مرجع تخصصی آب و فاضلاب

اكوسيستم هاي آبي، اكوسيستم هاي باز هستند اينها ضمن انرژي و آب، مواد غذايي را هم از اطراف مي گيرند در واقع صدمه پذيري اكوسيستم ها نيز از همين جا ناشي مي شود.

اكوسيستم هاي بر هم خورده و اكوسيستم هاي بر هم نخورده :

آبهاي مناطق فعاليت و زندگي ما، به ندرت مي تواند از اذيت انسان و حيوانات آن و خلاصه آلودگي، در امان مانده باشد. نمونه نقش مخالف آن را مي توان در يك درياچه كوچك و لخت كوهستاني محصور در صخره ها مشاهده كرد كه :

اول : بوسيله آب برق تغذيه مي شود

دوم : اين آب درياچه به يك جوي مي ريزد

سوم : جوي بدون آنكه انسان در آن اثر يا نفوذ و دخالتي داشته باشد از دره گذشته به يك درياچه بزرگتر مي ريزد.

اين « سيستم باز » است براي اينكه مواد متعددي از اطراف وارد آب جوي مي شوند از آن جمله :

-        سنگهاي تخريب شده از بستر جوي و ساحل

-         مواد هوموس از يك مرداب در دلتاي جوي

-        بقاياي گياهي از مراتع اطراف كه جوي را محصور كرده اند

-        فضولات حيوانات وحشي كه در اين اطراف زندگي مي كنند

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

شبیه سازی‌های جدید رایانه‌ای نشان می‌دهند که حرارت ناشی از گسترش فعالیت‌های انسانی با تغییر چرخش اتمسفری موجب گرم شدن هوای زمین شده است

به گزارش ایرنا، این شبیه سازی‌ها نشان می‌دهند که گرمای حاصل از موتور خودروها، نیروگاه‌ها، کوره‌ها و سایر دستگاه‌های مصرف کننده سوخت‌های فسیلی نقش ناخوشایندی در گرم شدن دمای زمین دارند.

مارک مککارتی، یک دانشمند در زمینه آب و هوا در مرکز "مت آفیس هادلی" در انگلیس، گفت: به خوبی مشخص است که حرارت ناشی از مصرف انرژی‌های فسیلی توسط انسان‌ها باعث می‌شود که دمای هوای شهرها گرم‌تر از مناطق کم جمعیت همجوار شود که این پدیده به "اثر جزیره‌ای حرارت شهری" معروف است.

در مطالعات قبلی این موضوع مشخص نشده بود که حرارت ناشی از فعالیت‌های انسانی تاثیر قابل توجهی بر متوسط دمای هوای جهان دارد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

در حال حاضر و با توجه به شرایط ژئواستراتژیک کشورهای درحال توسعه بالاخص خاورمیانه سوی سکان حرکت سیطره جهانی به سمتی متمایل شده تا تفکرات و نگرش برنامه ریزان و تئوریسین ها، بیش از تنازعات نظامی و سیاسی، به ارتباط و تعامل دو سویه ی مردم و دولت ها ؛ به عنوان کم زیان ترین ریسک و عاملی در جهت توسعه کشورها معطوف شود. از آنجا که ارتباط میان مردم و فرهنگ های مختلف و در جزئیات کوچک تر (مقیاس کشوری) مردم شهر و روستا تاثیری شگرف درکاهش منازعات و ایجاد گسلهای طبقاتی وتضاد و سپس تعارض سیاسی اجتماعی و نظامی دارد شایسته است به گردشگری، محیط زیست و ساختار ساز آن مهندسی عمران توجه، تامل و نگاه اندیشمندانه ای شود.در اين مقاله به تعريف علم مهندسی عمران و وابستگی محيط زيست به رشته‌های عمران ومهندسی محيط زيست پرداخته شده است. در این  مقاله کوشش خواهد شد که به تأثيرات منفی پروژه‌های عمرانی که بدون ارزيابی زيست محيطی اجرا میشود، پرداخته همچنین با ارائه راهکاری مناسب تأثيرات منفی پروژه‌های عمرانی را بر محيط زيست، کاهش دهيم.

مقدمه

مجمع عمومی سازمان ملل در سال ۱۹۷۲روز پنجم ژوئن را روز محیط زیست نامید.  حال با تبیین محیط زیست  قدر و منزلت آن و اهمیت و ضرورت  جلوگیری از تخریب آن را در می یابیم. ناگفته پیداست انسانها از پیدایش با طبیعت سروکار داشته اند و همواره سعی درمهار کردن تخریب آن داشته اند. انسان بدوی بعلت تماس مستقیم با طبیعت تاثیر کمتری بر آن گذاشته است. اما این وضعیت در طول تاریخ دستخوش تغییرات ریشه ای شده است و انسان به موازات نیازهای خود به دگرگون کردن محیط زیست و شکل بخشیدن به آن مبادرت ورزید، این تغییر محیط تا آنجا پیش رفت که انسان امروزی، نقش بسیار مهمی در نابودی محیط زیست دارد. برای اولین بارکارشناسان انگلیسی در دهه ‍ی ۱۹۲۰ تعریف مستقلی از محیط زیست داشتند.اما تا قبل از دهه ی ۱۹۶۰ عمدتاَ مردم و حتی تحصیل کرده ها محیط زیست را با طبیعت مترادف دانسته  و بر این باور بودند که محیط زیست تنها  به طبیعت و حیات وحش اطلاق میشود.با گذر زمان  مسئله  محیط زیست چنان با زندگی انسان ها عجین شد تا آن جا که در سال ۱۹۷۲ بیش از٣۰۰کتاب در مورد محیط زیست درآمریکا به نگارش درآمد و دردهه های پایانی قرن بیستم متخصصین محیط زیست، شهرسازی و جامعه شناسی تلاش نمودند تعریف جدی و روشن تری برای آن پیدا نمایند و بدین منظور کنفرانسها و سمینارهای کشوری و جهانی برپا نمودند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

استفاده از لجن و کمپوست لجن درکشاورزی

اگر چه حدود سه چهارم کره زمین را آب تشکیل داده . اما متاسفانه تنها قسمت اندکی از این آب شیرین بوده وبرای مصارف انسانی قابل استفاده است ( حدوداّ 2 الی5/2 درصد کل آبهای کره زمین شیرین است که ازاین مقدار ٪90  آن به صورت منجمد دردوقطب شمال وجنوب قراردارد  ) .

نیازهای صنعتی، کشاورزی ، همچنین خوراکی و بهداشتی تمدنهای بشری باید از این منابع اندک تامین شود کم بودن منابع آب شیرین از یک سو و پراکندگی نامتعادل این منابع از سویی دیگروافزایش تقاضا برای این ماده حیاطی با رشد جمعیت استفاده بهینه از منابع آب شیرین را به صورت امری لازم برای بقاء نوع بشر در این سیاره تبدیل نموده است.

تصفیه فاضلاب راهکاری مناسب درجهت حفظ منابع آب و بهره برداری بهینه ازاین مایع حیاطی می باشد.تصفیه فاضلاب نه تنها باعث استفاده مجدد از آب بلکه ازورود پس آب به محیط زیست وسایر منابع آبی جلوگیری کرده واز تخریب محیط زیست ومنابع آبی جلوگیری می کند. در فرآیند تصفیه موادی که در فاضلاب به صورت معلق وجود داشته ازآن جدا شده وضمن بی خطر شدن امکان استفاده ازآنها هم درحدامکان بوجود می آید.یکی از این مواد لجن می باشد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

سیستم تصفیه لجن فاضلاب اکتیو شده دست کم چهار بخش دارد : یک مخزن هوادهی ، یک مخزن جهت ته نشینی ( شفاف ساز ) پمپی برگشت دهی لجن و سیستمی که اکسیژن  را به مخزن هوادهی هدایت میکند. فاضلابی که گاهی از پیش تصفیه شده است وارد مخزن هوادهی میشود و میکروبهای شناوری در حضور اکسیژن با فاضلاب ترکیب میشوند . به این ترکیب "افشره ترکیبی " میگویند. میکروبها آلوده کننده های ارگانیک موجود در فاضلاب را سوخت و ساز میکنند . پس از گذشت مدت زمانی ، این مدت زمان میتواند زمانی برابر مدت زمان باقی ماندن هیدرولیک در مخزن هوادهی باشد ، افشره ترکیبی به سمت شفاف ساز جریان پیدا میکند و در آنجا مواد جامد ( مواد شناور  MLVSS) از فاضلاب جدا و ته نشین میشود . اکنون فاضلاب صاف شده ای در سیستم داریم . مواد جامد ته نشین شده از کف شفاف ساز برداشته میشود و مقداری از آنها در حالی که از یاد آور  استفاده نمی کنیم به مخزن هوادهی بازگردانده میشوند . در نتیجه میتوان مدت زمان متوسط باقی ماندن میکروارگانیسم ها در رآکتور را کنترل کرد که به آن د.وره ی لجن ( SRT   ) یا مدت زمان نگه داری سلول (MCRT) میگویند. مواد جامد MLVSS   ( مواد جامد شناور در افشره ی ترکیبی)  به مخزن هوادهی باز گشته اند ،  میکروب هایی هستند که در شرایط سختی نگهداری میشوند و از فاضلابی دست نخورده جدا  میشوند و برای مدت زمان زیادی مورد استفاده قرار میگیرند 0بنابراین به آنها " اکتیو شده " میگویند . فرآیند برگرداندن میکروبها از شفاف ساز به مخزن هوادهی ، ایجاد چگالی سازی آنها را تا سطح بالایی ممکن میسازد ( mg/L 18000 تا 10000)  و بنابراین خود فرآیند اکتیو کردن لجن را تعریف میکند . (ودارد 2001 )

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

در میان تکنولوژی ها ی پیشرو فرایندهای بیولوژیکی که بسرعت در حال پیشرفت و توسعه هستند خود را در معرض توجه قرار دادند . در این فرایندها که مواد بیولوژیکی بعنوان تجزیه کننده استفاده  میشوند ، آلاینده های موجود در پس ماندهای اولیه یا خام از آنها جدا میشوند .
در مهندسی محیط زیست فرآیندهای بیوتکنولوژی برای بازیافت فاضلاب ، گاز و انهدام پس ماندهای جامع استفاده میشوند . این فرآیندها همچنین میتوانند بمنظور تولید بیوگاز و هیدروژن بعنوان منابع جدید انرژی استفاده شوند .

در مهندسی محیط زیست برای جلوگیری از آلودگی محیط زیست از فرآیند اکتیو کردن لجن ، فیلترهای ریز ، فیلترهای ریز زیستی ، حوضچه های اکسید اسیون ، بازیافت بی هوازی ، واحدهای ترکیبی و واکنشهای بیوگاز بطور گسترده ای در تکنولوژی های بازیافت پس ماند استفاده میشوند .

در میان تکنولوژی جدیدی که از دهه 1970 نمود پیدا کرده اند ، بیوتکنولوژی بیشترین توجه را به خود جلب کرده است و ثابت شده است که مستعد تولید عظیم ثروت و مؤثر در تمامی بخشهای اقتصادی است . پیش از این بیوتکنولوژی تأثیر بسزایی را در مراقبتهای بهداشتی داشته است که از آن جمله تولید و کنسرو کردن غذاها ، کشاورزی و جنگلداری ، حفظ محیط زیست و تولید مواد شیمیایی را میتوان نام برد . ( گاوریلسکو و چیستی2005 )
در بیوتکنولوژی یک ماده بیولوژیکی بمنظور بوجود آوردن یک محصول در دره شیمیایی استفاده میشود. در نتیجه افزایش علاقه مندی به این فرآیندهای بیوتکنولوژی ، مؤسسه و گروههای عملیاتی بسیاری بطور جداگانه بیوتکنولوژی را تعریف کرده اند . برخی تعاریف این فرآیند در ادامه آمده است (برمک 1989 )

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

مشخصات سمی و خطرناک فاضلاب

آزمایشات سم شناسی انجام شده بر روی فاضلاب بیمارستانی ، وجود مقادیر بالای مواد سمی را در این فاضلاب تایید کرده است این میزان بالای سمیت شاید نتیجه وجود ترکیبات اورگانوهالوژن ناشی از استفاده قابل توجه از هیپوکلریت سدیم  و ترکیبات یونی در ضد عفونی کننده ها  باشد. واکنش اکسایش وکاهش بین مواد آلی وضد عفونی کننده ها قبل از مرحله ته نشینی و فیلتر در تصفیه خانه ها منجر به تولید ترکیبات اورگانوهالوژن (OHC)  می شود. ترکیبات  OHC  اساسا ترکیباتی پایا،چربی دوست وسمی بوده وبسیار خطرناکند.

مشخصات بیولوژیکی و شیمیایی فاضلاب بیمارستانی:

مطالعات انجام شده در مورد فاضلاب های  بیمارستانی نشان داده است که این نوع فاضلابها دارای مشخصات و عواملی است که در برابر تجزیه بیولوژیکی مقاومت می کنند،همچنین تحقیقات ویروس شناسی انجام شده بر روی آبهای سطحی آلوده به این فاضلابها وجود ”انترو ویروس“ و انواع دیگر ویروس ها مثل ”آدنو ویروس“ را درفاضلاب بیمارستانی به اثبات رسانده است.بعلاوه بررسی ها بر روی فاضلاب بیمارستانی وجود مقادیر زیاد کلر و فلزات سنگین مثل جیوه و نقره را اثبات کرده است. مقادیر قابل توجه COD وBOD  در این فاضلاب  ها اندازه گیری شده است مقدار ((AOX نیز در این فاضلاب شناسائی  شده است ترکیبات هالوژنه  آلی که حاصل از واکنش کلر با ترکیبات آلی موجود در فاضلاب می باشند تبدیل به ترکیبات) (AOX در فاضلاب می شوند که از جمله مواد خطرناک محسوب می گردند. ماده فرمالدئید به فرمول HCHO نیز بعضی مواقع در پروسه درمان وخدمات ارائه شده در این مراکز مورد استفاده قرار می گیرد این مواد به محض ورود به فاضلاب اثرات منفی خود را نشان می دهد و در مقادیری در حدود 100-10 میلی گرم در لیتر بر سیستم بیولوژیکی سیستمهای تصفیه فاضلاب تاثیر منفی دارد و می تواند فرایند تصفیه را برای مدت ها به تاخیر اندازد و سیستم ها را از مدار خارج کند.

آلاینده هایی که در بیمارستان به وجود می آیند شامل اورگانوهالوژن ها ومواد دارویی هستند که بدون هیچ تخریب وتجزیه ای از تصفیه خانه خارج می شوند از حدود سال 1980میلادی اطلاعاتی در مورد وجود مواد دارویی در آبهای سطحی طبیعی و پساب تصفیه خانه ها گزارش شده است وجود مواد دارویی که توسط مردم و حیوانات خانگی مصرف می شوند شامل آنتی بیوتیک ها ،هورمون ها، مسکن های قوی ومواد مصرف شده در شیمی درمانی برای سرطان ،در آبهای سطحی ،آبهای زیرزمینی وآبهای آشامیدنی در آزمایشگاهها اثبات شده است

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

استفاده از فتوكاتاليست ها براي حفظ محيط زيست

امروزه سلامتي بشر و محيط زيست در معرض خطر انواع مختلفي از آلاينده ها قرار دارد. با پيشرفت تكنولوژي در زندگي روزمره با مواد سمي ناشي از اگزوز ماشين ها، فرمالدهيد، بنزن، انواع قارچ ها و مانند آن روبرو هستيم. آمار و ارقام نشان مي دهد كه تنها در چين سالانه بالاي صدهزار نفر به دليل آلودگي مكانهاي سرپوشيده جان خود را از دست مي دهند. بررسي200 اتومبيل جديد نشان داد كه90 درصد اين محصولات داراي گازهاي خروجي بسيار سمي و مرگبار هستند. بنابراين پيدا كردن راهكاري براي پالايش محيط زيست، هدفي است كه بسياري از دانشمندان در سراسر جهان براي رسيدن به آن تلاش مي كنند.
در اين ميان، تكنولوژي جديدي با عنوان فتوكاتاليست (Photocatalyst) مورد توجه بسياري قرار گرفته است. واژه فتوكاتاليست در اصل به معني شتاب بخشيدن به يك واكنش فوتوني توسط كاتاليست است. به طور
دقيق تر، كاتاليست در شرايط تهييج شده يا عادي خود از طريق ميان كنش با مواد واكنشگر يا محصولات اوليه، واكنش فوتوني را تسريع خواهد كرد. كاتاليستها انواع مختلف دارند. بهترين راه براي تميز كردن آبهاي آلوده استفاده از كاتاليستي است كه براي تعداد زيادي از آلاينده ها كاربرد داشته باشد. در چنين شرايطي اكسيدهاي فلزي مثل ZnO، Wo3 و TiO2 بهترين گزينه هستند و مطالعات نشان داده كه در اين ميان اكسيد تيتانيم نسبت به بقيه برتري دارد.
در سال1972 هنگاميكه پروفسور فوجي شيما و دانشجويش هوندا مشغول انجام آزمايش بودند به پديده عجيبي برخوردند. آنها مشاهده كردند كه به هنگام قرار دادن الكترودهايي از جنس TiO2 و Pt در آب، مداري تشكيل مي شود كه بدون اعمال جريان الكتريسيته از بيرون، و تنها در معرض نور مي تواند آب را به اكسيژن و نيتروژن تجزيه كند. به دنبال اين پديده هوندا كشف كرد كه TiO2 خاصيت اكسيدكنندگي قوي دارد. بنابراين مطالعات خود را بر روي اثر اين ماده ارزشمند در پديده هاي زيست محيطي مانند
استريليزه كردن، گندزدايي و حذف آلودگي ها معطوف كرد. محصولات جديد اين فناوري داراي اثرت ضد باكتريايي است و بنابراين يكي از پيشرفته ترين ابزار براي ضد عفوني كردن فضاها و يكي از شاخه هاي اصلي مورد مطالعه در صنعت مواد است.
هم اكنون بيش از5 سال است كه توليد تجاري فتوكاتاليست ها در اروپا، امريكا، ژاپن و كره انجام مي شود. بخصوص در ژاپن از اين پديده در صنايع مختلف استفاده مي شود. آمار بازار تجارت ژاپن نشان مي دهد، پس از ظهور اولين يافته ها مربوط به خاصيت فتوكاتاليستي TiO2 در سال1970، تا سال1990 فتوكاتاليستها جنبه يك كالاي تجاري را به خود گرفتند. از فروش آزمايشي اين محصول0/2 ميليارد ين در سال1997، 1/2 ميليارد ين در سال1998، 4 ميليارد ين در سال1999 و بالغ بر100 ميليارد ين در سال2001 حاصل شد. اين آمار نمايانگر رشد چشمگير تقاضاي اين محصول در بازار جهاني است. پيش بيني مي شود كه تا سالهاي آينده در ژاپن اين رقم بين100 تا500 ميليارد ين افزايش يابد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب