当前的世界环境

介绍

在世界各地，水资源短缺是一个日益严重的问题，它与水污染和污染是相互关联的。据世卫组织估计，人均每天用水量约为280升。^19.用途后，水作为“废水”返回环境。这家国内废水从其起源到治疗系统，并与一些工业废物，药房废物和农业径流一起融合并称为“污水”。最后，污水净水严重污染了重金属，药物化合物，营养素和特定局部特异的所有局部废物。

污水中的性质是复杂的，这需要专门的处理系统，这取决于组合物。污水组合物表现出从一个位置到另一个地点的差异，它受到生物和非生物因素的严重影响。^18.生物因素包括人类及其社会经济行为，而非生物学因素包括食物废物的所有废物，以在处理到治疗途中添加的工业废物。

在全球范围内，有18亿人使用饮用水来源被粪便污染。^20.粪便污染表明未经处理或不正确处理的污水与饮用水混合。这表明污水处理厂适当运作的重要性和必要性。治疗系统设计应基于污水特性以及其运行的位置。^11.原料废水特性给出了特定区域的污水组合物，而处理过的流出物特性有助于改善现有的治疗系统。本研究旨在保持上述要点，旨在检查在治疗前后两种不同季节的三种不同污水处理厂的污水水的物理化学特性。

材料和方法

样品采集

从三种不同的点Viz中无菌收集样品，在TNAU污水处理厂，Karunya污水处理厂和Ukkadam污水处理厂的收集罐（生污水）和产出（处理过的污水）。对于季节性变异研究，在季风（2015年5月）和季风（2015年11月）中，从同一地点收集样品。将样品在早晨（8时至11时）收集并在4℃下储存在无菌聚四氟乙烯瓶中进行分析。抽样在10天内完成，以排除偶然污水流动的可能性。分析样品用于在印度泰米尔纳德农业大学的环境科学系发酵实验室发酵实验室中的物理化学和生物学特征。

物理化学分析

使用pH计和EC仪表测量pH和电导率。pH计（ELICO®LI20）和EC仪表（汉纳仪器，EC 215）用pH缓冲液（4.0,7.0和9.2）校准，然后才能在阅读之前饱和KCL。溶解氧（DO），生物化学需氧量（BOD），化学需氧量（COD），总溶解固体（TDS），总悬浮固体（TSS），总碱度（TA），总KjeldaHL氮（TKN），氨氮（NH._4.- n),硝酸盐(NO_3.），钠（Na），钾（k），钙（Ca），镁（Mg），氯化物（Cl^-），硫酸盐（所以_4.^2-)采用表1所示的标准方法进行分析。^3.对于重金属分析，在100ml锥形烧瓶中取出10ml样品，然后加入15ml Aqua-Regia（HCl：HNO3 3：1）。然后通过Notman No.40滤纸过滤酸消化的含量，并使用具有空气 - 乙炔火焰（Perkin Elmer）的原子吸收分光光度计（AAS）分析重金属。

细菌学分析

用于水的细菌学分析的培养基分别为营养琼脂(NA)、乳糖肉汤(LB)、孟加拉玫瑰琼脂和用于细菌、大肠菌群、真菌和放线菌的Kenknight培养基。细菌、真菌和放线菌总活菌计数采用连续稀释法，大肠菌群计数采用MPN法。每批试验培养基的无菌性通过将一个未接种的试管或培养皿与接种试验一起孵育来确定。未接种的试管或培养皿始终检查无细菌生长的证据。

数据分析

使用一种方式ANOVA完成三个采样网站中的变体的比较。数据集显示出对Tukey的后HOC测试进行了显着的变化，以进行多种比较。配对T检验用于分析季节性变化（季风和后季后翁）和治疗差异（原料和处理的污水）。使用Pearson的相关性进行样品中所选物理化学参数（P <0.05）之间的关系。

结果

污水样本的物理特征

表1中列出了从污水处理厂收集的水样的物理特征。数据显示，1986年环境保护规则，pH，EC，TSS，TDS和TA全部内容在环境污染物排放的一般标准范围内。但是，乌克卡姆原料污水具有显着（P <0.05）的pH，EC，TDS，TDS和TA比其他三个采样位点。配对T检验显示，在季风季戊磷中pH，EC，TDS，TDS和TA显着高（P <0.05）。在所有三个取样场所和乌克卡多州坦克中，收集罐中的原料污水在季风前较低的pH值较低，并且乌克卡多坦克坦克比其他植物较低。EC相对较高（2.92 DSM^-1（季风前），2.55dsm^-1（季风）在乌克卡达姆收集罐中的原始污水中，治疗后显着减少（P <0.05）。使用T检验的配对比较表明，在季风季节中，TSS显着高（P <0.05），而TDS在季风前明显高（P <0.05）。治疗后，TDS（P = 0.0054）和TA（P = 0.0029）显着（P <0.05）降低。原始污水中的大多数值低于3 ppm，这是水生生物存活所需的最低水平。原始污水的价值显着（P <0.05）在季风前（1.93,1.92和0.1，在TNAU，Karunya，Ukkadam被重复）。在季风季节的乌克兰治疗的污水中，对治疗的污水具有相当高的污水，并且显着增加水平（P <0.05），在季风季节的污水处理中。方差分析表明，来自三种不同部位的原始和处理的污水的DO（P = 0.0005）和TA（P = 0.0204）的值没有显着差异。Tukey的POOC测试结果表明，来自Ukkadam网站的原始污水从TNAU（P = 0.0058）和Karunya（P = 0.0060）具有明显不同的值。季节性变化表明，在季风季节，BOD（p = 0.0062）和COD（p = 0.0012）水平显着高，并且在UKKDAM坦克的原料污水中获得的最大值是320ppm。治疗后，UkkAdam的COD值显着（p = 0.0012）从760ppm降至47ppm。 Pearson’s correlation coefficient analysis was done to determine the level of association between the selected parameter which are dependent on each other. Significant positive correlation was observed between the following pairs: BOD/TDS (r = 0.853) and BOD/EC (r = 0.881). There is a negative correlation observed between the BOD and DO values (r = -0.761).

表1：用于分析各种参数的方法 点击此处查看表格

污水样品的化学特征

TKN（Mg / L），NH的值_4.- n(毫克/升),不_3.^-（mg / l），po_4.^-（mg / l），cl^-（mg / l）等_4.^2-（mg / l）表明。方差分析显示出三种不同地点中的所有上述参数没有显着差异。在不同季节的硝酸盐，磷酸盐和氯水平中发现了显着的（p <0.05）差异。治疗后TKN，NH_4.- n,阿宝_4.^-，cl.^-所以_4.^2-在所有三种治疗厂都有显着（p <0.05）减少。

表2：样品的物理特征 从污水处理厂收集 点击此处查看数字

重金属

分析了从三种不同部位收集的污水样品在表3中介绍了总Cr，Ni，Cd，Pb和Fe的存在。治疗后，所有五种重金属都在通过中央污染管制对公共下水道描述的允许限制董事会（CPCB），1986.使用一种方式进行的三个位点进行多重比较，ANOVA导致三个不同地方的镉的分布显着不同（P = 0.2935）。在治疗后，下水道中所有五个金属的季节变化没有显着（P <0.05）差异，有显着的[Cr（p = 0.0071），Ni（p = 0.0016），cd（p = 0.0272），Pb（P = 0.0373），Fe（P = 0.0012）]差异在所有五个金属中。EC与除镉外的所有重金属有显着的正相关性。

表3：样品的化学特征 从污水处理厂收集 点击此处查看数字

细菌学的分析

比较三个采样点，每个采样点的细菌计数差异显著(p=0.0197)(表4)。Tukey的后置检验表明Ukkadam采集槽与其他两个采样点有显著差异。真菌和放线菌数量差异无统计学意义(p<0.05)。季风前季节和季风后季节的微生物数量差异不显著(p<0.05)。

表4：收集样品中的重金属 来自污水处理厂 点击此处查看数字

讨论

从污水处理厂收集的样品的物理化学特性

季风后pH值为7.41 ~ 7.55，季风前pH值为7.62 ~ 7.96。这些结果与pH范围为8.0 - 9.4的污水分析呈正相关。^8.该结果表明，由于皂和添加到污水中的液体和洗涤剂，在污水中浓缩，pH在季风中的pH比季风更加碱性。khanna等（2012）^7.在yamuna河夏季报道碱性pH（8.25±0.12＆8.4±0.4±0.4±0.08）。为所有采样点记录的平均pH值在CPCB公共下水道范围内^5.在6点至9点之间，废水排放到环境中。

水的电导率可以用来估计溶解在水中的固体的总量。它给出了样品可能的TDS的概念。这取决于水的温度，即如果温度高，电导率就高。其最大导电性为2.92 dSm^-1。

碱度表明氢氧化物的量（哦^-），碳酸盐（CO_3.^2-）和碳酸氢盐（HCO_3.^-)离子。原污水和处理出水的TDS分别为1045 ~ 1554 mg/L和720 ~ 857 mg/L。含TDS高的污水在施用于农田前应进行适当处理。否则，就会在土壤中积累，破坏土壤的健康。悬浮物总量的高主要是由于工业废水排放到污水中。^13.

原样的溶解氧在季风前季隆的0.1至1.93范围为0.1至1.93。治疗后，在季风季节乌克卡姆STP的原始污水中达到的最大值为4.8 mg / L.DO通常温度敏感，随着温度的增加，观察到溶解氧的溶解度较差。温度升高加速了代谢途径和导致增加的氧气消耗的方式。^14.根据Cunningham和Saigo的说法，（1999），^6.将某些有机材料添加到水中刺激了分解器的氧气消耗，从而减少了水的溶解氧。

有机材料和废物的分解涉及氧气的呼吸消耗。^12.生物化学氧需求（BOD）定义为微生物所需的氧气量，用于稳定有氧条件下的废物中的生物可分解的有机物。因此，BOD主要是一种生物测定程序，涉及o的测量₂细菌消耗，同时在有氧条件下稳定有机物。¹在季风季节，污水的BOD为230 mg / L至320 mg / L，并且由于生物活性较少，季风后季戊醇的值少于季隆。通过更高的生物活性和降解废物的可用性，实现了较高的BOD值，^15.这可能是未经处理的污水，固体和工业废物排放的结果。^10.COD表示废水中存在的有机和无机化学物质氧化所需的氧气量。COD值在季风前600至760 mg / L范围为532至779 mg / L在原始污水水中的蒙隆。就像BOD那样，由于污水水中的有机物和无机物的存在，污水的鳕鱼也在季风中记录了最大值，并且其崩解的碳酸溶解比生物学降解更多。

氨氮的范围为2.1至5.6mg / L和硝酸盐 - 氮，范围为0.25至2.55 mg / L.污水中的氨显然表明粪便物质的积累更多在污水水中。它由植物，动物和人类的不同代谢过程产生，其天然高于硝酸盐 - 氮。根据CPCB，氨氮最大限制为50mg / L.相比之下，萨哈等等。（2012）^17.据报道，从5.24的氨化氮范围为5.24€61.94 mg / l和硝酸盐的范围从2.55€11.02 mg / L.这表明废水中氮氮形式的有机氮的存在低。季风前污水水的氯化物范围为48mg / L至69 mg / L，低于CPCB设定的200mg / L的可接受限制。污水中的磷在季风和季风的2mg / L至5 mg / L中，也遵循CPCB的公共下水道限制。

污水水中的重金属

与其他STP相比，Ukkadam样品的原始污水含有较高浓度的重金属，如Cr，Cd，Pb，Ni和Fe（图2）。这是因为将工业径流混合到下水道。Ukkadam Raw污水具有总Cr（2.83ppm），Ni（1.66ppm），CD（0.04ppm），Pb（0.53ppm），Fe（10.51ppm）。处理过的流出物含有重金属（表5），其通过CPCB遵守公共下水道的规定限值。从图1从图1中清楚地知道，污水中的更多发生了。这是因为工业污水，使用铁作为铁片和粪便物质的原料的制药行业。铬旁边，铬拥有第二个地方，起源于镀铬行业，电镀行业和涂漆化学品。^4.所有五种重金属都在乌克卡达姆污水中更多，而不是机构废水。

图1.样品中重金属的分布 从中收集污水处理厂 点击此处查看数字

表5.样品的微生物特征 从污水处理厂收集 点击此处查看数字

微生物特征

污水中的细菌仍然可行数周，并且因此环境中的微生物污染将增加。²原始污水中的细菌计数最大达到（77倍10^6.CFU毫升^-1）与季风季节相比，在季风季节（68 x 10^6.CFU毫升^-1）.这表明升高的温度有助于微生物的繁殖。^9.真菌的数量也有同样的趋势(7x10)^6.CFU毫升^-1到45x 10.^6.CFU毫升^-1）和放线菌（5倍10^6.CFU毫升^-1到62倍10.^6.CFU毫升^-1）.

污水中的大肠菌素是粪便物质污染的主要指标。在季风季节前，大肠杆菌在每100毫升/每100毫升的每100毫升/每100毫升的160％MPN范围内。大量的大肠杆菌主要由来自人污水处理的有机材料贡献，即根据其他污水处理厂，市政污水植物具有更多大肠杆菌（图1）。记录的高总大肠杆菌载荷主要归因于主要来自人和动物污水处理以及高悬浮的固体物质。在季风和季风季节，观察到大肠菌群中的数量更多。在季风和季风后，在翁翁湖水中观察到相同的大肠菌种结果。^16.

结论

污水特性在污水处理设施的指定中发挥着重要作用。污水处理过程的选择取决于废水组合物，例如废水组合物。BOD，COD，pH，悬浮固体，氮，磷，有毒物质的存在和细菌群。^11.在季风前，除TSS外，污水的不良特征均高于季风期。处理在减少污水的不良特性方面非常有益，它需要根据时间和特定地区的废物产生情况进行一些修改。结果表明，来自Ukkadam市处理厂的未经处理的污水接收了来自家庭和工业的更多污染物。实验数据表明，需要建立单独的渠道来收集来自不同地点到达市政处理厂的工业废水。这将为工业废水的处理提供更好的选择，并为城市污水的合理管理提供更大的帮助。此外，不含太多有毒物质的家庭用水也可以有效地灌溉到农田。

参考

1. akuffo，sb。“发展中国家污染控制：加纳局势的案例研究，”第2版。（加纳大学出版社，乐钢，1998年）。
2. Al-Bahry，S.N.，Ibrahim Y. Mahmoud，S.K.Al-Musharafi，I. S.Al-Gharaibi，Nasra K. Al-Harthy和Al-Zadjali.h.a。河流微生物和化学污染相对于阿曼污水流出物。国际可持续发展，能源和环境杂志，1（1）：35-56（2014）。
3. APHA，A. WPCF。用于检查水和废水的标准方法，16,445-446（APHA，1985）。
4. AvudainayAgam，S.，M. Megharaj，G. Owens，Rai S. Kookana，D. Chittleborough和R. Naidu。铬化学在土壤中强调制革厂废弃物。在：对环境污染和毒理学的评论，53-91。（春家纽约，2003年）。
5. CPCB（中央污染管制委员会）。释放环境污染物的一般标准部分 - A：流出物（公共下水道），环境（保护）规则，（1986）。
6. Cunningham，WP和Saigo，BW。“环境科学：一个GlobalConcern，第5版，（McGraw-Hill Publishers，Boston，1999）。
7. Khanna，Dr，Butiani，R.，Matta，G.，Singh，V和Ishaq，F。北方迪森河谷河流河流河河流河流河谷的季节性变化。环境保护期刊，13（1＆2）：119-124（2012）。
8. R. R.，K. Dharmaraj和B.D.Ranjitha Kumari。三种不同地区饮用，训练和污水水的物理化学和细菌分析的比较研究。环境生物学杂志。，28（1）：105-108（2007）。
9. Levantesi C.， La Mantia R.， Masciopinto C.， Böckelmann U.， Ayuso-Gabella M. N.， M. Salgot, V. Tandoi, E. Van Houtte, T. Wintgens and E. Grohmann.。欧洲三个污水回收和管理的含水层补给设施中致病微生物和微生物指标的定量分析。环境总科学408：4923-4930（2010）。
   十字架
10. Milovanovic，M.水质评估和沿着Axios / Vardar River的污染源的测定，东南欧海水淡化，213：159-173（2007）。
    十字架
11. Mishra F K P和Mahanty N B.“污水处理厂污水设计的特征”。（土木工程科技科学院，2012年Rourkela）。
12. 奈蒂，弗普;Hayford，EK和Ametsi，SK。评估固体废物垃圾渣在加纳阿克拉大都市地区一些地表水系统的影响。水资源与保护杂志4：605-61（2012）。
    十字架
13. Palanivel和P. Rajaguru。诺亚勒河的现状。(Bharathiar大学泰米尔纳德邦河流环境状况讲习班。哥印拜陀出版社。pp.53-57, 1999)。
14. Pierce，Stephen D.，John A. Barth，R. Kipp Shearman和Anatoli Y.Erofeev。东北太平洋的氧气下降*。物理海洋学杂志：42：495-501（2012）。
    十字架
15. 球场，v，亚克马裔，g，ramadevi，p和ramanathan，R.在印度的Madurai水质研究。自然环境与污染技术，8（2）：355-358（2009）。
16. Rajurkar，N.S.，B. Nongbri和A.M.芭蕾舞。翁（Brapani）湖水的物理化学和微生物分析。印度环境保护杂志。，23(6): 633 - 639(2003)。
17. Saha M.L, Ashraful Alam, Mahbubar Rahman Khan和Sirajul Hoque。帕格拉污水处理厂水的细菌学、物理和化学性质。达卡大学生物科学学报（1）：1-8（2012）。
    十字架
18. Sonune N A，Mungal N A和Kamble S P：“Vishnupuri，Nanded，India的国内废水的物理化学特性研究”。国际微生物学和应用科学。，4（1）：533-536，（2015）。
19. 关于紧急情况下饮用水、环境卫生和个人卫生的技术说明。(2013)。
20. http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs391/cn/