Manga metilena ao amin'ny tontolo iainana: fizotrany, poizina amin'ny zavamananaina anaty rano, ary fanazavana momba ny rano maloto

Karazana literatiora siantifika roa samy hafa no mampiasa ny anarana hoe manga metilena. Ny iray dia ny literatiora momba ny fandrefesana eo amin'ny tontolo iainana: vitsy, mifototra amin'ny isa, ary feno fepetra mametra ny fandikana azy. Ny iray kosa dia ny literatiora momba ny fikarakarana: betsaka dia betsaka, maneho fahatokisana, ary saika mifototra tanteraka amin'ny fangaro artifisialy natao tao amin'ny laboratoara. Ny fampifangaroana ny faharoa amin'ny voalohany no fahadisoana lehibe indrindra amin'ity lohahevitra ity. Ny lahatsoratra siantifika mampiseho fanesorana loko 95 isan-jato avy amin'ny tavoahangy nampiana loko dia nanaporofo toetran'ny akora iray, fa tsy fifantohana ao amin'ny tontolo iainana.

Manavaka ireo roa ireo ity lahatsoratra ity. Voalohany, ny fizotry ny molekiola ao anaty rano; avy eo, ny vokatra voarefy momba ny maha-poizina azy; ary farany, izay tena faritan'ny tarehimarika momba ny rano maloto.

Fizotrany: kationa mety levona izay miraikitra amin'ny akora mivaingana

Mora levona ny manga metilena ary mitazona fiampangana miabo amin'ny pH mahazatra ao amin'ny tontolo iainana. Ny tahirin-kevitra fanovozan-kevitra dia manondro fahalevonana manodidina ny 43,600 mg/L amin'ny 25 C, ary ny famerenana kritika tamin'ny 2025 momba ny fizika mifandraika amin'ny hazavana dia manamafy fa amin'ny endrika kationa MB no tena misy ilay loko, eo amin'ny pH 3.5 ka hatramin'ny 11.5 eo ho eo. Noho izany, tsy dia misy dikany ny fiovany ho etona avy ao anaty rano. Ny sorpsiona no dingana manan-danja.

Satria kationa ilay loko, dia mifamatotra mafy amin'ny velarana manana fiampangana miiba izy: tanimanga, antsanga, fotaka, ary biomasy. Ny fikarohana tranainy momba ny tany voatonona ao amin'ny tahirin-kevitra fanovozan-kevitra dia nahita fa miraikitra mafy amin'ny akora organika, montmorillonite, ary kaolinite izy, ary ampahany kely ihany no azo nesorina tamin'ny fitrandrahana. Ny fikarohana momba ny fifanakalozana amin'ny tanimanga kosa dia mampiseho mivantana fa fifanakalozana kationa no mekanisma, izay miankina amin'ny pH, ny iona mifaninana, ary ny fifantohan'ny loko. Ny Koc tombanana manodidina ny 8,000, izay voatonona matetika, dia maminavina vokatra mitovy, saingy tokony horaisina ho tombana ho an'ny loko ionika izany fa tsy sanda raikitra voarefy. Ny fifandraisana Koc mahazatra dia natao ho an'ny akora organika tsy manana fiampangana, ka tsy mifanaraka tsara amin'ny iona.

Mitahiry ilay loko amin'io fomba io ihany ny fotaka mavitrika, na dia tsy misy fandravana biolojika aza. Ny fikarohana tamin'ny andiany nikatona nampiasa fotaka maina dia nitatitra fahafaha-mitahiry araka ny modely Langmuir manodidina ny loko 256 mg isaky ny fotaka iray grama amin'ny pH 7, ary ny fikarohana tatỳ aoriana nampiasa akora polimerika ivelan'ny sela dia nahatratra manodidina ny 366 mg/g, ka tratra tao anatin'ny minitra vitsy ny fifandanjana. Fahafaha-mitahiry ao amin'ny laboratoara ireo, fa tsy tahan'ny fanesorana any amin'ny tobim-pikarakarana. Na izany aza, manazava ny antony mety hahatonga ny lokony hanjavona ao amin'ny akora mivaingana izy ireo, nefa mbola mitoetra ilay molekiola.

Tsy azo ianteherana ny tara-masoandro irery mba hanafoanana azy. Ny famerenana ny fikarohana momba ny fikarakarana manga metilena dia mitatitra fanandramana iray izay nahitana fanesorana tokony ho 8 isan-jato monja taorian'ny fotolizy tsy nampiasa katalista nandritra ny 10 ora, sy fanandramana fampitahana maromaro tamin'ny hazavana hita maso izay tsy nahitana fahaverezana manan-danja. Aza omena fe-potoana antsasaky ny aina iray manan-kery amin'ny toe-javatra rehetra ilay loko rehefa tratran'ny tara-masoandro. Samy manova ny vokatra ny hamafin'ny taratra, ny pH, ny oksizena, ny akora mivaingana mihantona, ary ny fahafahan'ilay loko mampihetsika ny tenany amin'ny hazavana.

Misy banga lehibe ao amin'ny tahirin-kevitra momba ny fandravana biolojika. Tsy nisy vokatra mazava avy amin'ny fitsapana OECD 301 momba ny fahafahan'ny manga metilena madio ravana mora amin'ny fomba biolojika hita ho an'ity lahatsoratra ity. Ny lahatsoratra voalohany momba ny fikarakarana dia matetika milaza fa ilay loko dia solontenan'ny loko mahatohitra fandravana biolojika, ary ny taratasy momba ny fiarovana sasany dia milaza fa tsy mora ravana amin'ny fomba biolojika izy. Tsy misy amin'ireo anefa mahasolo tahirin'angona avy amin'ny fitsapana manara-penitra. Afaka manala ny loko na manova azy ny kolontsaina bakteria sy ny biofilm voafantina, amin'ny toe-javatra namboarina ho tsara indrindra. Noho izany, voafetra ny fanambarana azo arovana: lazaina matetika ho sarotra ravana izy, ary tsy nisy sanda voamarina hita manaporofo fa nahafeno na tsy nahafeno fitsapana manara-penitra. Fantatra kokoa ny simian'ny fiovany. Ny fanesorana vondrona metila amin'ny azota amin'ny alalan'ny oksidasiona dia mizotra eo ho eo avy amin'ilay loko tany am-boalohany mankany amin'ny Azure B, Azure A, Azure C, ary thionine, fa ny toe-javatra mampisy redoksiona kosa dia mamadika ilay loko ho leucomethylene blue tsy misy loko. Tsy porofon'ny fandravana àry ny rano mangarahara aorian'ny redoksiona. Mety mbola tsy simba ny fototra phenothiazine na dia efa tsy hita intsony aza ny loko.

Poizina amin'ny zavamananaina anaty rano: vokatra voarefy miaraka amin'ny fepetra

Vitsy ny fitsapana manara-penitra momba ny maha-poizina ny manga metilena eo amin'ny tontolo iainana, ary ny vokatra vao haingana dia tsy mifanaraka amin'ny sanda sasany ao amin'ny tahiry tranainy, ka samy hafa amin'ny ambaratonga maromaro amin'ny herin'ny folo. Mila ampifandraisina amin'ny karazana zavamananaina, ny faharetana, ary ny vokatra refesina ny tarehimarika tsirairay eto ambany, satria ny fanesorana ireo antsipiriany ireo no mampiely ny fifangaroan-kevitra.

Ny vokatra maoderina mampiseho fahatsapana ambony indrindra dia avy amin'ny parasy anaty rano. Ny fikarohana tamin'ny 2023 momba ny voka-dratsy amin'ny Daphnia magna dia nitatitra EC50 amin'ny tsy fahafahana mihetsika nandritra ny 48 ora, izay 61.5 mikrograma isaky ny litatra (0.062 mg/L), ary LC50 nandritra ny 24 ora, izay 0.149 mg/L. Nahitana fiantraikany tamin'ny fiasan'ny vatana sy ny fananahana koa rehefa nihoatra ny 4.7 mikrograma isaky ny litatra. Io fifantohana farany io dia ambaratonga nahitana fiantraikany araka ny fanadihadiana statistikan'ny mpanoratra, fa tsy fifantohana tsy misy fiantraikany napetraky ny fitsipika. Mazava anefa ny famantarana ankapobeny: misy valiny amin'ny cladocera amin'ny fifantohana ambany lavitra noho ny haavon'ny loko ampiana mahazatra ao amin'ny laboratoara.

Miankina amin'ny fepetra ny tantara asehon'ny angona momba ny trondro. Ny olitry ny trondro fathead minnow nampiharana fitsapana vetivety sy fitsapana somary maharitra dia nahitana LC50 nandritra ny 96 ora, izay 45 mg/L amin'ny 20 C ary 15 mg/L amin'ny 25 C. Ny sanda momba ny fiantraikany maharitra nandritra ny fito andro kosa dia manodidina ny 2.1 mg/L ho an'ny fahavelomana ary 0.6 mg/L ho an'ny fitomboana, teo ambanin'ny hazavan'ny laboratoara. Nanova ny vokatra ny mari-pana sy ny hazavana, izay zava-dehibe satria ny lokon'ilay akora ihany koa dia manova ny fidiran'ny hazavana.

Tao amin'ny andiana fitsapana iray nanaraka ny fomba OECD, ny mpamokatra voalohany dia nahitana sanda ambany ao anatin'ny isa tokana. Ny fampiharana nandritra ny 24 ka hatramin'ny 96 ora dia nahitana EC50 nidina avy amin'ny 62 ka hatramin'ny 5.4 mg/L eo ho eo ho an'ny Chlorella vulgaris, ary avy amin'ny 5.8 ka hatramin'ny 1.1 mg/L eo ho eo ho an'ny Spirulina platensis. Ity farany dia sianobakteria fa tsy ahidrano eokariota. Ny fitsapana fohy tamin'ny bakteria an-dranomasina Vibrio harveyi dia nandrefy EC50 amin'ny famoahana hazavana biolojika nandritra ny 15 minitra, manodidina ny 18 mg/L ho an'ny loko mbola tsy voarava. Mamaritra ny valin'ny bakteria amin'ny fotoana fohy izany, fa tsy ny fanakanana ny asan'ny fotaka.

Misy vokatra iray tokony hojeren'ny injeniera misahana ny fikarakarana manokana. Tena tsy mitovy ny fahatsapan'ny mikraoba manao oksidasiona ny amoniaka: very tokony ho 65 isan-jaton'ny asany amin'ny oksidasiona ny amoniaka ny arkea Nitrosopumilus maritimus amin'ny 0.010 mg/L, fa ny bakteria Nitrosococcus oceani kosa dia nila manodidina ny 10 mg/L vao nisy fiantraikany mitovitovy tamin'izany, tao amin'ny fitsapana fampitahana momba ny fanakanana. Fandinihana ny isan-jaton'ny fanakanana ireo fa tsy sanda IC50, saingy manondro fa dingana tokony harovana ny nitrifikasiona amin'izay rano avoaka misy ilay loko.

Voafetra ny fampahalalana ara-pitsipika. Tsy nisy fanasokajiana iraisan'ny EU voamarina momba ny loza amin'ny zavamananaina anaty rano, na PNEC navoakan'ny ECHA ampahibemaso izay manokana ho an'ny manga metilena, azo nohamafisina. Hita ao amin'ny tahirin'ny ECHA ilay akora, nefa tsy miaraka amin'io tarehimarika tokana io. Koa aza mandika PNEC avy amin'ny taratasy momba ny fiarovana amin'ny fangaro misy solventa. Ohatra iray amin'ny fanasokajiana nasionaly ny any Nouvelle-Zélande, izay manasokajy ilay loko ho Aquatic Chronic 3, H412, manimba ny zavamananaina anaty rano ary misy fiantraikany maharitra. Fanazavana ilaina izany, fa tsy fanasokajiana eoropeana.

Nahoana ny literatiora momba ny fandoto modely no tsy angona momba ny fisehoana amin'ilay akora

Manjaka ao amin'ny gazety siantifika momba ny adsorpsiona sy ny fotokatalizy ny manga metilena noho ny antony azo ampiharina. Mora vidy izy, tena mamiratra loko, mora arahina amin'ny fomba spektrofotometrika ampiasaina amin'ny asa amin'ny fangaro anaty rano ambany fifantohana, miraikitra mafy amin'ny alalan'ny adsorpsiona, ary manana tantaram-pitsapana ara-dalàna amin'ny alalan'ny ISO 10678 ho an'ny velarana fotokatalitika. Ny literatiora momba ny fitsapana ISO mihitsy dia mampitandrina fa ny adsorpsiona, ny fahadiovan'ny loko, ny pH, ny loharanon'ny hazavana, ary ny difiziôna dia miteraka fahadisoana lehibe, ka manodidina ny 30 isan-jato ny fahadisoana amin'ny famerenana vokatra eo amin'ny laboratoara samy hafa. Ny fahamoran'ny fampiasana dia tsy midika ho fisoloana tena tsara ny zava-misy.

Vao mainka mampitombo ny fifangaroan-kevitra ny tarehimarika ankapobeny momba ny rano maloto misy loko. Ny famerenana iray voatonona matetika momba ny rano avoakan'ny orinasa fandokoana dia nitatitra fifantohan'ny loko rehetra manodidina ny 10 ka hatramin'ny 250 mg/L. Mahafaoka loko maro samy hafa simia anefa izany, ka tsy tokony hotononina mihitsy ho fifantohan'ny manga metilena. Ambany lavitra ny fandrefesana tena natao tamin'ity loko manokana ity. Ny fikarohana momba ny rano maloto avy amin'ny indostrian'ny lamba tany Afrika Atsimo dia nahita manodidina ny 2.3 mg/L tao amin'ny rano miditra ary 3.2 mg/L tao amin'ny rano mivoaka, talohan'ny nanampian'ny mpanoratra loko tamin'ireo santionany mba hahatratra 30 mg/L ho an'ny fanandramana. Ny santionan'ny rano fanasana batik tany Phuket kosa dia nahitana manodidina ny 3.6 mg/L, nohamafisina tamin'ny spektrofotometria sy HPLC. Ireo sanda isa tokana ireo dia eo amin'ny ambaratonga iray amin'ny herin'ny folo ambanin'ny fifantohana fanombohana 30 ka hatramin'ny 50 mg/L, izay mahazatra amin'ny lahatsoratra momba ny fanesorana.

Izao no fitsipika amin'ny famakiana ity literatiora ity: ny isan-jaton'ny fanesorana voalaza dia mamaritra ny fahombiazan'ny fomba iray manoloana akora fitsapana ao amin'ny laboratoara, amin'ny fifantohana fanombohana voafaritra. Ny fanombanana ny fisehoana amin'ilay akora dia mitaky angona avy amin'ny fakana santionany sy ny famantarana ireo endrika simika misy. Ny fanovozan-kevitra mifandraika amin'ny fomba fanadihadiana dia manazava ny fomba hitazonana io fanavahana io ho hita mazava amin'ny vokatra tatitra.

Fikarakarana: farito ny vokatra refesina alohan'ny hilazana fa misy fanesorana

Fianakavian'ny fomba fikarakarana telo no manala ilay loko, ary samy manana fomba mampiavaka azy amin'ny fanitarana tafahoatra ny fahombiazany.

Ny adsorpsiona sy ny biosorpsiona dia mamindra ilay loko avy ao anaty rano mankany amin'ny akora mivaingana: karbôna, tanimanga, biomasy, na fotaka. Ny famindrana avy amin'ny dingana iray mankany amin'ny iray hafa no fetra, fa tsy fiovana simika. Raha tsy ravana na ariana am-pilaminana ilay akora mpihazona efa nampiasaina, dia mbola misy ihany ilay loko. Voarakitra fa azo avadika io dingana io: ny fikarohana iray momba ny ultrafiltration dia nahatratra fanakanana saika tanteraka tamin'ny voalohany noho ny adsorpsiona, ary avy eo dia naka indray ilay loko tamin'ny fampidinana ny pH mba hampisaraka azy tamin'ilay velarana. Ny fitsapana hafa tamin'ny membrana dia nampiseho fihazonana nidina avy amin'ny 20 isan-jato eo ho eo ho amin'ny 2 isan-jato eo ho eo rehefa feno ny toerana adsorpsiona. Ny santionany voalohany dia nandrefy ny asan'ny akora mpihazona, fa tsy ny membrana.

Mandrava ny chromophore ny oksidasiona, saingy tsy midika ho famadihana tanteraka ho akora tsy organika ny fahaverezan'ny loko. Ny oksidasiona Fenton tamin'ny fangaro 10 ka hatramin'ny 30 mg/L dia nahitana fanesorana loko mihoatra ny 98 isan-jato tao anatin'ny adiny iray amin'ny pH 2 ka hatramin'ny 3, nefa tokony ho 81 isan-jato ihany no nidinan'ny filàna oksizena simika. Ny fampiasana ozôna dia nahatratra fandravana tanteraka hita maso tao anatin'ny 12 minitra amin'ny pH 12, niaraka tamin'ny fampihenana COD manodidina ny 65 isan-jato. Ny elanelana eo amin'ireo tarehimarika roa ireo no ahitana ny akora mpanelanelana Azure sy ny vokatra avy amin'ny oksidasiona ampahany. Vokatra refesina efatra samy hafa ny fanalana loko, ny fandravana, ny fanesorana COD, ary ny famadihana tanteraka ho akora tsy organika, ka tsy tokony hifanolo toerana mihitsy ireo teny ireo.

Afaka manakana ilay loko amin'ny taha avo ny membrana rehefa voafehy ny rano ampidirina, anisan'izany ny tranga nanofiltration iray tao amin'ny laboratoara izay nahatratra fanesorana manodidina ny 99.8 isan-jato avy amin'ny rano ampidirina 100 mg/L. Mamokatra fikorianana misy akora mifantoka kokoa anefa izy ireo, izay mbola mila fikarakarana, ary mety hiankina amin'ny adsorpsiona amin'ny ampahany ihany koa amin'ny fiandohan'ny fampiasana. Ny fanamarinana amin'ny ambaratonga feno dia fanambarana hafa noho ny vokatra azo tamin'ny rano ampidirina voafehy.

Ho an'ny asa eo ambony latabatra laboratoara sy ny fanandramana amin'ny ambaratonga mpisava lalana, dia mazava ny vokany azo ampiharina. Tazomy misaraka sy misy marika ny fako misy loko, fa aza araraka any amin'ny tatatra ny fangaro manga ambany fifantohana noho ny fiheverana fa horavan'ny tobim-pikarakarana amin'ny fomba biolojika izany. Azo inoana ny sorpsiona amin'ny fotaka, fa tsy azo antoka ny fandravana. Ny dingana azo ampiharina momba ny fitoerana, ny fanasarahana, ary ny fanariana dia voazava ao amin'ny torolalana momba ny fikarakarana fako laboratoara. Ny fitsipika momba ny lokon'ny rano avoaka, toy ny fetra 150 PCU any India ho an'ny rano avoakan'ny indostrian'ny lamba, dia mifehy ny loko hita maso fa tsy ny fifantohan'ny manga metilena. Noho izany, tsy misy fomba fiovam-pandrefesana manan-kery amin'ny toe-javatra rehetra avy amin'ny singam-pandrefesana loko ho mg/L ao amin'ny rano maloto mifangaro.

Azo fintinina ao anatin'ny fehintsoratra iray ny famintinana tsy manafina ny zava-misy. Miraikitra mafy amin'ny alalan'ny sorpsiona ny manga metilena, miadana ny fandravana azy amin'ny hazavana raha tsy misy fanampiana, tsy nisy fehin-kevitra avy amin'ny fitsapana manara-penitra momba ny fahafahany ravana biolojika hita, ary miova ho endrika Azure na endrika nandalo redoksiona tsy misy loko izy fa tsy manjavona. Manimba zavamananaina anaty rano sasany amin'ny fifantohana ambanin'ny 0.1 mg/L izy, fa ny hafa kosa mahazaka mg/L am-polony. Ao amin'ireo rano avoaka vitsy tena norefesina, dia hita amin'ny fifantohana mg/L isa tokana izy, ary ny filazana fa nesorina tamin'ny sorpsiona na oksidasiona dia tsy mitombina raha tsy voafaritra tsara ny vokatra refesina. Ny ambiny rehetra dia tavoahangy nampiana loko mbola miandry santionany avy eny an-toerana.