مرجع تخصصی آب و فاضلاب

منابع آلاينده مؤثر بر كاهش كيفيت آب زيرزميني در زير سطح آب زيرزميني
•دفع زباله‌ها در گودال‌هاي مرطوب :
در پي توقف فعاليت‌ها متنوع حفاري معدن، گودال‌ها معمولا رها مي‌شوند؛ در نهايت آنها ممكن است با آب پر شوند. اين گودال‌هاي مرطوب به عنوان مركز دفن زباله براي پسماندهاي مايع و جامد مورد استفاده قرار مي‌گيرند. اين پسماندها، كه بطور مستقيم با آبخوان در ارتباط هستند، ممكن است باعث آلودگي‌هاي شديد شوند. علاوه بر اين، ممكن است به علت نوسانات فصلي سطح آب زيرزميني، مايعات غليظ خروجي از اين پسماندها توليد شوند.
قبل از سال 1960 در معدن فلزات سرب-روي در شمال شرقي ايلينويز ، پسماندهاي توليدي درون يك معدن استخراج متروكه تخليه شدند. اين پسماندها كه به آرامي در آب زيرزميني حركت مي‌كردند، چندين چاه كشاورزي را آلوده كردند. تحليل آب در چند چاه، غلظت بالاي آهن، گوگرد، مواد جامد محلول، و از همه مهمتر، فلزات سنگين و سيانيد (سم كشنده) را نشان داد.

•كانال‌ها و چاه‌هاي زه‌كشي كشاورزي :
در مكان‌هايي كه مواد سطحي شامل رس سنگين هستند، زمين‌هاي مسطح ممكن است بد دانه‌بندي شده باشند و دربرگيرنده‌ي تالاب‌ها و مرداب‌هاي نسبتا زيادي باشند. عموما زه‌كشي اين گونه زمين‌ها با چاه‌هاي زه‌كشي انجام مي‌شوند. چاه زه‌كشي كه صرفا عمودي است، يك حفره‌ي پوشش‌دار در زمين يا در كف تالاب است كه به آب اجازه مي‌دهد در عمق‌هاي پايين‌تر، مواد نوذپذيرتر، زه‌كشي شود. آب‌هاي زه‌كشي شده ممكن است حاوي مواد شيميايي كشاورزي و باكتري‌ها باشند.
حفر كانال‌هاي جريان ممكن است سطح سفره‌ي آب زيرزميني را كاهش دهد. كه در مكان‌هايي كه خطوط حائل آب شور-شيرين كم عمق است، كاهش سطح آب (با پمپاژ يا كانال‌كشي يا ديگر عوامل) ممكن است باعث مهاجرت اب شور به سمت بالا شود؛ و ممكن است درون كانال‌ها نيز جريان پيدا كند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

با وجود اينكه در بسياري از كشورها، كلرزني به عنوان يك روش شيميايي متداول جهت ضدعفوني كردن و از بين بردن ميكروارگانيزمهاي بيماري زاي آب استفاده مي شود، اما روشهاي ديگري نيز براي حذف ميكروب ها و انگل ها از آب آشاميدني وجود دارد كه مي تواند مورد استفاده قرار بگيرد. يكي از اين روشها تصفيه آب به روش اولترافيلتراسيون مي باشد.

در تصفيه آب به روش اولترافيلتراسيون ( ( Ultra Filtration آب از يك غشاء ( Ultra – Filter Membrane ) كه داراي منافذ بسيار ريز با حداكثر قطر 0.02  ميكرون است ، عبور داده مي شود. ريزترين ميكروارگانيزمي كه مي تواند در آب وجود داشته باشد ويروس پوليو ، عامل بيماري فلج اطفال است كه اندازه آن از 0.02 ميكرون بزرگتر است. ساير ميكروارگانيزمها قطري به مراتب بزرگتر از اين اندازه دارند. بنابراين با عبور آب از منافذ اين غشاء مذكور كليه ميكروارگانيزمها به طريق فيزيكي از داخل آب حذف مي شوند چرا كه قادر به عبور از منافذ غشاء نيستند.

امروزه غشاء اولترا فيلتر به صورت ني هاي توخالي ( Hallow Fibers ) ساخته مي شود. جنس ني ها از Poly Amid  و يا Poly Propylene  است و روي بدنه آنها منافذي با قطر حداكثر 02/0 ميكرون وجود دارد. آب با عبور از اين منافذ، از طريق بدنه ني ها وارد شده و از انتهاي ني ها خارج مي شود.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

خطرات جدی فلزات سنگین در آب آشامیدنی

فلزات سنگين در آب آشاميدني مي توانند اثرات مخربي بر سلامتي انسان داشته باشند. از جمله اين اثرات كاهش رشد اندامها، سرطان، اختلال در سيستم عصبي بدن، اختلال در سيستم دفاعي بدن مي باشد و در موارد حاد مي تواند خطر مرگ را به همراه داشته باشد.

برخي از فلزات نظير جيوه و سرب، احتمال ابتلا به سندرم "خود ایمنی" را افزايش مي دهند كه در اثر آن سيستم دفاعي ، برخی از سلولها و ملکولهای بدن را بیگانه طلقی کرده و به آنها حمله می کند و عوارضي همچون روماتيسم قلبی، امراض كليوي، ناراحتي هاي عصبي و اختلال در سيستم گردش خون را باعث می شود.

بيشترين و خطرناك ترين آثار مسمويت به وسيله فلزات سنگين، در مراحل رشد و نمو انسان حادث مي شود. رشد سريع سيستم هاي بدن در جنين و نوزاد انسان و كودكان خردسال، در اين اثر پذيري بسيار حائز اهميت است. وجود فلزات سنگين در آب آشامیدنی نوزادان شیرخوار و خردسالان مي تواند باعث كندذهني و اختلال در يادگيري،‌ اختلال در حافظه، آسيب ديدن سيستم عصبي و اختلالات حركتي نظير تشنج و يا بیش فعالی آنها شود. در موارد وخيم تر فلزات سنگين صدمات جبران ناپذير مغزي را باعث مي شوند. كودكان نسبت به بزرگسالان بيشتر در معرض خطرات ناشي از فلزات سنگين در آب و غذا هستند زيرا نسبت به وزن بدنشان آب و غذاي بيشتري مصرف مي كنند.

فلزات سنگين از كجا مي آيند؟

منشاء ورود فلزات سمي به آب مي تواند فاضلاب هاي شهري و پساب ها و زباله هاي صنعتي باشد. افزايش جمعيت شهرنشين و توسعه صنايع مختلف، يكي از عوامل اصلي افزايش آلاينده ها خصوصا فلزات سنگين در آب آشاميدني ما هستند.

بيش از 50 عنصر هستند كه مي توانند در زمره فلزات سنگين طبقه بندي شوند كه 17 مورد از آنها در رديف متداول ترين و در عين حال سمي ترين اين عناصر قرار مي گيرند. ميزان سمي بودن اين عناصر به عواملي از قبيل نوع فلزو نقش بيولوژيكي آن درچرخه حيات بستگي دارد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

معمولا از اشعه ماورای بنفش جهت میکروب زدایی بهتر آب در کنار روشهای دیگر مانند کلرزنی و اسمزمعکوس استفاده می کنند.

اين اشعه داراي طول موج 250 تا 270 نانومتر است. براي توليد انرژي Ultra Violet ray ( UV ) با زدن قوس الكتريكي، لامپ حاوي بخار جيوه را باردار مي كنند این عمل موجب تولید انرژی شده و  اشعه فرابنفش منتشر مي شود.

اين اشعه با تاثير بر روي پروتوپلاسم و آنزيم سلولها سبب نابودي آنها مي گردد. اين اشعه قادر است فرم فعال باكتري، ويروس، تك ياخته و اسپور را غير فعال و از تکثیر آنها جلوگیری كند. بسياري از ميكروارگانيزمهاي بيماري زا عمر كوتاهي دارند و در صورت عقيم و غير فعال شدن ، از بين مي روند.

براي بهره برداري از تکنولوژی ماورای بنفش در تصفیه آب ، لامپ  را يا در خارج از آبی كه قرار است تصفيه شود، قرار می دهند، يا اينكه آن را در درون آب  معلق مي كنند. اگر قرار باشد اين لامپ ها درون آب معلق شوند ، آنها را درون لوله هاي كوارتزي موسوم به Sleeve  قرار مي دهند تا سرد نشوند. اگر آب حدود سه ثانیه در معرض این اشعه قرار بگیرد، ضدعفونی می شود.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

همانطور که می دانید، منابع تامین آب مصرفی ما انسانها(اعم از رودخانه ها، چاهها، چشمه ها، سدها و ...) آلوده به میکروب ها و میکروارگانیزمهایی هستند که استفاده از این آبها را بدون ضدعفونی کردن، برای ما غیر ممکن می سازند. سازمانهای آب و فاضلاب شهری برای از بین بردن میکروارگانیزمهای بیماری زا و تامین آب مصرفی بهداشتی برای شهروندان، اقدام به اضافه کردن کلر به آب می کنند.

کلرزنی امروزه به عنوان متداولترین روش گندزدایی آب آشامیدنی در دنیا مورد استفاده قرار می گیرد. اما استفاده از کلر علیرغم اینکه مزایا و فواید بسیاری به همراه دارد، دارای معایب و مضراتی نیز هست. به همین دلیل متخصصان ضمن توصیه روشهای جایگزین کلرزنی، تاکید دارند که کلر باقیمانده در آب شهری، در نقطه مصرف و درست قبل از نوشیدن، از آب حذف شود.

در این مقاله سعی می کنیم علاوه بر توجه به مزایای فرآیند کلرزنی، به مضرات آن نیز اشاره کنیم.
کلرزنی
كلر ابتدا در سال 1908 در شیكاگو به یك سیستم آب همگانی افزوده شد و در از بین بردن بسیاری انواع بیماری های منتقل شده آبی مثل وبا و تب تیفوئید قابل استفاده بود. پیش از كلرزدن بسیاری شهرهای عمده دارای آمار مرگ و میر 1 در 1000 نفر به تنهایی از تیفوئید بودند. كلر برای گندزدایی كردن آب شهرداری به مدت بیش از 80 سال استفاده شده و دارای اثرات مثبت بر بهداشت همگانی بوده است.

هرچند كه كلرزنی یكی از متداولترین روشهای شیمیایی گندزادایی است ، اما ازن زنی در فرانسه ، آلمان ، كانادا و شوروی سابق معمول است. در كشورهای اروپایی از دی اكسید كلر برای ضدعفونی كردن استفاده میشود. به طور كلی ماده ضد عفونی كننده شیمیایی ممكن است به دو صورت زیر عمل كند :

1. اكسیداسیون و یا پاره كردن دیواره سلول و نهایتا تجزیه میكروارگانیزم
2. نفوذ به داخل سلول و اختلال در فعالیت سلولی

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

نیترات و مضرات آن در آب آشامیدنی
بسیاری از مردم در خصوص آلاینده هایی که نمود و تاثیر آنی دارند مانند: طعم و بوی نامطبوع آب، تیرگی و کدورت آب، ذرات معلق در آب، سختی و سنگینی آب، رسوب گذری آب و ... توجه نشان می دهند اما نسبت به آلاینده هایی نظیر نیترات که تاثیر آن حداقل 15 سال بعد آشکار می گردد و به مراتب خطرناک تر است، بی توجه هستند.

در این مقاله تلاش می کنیم به بررسی نیترات در آب آشامیدنی و اثرات آن بر سلامتی انسان و راههای مقابله با آن بپردازیم.
نیترات چیست؟
نیترات No-3))یکی از آنیون ها ی معدنی است که در نتیجه اکسید اسیون نیتروژن عنصری حا صل می شود.
این ماده یکی از عنا صر بسیار ضروری برای سنتز پروتئین در گیا هان است ونقش مهمی رادر چرخه نیتروژن دارد، نیترات از طریق اکسیداسیون طبیعی تولید وبنا براین در تمام محیط زیست یافت می شود.

فاضلاب های شهری، صنعتی، مواد دفعی حیوانی وگیاهی در شهرهای بزرگ که دارای نیتروژن آلی هستند به خاک دفع می شوند. دراثر فعالیت میکروارگانیزم های خاک نیتروژن آلی به یون آمونیوم NH)) تبدیل شده که به این پدیده Ammonifcationگفته می شود. خاک توانائی نگهداری این ترکیب رادر خود دارد اما به مرور طی پدیده دیگری به نام Nitrificationبخشی از یون آمونیوم ابتدا به نیتریت(No) وسپس به نیترات تبدیل می شود لایه سطحی خاک قادر به حفظ ونگهداری این دو ترکیب نبوده ودر نتیجه نیتروت ونیترات به آبها ی زیر زمینی راه می یابند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

شاید تا به حال بارها و بارها در باره سختی آب و یا سنگینی آب شنیده باشید. اما هنوز تعریف دقیقی از این مفاهیم در ذهن نداشته باشید.
بسیاری از مردم این دو مفهوم را به یک معنا می دانند و تفاوتی بین این دو قائل نیستند. عده زیادی نیز واژه "سختی آب" را به جای "سنگینی آب" استفاده می کنند.

در اینجا به توضیح این مفاهیم و تفاوت های بین این دو مفهوم می پردازیم.
سنگینی آب (TDS)
TDS مخفف عبارت Total Dissolved Solid به معنای " کل جامدات محلول" است. منظور از TDS كل مواد جامد محلول در آب است كه برابر مجموع غلظت همه یونهای موجود در آب می باشد. مواد محلول در آب ممكن است از نظر ماهیت « آلی » یا « معدنی » باشند.

مواد غیر آلی ( معدنی ) حل شده در آب شامل : مواد معدنی ، فلزات و گازها می باشند. بعضی از مواد آلی به صورت ذرات كلوییدی هستند اما بیشتر مواد آلی به صورت محلول هستند. آلاینده های آلی ممكن است باعث بو ، رنگ و طعم نامطبوع آب شوند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

درباره اسمز معکوس
اسمز معكوس یك فرایند فیزیكی است كه می توان از محلولی (حلال + ناخالصی) به كمك یك غشاء نیمه تراوا، حلال تقریبا خالص تهیه كرد. بعنوان مثال به كمك این روش می توان از آب شور، آب آشامیدنی مطلوب تهیه كرد. اسمز معكوس می تواند تا 98% مواد معدنی حل شده و مواد آلی و كلوئیدی آب را حذف كند. تكنولوژی اسمز معكوس در دهه های اخیر با به بازار آمدن انواع جدیدی از غشاها، بطور قابل توجهی گسترش یافته است. اسمز معكوس با ظرفیت 10 لیتر در روز الی 40 متر مكعب در دقیقه را می توان از بازارهای جهانی تهیه كرد. جالب است بدانید كه در ریاض، پایتخت عربستان، دستگاه اسمز معكوسی با ظرفیت 31 متر مكعب در دقیقه (31 هزار لیتر در دقیقه) ، برای تهیه آب آشامیدنی وجود دارد.
اساس كار اسمز معكوس :
اگر یك غشاء نیمه تراوا (Semi-Permeable Membrane) بین دو محلول با غلظتهای متفاوت قرار گیرد، مقداری از حلال (رقیق) از یك طرف غشاء به طرف دیگر منتقل می شود. غشاء معمولا از جنس استات سلولوز و یا پلی آمید است. البته امروزه غشاء را از مخلوط استات سلولوز و تری استات سلولوز می سازند.

جهت طبیعی حركت حلال به گونه ای است كه محلول غلیظ تر، رقیق می شود.
در شكل زیر آب خالص از غشاء عبور كرده و وارد آب ناخالص می شود. اگر به سیستم اجازه رسیدن به تعادل داده شود، در آن صورت سطح آب نمك ( آب حاوی ناخالصی ) از سطح آب خالص بالاتر خواهد رفت. این اختلاف سطح در دو طرف غشاء را فشار اسمزی می گویند. در واقع تنها مولكولهای آب قادر به عبور از غشاء نیمه تراوا هستند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب