水污染源和净化：挑战和范围

如今，全世界都面临着由包括家庭废物、农业废物和工业废物在内的人为来源引起的水资源控制问题。废水对环境有巨大影响；因此，公众对它的关注有所增加。这使得研究人员受到激励，并找到了根本的、廉价的解决方案来克服这个问题。废水处理采用了几种常规技术，包括煮沸、过滤、沉淀和氯化；然而，它们的范围有限。其他一些方法，如混凝、絮凝、生物处理、Fenton工艺、高级氧化、膜基工艺、离子交换、电化学、吸附和基于紫外线的工艺，也已用于去除污染物，但仍有一些局限性。本章回顾了这些用于水处理的传统和现代方法及其优缺点。这些方法有可能去除废水中的污染物，如天然有机物、重金属、无机金属物质、消毒副产物和微生物化学品。本章还讨论了使用水处理方法进行安全生产的潜在威胁和挑战。

饮用水中的氟化物已成为一个全球性问题对牙齿和骨骼的影响，引发各种健康问题。吸附是一种潜力除氟技术具有灵活性、成本效益和环保性友好，设计简单，操作相对容易产生高质量的水。虽然活性氧化铝是一种合适的吸附剂，它的pH值范围很窄，容易形成有毒的氟化铝络合物和铝金属浸出问题。本文批判性评论活性氧化铝的适用性及其金属氧化物、稀土的改性元素、有机材料、碱土金属和酸处理。影响工艺参数，如pH值、接触时间、吸附剂剂量、初始氟化物浓度、，共存离子的存在对氟离子吸附能力的影响是讨论。通过拟合各种速率模型讨论了吸附反应速率转化为实验数据和模型方程。吸附等温线模型如Langmuir、Freundlich、Temkin和Dubinin-Radushkevich在确定吸附等温线最佳拟合模型的吸附平衡数据如下在本章中进行了讨论。本章最后讨论了优点、缺点、，以及所有吸附剂提高除氟效果的前景容量。

水性废物中有机酸的存在仍然是一个重要的环境问题，因为它们会给水带来气味和毒性。本研究采用高级氧化工艺（AOP）、不同氧化剂组合和紫外线照射（UV/H2O2、UV/TiO2、UV-ZnO和Fe（III）-草酸盐络合物）研究了苯甲酸（BA）和一些取代苯甲酸（SBA）对环境污染物的光化学降解。在这些污染物的光氧化降解之后，研究了它们在暴露于紫外线-氧化剂组合期间的浓度衰减。取代苯甲酸（SBA）的降解动力学取决于取代基的导向性质，通过哈米特常数（σ）进行分析，其中吸电子基团（EWG）为正值，给电子基团为负值。这些观察结果找出了可有效用于该系统的过程。因此，本文旨在研究影响取代苯甲酸光催化降解的参数。

污染负荷、人口增长和水资源短缺引起了特别关注关注池塘水等水资源的管理。现在调查在Bilaspur区Ratanpur的Dulahra和Ved池塘进行。水的季节性偏差，如透明度、温度、pH值、溶解性氧气、硝酸盐、磷酸盐、生物需氧量（BOD）、总溶解固体（TDS）和总悬浮固体（TSS）进行了评估。在当代研究中，BOD标准远高于世界卫生组织（WHO）标准（5 mg/l）。水样是从外部（大约100-150米）和内部（距离海岸线10米）位置。最高平均值夏季，在北外围S-1发现BOD值，即32±4.6。在夏季，S-2（西外围）的BOD平均值最高为39±2.1在Ved Pond。它表示现场水体的生物污染负荷夏季Dulhara池塘北侧和Ved池塘西侧季节。低Secchi深度读数，如S-2北部外围站点期间的20±1.0夏季表明水的透明度降低，这通常与悬浮颗粒和藻类的存在。我们还发现池塘北侧的总悬浮固体，其中水的透明度也很低。东部S-1的透明度值为37.0±0.40Ved池塘雨季边缘位置和东部内部位置30±0.22。水形体的透明度被浮游生物等元素夸大了生长、降雨量、太阳在天空中的位置、光线的入射角、，延迟惰性颗粒材料导致的浑浊度、选择性和浑浊度。我们的结果表明，S-1时的最低水透明度值为16.0±0.41夏季期间，在北部边缘地区。钙的浓度几乎所有地点的离子含量都远高于世卫组织推荐的75毫克/升以及研究期间的两个池塘。在这项特殊研究中建立了许多指标和目录，以评估中间水的水质身体。对于透明度研究，使用了低成本的Secchi磁盘。

高级氧化工艺（AOP）可以低浓度降解许多不可降解的有机化合物，节省时间和能源。苯甲酸及其衍生物很容易用于制药、纺织和染料工业。通过这些应用，安息香酸进入生态系统，导致其积累和各种健康危害。在本研究中，以铁纳米粒子为多相光催化剂，过氧化氢为氧化剂，对苯甲酸的降解进行了研究。本文还讨论了在常温和高温下通过水热法合成纳米铁的方法。通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和X射线能量色散分析（EDAX）对粉末样品进行了表征。在可见光下，针铁矿（α-FeOOH）和赤铁矿（α-Me2O3）在0.07g和0.05g纳米浓度下降解苯甲酸的百分比分别为49.02%和90.90%，此外，纳米颗粒合成的水热模型证明价格合理、高效且环保。

本文详细研究了在纳米材料支持下净化水的现代方法。为了从纳米技术中获得最大利益，必须评估纳米颗粒的环境可持续性。纳米颗粒具有有助于水处理和去除大量污染物的有用特性。研究中包括了沸石、壳聚糖、MWCNT、纳米复合物（Fe3O4/TiO2、GO/FeO·Fe2O3等）、纳米氧化物（ZnO、TiO2、Al2O3、Fe2O3、Fe3O4等）和MOF（MOF-808、邻苯二甲酸铜、CoFe2O4/MIL-100（Fe）、UiO-66-NHC（S）NHMe等）等材料，包括它们在处理受污染水流中的明显功能。此外，已经研究了从不同来源合成这些纳米颗粒的已知方法。该综述强调了通过使用光纳米吸附剂进行吸附来去除污染物（不可生物降解的、重金属、无机物和有机物）。由于没有任何公认的标准，纳米材料在废水处理中的性能需要进一步研究。随着纳米技术的进一步进步，据报道，意识形态指导方针以及影响人类和生态系统的一般缺点和未来挑战为这一领域的研究提供了进一步的空间。

向个人提供纯净饮用水反映了与全球生活质量直接相关的任何地区。变化在水质和水量系统控制着人类生活的各个方面。两者都是短缺和过剩影响着社区的成长和发展。这个水资源的利用和保护必须是可持续发展的一个组成部分所有部门都应该呼吁发展。而有效废水处理有回收水的趋势，所有政策与定期利用研究成果进行改进仍然至关重要。为了应对挑战在未来几十年中，重要的是所有利益相关者都要对当前的情景、未来的需要以及适当科学合理的需要共同缓和问题和挑战的方法。综合水资源保护技术被公认为唯一可持续的水解决方案稀缺。