية) تصل إلى 10000 جزء في المليون في نفس الوقت.
يبدو أن تكاثر الأسماك يتأثر بشكل خاص بمستويات عالية من المواد الصلبة الذائبة. وقد وجد ، في دلتا خليج سان فرانسيسكو ، أن تركيزات تركيزات ثابتة ثابتة تساوي 350 ملغ / لتر تقلل بشكل كبير من ترسب نوع من قاروس البحر ( Morone saxatilis ) ؛ من تركيزات أقل من 200 ملغم / لتر ، من ناحية أخرى ، تفضل ذلك.
في نهر تروكي ، وجدت وكالة حماية البيئة أن تراوت Lahontan يخضع لارتفاع معدل الوفيات عند تعرضه لضرر التلوث الحراري جنبا إلى جنب مع تركيزات عالية من بقايا ثابتة TDS.
تشير الأبحاث إلى أن السمية الناتجة عن التعرض للمادة الثابتة المسببة للتلوث تتفاقم عندما توجد عوامل ضغط أخرى مثل التغيرات في الأس الهيدروجيني ، والتعكر ، والأكسجين الذائب.
أما بالنسبة إلى مخلوقات الأرض ، فإن الدواجن لديها حد أمان لتعرض المواد الصلبة الذائبة يبلغ حوالي 2900 ملغم / لتر ، في حين أن الأبقار الحلوب تبلغ حوالي 7100 ملغم / لتر.
