آب های زیرزمینی
آبهای زیرزمینی بطور طبیعی ، و بطور کلی تحت اثر وزن خود از نقاط مرتفع به سوی نقاط پست حرکت می کنند. حرکت افقی آب در زیر زمین اغلب بسیار آهسته تر از رودخانه هاست، به نحوی که سرعت آب در رودخانه ها را با متر در ثانیه می سنجند در حالی که سرعت آبهای زیرزمینی با سانتیمتر در روز و حتی متر در سال سنجیده می شود.
● جابجایی آب در زیر زمین
در تجزیه و تحلیل حرکت آب زیرزمینی ، مسیر واقعی پرپیچ و خم مولکولهای آب از خلال منافذ رسوبات و درز و شکاف سنگها را به صورت مسیرها صافی در نظر می گیرند، بطوری که گویی مولکولهای آب مستقیما از درون ذرات جامد عبور می کند. خطوط صاف مسیر حرکت مولکولهای آب را اصطلاحا «خط جریان» می گویند. جریان آب زیرزمینی معمولا به صورت یکنواخت و ماندگار است. با استفاده از ارتفاع سطح آب در چاههایی که در یک سفره حفر شده اند می توان «نقشه خطوط تراز ایستایی» را تهیه کرد.
این گونه نقشه ها از نظر مطالعه حرکت آب در زیر زمین و کسب اطلاعات در مورد سفره آب زیرزمینی بسیار مفید است. خطوط تراز ابهای زیرزمینی را خطوط هم پتانسیل نیز می گویند. جهت جریان آب زیرزمینی و نحوه ارتباط آب زیرزمینی با رودخانه ها و دریاچه ها را مشخص کرد، جهت و سرعت حرکت آب زیرزمینی را همچنین می توان بوسیله «رویابها» نیز مشخص کرد. به این منظور مقداری مواد رنگی ، مواد نمکی یا مواد رادیواکتیو را به آب چاه افزوده و زمان دریافتشان را در چند چاه مجاور مشخص می کنند. به این وسیله ، با در دست داشتن فاصله چاهها از یکدیگر جهت و سرعت حرکت آب زیرزمینی معلوم می شود.
● عوامل موثر در سرعت آب زیرزمینی
▪ شیب آبی :
شیب آبی یا گرادیان هیدرولیک بین دو نقطه از سطح ایستایی عبارت از نسبت بین اختلاف ارتفاع دو نقطه به فاصله بین آن دو نقطه است و منعکس کننده کاهش بار ناشی از اصطکاک در طول حرکت آب بین آن دو نقطه می باشد
▪ نفوذپذیری :
نفوذپذیری به معنی قابلیت عبور آب از زمین است. نفوذپذیری علاوه بر اندازه فضاهای خالی سنگ و خاک به ارتباط بین آن فضاهای خالی با یکدیگر نیز بستگی دارد. سنگی که تخلخل زیادی دارد، اگر منافذ آن به هم ، راه نداشته باشند، غیر قابل نفوذ خواهد بود. نفوذپذیری خاک و سنگ را به روشهای مختلفی در صحرا و آزمایشگاه می توان تعیین کرد.
رایجترین روش صحرایی تعیین نفوذپذیری استفاده از آزمایش پمپاژ و در آزمایشگاه بکارگیری آزمایشهای «بار ثابت» ، «بارافتادن» یا «بارخیزان» است. در خاکها ، یکنواخت نبودن و حالت لایه لایه تاثیر مهمی بر نفوذپذیری دارد. به نحوی که معمولا نفوذپذیری افقی مصالح به مراتب بیشتر از نفوذپذیری قائم در آنهاست
در اغلب شرایط ، نفوذپذیری سنگها تابعی از وضعیت درزها و شکستگیهایشان ، از جمله فاصله آنها از یکدیگر ، مقدار باز شدگی و پر شدگی آنها و بالاخره اندازه حفرات و نحوه توزیع آنها است. به دلیل نامنظم بودن این اشکال و عدم تداومشان در سنگ ، اغلب ممکن است برآورد نفوذپذیری سنگ با خطای قابل ملاحظه ای همراه شود. نفوذپذیری یکی از مهمترین پارامترهای تعیین کننده ویژگیهای مصالح است. بالارفتن آب به خلاف نیروی گرانشی و بر اثر نیروی موئینه ، شسته شدن رسوبات ریز از میان رسوبات درشت و ایجاد پدیده رکاب و بالاخره از دست رفتن مقاومت برخی خاکها بر اثر بارگذاری ناگهانی به روی آنها ، هم در ارتباط با نفوذپذیری مصالح ایجاد می شود.
● تخلیه طبیعی آب از زیر زمین
آبی که در زیر زمین حرکت می کند سرانجام بطور طبیعی از زیر زمین خارج می شود. با نزدیک شدن سطح ایستایی به سطح زمین ، آب زیرزمینی مستقیما از طریق خاک تبخیر می شود یا جذب گیاهان شده و بر اثر عمل تفریق به اتمسفر باز می گردد. در پاره ای از نقاط ، با نزدیک شدن سطح ایستایی به سطح زمین و تبخیر آب یک منطقه تبخیری و شوره زار بوجود می آید. بخش مهمی از آبهای زیرزمینی مستقیما وارد آبهای سطحی ، یعنی رودخانه ها ، دریاچه ها و دریاها می شود. رودخانه هایی که آب زیرزمینی را زهکشی می کنند «رود زاینده» یا آبزا نامیده می شوند.
▪ چشمه
هر جا که سطح ایستایی ، سطح زمین را قطع نماید، آب به صورت جریان سطحی تخلیه می شود. اگر مقدار تخلیه کم یا در سطح وسیعی پخش شده باشد «سطح تراوش» ایجاد می شود. آبهای زیرزمینی بصورت «چشمه» نیز از زمین خارج می شوند. چشمه نوعی تخلیه طبیعی آب زیرزمینی است که بصورتی متمرکز رخ می دهد.
ـ تقسیم بندی چشمه ها
راههای تصفیه آب
آب ماده ای فراوان در کره زمین میباشد. به شکل های مختلفی همچون دریا ، باران ، رودخانه و... دیده میشود. آب در چرخه خود ، مرتباً از حالتی به حالت دیگر تبدیل میشود، اما از بین نمیرود. هر گونه حیات محتاج آب میباشد. انسان ها از آب آشامیدنی استفاده میکنند، یعنی آبی که کیفیت آن مناسب سوخت و ساز بدن باشد.
با رشد جمعیت، منابع آب طبیعی در حال تمام شدن هستند و این مسئله ، سبب نگرانی بسیاری از دولتها در سراسر دنیا گشته است. گاهی بدلیل مشکلات کمبود آب ، این ماده را جیره بندی میکنند تا مصرف آن را تعدیل نمایند.
فرمول شیمیایی آب
آب نوعی ماده مرکب است که از دو عنصر اکسیژن و هیدروژن ساخته شده است. آب را جزو دسته مخلوطها طبقهبندی نمیکنند، چون خواص آب نه به خواص هیدروژن شبیه است و نه به خواص اکسیژن. از ترکیب دو اتم هیدروژن و یک اتم اکسیژن، یک مولکول آب بوجود میآید. یک قطره آب دارای تعداد بی شماری مولکول آب میباشد.
معادله شیمیایی واکنش بین هیدروژن و اکسیژن و تشکیل آب از قرار زیر می باشد:
هر مولکول آب دارای یک ناحیه مثبت و یک ناحیه منفی می باشد که این دو ناحیه در دو طرف مولکول آب واقع شدهاند. شیمیدانها با کمک شواهد به این نتیجه رسیدهاند که مولکول آب شکل خطی ندارد، یعنی به این صورت نیست که دو اتم هیدروژن بصورت خطی در دو طرف یک اتم اکسیژن قرار گرفته باشند (HــOــH). بلکه مولکول آب حالت خمیده ای دارد که اتم های هیدروژن در سر مثبت مولکول و اتم های اکسیژن در سر منفی مولکول آب تجمع پیدا نموده اند.
چاه بهداشتى
- محل استقرار: نخستین مرحلهٔ ساختن چاه انتخاب محل مناسب است. اگر قرار باشد از آلودگى میکروبى جلوگیرى و پرهیز شود نباید چاه کمتر از ۱۵ متر با منبع احتمالى آلودگى فاصله داشته باشد. باید چاه در سطحى بالاتر حفر شود تا از آلودگى احتمالى محفوظ باشد. فاصلهٔ بین چاه و خانههاى مصرفکنندهٔ آب آن هم باید در نظر گرفته شود. اگر محل حفر چاه دور باشد ممکن است مردم از آن استفاده نکنند، و از اینرو توصیه مىشود چاه در محلى قرار داشته باشد که هیچیک از مصرفکنندهها بیش از صد متر با آن فاصله نداشته باشند.
گندزدايي آب
بکارگیری پرتو فرابنفش در فرایند پالایش آب و تصفیه فاضلاب روشی شناخته شده برای جایگزینی مواد شیمیایی گندزدا از قبیل کلر میباشد. پرتو فرابنفش عمل ضد عفونی را به طور موثر و بدون تولید ترکیبات مشکل زای جانبی ناشی از گندزداهای شیمیایی از قبیل کلر انجام میدهد.
بکارگیری پرتو فرابنفش در فرایند پالایش آب و تصفیه فاضلاب روشی شناخته شده برای جایگزینی مواد شیمیایی گندزدا از قبیل کلر میباشد. پرتو فرابنفش عمل ضد عفونی را به طور موثر و بدون تولید ترکیبات مشکل زای جانبی ناشی از گندزداهای شیمیایی از قبیل کلر انجام میدهد.
مناسب ترین زمان برای بازبینی استراتژی کلی فرایند گندزدایی در تصفیه خانه ها و شبکه توزیع آب شهری، زمان نوسازی تاسیسات موجود تصفیه آب آشامیدنی و یا در خلال طراحی تاسیسات جدید می باشد. گندزدایی مقدماتی و ثانویه شبکه توزیع آب، هر دو بایستی در قالب یک استراتژی کلی گندزدایی گنجانده شوند. در این مقاله مقایسه ای بین گندزداهای شیمیایی وUV به عمل آمده و تاثیرات انتخاب هر یک تشریح گردیده است.
آیا میدانید آب و فاضلاب
- در پساب ته نشینی ثانویه BOD معلّق، تقریباً 3 برابر BOD محلول است.
- در پساب ته نشینی اولیه BOD محلول بیشتر از BOD معلّق است.
- گستره مساحت سطح کربن فعال از 500 تا 1500 متر مربع در هر گرم گزارش شده است.
- در تصفیه خانه های فاضلاب، اگر فاضلاب را قبل از ورود به حوض هوادهی ازن زنی نمائیم BOD بالا می رود ولی COD تغییر نمی کند.
- بین کدورت و غلظت جامدات معلق در فاضلاب هیچ رابطه ای وجود ندارد امّا در پساب حوضجه های ته نشینی ثانویه در یک سیستم تصفیه بیولوژیکیبین کدورت و جامدات معلق رابطه زیر وجود دارد:
Suspended Solid (mg/lit)=(2.3-2.4)*Turbidity(NTU)
روشها و اقدامات اصلی و ضروری تصفیه آب درمحل مصرف در شرایط اضطراری
1- جوشاندن :
جوشاندن اولین روش گندزدایی آب شرب بوده است و مطمئن ترین روش برای حذف تمام انواع عوامل بیماری زا به ویژه در منابع آب سطحی و آب چاهها است . با جوشاندن آب به مدت 3 دقیقه در سطح تراز دریا ، 5 تا 20 دقیقه بسته به ارتفاع از سطح دریا، اکثر عوامل بیماری زا حذف می شود . آب جوشیده شده را در ظرف دربسته به مدت 24 ساعت می توان نگهداری نمود.
2- گندزدایی با کمک نور خورشید :
گندزدایی با نور خورشید اغلب از جمله روشهای ساده ، در دسترس و بدون نیاز به تجهیزات پیچیده و قابل اجرا درمحل مورد نیاز است بطری پلاستیکی شفاف از جنس (PET) مانند بطری های نوشابه خانواده مهم ترین وسیله مورد نیاز برای این روش است . ابتدا باید بطری ها را با آب و مایع ظرف شویی شستشو دهید و سپس 3 بطری را از آب پر نموده و 20ثانیه تکان داده و سپس بقیه بطری را از آب پر نمایید . بطریها باید به حالت افقی روی پشت بام در معرض نور خورشید قرار گیرد و پس از 6 ساعت تابش نور خوشید اغلب میکروبهای بیماری زا از بین می رود . برای موثر بودن این روش بهتر است آبهای با کمترین کدورت استفاده شوند . آب گندزدایی شده به این روش را تا 48 ساعت می توان نگهداری نمود .
روز جهانی آب
روز جهانی آب در سال ۲۰۰۶ با شعار "آب و فرهنگ"مجمع عمومی سازمان ملل كه در ۲۲ دسامبر سال ۱۹۹۲ برگزار شد، روز ۲۲مارس هر سال برابر با دوم فروردین ماه را به نام روز جهانی آب اعلام كرد كه شروع آن از سال ۱۹۹۳ به بعد بود.در پیروی از پیشنهادات كنفرانس محیط زیست و توسعه سازمان ملل، كشورها دعوت به اختصاص روزی به عنوان "روز جهانی آب" كه از نظر ملی مناسب بوده و برای گردآوری و تمركز فعالیت هایی نظیر ارتقای آگاهی های عمومی از طریق انتشار و انتقال مستندات، سازماندهی كنفرانس ها، میزگردها، سمینارها و نمایشگاه های مرتبط با منابع طبیعی، تامین و توسعه منابع آب و به كارگیری توصیه های كنفرانس یاد شده، استفاده می شود، شده اند.
داشتن یك روز مرتبط با آب، یك فعالیت اساسی و مؤثر برای جلب و تمركز توجه جهانی و افكار عمومی به ارتقای آگاهی در مورد اهمیت حفظ منابع آب و تأمین آب آشامیدنی در جهان است.
روز جهانی آب، همچنین به منظور افزایش مشاركت و همكاری بین دولت ها و مؤسسات بین المللی، سازمان های غیردولتی و بخش های خصوصی در تشكیلات تمام فعالیت هایی كه مرتبط با مشكلات تأمین آب، تصفیه آب و فاضلاب می باشند، بسیار مفید و مؤثر بوده است.
بهسازی چشمه هاي آب آشاميدني
بهسازی چشمه هاي آب آشاميدني
Springs sanitation
حفاظت چشمه ها از آلودگي از اهميت بالائي برخوردار است و استفاده از اتاقكها براي اين منظور يكي از روشهاي مناسب مي باشد.
البته ساختن چنين سازه اي
استفاده از اتاقك در بهسازي چشمه ها زماني مفيد است كه :
1- از آن به عنـوان يك حوض ته نشيني ساده براي جدا كردن ذرات شن استفاده شود.
2- استفاده از آن به عنوان مخزن ذخيره براي چشمه هايي كه در آنها ماكزيمم مصرف و نياز جامعه بيشتر از جريان آب چشمه ها باشد .
3- روشي براي حفاظت آب چشمه ها از آلودگي باشد .
4- روشي براي جمع آوري آب چشمه از طريق يك مسير مناسب و آسان از لايه هاي آبهاي زيرزميني به داخل يك مسير انحرافي است .
با توجه به مطالب فوق مجازيم اتاقك را حذف كنيم :
- اگر بتوانيم آب را از يك چشمه بدون اتاق حفاظت و جمع آوري كنيم .
- واگر ذخيره نمودن آب لازم نباشد چون جريان آب چشمه به اندازه كافي بود و يا ماكزيمم مصرف نياز آب اجتماع را طبق مي نمايد .