مرجع تخصصی آب و فاضلاب

آلودگى آب و خطرات ناشی از آن

آب به مفهوم شيميائى هرگز خالص نيست و انواع ناخالصى‌ها را چه به‌صورت تعليق يا حل شده دارد. اين ناخالصى‌ها عبارتند از گازهاى حل‌شده (مانند هيدروژن سولفيد، کربن دى‌اکسيد، آمونياک و ازت)، مواد معدنى حل شده در آب (مانند نمک‌هاى کلسيم و منيزيوم و سديم)؛ ناخالصى‌هاى معلق (مانند خاک‌رس، شن، گل، لجن) و گياهان و جانوران ريزبيني. ناخالصى‌هاى ناميرده انواع طبيعي گرفته شده از جوّ، حوزه‌ٔ آبخيز و خاک مى‌باشند. جنبهٔ وخيم‌تر آلودگى آب ناشى از کارهاى آدمي، مانند شهرنشينى و صنعتى‌شدن است.
خطرات شیمیائی آلودگی آب
خطرهای زیست‌شناختی آلودگی آب
انواع آلودگى آب
الف- گندآب که عوامل زندهٔ بيمارى‌زا و مواد آلى تجزيه نشدنى دارد
ب- زباله‌هاى صنعتى و بازرگاني، که عوامل سمّى از املاح معدنى گرفته تا ترکيبات شيميائى آلى پيچيدهٔ صناعى هستند
ج- آلاينده‌هاى کشاورزي، شامل کودها و آفت‌کش‌ها
د- آلاينده‌هاى فيزيکى مانند گرما (آلودگى گرمائي) و مواد پرتوزا

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

آلودگی آب هادر ایران

مرز شمالی کشور پهناور ما را آب های دریای خزر و مرز جنوبی آن را آب های خلیج فارس تشکیل داده است. که هزاران سال پیش علاوه بر استفاده برای رفت و آمد و حمل و نقل دریایی از نعمت های فراوان خدادادی در آنها ، نظیر انواع و اقسام ماهیهای لذیذ و میگو و به ویژه خاویار معروف دریای خزر برای تغذیه استفاده می شود. اما متاسفانه هر دوی این آب ها به علل و عوامل مختلف آلوده شده اند و آلودگی آن نیز روز به روز افزایش پیدا می کند.
● دریای خزر :
شرایط زیست محیطی دریای خزر بسیار نا مطلوب است . چون این دریا بر عکس همه دریا ها که راهی به سوی آب های آزاد دارند ، بسته است . و چون با تمام وسعتش در محاصره خشکی قرار گرفته ، هر روز آلودگی بیشتری به آن اضافه می شود . این آلودگی ها ، تنوع زیادی دارند که از آلاینده های نفتی از چاه های فراوان نفت اطراف آن و غرق شدن کشتی نفت کش جمهوری اسلامی ایران (آذربایجان) در پاییز ۱۳۸۱ گرفته تا سموم کشاورزی و فلزات سنگین و مواد شیمیایی پخش شده از صنایع از طریق رودخانه های اورال ، ولگا ، ارس و فاضلاب های بنادر و شهری اطراف این دریا که همگی فاقد تصفیه خانه هستند تشکیل یافته است.
بدیهی است که نشت آلودگی های هوا و باران های اسیدی نیز به آن افزوده می شود. آلودگی آب دریای خزر و صدمات وارده بر نظام زیستی آبزیان باعث شده که از تعدادماهیها و گیاهان آبزی کاسته شود . بستر دریای خزر که روزی پوشیده از گیاهان زیبای دریایی بوده ، امروزه درر بعضی از بخش ها خالی از هر گونه موجود زنده گیاهی یا جانوری می باشد.
لایه های آلودگی در کف دریا روی هم انباشته شده است و لجن نفتی را بر طبق بررسی هایی تا ۵/۱ متر تشکیل داده است. و این مناطق را مناطق مرده می نامند چون خالی از زندگی است و گیاهان در آن رشد نمی کنند و جانوران می میرند. لجن های نفتی حتما گورستان بزگی از ماهیان و آبزیان شده است.
امضاء سند کنواسیون محیط زیست دریای خزر به کمک سازمان های بین المللی ، زیست محیطی را برای حفظ اکوسیستم این دریا به همراه داشت. خانم دکتر ابتکار ریاست سازمان حفاظت محیط زیست جمهوری اسلامی ایران طی یک مصاحبه مطبوعاتی « کنوانسیون تهران » را آغازی برای نجات دریای خزر قلمداد کرد.*
● خلیج فارس :
آب های خلیج فارس که با شروع حمل و نقل توسط کشت های نفتکش و آمد و شد روز افزون کشتی های باری موتوری ، آلودگی آن آغاز شد در جریان دو دهه اخیر به علل و حوادثی که متعاقبا به آن اشاره خواهد شد ، شدیدا آلوده شده و نظام زیستی آن آسیب دیده است.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

بررسی روشهای تصفیه آب و فاضلاب در کشورهای توسعه یافته
(مطالعه موردی ایالات متحده آمریکا)
مجید اسم حسینی1، سیما صولتی فر1، امیر میرزانژاد1، نادر صولتی فر2
1- گروه شیمی، دانشکده علوم، دانشگاه ارومیه
2- دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه ارومیه

چکیده :
آب و منابع آبي در دنياي امروز جزو ارزشمندترين دارايي‌هاي ممالك به شمار مي‌رود. عمده دغدغه‌هاي جوامع تامين غذا، آب و انرژي است. از اين ميان غذا به دليل امكان متعدد در تامين آن و انرژي به دليل دستيابي به منابع نو به نحوي قابل مرتفع‌سازي است و تنها آب است كه در صورت نبود منابع، جوامع را دچار مشكل مي‌سازد. از اين رو برنامه‌ريزي جهت صرفه‌جويي در مصرف و حفظ منابع موجود در اولويت قرار دارد. از طرف دیگر وقوع خشکسالی‌‌های متعدد و افزایش روز افزون جمعیت، نیاز به آب آشامیدنی سالم و تصفیه آب و بهره‌گيري مناسب‌تر در مصارف صنعتي و كشاورزي را ضروري نموده و پیشرفت تکنولوژی در جهت استفاده از روش‌های صنعتی و تجزیه‌ای جهت تصفیه آب و کاهش هزینه‌ها به امری اجتناب ناپذیر تبدیل گردیده است. از آن جمله مي‌توان به ستون‌های کروماتوگرافی، رزین‌ها و مبادله کننده‌های یونی جهت نرم‌سازی و گرفتن سختی آب، همچنین فرایندهای كلریناسیون و فلورايداسيون، صاف‌کردن و ته‌نشینی با روش‌های پیشرفته و استفاده از گندزداهای موثر و نیز روش‌های صنعتی پیشرفته و استفاده از میکروپروسسورها جهت کنترل تصفیه اشاره كرد. در مطالعه حاضر، فرايند های تصفيه در کشورهای توسعه یافته با مطالعه موردی ايالات متحده آمریکا مورد بررسي قرار گرفته و مزایا و معایب هر يك از این روش‌ها از منظرهاي مختلف بیان گرديده است. مطالعاتي از اين دست مي‌تواند راهگشاي بهره‌گيري از تجارب اخیر جهانی در استفاده از تکنولوژی تصفیه آب در ایران جهت به دست آوردن آب شرب سالم و مناسب با کاهش اتلاف زمان و هزینه باشد.
واژگان کلیدی: تصفيه آب و فاضلاب، کشورهای توسعه یافته، كلريناسيون.

مقدمه
حدود 40 ميليون مايل مكعب آب روي كره زمين موجود است كه اقيانوس‌ها حدود 97% آن را شامل مي‌شوند. 3% بقيه آب‌هاي آزادند: (الف:) برف و يخ روي سطح كره زمين حدود 25/2% و (ب:) آب زيرزميني قابل استفاده در حدود 3/0% و (ج:) آب آزاد سطحي كمتر از 5/0%. در ايالات متحده ميانگين بارندگي در حدود 6/2 فوت (حجم 5900 كيلومترمكعب) است. از اين ميزان، حدود 71% (معادل 4200 كيلومترمكعب) تبخير مي‌شود و 29% به صورت جويبار جاري مي‌شود. آب آزاد قابل استفاده صرف توليد، تهيه خوراك، مصارف خانگي و عمومي ضروري، توليد انرژي هيدروالكتريكي و كنترل سيلاب مي‌گردد. صنعت و آبياري حدود نيمي از اين مقدار را مصرف مي‌كند كه معادل 4/3% يا 200 كيلومترمكعب بر سال را شامل مي‌شود. البته مقدار مصرف عمومي آب در ايالات متحده در حال افزايش است. براي مثال در سال 1975 ميلادي 40 بيليون گالن آب آزاد مورد استفاده قرار گرفته بود كه در سال 1990 ميلادي به 455 بيليون گالن رسيد و در سال 2002 به 725 بيليون گالن افزايش يافت.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

پديده كم آبي و شيوه مواجهه با آن نسبت به ساير بلاياي طبيعي و غير مترقبه در ايران بايستي مورد توجه قرار گيرد،اين مساله ناشي از خشكسالي هاي شديد در چند سال گذشته است. در حاليكه با نگاهي گذرا به تاريخ و بررسي آسيب هاي بوجود آمده در اثر كمبود آب ناشي از خشكسالي ، اين موضوع دگرگون شده و اهميت دادن به مسايل كم آبي نسبت به ساير مقوله هاي طبيعي از اولويت بالايي برخوردار است.
در اين مقاله سعي شده است عوارض ناشي از پديده كم آبي وهشدار لازم براي مواجهه با آن ارايه شود . اين هشدار عموما به كليه دست اندركاران صنعت آب و به خصوص به مديران اين صنعت معطوف خواهد بود.
مقدمه :
محدويت منابع آب شيرين و افزايش تقاضا براي اين ماده حياتي و كالاي ارزشمند وكمياب بدون جايگزين ، از يك سو و از ديگر سو ، ناهمگوني پراكندگي زماني و مكاني منابع آب ، نيازهاي زماني و مكاني جمعيت ، موضوع آب و چگونگي مديريت آن را از عرصه هاي فني و مهندسي عبورداده و جايگاه ويژه اي را براي آن در گستره هاي مديريتي ، اجتماعي، اقتصادي ، فرهنگي و حتي سياسي و امنيتي رقم زده است .
كنش و واكنش و اثر گذاري آب بر تمامي اجزاي جاندارو بي جان محيط، تغيير در احجام ، فرآيند ها و سازه هاي آبي و رخداد بحران هاي آبي و زيست محيطي ، رقابت كاربران در مالكيت و استحصال آب ، جوانب پاسخگويي به چالش هاي پيش رو ، ضرورت دوچندان بخشيده است . اين در حالي است كه در روزگار ما زندگي بشر و الزام ها از دوران صنعتي عبور كرده و گام به عصر اطلاعاتي نهاده است . در اين دوره ، فراگير بودن و گسترش سريع موضوع هاي مرتبط انسان جايگاه ويژه اي يافته است .
در چنين شرايطي نگاه فراگير به آب و مديريت به پيوسته و يكپارچه ي آن با شفاف ساحتن ارزش آب ، الگويي است با تقويت مديريت آب ، مولفه هاي اجتماعي ، اقتصادي و فرهنگي آن را قوت بخشيد.
بهينه سازي مصرف آب :
با افزايش جمعيت و افزايش تقاضاي آب ، موضوع پايداري مصرف آب در نهايت در گرو تطبيق رفتار انسان با چرخه آب است ، جوامع انساني نيازمند آنند كه قابليت خود را در مديريت استفاده از آب ، چنان فراگير و منسجم توسعه دهند كه كيفيت و كميت آب مصرفي انسان اكوسيستم هاي تامين كننده اش حفظ شود .
آب به عنوان منشاء حيات و زير بناي رشد توسعه به رغم ارزش و اهميتش در بسيار موارد به طور بيهوده و ندانسته تلف مي شود و اين درحالي است كه رشد روز افزون جمعيت ، استفاده ي صحيح از منابع آب موجود را طلب مي كند ، چرا كه كمبود آب بزرگترين مانع توسعه است .

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

مهندسی رودخانه
نياز انسان به آب باعث شده تا اكثر تمدن هاي بشري در كنار رودخانه ها شكل بگيرند. انسان هاي اوليه با زندگي در كنار رودخانه ها بطور فطري و تجربي آموخته بودند كه جهت استفاده بهينه از اين منابع خدادادي، مي بايد رودخانه ها را دوست داشت و حتي در بعضي از فرهنگ هاي كهن آب و رودخانه بعنوان موجودي مقدس و حيات بخش مورد ستايش و احترام بود. با توسعه شهرنشيني و اجراي طرح هاي عمراني و دور شدن انسانها از رودخانه اين دوستي گسسته شد و انسان با برداشت بي رويه شن و ماسه از بستر رودخانه، خانه و شهرك سازي در حريم و بستر رودخانه، احداث سازه هاي تقاطعي و غيره اقدام به تعرض به رودخانه و بر هم زدن رژيم متعادل و پايدار آن نمود. رودخانه ها به مثابه موجودات زنده اي هستند كه در مقابل اين تعارض اقدام متقابل نموده و لذا رژيم هيدروليكي آن در يك روند براي رسيدن به تعادل مجدد قرار مي گيرد. مهندسي رودخانه علمي است كه اين اعمال اندر كنشي را بطور سيستماتيك هماهنگ و هدايت خواهد نمود و به عبارتي ديگر مهندسي رودخانه شامل تمام مراحل برنامه ريزي، طراحي، اجرا و بهره برداري از عمليات مختلفي است كه به منظور بهبود وضعيت رودخانه در جهت استفاده بهتر از آن اعمال مي گردد.
رودخانه ها شريان هاي اصلي حيات كليه سازه هاي آبي محسوب مي شوند و حفاظت و بهره برداري بهينه از آنها و همچنين حراست از بستر و حريم آنها از مهم ترين مسئوليت هاي وزارت نيرو مي باشد.
استفاده بهينه از رودخانه ها به لحاظ اهميتي كه اين منابع طبيعي در برآورد نيازهاي بشري، از ديرباز تاكنون داشته اند از انگيزه هاي مهم به وجود آمدن شاخه ديگري از مهندسي آب به نام مهندسي رودخانه بوده است. به علت نزديكي سازه هاي تغذيه كننده از آب رودخانه و زمين هاي كشاورزي اطراف رودخانه نياز به يك برنامه ريزي علمي جهت حفظ و حراست از اين سازه ها اجتناب ناپذير مي باشد. علمي كه در مورد كليه مراحل مطالعه و برنامه ريزي، طراحي، اجرا و بهره برداري جهت بهبود و يا تغيير وضعيت موجود يك رودخانه به منظور برآورد نيازهاي عمراني بحث مي كند مهندسي رودخانه ناميده مي شود.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

آب اين ماده حياتی و با اهميت در دنيا نقش بسيار مهمی را درشکل گيری تمدنها و استمرار آنها داشته است مروری بر سوابق تمدنهايی که در طول تاريخ شکل گرفته اند و شکوفا شده اند نشانگر اين واقعيت است که وجود آب و امکان دسترسی به آن يکی از کليدی ترين عوامل فراگيری و استمرار آنها بوده است . افزايش تقاضا برای آب و اوجگيری رقابت بين مصرف کنندگان مختلف موجب شده انسان برای ايجاد موازنه وتعادل بين توزيع نيازها و منابع آب موجود مستقيما در وضعيت طبيعی رودخانه ها دخالت کند و با ايجاد تاسيسات گوناگون ذخيره و توزيع آب شرايط طبيعی را به منظور تامين نيازهای خود تغيير دهد .
آب معدنی و آب شرب بعنوان يکی از نيازهای اساسی روزمره انسان و استمرار حيات ميباشد . ميزان نياز روزمره هر فرد ۱ تا ۲ ليتر ميباشد که بستگی به شرايط آب و هوايی و سن و سال دارد . استفاده از آب آشاميدنی سالم و گوارا يکی از مهمترين فاکتورهای مصرف آب ميباشد که از ساليان بسيار دور به آن توجه شده است . منشا حدود ۸۰٪ از بيماريهای انسان عدم دسترسی به آب سالم است . ۷۵٪ از مردم جهان سوم از امکانات آب برای مصارف بهداشتی محرومند بنابر اين زمان اين تصور نادرست که آب سالم به هر ميزان که مورد نياز باشد به وفور در دسترس است ديگر سپری شده است واقعيت آن است که آب سالم و گوارا کمياب و گرانبها ميباشد آلودگيها با ايجاد تغييرات نامطلوب در خواص فيزيکی ، شيميايی و بيولوژيکی کيفيت آب را تنزل ميدهند و در مراحلی آب را از حيطه انتقاع ساقط مينمايند . برخی از آلودگی ها زوال پذيرند و به آسانی تجزيه و يا تقليل داده ميشوند نظير مواد زائد کشاورزی و حيوانی و فاضلابهای انسانی بعضی از آلاينده ها نيز انحطاط ناپذيرند مانند جيوه و سرب و برخی از ترکيبات پلاستيکها که از افزايش آنها در آب بايد جدا جلوگيری شود .

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

تعيين نياز آبي
برآورد نياز آبی در شهرها بر مبناي اندازه گيري برآورد آب مصرفي در دوره هاي زماني مختلف صورت ميگيرد . براي اينكار لازم است كه مقداري از آب مصرف شده با توجه به سوابق مصرف اب در گذشته و پيش بيني مصارف آب در آينده ، كه به نوبه خود تابع مشخص نمودن منابع تأمين آب ، امكانات آبرساني ، عادات و استانداردهاي مصرف آب و غيره مي باشد ، تخمين زده شود .
1-نياز آبی شهر

1-1- تأسيسات موجود آبرساني
1-2- بررسي ميزان توليد آب
1-3- مصارف آب شهري
مصارف آب شهري معمولاًشامل چهار گروه اصلي مي شوند:
1)مصارف خانگي
2)مصارف فضاي سبز
3)مصارف عمومي
4)مصارف تجاري وصنعتي
5)مقاديربحساب نيامده ونشت از سيستم
تعيين مصرف سرانه و نتيجتاً كل مصرف آب در مناطق مورد مطالعه از مهمترين پارامترهايي است كه       مي بايست جهت طراحي مورد توجه قرار گيرد. در حال حاضر آب تامين شده در شهر ------ به مصارف خانگي ، عمومي و تجاري ميرسد و قسمتي از مصارف خانگي را مصارف فضاي سبز خانگي تشكيل ميدهد. در اين بخش ، ابتدا ميزان مصارف فوق در حال حاضر با توجه به آمار مصارف اخذ شده از شركت آب و فاضلاب بررسي گرديده و سپس مصارف آينده پيش بيني گرديده است .
1-3-1- بررسي مصارف آب ساليانه مشتركين
در مراجعاتي كه در طول مدت طرح به شركت آب و فاضلاب ------ شده ،آمار قرائت كنتور و مصرف مشتركين، از تاريخ 1/1/84 لغايت 30/8/84 دريافت گرديد که خلاصه آمار دريافت شده در جدول شماره 1 ارائه شده است.با فرض اينکه جمعيت ------ در سال 84 برابر 40000 نفر باشد و 75 درصد جمعيت شهر تحت پوشش قرار گرفته باشند سرانه کاربری های مختلف محاسبه شده است.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

اهمیت آب در زندگی
آب خواص مهمی دارد که در زندگی ما بسیار با ارزشند. از جمله:
حلال بسیار خوبی است.
چگالی بالایی دارد و جالب این که وقتی یخ می‌زند یا حرارت می‌بیند، چگالی آن کاهش می‌یابد.
گرمای تبخیر آب بالاست. یعنی برای تبدیل مقدار کمی آب به بخار، گرمای زیادی لازم است. این خاصیت برای بدن ما بسیار با اهمیت می‌باشد. گرمای اضافی بدن با تبخیر تنها مقدار کمی از آب بدن از طریق منافذ پوست تعریق کاسته می‌شود.
نیروی کشش سطحی آن به طور شگفت انگیزی زیاد است. (نشستن حشرات روی سطح آب
آب مواد مختلف از جمله شکر و نمک را براحتی در خود حل می‌کند. بسیاری از واکنش های شیمیایی تنها در حضور آب انجام می‌شوند. البته پاره ای مواد با آب مخلوط نمی‌شوند، مثل لیپیدها و دیگر مواد هیدرات کربن‌دار. غشاء سلولی که حاوی لیپیدها و پروتئین است، از این خاصیت آب سود جسته و تعاملات محتویات سلولی با مواد شیمیایی خارج سلول را بدقت تحت کنترل دارد.
یکی دیگر از خواص جالب آب، حالت جامد آن، یعنی یخ می‌باشد. هنگامی که آب بر اثر سرما به یخ تبدیل می‌شود، انبساط می‌یابد، بدین معنا که حجم بیشتری را اشغال می‌کند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب