مرجع تخصصی آب و فاضلاب

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

نگاه اجمالی

آبهای معدنی ، از چشمه‌های طبیعی یا چشمه‌هایی که مصنوعا ایجاد کرده‌اند، جریان دارند و آنها را در همان سرچشمه در ظرف مخصوصی پر می‌کنند و برای مصرف حمل می‌نمایند. آب چشمه‌ها بطور کلی دارای نمکهایی هستند که در موقع عبور آب از سطح زمین در آن حل شده ولی آب مقطر فاقد این نمکهاست. مقدار این نمکها در آبهای معدنی بمراتب زیادتر و لااقل به یک در هزار می‌رسد.

ترکیبات آب معدنی
در آب معدنی ترکیباتی مانند نمکهای ید و ترکیبات آرسنیک و ترکیبات گوگرددار و مواد رادیواکتیو و نظیر آنها وجود دارد که در آب معمولی نیست. از آنجائیکه ترکیبات قشر زمین در نقاط مختلف ، متفاوت می‌باشد، مسلم است که ترکیبات آبهای معدنی هم فرق می‌کند. مثلا در یک آب معدنی مقدار کلرور سدیم زیادتر و در آب معدنی دیگر مقدار آهک زیادتر است.
طبقه بندی آبهای معدنی
آبهای معدنی را از روی اینکه چه ترکیبی بیشتر در آن وجود دارد طبقه بندی کرده‌اند.
آبهای معدنی اسیدی
این آبها باید لااقل در یک لیتر ، یک گرم انیدرید کربنیک طبیعی آزاد محلول داشته باشد.
سرچشمه‌ها: مهمترین چشمه‌های انیدرید کربنیک‌دار در آلمان ، چشمه‌های مارین‌باد و چشمه زائربرون در هارتی و غیره می‌باشد. در ایران هم آب ترش راه رشت و آب علی از چشمه‌های مهم می‌باشد. چشمه‌های قلیایی که دارای قسمت اعظم از کربنات سدیم می‌باشند، معروفترینشان ، چشمه‌های سالسبرون در آلمان و ویشی__ در فرانسه می‌باشد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

چاه عمیق
چاه عمیق را با دستگاه حفاری حفر می کنند و پس از اتمام حفاری آنرا لوله گذاری می کنند و سپس برای آبکشی از آنها از تجهیزات موتور و پمپ استفاده می کنند .
در زمانی که برداشت آب زیرزمینی بیش از ورود آب نفوذی به مخزن باشد ، رو به کاهش می گذارد و بمرور سطح آب زیرزمینی عمیق تر میشود .
سیستم آبخوان
سفره آب زیرزمینی هم به مانند یک سیستم عمل می کند ، یک تعدادی ورودی دارد و تعدادی هم بعنوان فاکتورهای خروجی آن عمل می کند .
هرگاه میزان ورودی های این سیستم کمتر از میزان خروجی های آن شود ، معادله سیستم به هم خورده و دچار مشکل می شود .
هر گاه میزان ورودی ها بیشتر از میزان خروجی ها گردد نیز مشکل به شکل دیگری بروز می کند . بنابراین بحث تعادل در سیستم آبخوان ، بسیار حائز اهمیت است و هرگونه اخلال در آن موجب دردسر ساکنان و بهره برداران و سازمان های مسئول میشود .
مشکلات سیستم
همانطور که ذکر شد هرگونه خللی که در دو طرف معدله سیستم آب زیرزمینی بروز کند باعث ظهور مشکلاتی میگردد که دو مشکل عمدة آن عبارت از بالا آمدگی سطح آب زیرزمینی و پایین افتادن سطح آب زیرزمینی ، میباشند و هریک از آنان نیز پیامدهای خاص خودشان را دارند .
بالا آمدگی سطح آب زیرزمینی
بشکه ای را در نظر بگیرید که از یک شیر آب در حال پر شدن است ، همچنین بشکه مزبور دارای یک شیر در پایین خود است و آب بشکه از طریق شیر شماره 2 تخلیه میشود . در این مثال تمامی قسمتهای بشکه نفوذناپذیر فرض شده است و معادله این سیستم دارای یک فاکتور ورودی ( شیر شماره 1 ) و یک فاکتور خروجی ( شیر شماره 2 ) می باشد .
سطح آب را در ابتدای آزمایش در میانه ارتفاع بشکه فرض کرده و سپس شیرهای آب 1 و 2 را باز کنید .
چنانچه پس از شروع آزمایش ، مقدار آب ورودی از شیر 1 بیش از مقدار آب شیر خروجی شماره 2 باشد ، چه اتفاقی می افتد ؟ سطح آب درون بشکه بمرور بالا و بالاتر می آید تا جایی که بشکه پر شده و آب آن سرریز نماید . آب سرریز شده ممکن است در مسیر خود موجب خسارت های زیادی گردد .
پایین افتادن سطح آب زیرزمینی
این حالت زمانی اتفاق می افتد که در بشکه فرضی فوق الذکر ، تنها تفاوت در مقدار آب ورودی و خروجی است .
در این حالت مقدار آب خروجی شیر شماره 2 بیش از مقدار آب ورودی از شیر شماره 1 میباشد ، و در اثر باز بودن شیرها ، بمرور سطح آب بشکه پایین و پایینتر می رود تا جایی که سطح آب به کف بشکه برسد و دیگر ، آبی برای خارج شدن وجود نداشته باشد ، الا همان مقداری که از شیر شماره 1 وارد میشود .
دراینصورت دیگر جریان مستقیم شده و فقط مقدار وارده عیناٌ خارج شده و چیزی به حجم آب بشکه اضافه نمیشود .
مثال فوق یک مدل ساده شده از آبخوان را نشان داد و شما را با فاکتورهای ورودی و خروجی این سیستم آشنا نمود .
ووردی های سیستم
اصلی ترین ورودی سیستم ، نفوذ مستقیم آب باران در زمین است .
پس از آن آبهای جاری انهار ،برکه ها و رودخانه ها و مسیل ها نیز در مسیر و بستر خود ، به درون زمین نفوذ می کنند .
آبهای لوله کشی شده شهری و کانالیزه شده کشاورزی نیز مقداری نشتی دارد که بدرون زمین نفوذ می کنند .
آب زراعی مصرف شده در مزارع نیز پس از مشروب نمودن و مصارف گیاهی بدرون زمین نفوذ می کند .
آب لوله کشی شهری و روستایی نیز پس از مصرف ، به صورت فاضلاب شهری و روستایی به درون زمین نفوذ می کنند .
تمامی این آبها ، پس از نفوذ در زمین ، در اثر نیروی ثقل خود به سمت یک هدف و آن پایینترین نقطه و تراز ممکن ، حرکت می کنند تا به لایه نفوذناپذیر برسند. پس از رسیدن به آن لایه نفوذناپذیر است که آبها بر روی هم انباشته شده و آبخوان را تشکیل می دهند .
خروجی های سیستم
آب های خارج شده از مظهر قنوات و دهانه چاههای عمیق و نیمه عمیق ، و آبهای زهکشی شده از اراضی زه دار ، به رودخانه ها و قسمت های خروجی دشت ها و آب های بخار شده از اعماق نزدیک به سطح زمین و ... از فاکت های خروجی سیستم بحساب می آیند .
معادله سیستم
چنانچه خروجی های سیستم را در یک طرف معادله و ورودی های آنرا در طرف دیگر معادله بنویسیم ، حالت های زیر متصور است :
• آب های خروجی مساوی آب های ورودی و سیستم در حالت تعادل است.
• آب های خروجی بیش از آب های ورودی و سیستم در حالت کاهنده و رو به بحران و نابودی است .
• آب های خروجی کمتر از آب های ورودی و سیستم در حالت افزایندگی و رو به بروز خطر زهدار شدن اراضی است .
راه حل
از آنجا که جمعیت رو به افزایش است و نیازهای جمعیت روزافزون میباشد ، لذا قبول اینکه یک سیستم آب زیرزمینی را میتوان در حالت تعادل نگهداشت بسیار مشکل و عملاٌ ناممکن است .
علیرغم سعی و کوشش دائمی مدیریت حفاظت آب زیرزمینی دشت های مختلف وابسته به سازمان های آب مناطق ، همیشه بهره برداران و صاحبان چاهها ، با برداشت بیش از سهمیه تعیین شده و تخطی از میزان قید شده در پروانه های بهره برداری به خروج سیستم از حالت تعادل و حرکت آن به سمت بحران و کاهش ذخیره آبخوان می رود .
در این حالت سیر نزولی سطح آب زیرزمینی سیر نزولی سریعی پیدا کرده و روز به روز حرکت نزولی آن و کسری ذخیره مخزن بیشتر خواهد شد .
مدیران باید مراقب باشند تا کفگیر برداشت آب زیرزمینی به ته دیگ آبخوان برنخورد ، وگرنه صدای آن بسیار گوشخراش خواهد بود .
در صورت بروز چنین حالتی ، خسارتهای جبران ناپذیری ، حیات انسانی و گیاهی را تهدید می کند .
خسارتهای مورد انتظار
پایین رفتن سطح آب زیرزمینی و تخلیه سفره آب زیرزمینی موجب : خشک شدن چاههای نیمه عمیق و قنوات ، کاهش آبدهی چاههای عمیق ، کف شکنی مداوم و تعمیق چاههاعمیق ، افزایش هزینه نصب تجهیزات در اعماق زیادتر، افزایش مصرف سوخت و هزینه های برق مصرفی کشاورزی ، شورشدن آب چاهها در اثر حرکت جبهه آب شور از حاشیه های مخزن به سمت مرکز که پدیده اینترفاز را بدنبال دارد .

علاوه بر آن تخلیه سفره آب زیرزمینی ، موجب خشک شدن چاههای عمیق و نابودی کشاورزی ، نشست اراضی اطراف چاهها ، فرورفتن تجهیزات سرچاهی برون چاه ، تخریب ساختمانهای سرچاهی ، زلزله های القایی کم شدت ، نشست سراسری دشت ها و زلزله های شدید احتمالی و سایر عوارض خواهد بود .

در مواردی نیز که آب ورودی به سیستم بیش از میزان خروجی آنست ، ما با خسارتهای بیشماری مواجه خواهیم بود : بالا آمدن سطح آب زیرزمینی در دشتها و روستاها و شهرها ، نمناک شدن کف اتاقها ، جمع شدن آب در طویله های روستائیان ، جمع شدن آب در تنورهای زمینی ، نمور وتخریب شدن دیوارها ، نشست ساختمانها و شکستگی حاصل از نشست ، آلوده شدن آب زیرزمینی با فاضلاب خانگی ، افزایش بیماریهای ناشی از آب ، خشک شدن درختان ، کاهش راندمان زراعی و خشک شدن مزارع در اثر زهدار شدن اراضی ، شوری خاکها و... از جمله خسارتهای ممکن در اثر بالا آمدن سطح آب زیرزمینی است .
تغذیه مصنوعی

یکی از راههایی که برای کنترل و جلوگیری از پایین افتادن سطح آب دشتها از قدیم الایام مورد توجه مردم و کشاورزان ایران بوده و در سالهای اخیر نیز مورد توجه متخصصین امر آبهای زیرزمینی قرار گرفته است ، تغذیه مصنوعی سفره است .
در مواردی که تغذیه طبیعی و ورودی های طبیعی سیستم جوابگوی میزان آبهای خروجی از سیستم نباشد ، متخصصین این روش را پیشنهاد می کنند تا با تزریق مداوم آب به داخل یک مخزن ، از نابودی آن جلوگیری کنیم . تغذیه مصنوعی های متنوع دشت گرمسار ، سمنان ، زرتل ، آبگرم ، دامغان ، دریان ، آکسی ، مهماندوست ، دامغان ، ارمیان و نعیم آباد و زیدر و ... از تجربیات نگارنده در پروژه های تغذیه مصنوعی سفره های آب زیرزمینی دشت های مختلف استان سمنان میباشند .
زهکشی
با زهکشی سطحی و زیرزمینی و پمپاوو خارج کردن آبهای مازاد و انتقال آن به دیگر مناطق میتوان از خسارتهای بالا آمدن آب زیرزمینی جلوگیری نمود .
زهکشی روستای مرادآباد و زهکشی جنوب دشت گرمسار و چاههای کاهش سطح اب جنوب تهران از تجربیات نگارنده در استان سمنان و تهران در مواجهه با زهدار بودن اراضی بوده است
روش های تغذیه
تغذیه سفره آب زیرزمینی به دو روش اساسی میسر می شود . روش طبیعی تغذیه بدون هیچگونه دخل و تصرف در طبیعت ، و روش مصنوعی .
تغذیه طبیعی
این روش تغذیه همان روشی است که طبیعت در طول سالیان درازی به نفوذ آب بداخل زمین و تشکیل سفره های آب زیرزمینی پرداخته است . هم منابع آبی طبیعی هستند و هم بسترهای تغذیه کاملاٌ طبیعی هستند .
تغذیه مصنوعی
همچنانکه قبلاٌ ذکر شد در مواردی که تغذیه طبیعی جوابگوی نیازهای روزاقزون بهره برداران نیست ، جوابگوی مصرف نیست ، مصرف بیش از تولید است و مانند آنکسی است که دخلش بود نوزده و خرج بیست ، باید با تغذیه مصنوعی به داد آبخوان رسید .
مانند سرمی که پزشک به بیمارش تزریق می کند ، چونکه تغذیه طبیعی جوابگوی نیازهای بدن بیمارش نیست .

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

هرگاه آبهای زیرزمینی از راههای طبیعی به خارج راه پیدا کنند چشمه‌ها را تشکیل می‌دهند. بعضی از چشمه‌ها برای چشمه با تمام سال و بعضی‌ها برای مدت کوتاه و یا بطور متناوب جاری هستند.
دید کلی

مقدار آب چشمه‌ها مخصوصا آنهایی که در تمام سال جاری می‌گردند در فصول سال متغیر می‌باشد و بستگی به آب و هوا و بخصوص شرایط زمین شناسی ناحیه دارد. غالب چشمه‌ها دارای مواد معدنی محلول در آب بوده و این مواد محلول در آب پس از رسیدن به مظهر چشمه در کنارهای آن رسوب می‌کند. چشمه‌های آهکی ، گوگردی و غیره در اطراف چشمه رسوبی این مواد را بر جا می‌گذارند.
تشکیل چشمه‌ها
معمولا چشمه‌ها وقتی تشکیل می‌شوند که رسوبات نفوذپذیر مانند قلوه سنگ ، شن و ماسه ، ماسه سنگ ، کنگلومرا و غیره روی رسوبات غیر قابل نفوذ قرار گرفته باشد و همچنین آبهای زیرزمینی از محلهایی که دارای مقاومت کمتری بوده مانند درز ، شکاف و یا گسل‌ها خارج می‌شوند. و البته نوع گسل و وضع زمین شناسی در تعیین این مسیر اهمیت خیلی زیادی دارد.
اکثر چشمه‌ها در دامنه کوهها و یا در کف دره‌ها تشکیل می‌شوند. گاهی اوقات ممکن است چشمه‌هایی که دارای فشار خیلی زیادی هستند در کف دریاها ظاهر شوند و قبل از اینکه آب این چشمه‌ها با آب شور دریا مخلوط می‌شود به سطح دریا می‌رسد. بدین طریق یک محوطه آب شیرین در داخل آب دریا بوجود می‌آید. در سواحل یونان در فاصله خلیج آراگوس (argos) چنین آب شیرین به قطر 15 متر دیده می‌شود.
انواع چشمه‌ها
چشمه‌ها انواع مختلفی دارند که آنها را بطور کلی می‌توان به 3 دسته تقسیم کرد.
چشمه‌هایی که در جهت امتداد دامنه کوه به طرف پایین جریان دارند و دارای انواع مختلفی هستند که عبارتند از:
در این نوع چشمه‌ها که بیشتر از انواع دیگر دیده می‌شود آب از طبقات سست رسوبی خارج می‌گردد. این طبقات رسوبی ممکن است به صورت افقی یا درای شیب کمی باشند.
نوع دیگر از این چشمه‌ها ، چشمه‌های مطبق می‌باشد یعنی اینکه چشمه های متعددی در فصل مشترک دو سری از طبقات نفوذپذیر ظاهر می‌شوند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

یک بررسی جدید نشان می‌دهد که آب دریا به خودی خود دلیلی بر این است که چرا جیوه در ماهی آب شور خطر بیشتری برای انسان‌ها دارد تا ماهی آب شیرین، حتی با وجود اینکه غلظت‌های این ماده شیمیایی در ماهی‌های آب شیرین بسیار بیشتر است.

به گزارش هلث‌دی پژوهشگران دانشگاه دوک دریافتند که شکل بالقوه مضر جیوه به نام متیل مرکوری به مواد آلی حل‌شده در آب شیرین می‌چسبد، اما در آب شور دریا به کلرید (سدیم) متصل می‌شود.

 هیلین هسو-کیم، استادیار مهندسی شهری و زیست‌محیطی که این بررسی را انجام داده است، می‌گوید: "شایع‌ترین راهی که متیل مرکوری به شکلی کمتر سمی بدل می‌شود، از طریق نور خورشید است.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

شهر نشینی و فعالیت‌های صنعتی و کشاورزی برای رشد و انتقال آلودگی‌ها از طریق آب، زمینه بسیار مساعدی به‌وجود آورده است.

اگر فرض شود که هر متر مکعب آب آلوده می‌تواند تا 40 متر مکعب آب سالم را آلوده سازد مجموعه پساب هایی‌که  هر روز تولید می‌شود تهدیدی بسیار جدی برای منابع آب خواهد بود.

 به گزارش سازمان بهداشت جهانی تقریبآ از هر 3 نفری که در کشورهای در حال توسعه زندگی می‌کنند یک‌نفر آب آشامیدنی سالم در دسترس ندارند. هر سال 3 میلیون کودک زیر 10 سال به‌علت کمبود آب سالم و امکانات بهداشتی از بین می‌روند.

در کشورهای جهان سوم 80 درصد کل بیماری‌ها مربوط به مصرف آب آلوده است که 33 درصد کل مرگ ومیر در این کشورها را باعث می‌شود، یعنی در واقع 25 هزار نفر در روز به‌دلیل استفاده از آب آلوده از بین می‌روند.

 این سناریوی تیره و غم افزا ممکن است موجب شود که دولت‌های جهانی به خود آمده و دست به اقدامات جدی بزنند. زیرا به‌رغم همه این دشواری‌ها تا حدودی جا برای امیدواری هست و به کمک اقدامات مناسب و عزم و اراده لازم برای به‌کار گرفتن آنها می‌توان از روند نابودی منابع آب کاست یا آن‌را متوقف کرد.

اثرات زیست‌محیطی سامانه‌های توسعه منابع آب، در ضمن مفید بودن می‌تواند مضر هم باشند. فعالیت‌های مربوط به توسعه منابع آب تغییراتی را در محیط‌زیست به‌دنبال دارد، که نمی‌توان آن را نادیده گرفت.

برای مثال مخازن سد‌ها اغلب بخش‌هایی از بستر سیل گیر رودخانه و نیز حوضه آبریز را تخریب می‌کنند درحالی‌که از طرف دیگر دریاچه‌ای به‌وجود می‌آورند و به این ترتیب بعضی از خصوصیات زیست‌محیطی و اکولوژی این رودخانه‌ها در حوضه‌های آبریز از دست می‌رود.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

آب در ادیان و مذاهب مختلف نقشی کلیدی دارد، تمامی ادیان بر این نکته که آب مایه حیات و منشا آبادی و آبادانی و مایه تطهیر و پاکی است متفق القولند.

آب در برخی ادیان به‌عنوان خدا یا الهه و واسطه(عاملی) آسمانی پذیرفته شده است. رودخانه‌ها، باران، دریاچه‌ها، برف، طوفان‌ها، رگبارها و... اشکال مختلف آب هستند که در ادیان و فرهنگ‌های مختلف ستایش شده‌اند.

آب به‌عنوان ماده‌ای تأثیرگذار و حیات بخش که قدرت و ظرفیت لازم برای بهبود جهان و از بین بردن گناهان را داراست؛ آلودگی‌ها را می‌زداید و همه چیز، حتی احساس انسان را پاک و لطیف می‌‌کند. آب ماده‌ای زنده و روحانی است و نقش رابط بین انسان و خدا را دارد؛ آب اغلب مرز این دنیا و دنیای دیگر را نشان می‌دهد. در ادامه با توجه به کتب دینی و اسناد موجود در ادیان مختلف به جایگاه آب اشاره شده است:

اسلام

مسلمانان احترام خاصی برای آب قائلند و آن را برتر از هر چیز دیگر برای طهارت و پاکی می‌دانند. در احکام دین اسلام به اهمیت آب در غسل و وضو اشاره شده است :

- نخستین و مهم‌ترین روش، شامل شست وشوی همه بدن است، این غسل پس از داشتن ارتباط جنسی واجب و قبل از نماز جمعه و قرائت قرآن مستحب است.

-  قبل از نمازهای یومیه، مسلمانان باید وضو بگیرند. تمامی مساجد، محلی را به‌عنوان منبع آب، اکثرا به صورت حوض، جهت انجام این فریضه در خود جای داده‌اند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

اگر شما همه آب کره زمین را روی کشوری به وسعت آمریکا بریزید، می‌توانید دریاچه‌ای به عمق حدود 150 کیلومتر به وجود آورید.

حچم این مقدار آب چقدر است؟  بیش از یک میلیارد و 300 میلیون کیلومتر مکعب آب.

 حدود 72 درصد سطح کره زمین با آب پوشیده شده است، اما 97 درصد این آب‌‌ها شور هستند و به درد آشامیدن نمی‌‌خورند.

اما برخی حقایق درباره آب‌های شیرین کره زمین:

• 70 درصد آب شیرین دنیا به شکل کلاهک‌های یخی در قطب‌ها قرار دارد.
• کمتر از یک درصد آب شیرین جهان به آسانی در دسترس قرار دارد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب