塩水

人間の健康に不可欠なヨウ素は、ヨウ化物に富む塩水から商業規模で得られます。精製は、ヨウ化物をヨウ化水素酸に変換することから始まり、次に塩素を使用してヨウ素に酸化されます。その後、ヨウ素は蒸発または吸着によって分離されます。^{[ 5 ]}臭素も塩水から得られます。ヨウ素の製造と同様に、このプロセスは臭化物が臭素に容易に酸化されることを利用し、ここでも酸化剤として塩素を使用します。生成物である臭素は、その揮発性を利用して選択的に回収できます。^{[ 6 ]}

リチウムの主要な鉱床は塩水の形で存在する。^{[ 7 ]}マグネシウムも、カリウム生産などさまざまな供給源からの廃塩水から部分的に生産されている。粗マグネシウム酸化物と塩化物の混合物は、電気分解によってマグネシウム金属に変換される。^{[ 8 ]}

塩化ナトリウム（NaCl溶液）の電気分解によって、元素状塩素を生成することができる。この過程では、水酸化ナトリウム（NaOH）と水素ガス（H₂ _）も生成される。反応式は以下のとおりである。

• 陰極: 2 H ⁺ + 2 e ⁻ → H ₂ ↑
• 陽極: 2 Cl ⁻ → Cl ₂ ↑ + 2 e ⁻
• 全体の反応過程：2 NaCl + 2 H ₂ O → Cl ₂ + H ₂ + 2 NaOH

塩水（主に塩化カルシウムと塩化ナトリウムをベースとした安価な塩水^{[ 9 ]}）は、大型冷凍設備で熱エネルギーを輸送するための二次流体として使用されます。塩水が使用されるのは、水に塩を加えることで溶液の凝固点が下がり、低コストで熱輸送効率が大幅に向上するためです。NaCl塩水で得られる最低凝固点（共晶点と呼ばれる）は、重量比で23.3%のNaCl濃度で-21.1 ℃（-6.0 °F）です。 ^{[ 9 ]}  

腐食性があるため、塩ベースの塩水はエチレングリコールなどの有機液体に置き換えられました。^{[ 10 ]}

塩化ナトリウムの塩水噴霧は、一部の漁船で魚を冷凍するために使用されています。^{[ 11 ]}塩水の温度は一般的に-5 °F（-21 °C）です。送風冷凍の温度は-31 °F（-35 °C）以下です。塩水の温度が高いため、送風冷凍よりもシステムの効率が高くなる可能性があります。高価な魚は通常、塩水の実用的な温度限界よりも低い温度で冷凍されます。    

塩水はイオン交換樹脂の再生に使用されます。^{[ 12 ]}処理後、処理水からカルシウムイオンとマグネシウムイオンで飽和したイオン交換樹脂ビーズは、6～12%のNaClを含む塩水に浸すことで再生されます。塩水からのナトリウムイオンがビーズ上のカルシウムイオンとマグネシウムイオンを置き換えます。^{[ 13 ] [ 14 ]}

塩水は食品加工や調理において一般的な材料です。塩水漬けは食品の保存や味付けに用いられます。野菜、チーズ、果物、そして一部の魚は、ピクルス漬けと呼ばれる工程で塩水漬けにされます。肉や魚は通常、マリネの一種として短時間塩水に漬けられ、肉や魚の柔らかさや風味を高めたり、保存期間を延ばしたりします。

低温時には、塩水溶液を使用して道路の凍結を防いだり、凍結温度を下げたりすることができる。 ^{[ 15 ]}

焼入れは、鋼鉄などの金属を鍛造する際の熱処理プロセスです。塩水は、油やその他の物質とともに、鋼鉄を硬化させるために一般的に使用されます。塩水を使用すると、冷却プロセスと熱伝達の均一性が向上します。^{[ 16 ]}

排出物の特性は、使用される脱塩技術、使用される水の塩分濃度と水質、環境および海洋学的特性、実施される脱塩プロセスなど、さまざまな要因に依存します。^{[ 18 ]}海水逆浸透（SWRO）による脱塩プラントの排出物は、主に、最悪の場合、使用される海水の塩分濃度の2倍になる可能性のある塩分濃度を示し、熱脱塩プラントとは異なり、使用される海水とほぼ同じ温度と溶存酸素を持つという特徴があります。 ^{[ 19 ] [ 20 ]}

排出物には、工業処理中に使用される微量の化学製品、例えばスケール防止剤^{[ 21 ]} 、凝集剤、凝集促進剤などが含まれる可能性があり、これらは排出物とともに廃棄され、排水の物理化学的品質に影響を与える可能性があります。しかし、これらは実際には処理中に消費され、排出物中の濃度は非常に低く、排出中に実質的に希釈されるため、海洋生態系には影響しません。^{[ 22 ] [ 23 ]}

SWROプラントで使用される材料は、非金属部品とステンレス鋼が大部分を占めています。これは、運転温度が低いため、より耐腐食性の高いコーティングを施した脱塩プラントを建設できるためです。^{[ 24 ] [ 18 ]}そのため、SWROプラントの排水中の重金属の濃度値は、海洋生態系に環境影響を及ぼし、急性毒性レベルよりもはるかに低くなっています。^{[ 25 ] [ 18 ] [ 26 ]}

排出物は、他の排出方法に比べてエネルギーと経済コストが低いため、一般的に海底放流口または沿岸放流口を通して海に投棄されます。^{[ 23 ] [ 27 ]}塩分濃度の上昇により、排出物は周囲の海水に比べて密度が高くなります。そのため、排出物が海に到達すると、完全に希釈されるまで海底の等深線に沿って広がる塩水プルームを形成する可能性があります。 ^{[ 28 ] [ 29 ] [ 30 ]}塩水プルームの分布は、プラントの生産能力、排出方法、排出地点の海洋学的および環境的条件など、さまざまな要因に依存する可能性があります。^{[ 19 ] [ 28 ] [ 27 ] [ 31 ]}

塩水排出は、特定の閾値レベルを超える塩分濃度の上昇につながる可能性があり、底生生物群集、特に浸透圧に敏感な生物群集に影響を与え、最終的にはその個体数と多様性に影響を与える可能性がある。^{[ 32 ] [ 33 ] [ 34 ]}

しかし、適切な緩和策が適用されれば、SWROプラントからの排出による潜在的な環境影響は適切に最小限に抑えることができます。^{[ 23 ] [ 31 ]}スペイン、イスラエル、チリ、オーストラリアなどの国々では、緩和策を採用することで排出の影響を受ける地域が縮小し、海洋生態系に大きな影響を与えることなく脱塩プロセスの持続可能な発展が保証されています。 ^{[ 35 ] [ 36 ] [ 37 ] [ 38 ] [ 39 ] [ 31 ] [ 40 ]}排出エリア周辺の環境に顕著な影響が検出された場合、それは一般的に、適切な緩和策が実施されなかった古い脱塩プラントに対応しています。^{[ 41 ] [ 35 ] [ 42 ]}スペイン、オーストラリア、チリでは、適切な対策を講じれば、排出地点から半径 100 m 以内の範囲で塩水プルームが海の自然塩分濃度に対して 5% を超えることはないことが示されている例がいくつかある。 ^{[ 37 ] [ 31 ]}

敏感な海洋環境に悪影響を及ぼさないために一般的に採用される緩和策は以下のとおりです。^{[ 31 ] [ 43 ] [ 44 ]}

• 効率的な拡散器の使用や海水による排出物の事前希釈など、適切に設計された排出機構
• 環境評価調査では、排出物の迅速な混合プロセスを促進する海流、水深、海底の種類などの地形学的および海洋学的変数を考慮して、排出地点の適切な位置を評価します。
• 適切な環境監視プログラムを実施することで、海水淡水化プラントの運転段階における適切な運用が保証され、潜在的な環境脅威を正確かつ早期に診断することが可能になる。

現在、スペイン、イスラエル、チリ、オーストラリアなどの多くの国では、建設段階と運用段階の両方で、厳格な環境影響評価プロセスの開発が求められています。 ^{[ 45 ] [ 46 ] [ 43 ]}その開発過程では、海水淡水化プロジェクトの持続可能な開発を保証する緩和措置を防止および採用するために、地域の環境規制内に最も重要な法的管理ツールが確立されます。これには、周辺の海洋環境の状態に対する予防、是正、およびさらなる監視措置を採用するための一連の管理ツールと定期的な環境モニタリングが含まれます。^{[ 47 ] [ 48 ]}

この環境評価プロセスの文脈において、多くの国は、環境評価プロセス中に確立された予防措置および是正措置の有効性を評価し、重大な環境影響を生じさせることなく脱塩プラントの運転を保証するために、環境モニタリングプログラム（PVA）への準拠を要求している。^{[ 44 ] [ 49 ]} PVAは、物理化学的および生物学的情報に基づく一連の測定と特性評価を使用して、主に排出のモニタリングに関連する一連の必須要件を定めている。 ^{[ 44 ] [ 49 ]}さらに、PVAには、海水取水の影響のモニタリングに関連するさまざまな要件や、陸上環境への影響に関連する可能性のある要件が含まれる場合がある。