مرجع تخصصی آب و فاضلاب

آب اگرچه به عنوان مایه حیات شناخته شده اما حضور آلایند ه های شیمیایی وبیولوژیكی قادر است كیفیت آن را برای شرب نامطلوب ساخته و حتی باعث بروزبیماری های خطرناك از جمله سرطان در انسان ها گردد [مسافری، 1385 ]. از اینروبهره مندی از آب آشامیدنی سالم و كافی از حقوق اولیۀ انسان ها در كلیۀ جوامع بوده وجزء شاخص های توسعه یا فتگی محسوب می شود. انتخاب دهه بین المللی آب از سال2005 تا 2015 خود تائیدی بر اهمیت موضوع است.
آرسنیك از جمله آلاینده های شیمیایی است كه می تواند در آب حضور داشته و ازطریق آشامیدن وارد بدن انسان ها شده و عوارض بهداشتی و سلامتی خود را ایجادنماید. این عنصر به طور گسترده ای در محیط زیست توزیع شده و از نظر فراوانی،بیستمین عنصر پوسته ای و نسبتاً كمیاب است و فراوانی كلی آرسنیك در پوسته زمین2 برآورد شده است . بر خلاف اغلب آلایند ه های زیست محیطی، اطلاعات ppm 1/5 تاگسترده ای در خصوص آرسنیك غیر آلی و تماس انسانی وجود دارد. اثرات بهداشتی ناشی از مواجهه با آرسنیك شامل بروز بیمار یهای مختلف ازجمله بیمار ی های پای بیماری عروق محیطی، فشار خون بالا، سرطان های داخلی (شش، مثانه و ،(BFD) سیاه كلیه) آترواسكلروزیس قلبی و ضایعات پوستی شامل كراتوزیس، هیپر پیگمانتاسیون و.[ هیپو پیگمانتاسیون و در نهایت سرطان پوست است [مسافری و یونسیان، 1385
بر اساس فوق موضوع حضور آرسنیك در آب آشامیدن ی، اثرات و عوارض نامطلوب بهداشت ی حاصل از آن بر رو ی سلامت انسان ها و رو ش های حذف آن از آب آشامیدنی مسئله ای است كه ذهن بسیار ی از دانشمندان و محققان را در كشورها ی مختلف دنیا طی قرن گذشته و حاضر بخود جلب نموده است. تعداد قابل توجه مقالات منتشر شده در منابع مختلف علمی م یتواند گواهی براین امر باشد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

فلوئور نهمین عنصر جدول تناوبی عناصر و به میزان 3/0 گرم در کیلو گرم از وزن زمین را تشکیل می دهد. فلوئور از عناصر اساسی ومورد نیاز بدن انسان بوده و میزان مطلوب آن در سلامت دندانها نقش اساسی دارد. کمبود جذب فلوئور در انسان باعث پوسیدگی دندانها وزیادی آن باعث زرد ولکه دارشدن دندانها و بیماری  فلوئوروزیس می شود.

حد مطلوب فلوئور درآب شرب تابع دمای محیط است و غلظت آن بین0.5-1.5 میلی گرم در لیتر متغیر است.

مقدمه:

فلوئور عنصری از خانواده هالوژنها محسوب می شود.در حالت آزاد گازی است خورنده به رنگ زرد مایل به سبز. این عنصر فعالترین ماده غیر فلزی شتاخته شده است که تقریبا با تمام عناصر آلی وهمچنین غیر آلی ترکییب شده و تولید فلوریدها را می نماید .وزن نسبی آن 18.998، عدد اتمی آن  9 ،دانسیته 1.696 و ظرفیت آن 1 می باشد.

فلورید در حدود g/kg  0/3از قسمت خشک زمین را تشکیل می دهد.

فلورید غیر ارگانیک ترکیبی در خلال تولید آلمینیوم و فلورید و کودهای فسفاته که حدود 4/0 فلورید دارند آزاد می شود.

فلورید یکی از عناصر مهم در ترکیب دندانها واستخوانها می باشدو مهمترین راه دریافت آن توسط انسان از طریق آب آشامیدنی می باشد. البته راههای دیگری نیز وجود دارد که به دو گروه سیستمیک و موضعی تقسیم بندی می شوند.گروه سیستمیک شامل قرصها و قطره ها ی حاوی فلوئور و گروه موضعی شامل خمیر دندانها،ژلها  و دهان شویه های محتوی فلوئور می باشند.مقرون به صرفه ترین و مناسب ترن راه جهت جبران کمبود فلوئور ، جذب آن از طریق آب آشامیدنی و در صورت عدم وجود فلوئور کافی در آب ،فلوئور زنی به آب آشامیدنی عمومی است.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

انواع روکشهای زهکشی آبهای سطحی

آب جاری یا آبی که از چشمه‌ها خارج می‌شود، نباید از روی یک ناحیه ناپایدار حرکت کند. وجود آب در سطح دامنه، علاوه بر نقش فرسایشی، به راحتی می‌تواند به داخل دامنه نفوذ کرده و به سرعت بر ناپایداری آن بیافزاید. دور نمودن آب از سطح دامنه و جلوگیری از نفوذ آن، مخصوصا در مورد دامنه‌هایی که بطور بالقوه ناپایدارند، از مهمترین روشهای مهندسی دستیابی به پایداری است.


انواع روکشهای زهکشی آبهای سطحی:

شبکه زهکشی بسطی
برای آن که آب به داخل دامنه نفوذ نکند باید ترتیبی داد تا هرچه زودتر سطح دامنه را ترک کند.احداث آبروهای مناسب در سطح دامنه ، یا در روی پلکانها ، یکی از مهمترین تمهیدات در این مورد است. این آبروها باید ضمن دارا بودن گنجایش و شیب کافی، بسترشان نیز غیر قابل نفوذ باشد. برای جلوگیری از تخریب و پر شدن این جویها در طول زمان ، می‌توان آنها را با قطعات سنگ پر نمود.
این روش در مورد دامنه‌های خاکی یا دامنه‌های متشکل از سنگهای تجزیه شده ، مفید واقع می‌شود و می‌تواند علاوه بر پیشگیری، در مراحل اولیه حرکت دامنه نیز نقش ترمیمی داشته باشد. نقش مهم دیگر شبکه زهکشی سطحی جلوگیری از فرسایش سطح دامنه توسط آبهای جاری است.

مسدود کردن شکافها
ترکها و شکافهای سطحی محلهای مناسبی را برای نفوذ آب به داخل دامنه فراهم می‌کند. وجود این شکافها ، مخصوصا در مراحل آغازین توسعه یک ناپایداری جدید ، مشکل آفرین تر می‌شود. پر کردن این شکافها توسط مواد غیر قابل نفوذی مثل رس ، بتن یا مواد نفتی می‌تواند تا حدود زیادی از انباشته شدن آب و نفوذ آن به داخل دامنه جلوگیری کند. این روش هم در مورد دامنه‌های خاکی و هم سنگی قابل اجراست و می‌تواند هم در پیشگیری بکار رود و هم در مراحل اولیه ایجاد یک زمین لغره ، پیشرفت آن را کند یا متوقف نماید.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

ایرانیان باستان در چندین هزار سال قبل دست به ابتکار جدیدی زده که آن را قنات یا کهریز نام گذارده‌اند. با این اختراع که در نوع خود در جهان تاکنون بی‌نظیر است، می‌توان مقدار قابل توجهی از آبهای زیر زمینی را جمع آوری کرد و به سطح زمین رساند، که همانند چشمه‌های طبیعی ، آب آن در تمام طول سال بدون هیچ کمکی از درون زمین به سطح آن جاری گردد.

کاریز یا قنات یا کهریز به راهی که در زیر زمین کنده شود تا آب از آن جریان یابد می‌گویند. کاریز کانالی است که از دیرباز برای مدیریت آب در زمین می‌ساخته‌اند. رشته چاهی است که از «چاه مادر» سرچشمه می‌گیرد و ممکن است هزارها متر به طول بیانجامد که سرانجام آب این کاریزها برای شرب و کشت و کار به سطح زمین می‌رسند ودر جای معینی به روی زمین می‌آیند.
پيشينه
طولانی ترین کاریز جهان و عمیق ترین چاه مادر در شهرستان گناباد قرار دارد که تاریخ کندن آن به دوره هخامنشی و یا قبل از آن می‌رسد. ایرانیان باستان در چندین هزار سال قبل دست به این ابتکار جدید زده و آن را کاریز یا کهریز نام نهادند. با این اختراع که در نوع خود در جهان تاکنون بی‌نظیر بوده است، می‌توان مقدار قابل توجهی از آب‌های زیرزمینی را جمع آوری کرد و به سطح زمین رساند، که همانند چشمه‌های طبیعی ، آب آن در تمام طول سال بدون هیچ کمکی از درون زمین به سطح آن(زمین) جاری گردد. کاریز که توسط مقنیان ایرانی اختراع شده، هزاران سال قدمت دارد. قدمت بسیاری از کاریز‌های ایران، از پنج-شش هزار سال متجاوز است و عمری برابر با تاریخ کهن ایران دارد. با وجود این که چندبن هزار سال از اختراع آن می‌گذرد، با این وجود هنوز هم این روش استفاده از آب ، در قسمت مهمی از روستاها و مناطق مسکونی و کشاورزی و دامداری کشور معمول و متداول است و حتی یکی از ارکان اصلی کشت و زرع در نواحی خشک است. این اختراع که امروزه شهرت جهانی پیدا کرده، بعدها از ایران به بسیاری از کشورهای جهان انتقال یافته و مورد استفاده مردم در دیگر نقاط دنیا قرار گرفته‌است.
گوبلو معتقد است که کاریز، ابتدا یک فن آبیاری نبوده، بلکه به طور کامل از تکنیک معدن نشأت گرفته و منظور از احداث آن جمع‌آوری آبهای زیرزمینی مزاحم (زه آبها) به هنگام حفر معادن بوده‌است.... تردیدی نیست که در گستره فرهنگی ایران، از معادن «مس» و احتمالاً «روی» موجود در کوه‌های زاگرس، در هزاره دوم قبل از میلاد مسیح بهره‌برداری شده‌است.
مشخصات کاریز
کاریز، تشکیل شده از یک دهانه یا هرنج که روباز است و یک مجرای تونل مانند زیرزمینی و چندین چاه عمودی که مجرا یا تونل زیر زمینی را در فواصل مشخص با سطح زمین مرتبط می‌سازد، دارد. چاهها- که به آنها در موقع حفر، میله هم گفته می‌شود-علاوه بر مجاری انتقال مواد حفاری شده به خارج، عمل تهویه کانال زیرزمینی را نیز انجام می‌دهند و راه ارتباطی برای لای‌روبی، تعمیر و بازدید از داخل کاریز نیز به شمار می‌روند

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

حضور آلاينده نفتی در آب از چند جهت حایز اهمیت است :
1.حلالیت بالای این ماده در آب در مقایسه با دیگر ترکیبات بنزین که باعث پراکندگی وسیعتر آن می شود.
2.عدم جذب یا ته نشینی.
3.طعم و بوی بسیار نامطبوع.
4.سرطان‌زایی برای حیوانات و یا انسان.
5.محدود بودن میزان تخریب زیستی که در اکثر موارد برای این ترکیب رخ می دهد.
علاوه بر موارد فوق، در برخی از سایت‌های تولید، گوگرد از گاز ترش طبیعی حذف شده و سپس در سایت ذخیره می شود. در بسیاری از سایت‌ها، گوگرد مذاب در خاك ته‌نشين شده كه ایجاد یک لايه پي روي گوگرد افزودني انباشته شده، مي‌كند. و مي‌تواند باعث ايجاد آلودگي شود.
اولین گام در پاكسازي این سایت‌ها عموما شامل حفاری پي است. سپس گوگرد حفاري شده برای حذف سنگ‌ها، كنده چوب‌ها، و سایر مواد مانند آن، به قطعات كوچكتر شكسته مي‌شود. جداسازي خاک باقیمانده را می توان یا با ذوب كردن گوگرد و یا از طریق یک فرآیند شناورسازي حبابي به دست آورد. در شناورسازي حبابي، قطعات خاک و گوگرد براي جداسازي در آب مخلوط مي‌شوند. سپس مخلوط هوادهی مي‌شود، و ذرات سبک‌تر گوگرد به حباب‌های هوا متصل شده و در بالا شناور مي‌شوند که از مواد جامد جدا مي‌شوند (Adamache،1990 ).

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

منابع آلودگی آب زيرزميني كه از سطح زمين ناشي مي‌شوند
•نفوذ آب‌هاي آلوده :
آبدهي بيشتر چاه‌هاي بهره‌برداري‌كننده از آبخوان، توسط نفوذ آب‌هاي سطحي حمايت مي‌شود (شكل 1). در حقيقت، بيش از نيمي از آبدهي چاه مستقيما از ورود آب‌هاي سطحي مجاور تامين شود كه ممكن است آلوده باشند. با مهاجرت آب درون زمين، مقداري از مواد حذف يا رقيق مي‌شوند، مخصوصا كه جريان آب از ميان فيلترهايي، مانند شن وماسه، يا مواد زيستي (مواد آلي) عبور مي‌كند. اگر جريان از (سوراخ‌هاي) بازشدگي‌هاي بزرگ، مانند سوراخ‌هايي كه در آبخوان‌هاي كربناتي هستند، عبور كند احتمالا تصفيه صورت نمي‌گيرد. كلرايد، نيترات، و چندين تركيب آلي، كه اكثرا متحرك هستند، بصورت آزادانه با آب حركت مي‌كنند، و با فيلتراسيون حذف نمي‌شوند.
مثال‌هايي از تفكيك منابع آب زيرزميني با فيلتراسيون ذكرشده براي آبهاي سطحي آلوده، گسترده و زياد هستند. در موارد زيادي، آلودگي ناشي از دفع مستقيم پساب‌هاي صنعتي و شهري درون جريان آب است، كه سپس درون آبخوان مجاور وارد مي‌شود. در شرايط هيدرولوژي مانند اين، ممكن است چندين ماه يا حتي سال لازم باشد تا آلاينده‌ها به چاه برسند.
•مكان دفع مواد پسماند مايع و جامد :
يك دليل آلودگي آب‌هاي زيرزميني دفع مواد پسماند بطور مستقيم درون سطح زمين، است. مانند كودهاي كشاورزي، لجن‌ها، زباله‌ها، و پسماندهاي صنعتي. اين زباله‌ها ممكن است بصورت تپه‌هاي مجزا باشند يا در سطح زمين پخش شوند. اگر زباله‌ها شامل مواد قابل حل باشند، مي‌توانند نفوذ كنند. مسايل مشابه مي‌تواند در مجاورت گونه‌هاي مختلف انبار ذخيره‌سازي رخ دهد.
•ذخيره‌سازي در انبارها، پسماندها، و مواد فاسد :
شايد مثال اوليه‌ي آلودگي ناشي از انبارهاي ذخيره‌سازي در آبهاي زيرزميني، مخازن حفاظت نشده‌ي نمك يخ‌زدائي (كلرايد كلسيم يا سديم) است، كه معمولا با ماسه مخلوط شده و براي نگهداري در بسياري از بزرگراه‌ها استفاده مي‌شود. نمك به سرعت حل مي‌شود و نفوذ مي‌كند يا با رواناب جاري مي‌شود. متوسط اندازه‌ي انبارهاي ذخيره‌سازي ممكن است دربرگيرنده‌ي 150 تا 250 تن نمك، با افزودني‌هايي مانند نمك اسيد فروسيانيك داراي تركيبات آهن، و نمك اسيد فروسيانيك سديم، و شايد فسفات و نمك اسيد كروميك براي كاهش خوردگي، باشد (Williams، 1984).
انبارهاي ذخيره‌سازي ديگر شامل زغال سنگ، سنگ معدن فلزي، فسفات‌ها، و سنگ گچ، است. سنگ‌هاي معدني سولفيد فلزي و زغال سنگ، زمانيكه در معرض هوا قرار مي‌گيرند، ممكن است تشكيل اسيد خشك بدهند، و در نتيجه‌ي كم شدن pH آب، ممكن است مواد افزودني معدني يا ديگر مواد تشكيل دهنده‌ي زمين، حل شوند.
پسماندها، كه شامل سنگ معدني با درجه‌ي بسيار پايين تصفيه، هستند، كه ممكن است آب‌هاي اسيدي توليد كنند. آنها معمولا با تالاب‌هاي مورد استفاده براي دفع زباله‌هاي معدني ناشي از پاكسازي و اشباع از سنگ معدن، در ارتباط هستند. به عنوان يك قانون كلي، تالاب‌هاي پسماند بودن پوشش هستند، و هنگاميكه با دوغاب پر مي‌شوند، آزاد (رها) مي‌شوند؛ آنها ممكن است به عنوان منابع اسيد، فلزات، مواد جامد محلول، و راديواكتيويته، بكار روند.
مواد پسماند يا باقيمانده كه در طي حفر معدن توليد شده‌اند، مواد فاسد ناميده مي‌شوند. بيش از يك قرن، مواد فاسد سولفيد آهن غني شده، به عنوان منبع اصلي زه‌كشي معدن اسيد در زمين‌هاي زغال‌سنگ شرقي و در معادن سولفيد فلزات، بكار گرفته شد.
•انبارهاي زباله و آشغال :
درطي دو دهه‌ي گذشته، محققان ديدگاه جدي در مورد اثرات زيست‌محيطي انبارهاي موقتي، داشته‌اند. رواناب‌هايي كه در ميان تفاله‌هاي آشغال نفوذ مي‌كنند، يك مجموعه‌ي گسترده از مواد بيولوژيكي و شيميايي را جمع‌آوري مي‌كند. سيالات حاصل، يا مايعات ناشي  از عبور از زباله‌ها، ممكن است مواد معدني بسيار زيادي جمع كنند، و نفوذ كنند، كه برخي از مواد تشكيل دهنده‌ي آن ممكن است تجزيه يا حذف نشوند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

منابع آلودگی آب ‌های زيرزمينی
در صورت حركت آب در چرخه‌ي هيدرولوژيك، كيفيت آن در پاسخ به اختلافات محيط‌هايي كه از ميان آن عبور مي‌كند، تغيير مي‌كند. اين تغييرات ممكن است طبيعي يا ساخته‌ي دست بشر باشد؛ در برخي موارد، مي‌توان آنها را كنترل كرد، در موارد ديگر نمي‌توان چنين كاري كرد، اما در بيشتر موارد مي‌توان آنها را به منظور محدود كردن تغييرات مضر كيفي آب، مديريت كرد.
كيفيت بيولوژيكي، شيميايي، و فيزيكي آب ممكن است در محدوده‌ي وسيعي قرار بگيرد. در حقيقت، اغلب تشخيص منشا (طبيعي يا ساخته‌ دست بشر) مشكلات كيفي آب ناممكن يا خيلي دشوار است. كيفيت طبيعي در نوع و مقدار مواد محلول و نامحلول كه آب با آنها در تماس است، منعكس مي‌شود. عموما آب سطحي داراي مواد جامد حل‌شده‌ي كمتري نسبت به آب‌هاي زيرزميني است، با اين حال در بسياري زمانها كه رواناب آب زيرزميني منبع اصلي جريان‌هاي سطحي است، كيفيت آب سطحي وزيرزميني يكسان است. در مورد رواناب سطحي، جريان‌ها ممكن است شامل مقادير زياد مواد معلق و، در بعضي شرايط، مقادير زياد جامدات حل‌شده، باشند. با اين حال، اكثرا در طي نرخ‌ های بالای جريان‌های سطحي، غلظت مواد معدني محلول كم است.
اگرچه كيفيت مواد شيميايي آب در سطح يا آبخوان‌های كم عمق (سطحی) از يك زمان به بعد در يك محدوده‌ مناسب قرار مي‌گيرد، در آبهاي زيرزمينی عميق‌تر، حداقل در مقياس محلي كه آبخوان تحت پمپاژ قرار نمي‌گيرد، توسط خصوصيات فيزيكي و شيميايي تقريبا ثابت، مشخص مي‌شوند. به عنوان يك قانون كلي، مواد جامد محلول با عمق و زمان، و فاصله‌ي كه آب در زمين طي مي‌كند، افزايش مي‌يابند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

آلودگی حرارتی آب
مقدمه
توسعه جوامع و غرق شدن در زندگی صنعتی ، تبعات منفی را برای محیط زیست و سلامت انسان در پی داشته که اگر نخواهیم به پیامدهای آن توجه کنیم ، قطعا در آینده نه چندان دور با بحران لاینحل زیست محیطی و در عین حال ، تهدید حیات بشریت مواجه خواهیم شد.
اگر چه بيش از سه چهارم كره زمين را آب فرا گرفته است، سهم قليلي از آب‌هاي موجود براي مصارف بهداشتي و كشاورزي قابل استفاده است. مسائل بهره برداری از منابع آب جهان فقط به مصرف نادرست بر نمی‌گردد. گاهی انسان با کارهای نادرستش ماهیت آب را تغییر می دهد که به آن آلودگی آب گویند. آلودگی آب تغییرات فیزیکی ، شیمیایی و زیستی را شامل می شود.
آلودگی حرارتی آب  از طریق عملیات صنعتی در آب رودخانه ها ایجاد می شود. مثلا نیروگاه های تولید برق ، تولید فلزات و برخی کالاهای دیگر سبب آلودگی حرارتی آب می شوند. گرم شدن آب ارگانیسم موجودات زنده جهان را به هم می زند. زیرا برخی از گیاهان ، ماهی‌ها و موجودات زنده آبزی در آب رودخانه ها و دریاچه ها دمای خاصی را می توانند تحمل کنند و دمای بیشتر یا کمتر از آن حیات آنها را به خطر می اندازد.
آبهايي كه از نظر حرارتي آلوده‌ شده‌اند مي‌تواند براي محيط زيست مضرباشند. زيرا گياهان و جانوران مي‌توانند سازگاري زماني سختي با آنها داشته باشند.
تداوم روند کنونی توسعه اقتصادی  اجتماعی جامعه انسانی و یا به عبارت بهتر زندگی امروزی انسان، بدون حضوربرق به نظر بسیار سخت و دشوار می نماید. از طرفی تولید، انتقال و مصرف برق با خود دارای پیامدهای متعدد زیست محیطی است که می بایست در راه شناخت و یافتن راه حل هایی برای کاستن و تخفیف آن اثرات، گام های برداشته شود، زیرا در غیر این صورت توسعه اقتصادی  اجتماعی منجر به کاستن از سطح کیفیت محیط زیست خواهد گردید و در نتیجه سلامت انسانها را به خطر خواهد انداخت.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب