Su kirliliği tüm yaşam formlarını etkiler ve günümüzde kritik bir endişe kaynağıdır. Doğal kaynakların yanı sıra insan kaynaklı kirleticiler, yeraltı sularından ve içme suyuna karışır.

Oksidasyon azaltma potansiyeli (ORP), su kalitesini test etmek için önemli bir yöntemdir. Oksidasyon, elektronları olmayan bir madde- oksitleyici ajan olarak bilinir- diğer maddelerden elektron aradığında meydana gelir. Öte yandan, bağışlanacak fazladan elektronları olan maddeler indirgeyici maddeler olarak bilinir.

ORP, maddeleri oksitleyici veya indirgeyici ajanlar olarak sınıflandırır ve bir ORP metre ile mili volt (mV) cinsinden ölçülür. Yüksek bir ORP okuması, oksitleyici bir maddenin varlığını gösterir. Düşük bir okuma, bir indirgeyici ajanı gösterir. Su kirliliği seviyeleri, düşük ORP okumalarıyla artma ve yüksek okumalarla azalma eğilimindedir. Bilim adamları, suyun ORP’sini kirlilik seviyelerinin önemli bir göstergesi olarak görüyorlar. Örneğin güvenli içme suyu, +200 ile +600 mV arasında ORP aralığına sahip bir oksitleyici ajandır. Klorlu havuz suyu ise +650 ile +750 mV arasında çok daha yüksek bir ORP’ye sahip olmalıdır.

Bu nedenle bilim adamları, su kalitesini değerlendirirken suyun ORP’sini önemli bir araç ve gösterge olarak görürler. Yeraltı suyu, belediye musluk suyu ve atık su arıtma sistemleri dahil olmak üzere çok çeşitli su sistemlerinin test edilmesinde faydalıdır. Ayrıca ortamdaki biyolojik değişiklikleri ölçen diğer test yöntemleriyle birlikte kullanılır.

ORP ve Yeraltı Suyuna Yüzey Suyunun Sızması

Yüzey sularının sızması yeraltı suyunun kalitesini etkiler. Atıklar ve diğer kirleticiler genellikle ilk giriş noktalarını yer altı suyuna sızdıkları yüzey sularında bulurlar. İndirgeyici bir ortamda, akiferlerdeki minerallerden arsenik ve demir gibi metaller salınır ve yeraltı sularını kirletir. Düşük ORP okumaları bu nedenle bu durumda su kirliliğinin güçlü bir göstergesidir. Arsenik ve demir ayrıca endüstriyel atıklardan, madencilikten ve diğer insan faaliyetlerinden kaynaklanabilir. Metal korozyonu başka bir demir kaynağıdır.

Kirleticiye bağlı olarak, su kalitesini korumak için belirli bir ORP seviyesi gereklidir. Örneğin, fosforun uzaklaştırılması için +25 ile +250 mV arasında bir ORP gerekir. Nitrifikasyon olarak bilinen nitrojenin uzaklaştırılması, +100 ile +350 mV arasındaki ORP seviyelerinde gerçekleşir. Fosfor ve nitrojen genellikle besi atıkları ve gübreler gibi tarımsal kaynaklardan kaynaklanır. Öte yandan, kirlilik daha düşük ORP seviyelerinde artar. Biyolojik fosfor seviyeleri -100 ila -250 mV’de artar ve metan üretimi -175 ila -400 mV’de gerçekleşir.

Ancak bazen suyun ORP’si dışındaki koşullar yeraltı suyunun sızmasını etkileyebilir. Örneğin, manganez tuzları yakındaki bir rezervuardan yeraltı suyuna sızabilir ve oksitleyici bir ortamda bile manganez seviyelerini yükseltebilir. Madencilik ve endüstriyel atıklardan da kaynaklanabilir. Bu nedenle, su kirlilik seviyelerini belirlemede diğer faktörlerle birlikte ORP kullanmak önemlidir.

Atıksu Arıtma Optimizasyonunda ORP

Atık su arıtma tesisleri, sudaki azot ve fosfor dahil olmak üzere belirli maddelerin kabul edilebilir seviyelerini korur. Arıtma işlemi, bakterilerin sudan fazla nitrojen ve fosforu çıkarabilmesi için çok düşük seviyelerde çözünmüş oksijen (ÇO) gerektirir. Çok az ÇO içeren veya hiç olmayan bir ortam, anoksik bir ortam olarak bilinir. Su havalandırması, arıtma işlemi sırasında meydana gelir ve anoksik koşulları korumak için uygun süre boyunca periyodik olarak durdurulmalıdır.

Atık su arıtımı sırasında ORP okumalarının alınması, koşulların nitrojen ve fosfor giderimi için uygun olup olmadığını belirlemede yararlı bir araçtır. Bir ÇO okuması anoksik koşulları gösterebilse de ORP seviyesi hala çok yüksek olabilir. ORP su seviyelerinin azalması için zaman vermek için havalandırmada bir gecikme gerekli olabilir. ORP seviyeleri yeterince düşük olduğunda, bakteriler işlerini yapabilir. ÇO ve ORP sayaç okumalarının bir kombinasyonu, çevresel koşulları tek başına ÇO okumalarından daha doğru bir şekilde ölçebilir.

ORP okumaları, bilim adamlarının atık su arıtma sistemlerinin genel etkinliğini değerlendirmesine yardımcı olabilir. Örneğin, yüksek ORP okumaları, atık su baypaslarından kaynaklanan kirleticilerin bir nehre girip girmediğini gösterebilir. Mezopotamya Çevre Dergisi’nde yayınlanan 2016 tarihli bir araştırma, Irak, Bağdat yakınlarındaki Douala Nehri üzerindeki iki geçiş noktasının yakınında düşük ORP okumaları buldu. Atık su arıtma optimizasyonunda tipik olarak kullanılan diğer okumalar biyokimyasal oksijen ihtiyacı (BOD), toplam askıda katı madde (TSS) ve pH seviyeleridir.

su kirliligi

Yeraltı Suyu Kalite Karakterizasyonunda ORP

ORP, özellikle metalik kirleticilerin tespitinde, yeraltı suyu kalitesini belirlemede önemli bir faktördür. Yüksek düzeyde demir, arsenik ve diğer metallere sahip yeraltı suları için kullanışlı bir araçtır. Bu metaller, kayalar ve tortu gibi doğal kaynaklardan yeraltı suyu sistemine girebilir. Diğer metaller, endüstriyel atık ürünleri, besi yerleri ve çöplükler gibi insan kaynaklı kaynaklara sahiptir.

Yeraltı suyunun “redoks potansiyeli”, oksidasyon veya indirgeme kapasitesini ifade eder. Yeraltı suyu ORP okumaları tipik olarak -400 mV ile 800 mV arasında değişir. ORP seviyeleri, klor gibi yüksek düzeyde oksitleyici maddeler ve sülfit iyonları gibi indirgeyici maddeler içeren yeraltı suyunun değerlendirilmesine yardımcı olur. Bununla birlikte, yeraltı suyu sistemindeki biyolojik maddenin bozulması gibi diğer faktörleri de dikkate almak önemlidir. Örneğin, -100 ve -400 mV arasında düşük bir ORP okuması, fermantasyondan biyolojik fosfor veya asit salınımını gösterebilir.

Orp Nedir?

ORP Su Kirliliği Testinin Önemi

Su kirliliği, çeşitli insan kaynaklı ve biyolojik kaynaklardan gelir. ORP, kendi başına ve diğer araçlarla birlikte kullanıldığında değerli bir göstergedir. ORP dışındaki faktörler su kalitesini etkileyebileceğinden, test edilen suyun genel ortamını anlamak önemlidir. Örneğin, yakındaki rezervuarların, çiftliklerin veya kaya oluşumlarının konumu kirlilik seviyelerini etkileyebilir.

Öte yandan, ÇO ve pH gibi faktörlerin genellikle ORP okumaları ışığında analiz edilmesi gerekir. ORP ile birlikte kullanıldığında, diğer test yöntemleri atık su arıtma sistemlerinin etkinliğini belirlemeye yardımcı olur. Örneğin, ORP ve ÇO seviyelerinin bir kombinasyonu, mühendislerin atık su arıtımında havalandırmanın ertelenmesi gerekip gerekmediğini belirlemesine yardımcı olabilir.

ORP su kontaminasyon testi, yeraltı suyunun ve çevresinin sağlığını değerlendirir. Bilim adamlarının ve mühendislerin atık su arıtma sistemlerini değerlendirmesine ve optimize etmesine yardımcı olur. Musluk suyu, yeraltı suyu veya klorlu havuz suyunu test etmek için kullanılsın, ORP suyumuzun kamu kullanımı için güvenli kalmasına yardımcı olur.