مرجع تخصصی آب و فاضلاب

بیماریهای منتقله توسط آب

در صورت آلودگی آب به فاضلاب یک سری عوامل بیماری زا در آب باعث بیماری می شود که شامل بیماری های باکتریایی ، بیماری های پروتوزوآیی ، بیماری های ویروسی و بیماری های کرمی مي باشد.

الف ) بیماری های باکتریایی
1- وبا : عامل آن باسیل گرم منفی ویبریو کلرآ است و بیوتیپ التور می باشد . این بیماری مختص انسان است و در روده ی انسان زندگی می کند . پس از تکثیر باسیل وبا در روده یک نوع انتروتوکسین ( سم درون روده ای ) ترشح می کند که روی اپی تلیوم روده ( بافت پوششی داخلی روده ) تاثیر می گذارد و باعث دفع شدید آب و الکترولیت ها می شود . در صورت تامین نشدن الکترولیت ها ، باعث مرگ می شود .

2.حصبه ( تیفوئید ) : عامل آن باسیل سالمونلا تیفی است .انسان تنها میزبان این بیماری است که از طریق آب آلوده منتقل می شود . این باسیل پس از ورود به بدن وارد سیستم لنفاوی می شود و وارد جریان خون می شود و ایجاد سپتی سمی می کند . سپس وارد کیسه ی صفرا ، کلیه و روده می شود . علایم این بیماری تب بالا رونده ، بی قراری ، سردرد و پس از ظهور دانه های قرمز روی بدن اسهال تشدید می شود . در صورتی که باعث سوراخ شدن جدار روده شود می تواند باعث مرگ شود .

3- شبه حصبه ( پاراتیفوئید ) : عامل بیماری باسیل سالمونلا پارا تیفی است که نوع A آن در انسان ایجاد بیماری می کند . به جز آب از طریق شیر و لبنیات و تخم مرغ هم منتقل می شود .
4- اسهال باسیلی : عامل آن شیگلا ها ( دیسانتری ، فلکسنری ، بوئیدی و سونئی ) هستند . خطرناک ترین نوع آن دیسانتری است و با تولید یک نوع انتروتوکسین باعث بیماری و مرگ می شود .

5- اسهال مسافرین : عامل بیماری ناشناخته است ولی برخی گونه های اشریشیا کلی و یا به ندرت شیگلا هم می تواند باعث بیماری شود .

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

پرسنل با تجربه سيستمهاي آبرساني بخوبي آگاهند كه بيشترين شكايت ها به بو و مزه آب آشاميدني مربوط مي شود. در اينجا مشكلات رايج بو و طعم آب و تكنيكهايي براي بهبود آن مطرح مي شود.
در حقيقت يكي از دلايلي كه مردم آب بطري شده را ترجيح مي دهند اين است كه مزه و بوي كمتري در آن احساس مي شود با استفاده از بعضي روش هاي تصفيه مي توان اين شكايت ها را كمتر كرد.
بعضي از اين شكايت ها در مورد آب به قرار زير است:                                              
1- بوي فاضلاب
2- بوي كلر
3- مزه و بوي كلر
4- بوي تخم مرغ گنديده
5- مزه يا بوي نفت
6- مزه يا بوي فلز
7- مزه يا بوي ماهي يا خا ك
بررسي مشكلات بو و مزه آب، به چند دليل تا حدودي مورد پرسش و ترديد قرار دارد. اول اينكه اين مسئله به بيني و زبان استفاده‌كنندگان بستگي دارد به عبارتي ديگر حساسيت  بيني و زبان افراد مختلف، متفاوت مي‌باشد بو و مزه اي كه از نظر يك نفر بد مي‌باشد ممكن است براي ديگري بطور كامل قابل قبول باشد.
دوم اينكه فاكتورهايي كه موجب اين مشكلات مي شوند به عنوان آلوده كننده هاي ثانويه به حساب مي آيند و سيستمها آنها را پيگيري نمي‌كنند.
با اين وجود اين مشكلات را مي توان با روش هاي تصفيه روزمره كه بسياري از آنها ساده و ارزان هستند برطرف كرد.

1- بوي فاضلاب
بعضي مشكلات مزه و بوي آب به مراحل تصفيه يا تكنيك هاي آن مربوط نيستند بلكه از تجهيزات نگهداري آب ناشي مي شوند.
اگر آب مزه يا بويي شبيه فاضلاب يا بوي ماندگي دارد، علت آن اغلب ساكن ماندن آب، ماندن آب در انتهاي لوله ها، لوله كشي هاي طويل و شبكه هاي كم مصرف است. بهترين راه حل اين مشكل نگهداري مناسب و جريان سريع آب در فواصل زماني معين در سرتاسر لوله‌هاي آب مي باشد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

محمد خیاط *1 معصومه گوهری 1

چکیده
در گذشته نه چندان دور اهداف تصفیه خانه های آب آشامیدنی کاهش مواد معلق و زدودن عوامل زنده بیماری زا در آب بود که با روشهای متداول فیلتراسیون و گندزدایی قابل حصول بوده اند. لیکن با افزایش غلظت مواد ریزدانه، ترکیبات ازته، مواد آلی و معدنی و فلزات سنگین به منابع آب روش های متعارف جوابگوی نیاز تصفیه خانه ها نبوده و لازم است از فرآیندهای نسبتاً جدید در تصفیه خانه ها استفاده شود. در نانو فیلتراسیون جدا سازی بر اساس اندازه مولکول صورت می‌گیرد و فرآیندی فشاری است. اساساً این روش جهت حذف اجزای آلی نظیر آلوده کننده‌های میکرونی و یونهای چند ظرفیتی می‌باشد. از کاربردهای نانو فیلتراسیون می‌توان به حذف مواد شیمیایی که به منظور کشتن موجودات مضر به آب اضافه شده اند، حذف فلزات سنگین، تصفیه آبهای مصرفی، رنگ زدایی و حذف آلوده کننده ها و حذف نیترات ها اشاره نمود. نانو فیلتراسیون می‌تواند تقریباً از هر منبع آبی، آب پاک به وجود آورد و تمام باکتری‌های موجود در آب را حذف کند. در ضمن امکان استفاده آسان از روشهای تصفیه را برای عموم فراهم می کند و بدون عمل شیمیایی تصفیه را انجام می‌دهد. نانو حسگر ها اگر چه حسگرهای مختلفی برای آشکار نمودن آلودگی‌ها و مواد آلوده وجود دارند ولی فناوری نانو امکان ایجاد نسل‌های جدیدی از حسگرهای با توانایی بالا را فراهم می‌نماید، که مواد آلاینده در مقادیر و غلظت‌های کم را آشکار می‌نمایند.
واژگان کلیدی: فناوري نانو، سختی آب، کلر، ترکیبات بیماری زا و فلزات سنگین

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

محمد خیاط *1 معصومه گوهری 1

چکیده
تامين آب بهداشتي به يكي از دغدغه هاي اساسي جامعه جهاني تبديل شود. با توجه به توانمندي هاي فراوان فن آوري نانو در حذف و كنترل آلودگي هاي محيطي و تصفيه و جلوگيري از انتشار آنها مي توان آن را به عنوان يك تكنولوژي سبز و ابزاري موثر براي دستيابي به توسعه پايدار در نظر گرفت. استفاده از غشاي نانو فيلتراسيون جهت حذف نمك هاي چند ظرفيتي عناصري مانند كلسيم، آهن، منگنز، اورانيوم و حتی برخي آفت كش ها، تصفيه آبهاي سطحي و زيرزميني، حذف ميكروارگانيزم ها و كاهش تيرگي و سختي آب و دفع شوري و نمك زدايي آب راهكارهایی هستند كه توسط فناوري نانو ارائه مي‌گردد. نانو فیلتراسیون غشایی جدید است که خواص آن بین فرایندهای اسمز معکوس و اولترافیلتراسیون قرار دارد و در اختلاف فشار پایین (10-20 بار) قابل استفاده می باشد. در واقع نانو فیلتر، یک غشاء پلیمری بسیار نازک با حفرات نانو متری (1 تا 10 نانو متر) است که قابلیت جداسازی اجزای یک محلول از همدیگر و یا از حلال را دارد. ورود اين فناوري به عرصه مهندسي محيط زيست و استفاده كاربردي از آن بالاخص در زمينه هاي تصفيه آب و فاضلاب و ايجاد شرايط لازم براي استفاده مجدد از پساب هاي تصفيه شده با توجه به قرار گرفتن كشور در شرايط بحران آب امري ضروري است. با توجه به اين كه در بين روش‌هاي مختلف تصفيه آب، فرآيندهاي نانو فیلتراسیون به عنوان يك تكنولوژي جديد، پتانسيل مناسبي براي حذف آلاينده‌هاي معدني آلي و عوامل ميكروبي از آ‌ب دارند کاربرد آن به شدت توصیه می شود.
واژگان کلیدی: آ‌لاينده، نانوفیلتراسیون، نانو کاتالیست، منابع آب

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

محمد خیاط *1 معصومه گوهری 1

چکیده
سنسورهایی که در ابعاد نانومتری ساخته شده‌اند از حساسیت فوق‌العاده‌ای برخوردارند، عملکرد انتخابی دارند و پاسخ‌دهنده می‌باشند بنابراین تأثیر نانو تکنولوژی بر سنسورها فوق‌العاده عمیق و گسترده است. نانوذرات، نانو كريستال ‌هاي نيمه‌ هادي درخشان و نقاط كوانتومي دسته‌اي از نانو حسگرهايي هستند كه توانايي آشكار كردن سموم موجود در محيط را دارند و مشخص شده است كه نانو كريستال‌ها و نقاط كوانتومي همراه با پادتن‌ها مي‌توانند بطور همزمان چهار نوع سم را آشكار نمايند. به طور کلی به منظور کنترل بوی ناخوشایند، لازم است تا اندازه‌گیری‌هایی مبنی بر میزان بوی منتشر شده انجام شود. ترکیبات بسیاری در بوهای ناشی از تصفیة پساب شناسایی شده‌اند. در سال‌های اخیر سنسورهای تجارتی مجموعه‌ای که بینی الکترونیکی نامیده می‌شوند برای شناسایی میکروارگانیسم‌ها و فلزات سنگین در آب آشامیدنی (مانند کادمیوم، سرب و روی) و به منظور شناسایی و تعیین مشخصات بوهای ناشی از مخلوط بخار جمع شده در بالای یک جامد یا مایع موجود در یک محفظة دربسته، تولید شده‌اند. اين دستگاه ها از عناصر تشخيص بيولوژيكي تشكيل مي‌شوند كه با آشكار سازي هاي سيگنال مرتبط هستند اين دستگاه ها نسبت به حضور و غلظت واكنش داده و پاسخي قابل اندازه‌گيري توليد مي‌كنند. نانو مواد و نانو ساختار‌هاي جديد مانند نانو ذرات، نانو كريستال‌ها، نانو لوله‌هاي كربني، نانو الياف و فيلم نازك بعنوان دستگاه هاي حسگر مشخص شده‌اند، نانوذرات، نانو كريستال‌هاي نيمه‌ هادي درخشان و نقاط كوانتومي دسته‌اي از نانوحسگرهايي هستند كه توانايي آشكار كردن سموم موجود در محيط را دارند.
واژگان کلیدی: نانو سنسورها، تصفیه، آب

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

کیوان الهویی نظری*
جمشید ایلاتی خامنه**

چکیده

پیشرفت در علم و مهندسی در مقیاس نانو نشان می دهد که بسیاری از مشکلات کنونی در ارتباط با کیفیت آب می تواند مرتفع گردد  و یا تا حد زیادی با استفاده از مواد جاذب در مقیاس نانویی ، نانوکریستالها ، نانوذرات فعال زیستی ، غشاء کاتالیستی نانویی و نانوذرات پیشرفته در میان سایر محصولات و فرآیندهای حاصل از توسعه فناوری نانو بهبود بخشیده شود. نوآوری در توسعه فن آوری های جدید برای شیرین نمودن آب یکی از این دستاورد ها می باشد. علاوه بر این محصولات تولیدی توسط فناوری نانو باعث کاهش غلظت مقادیر ترکیبات سمی به کمتر از حد یک قسمت در يك میلیارد در آب می گردد ، لذا این فن آوری جهت حصول استانداردهای مورد استفاده مشاوران کیفیت آب و بهداشت بکار می رود. این مقاله به بررسی امکان استفاده از نانومواد در تصفیه آب می پردازد و تمرکز بیشتر بر روی پیشرفت های اخیر در توسعه مواد و فرایندهای جدید در مقیاس نانو برای تصفیه آب های سطحی ، آبهای زیرزمینی و فاضلاب های صنعتی آلوده به یونهای فلزی سمی ، رادیونوکلوئیدها ، املاح آلی و معدنی ، باکتری ها و ویروس ها می باشد. علاوه بر این  برخی از چالش های مرتبط با توسعه نانومواد کارا و سازگار با محیط زیست و مناسب برای تصفیه آب نيز مورد بررسی قرار می گیرد.
مقدمه

آب سالم (آبی که عاری از مواد شیمیایی سمی و عوامل بیماری زا است) برای سلامتي انسان ضروری است. همچنین آب سالم یک ماده خام حیاتی در بسیاری از صنایع کلیدی از جمله الکترونیک ، دارو و مواد غذایی محسوب می شود. جهان با چالش های زیادی در افزایش تقاضا برای آب سالم به عنوان منابع موجود آب شیرین روبرو است که با توجه به موارد ذیل در حال کاهش می باشد (الف) گسترش وقوع خشکسالی ، (ب) افزایش رشد جمعیت ، (ج) تشدید و بهبود مقررات بهداشتی و سرانجام (د) افزایش رشد مصرف آب .
دانشمندان و مهندسین آب در حال تحقیق در مورد افزایش کیفیت آب همسو با افزایش رشد مصرف آن با توجه به رعایت مقررات و استانداردهای سخت گیرانه هستند. وبر ((Weber  شبکه های نوین و  بهینه توزیع (DOT-NET) را به عنوان جایگزینی برای واحد های متعارف تصفیه آب "بزرگ و متمرکز" ارائه نموده است.  مفهوم  DOT-NET  بر" توزیع و ایجاد استراتژیک سیستم های تصفیه نسبتاً کوچک بسیار موثر در محل های خاص" در شبکه های موجود تامین آب دلالت دارد . چنین سیستم های تصفیه آب اقماری جریان نسبتاًَ کم آب را تصفیه کرده و از فن آوری های پیشرفته تصفیه استاندارد موجود در طبیعت استفاده می کنند ( نظير جداسازی توسط غشاء مقاوم به ته نشینی لجن با قابلیت انتخابی بالا، جاذب های غربالی پلیمری و مولکولی سفارشی شده، اکسیداسیون فوق بحرانی آب و غیره ) تا نیازهای دسته های جمعیتی موجود در واحد های مسکونی ، مجتمع های آپارتمانی و مناطق تجاری را برطرف کنند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

تهيه آب سالم و آشاميدني در هنگام بروز بلايا
 
 آب سالم بنيان اساسي براي ادامه حيات بشر و تأمين بهداشت مي باشد . انسان معمولاً بدون غذا بيشتر مي تواند زنده بماند تا بدون آب به عبارتي بي آبي يا آلودگي آب خود يک فاجعه و بلا محسوب مي گردد . چون در زمان بروز بلا يا احتمال صدمات به سيستم شبکه آب رساني و خطر آلودگي آب زياد و گسترده مي باشد . بنابراين حفظ استانداردهاي فيزيکي ، شيميايي و ميکروبي آب اعم از تهيه ، ذخيره و انتقال آن تا دست مصرف کننده گان بر عهده مهندسين بهداشت يا مأمورين بهسازي در عمليات امداد است . بنابراين ، اين امر در زمان بروز بلايا مستلزم طرح و برنامه ريزي ديگري است .

* تأمين آب سالم و بهداشتي بهنگام وقوع بلايا
۱ - منبع تأمين آب ( چاه - رودخانه - قنات ، چشمه يا ... ) بايد با فاصله مناسب و بالاتر از محل اردوگاه باشد .
۲ - آب مصرفي قبل از تهيه از منبع اصلي از نظر ميکروبي و شيميایي بايد مورد آزمايش قرار گيرد .
۳ - در مناطقي که آب قابل شرب کمياب است مي توان از آب لب شور و حتي شور جهت مصارف بهداشتي خانگي استفاده نمود .
۴ - معمولاً حداقل نياز مصرف روزانه آب براي هر نفر ۱۵ ليتر محاسبه مي گردد .
۵ - يخ مصرفي بايد از کارخانه هائي که از آب سالم استفاده مي کنند ( با تأييد آزمايشات ميکروبي و شيميايي ) خريداري گردد و در حمل و مصرف آن بايد ضوابط پيشگيري از آلودگي يخ اعمال گردد .

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

بحران كم آبي و تاثير آن در جهان
حجم آب در كره زمين ثابت و در مداري بسته به طور دايم در حال گردش است. همچنين تنها ٣درصد از كل آب هاي كره زمين كه براي مصارف انساني مانند كشاورزي و صنعت و شرب مناسب است شيرين مي باشد از اين مقدار نيز سه چهارم در يخ هاي قطبي و خارج از دسترس انسان است. بنابراين درصد بسيار كمي از آب دنيا براي ما قابل استفاده مي باشد.
پيش بيني محققان دانشگاه كلرادو، حاكي است كه ذخائر آب شيرين جهان هر سال كاهش مي يابد و تا ٢٥سال ديگر نيمي از جمعيت جهان با مشكل كمبود آب شيرين مواجه خواهند بود.
مطالعات نشان مي دهد اكنون يك سوم جمعيت دنيا در نقاطي زندگي مي كنند كه آب كافي ندارند.
در نواحي روستايي وضع به مراتب وخيم تر است. تنها ٢٩درصد مردم به منابع آب دسترسي دارند و تعداد كساني كه از تاسيسات بهداشتي استفاده مي كنند، حتي به ١٣درصد هم نمي رسد.
مجمع عمومي سازمان ملل متحد يادآور مي شود، نيمي از مردم جهان سوم حتي براي نوشيدن به آب پاكيزه دسترسي ندارندو با وجود اين كه سه چهارم بيماري هاي انساني به دليل فقدان آب سالم، مي باشد، مع هذا ٧٥درصد مردم جهان سوم از داشتن آب بهداشتي محروم اند.
بر پايه تخمين هاي سازمان بهداشت جهاني، ٨٠ درصد بيماري هايي كه گريبان گير انسان است، مستقيما با آب در ارتباط هستند.
اگر آب آشاميدني سالم در اختيار همه انسان ها باشد، بي شك مرگ ومير كودكان از بيماري هاي مختلف از جمله اسهال به نصف كاهش پيدا خواهد كرد.
ميزان متوسط بارندگي سالانه در اروپا حدودا ٧٥٠ميلي متر، در آسيا ٥٠٠ميلي متر، در ايران ٢٥٠ميلي متراست؛ بنابراين در مقايسه با كشورهاي پرباران، ايران از حداقل ريزش هاي جوي برخوردار است با توجه به تقسيم بندي هاي اقليمي، استان ما جزو مناطق خشك و نيمه خشك محسوب مي شود و تامين آب در چنين اقليمي واقعا دشوار و پرهزينه است.
در هر حال ما موظف هستيم، هيچ قطره آبي در هيچ گوشه اي از اين كشور بيهوده هدر نرود لذا بايد درچگونگي مصرف آب و در فعاليت هاي شخصي و روزانه در راستاي صرفه جويي از آب پاكيزه مسئولانه و دل سوزانه عمل كنيم.
همچنين با رشد جمعيت و گسترش شهرنشيني مصارف آبي افزايش مي يابد. از سوي ديگر اعداد و ارقام حكايت از گران بودن هزينه هاي تامين آب دارد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب