آلودگيهاي ناشي از یونهای فلزات سنگين موجود در پساب واحدهاي آبكاري يكي از مهمترین و خطرناكترين آلودهسازهاي محیطزیست است كه در صورت عدم حذف آنها ضمن ورود به آبهای سطحي و زيرزميني، تشكيل كمپلكسهاي سمي داده و خطرات بالقوهاي را براي انسان و اكوسيستم ايجاد ميکنند. به دليل اهميت حفاظت منابع آب و نيز افزايش قيمت مواد شيميايي ضرورت بررسي آلودگي آبهای سطحي و زيرزميني همزمان با تغيير در عمليات آبكاري بهمنظور ايجاد پساب كمتر و نيز صرفهجويي در مصرف مواد آبکاری امري ضروري است. صنعت آبكاري تحت تأثیر تغييرات گوناگون قرار دارد. دو عامل عمده در اين رابطه افزايش قيمت مواد، مانند مواد روكش و آب مصرفي و ديگري ملاحظات زیستمحیطی است كه شامل كنترل پساب و دفع پسماند سمي از اين صنايع است. اساسيترين قسمت در فرايند آبكاري، فروبردن قطعات در محلول فرايند و سپس شستوشوي فيلم يا لایه مواد شيميايي از روي آنها است كه در اصطلاح به آن لايروبه (Drag-out) گفته ميشود.
چنانچه عمليات آبكاري به نحو مطلوب صورت نگيرد، مواد شيميايي با ارزش موجود در وانهاي آبكاري اتلاف خواهد شد. بيرون كشيدن قطعات و انتقال آن به وانهاي شستوشو بعدي، اگر صحيح و با دقت انجام نگیرد و زمان لازم براي ريخته شدن محتويات محلول وانها به محل اصلي خود داده نشود، مقادير قابلتوجهي از محلول وانهاي آبكاري به همراه قطعات خارج ميشوند. در برخي از واحدهاي آبكاري مشاهده ميشود كه قطعات به دليل سنگين بودن، از درون وانها بدون هيچ وقفهاي به وانهاي شستوشو هدايت ميشوند و مقاديري از محتويات وانهاي آبكاري را با خود به همراه ميبرند. بهطور اصولي در بالاي وانهاي آبكاري محلي براي امكان آويزان كردن قطعات گذاشته ميشود تا آخرين قطرات محتويات وان آبكاري روي قطعات به درون خودش فراهم شود. عدم رعايت اين اصول، موجب آلوده شدن سريع وانهاي آبكش و هدر رفت هزاران لیتر آب و صرف هزينههاي بيشتر براي تصفيه پساب خواهد شد.
تغيير در عمليات، معمولاً شامل روشهايي است كه در آن مقادير لايروبه در محلول پروسه، ميزان آب مصرفي برای شستوشو را كاهش ميدهد. اثر كلي آن ايجاد تقليل در موارد زير است:
هزينه مواد شيميايي
مصرف آب
مواد شيمايي مورد استفاده براي تصفيه پساب و هزينه دفع لجن بهدست آمده
منبع ورود آلودگي در پساب واحدهاي آبكاري شامل چند قسمت است. مشخصترين منبع آلودگي، ناشي از لايروبهها در وانهاي شستوشو و آبكاري در مراحل مختلف است. ميزان آلودگي ناشي از اين منبع به عواملي از قبيل طراحي سيستم، شكل و اندازه قطعات، غلظت محلول آبكاري و غيره بستگي دارد. پساب ناشي از شستوشو شامل حجم زيادي آب میشود كه محلول رقيقي از سيانور و يون فلزات بوده و معمولاً غلظت آن بين 15 تا 100 میلیگرم در ليتر از فلز آبكاري است. اغلب واحدهاي آبكاري، انواع مختلف وانهاي شستوشو از قبيل روي، مس، كروم، نيكل، كادميوم و غيره در اختیار دارند. اختلاط آبهای شستوشو موجب كاهش غلظت هر فلز ميگردد. میزان آلودهکنندههایی كه وارد پساب واحدهاي آبكاري ميشوند، تفاوت قابلتوجهي با هم دارند. جدول زیر متوسط نتايج تجزيه پساب چند واحد آبكاري را نشان ميدهد. در بعضي از واحدها، چكيدن محلولهاي آبكاري از روي قطعات آبكاري نيز يك منبع آلودگي است. تانكهاي شستوشو و محلولها اغلب به فواصل چند متری از يكديگر قرار دارند و حمل قطعات توسط میلههای حملکننده بين تانكها، باعث چکیدهشدن محلولها از قطعات به سطح زمين و يا وارد شدن به سيستم تخليه فاضلاب میگردد.
استفاده از چند وان آبكشي متوالي ميتواند در كاهش توليد پساب مؤثر باشد. براي اين منظور، از سه يا چهار وان شستوشو كه بهصورت متوالي و پشت سر هم قرار گرفتهاند، استفاده ميشود. وان آبكش اول داراي غلظت بيشتري از فلزات سنگين است. وانهاي آبكش دوم، سوم و چهارم از آلودگي كمتري برخوردار است. در برخي از واحدهاي آبكاري، اولين وان آبكشي برای تأمین آب مورد نیاز وان اصلي آبكاري استفاده ميشود. بهمنظور صرفهجويي در آب مصرفي ميتوان روزانه يكي از وانهاي آبكشي آلودهتر و داراي غلظت بيشتر فلزات را تخليه كرد و پس از پر کردن آن با آب تميز از آن بهعنوان آخرين وان آبكشي مورد استفاده قرار داد. در برخي از واحدهاي آبكاري كه از تعداد وانهاي آبكشي كمتري استفاده ميشود، برای تميز نگهداشتن آب موجود، مجبور به استفاده مداوم از جريان آب به داخل اين وانها بوده كه با توجه به كمبود منابع آب، موجب هدر رفت مقادير زيادي آب ميشود.
نحوه خارج كردن قطعات فلزي از وان آبكاري، تأثیر بسيار زيادي در توليد پساب صنعتي و به دنبال آن مصرف بیشتر مواد تصفیهکننده دارد. اگر خارج كردن قطعات فلزي و انتقال آن به اولين وان آبكشي به یکباره و بدون وقفه صورت پذيرد، مقادير قابلتوجهي از محلول غليظ وان آبكاري به همراه قطعات از وان خارج و روي زمين و يا به وان آبكشی منتقل ميشود. اگر هنگام بيرون آوردن قطعات از درون وان آبكاري، قطعه به مدت چند ثانيه روي همان وان ثابت نگه داشته شود، حجم قابلتوجهي از لايروبهها يا محلول وان آبكاري که روي قطعات برجا مانده، دوباره به داخل وان اصلي چكيده شده و برگشت مييابند. حتي ميتوان با قرار دادن يك ميله نگهدارنده روي اين قبيل وانها، قطعات را از آن آويزان كرده و براي مدت زمان معيني ثابت نگه داشت تا از جدا شدن كامل قطرات به درون وان اصلي آبكاري اطمينان پیدا کرد.
پساب آبكاريها داراي مقاديري از فلز است كه در فرايند آبكاري مورد استفاده قرار ميگيرد. بهعنوان مثال در واحدهاي آبکاری كروم تزئيني، مقاديري از فلزات نيكل و كروم شش ظرفيتي وجود دارد که اسيدي و زردرنگ است. در پساب واحدهاي آبكاري گالوانيزه اسيدي نيز فلزات روي و كروم به همراه ساير تركيبات وجود دارد و رنگ آن هم به دليل فرايند كروماته كردن، زردرنگ است. پساب گالوانيزه سيانوري نيز علاوه بر فلزات روي و كروم، دارای مقاديري از تركيبات سيانوري مانند سيانور سديم و سيانور روي است. در اين نوع از واحدهاي آبكاري باید پساب سيانوري از ساير پسابها جداسازي و به مخازن جمعآوری مجزا هدايت شود؛ چراكه فرايند تصفيه آن در يك محيط دارای pH قليايي با استفاده از ترکیبات کلردار مانند هیپوکلریت کلسیم (پركلرين) صورت ميپذيرد.
واحدهای آبکاری بخشی از صنعت هر کشور محسوب میشود. این واحدها قسمتی از یک واحد صنعتی بوده و یا به صورت مستقل (به شکل کارگاههای کوچک و خصوصی) به خدماتدهی اشتغال دارند. نتايج بهدستآمده از تحقيقات صورت پذيرفته در استان اصفهان نشانگر وجود بيش از دهها واحد آبكاري در اين استان است. ميزان پساب صنعتي در اين واحدها بهطور متوسط دو متر مکعب در روز گزارش شده است. با اینحال ميزان پساب در برخي از واحدها تا 20 مترمکعب در روز هم ميرسد. ميانگين پساب توليدي اين واحدها 3/1 مترمكعب در روز بوده است. غلظت فلز روي موجود در پساب در محدوده 1/0 تا 5 ميليگرم در ليتر و غلظت یونهای نيكل در 4 تا 47 ميليگرم در ليتر گزارش گرديده است. ميانگين غلظت فلزات سمي روي، نيكل، كروم و مس موجود در اين پسابها به ترتیب 8/3، 24، 5/14 و 4 ميليگرم در ليتر بوده و غلظت سيانور موجود 012/0 ميليگرم در ليتر است. در يك بررسي صورت پذيرفته دیگر روي پساب 22 واحد آبكاري در كشور امريكا، ميزان فلزات سنگين كروم و روي بهطور متوسط در حدود 20 میلیگرم در ليتر گزارش شده است.
همانطور كه اشاره شده در استان اصفهان دهها واحد آبكاري وجود دارد كه بهصورت مستقل و يا بهعنوان بخشي از كارخانههاي بزرگتر فعاليت دارند. در مورد محل استقرار اين واحدها، مطالعهای روي 52 واحد آبكاري صورت پذیرفته که نشان ميدهد در حدود 45 درصد واحدهاي آبكاري در مناطق شهري، 29 درصد در مناطق حاشيه شهري، 15 درصد در مناطق صنعتي و 12 درصد در شهركهاي صنعتي استقرار دارند. بيش از نيمي از اين واحدهاي بررسیشده (56 درصد) در مجاورت مناطق مسكوني بودهاند.
