آلودگی آب مشکل بزرگی است. به طوری که نتایج پژوهش پیرامون آن از صدها بلکه هزاران مقاله ، مجله و کتاب تجاوز می‌کند. بنظر شما چه کسانی مشکل آلودگی آب را بوجود می‌آورند؟

چه کسانی بهای تمیز کردن آب را خواهند پرداخت؟

فاضلابها تعادل حیات در اب دریاها را به هم می زنند . حتی بعد از تصفیه کردن فاضلابها آب بدست آمده می تواند حاوی مواد شیمیایی مسموم باشد.

● تاریخچه

در نوامبر سال ۱۹۸۶ بر اثر ریزش موادی شامل جیوه و انواع مواد آلی سمی مانند آفت کشها در رودخانه راین ، تمام آبزیان از شهر بال سوئس تا ساحل هلند کشته شدند. در سالهای اخیر با غرق شدن تانکرهای بزرگ نفتی اقیانوس پیما یا به گل نشستن آنها آسیبهایی به حیات دریایی وارد آمد.

در سال ۱۹۸۳ بر اثر ۱۱۰۰۰ واقعه آلوده کننده در حدود ۱۲۰ میلیون لیتر مواد آلوده کننده در آبهای ایالات متحده تخلیه شده است.

● تعریف آلودگی آب

در سال ۱۹۶۹ برای آلودگی آب تعریفی ارائه داد: آلودگی آب عبارت است از افزایش مقدرا هر معرف اعم از شیمیایی ، فیزیکی یا بیولوژیکی که موجب تغییر خواص و نقش اساسی آن در مصارف ویژه‌اش شود.

● عوامل آلوده کننده آب

آب یکی از مهمترین و بنیادی‌ترین عامل حیات موجودات زنده است از این نظر جلوگیری از آلودگی آب نیز به همان نسبت مهم و مورد توجه می‌باشد عوامل آلوده کننده آب بسیار گوناگون‌اند و می‌توانند هم منابع آبهای زیرزمینی و هم آبهای سطحی را آلوده کنند.

● عوامل آلوده کننده آبهای زیرزمینی :

کانیهای موجود در معادن سطحی که در اثر تغییر و تبدیل به عامل آلوده کننده مبدل می‌شود. مثلا آب جاری سطحی ( حاصل از باران و …) هنگام عبور از معادن زغال سنگ ، دی‌سولفید آهن « II» ( پیریت ) همراه با زغال سنگ را در خود حل کرده و سپس در اثر واکنش ، هوا آنرا به اسید سولفوریک تبدیل می‌کند. اسید حاصل ضمن عبور از لایه‌های مختلف مخازن زیرزمینی ، موجب آلوده شده آن می‌شود.

جمع شدن فاضلابهای شهری بویژه اگر در یک حوزه آهکی و یا شنی وارد شوند از آن که در معرض باکتریها قرار گیرند و تجزیه شوند، مستقیما و براحتی به مخازن زیرزمینی نفوذ پیدا کرده و موجب آلوده شدن آنها می‌شود.

▪ ضایعات رادیواکتیوی : یکی از عوامل آلوده کننده مهم منابع آبی زیرزمینی است که امروزه یکی از راههای رفع آنها که در حقیقت مشکل بزرگی برای صاحبان تکنولوژی هسته‌ای نیز به شمار می‌رود دفن آنها در زیر زمین است علاوه بر دفن ضایعات رادیواکتیو در زیر زمین ، همه انفجار های هسته‌ای زیر زمینی نیز موجب آلوده شدن آبهای زیر زمینی می‌شود.

● عوامل آلوده کننده آبهای سطحی:

▪ آلوده کننده‌های صنعتی:

بسیاری از ضایعات صنعتی به آبزیان زیانهای جدی می‌رسانند. این ضایعات برای خنثی شدن مقدار زیادی از اکسیژن محلول در آب را به مصرف رسانیده و موجب کاهش اکسیژن مورد نیاز برای آبزیان می‌شود و تهدید به مرگ می‌کنند. از طرف دیگر بسیاری از خود این ضایعات سمی بوده و موجب مسمومیت آبزیان می‌شوند مانند فلزات سنگین ، جیوه ، سرب ، مس و غیره.

وارد شدن ترکیبات فسفردار و نیتروژن‌دار در آب موجب رشد جلبک‌هائی می‌شود که ضمن ایجاد بو و مزه غیر طبیعی آب ، اکسیژن آب را مصرف کرده و باعث کاهش میزان آن و بروز صدمات و تلفات آبزیان می‌شود.

▪ فاضلاب خانگی :

کلیه پاک کننده‌ها که وارد آبهای سطحی می‌شوند ترکیباتی را در آبها وارد می‌کنند که اگر خنثی نشوند و یا توسط میکرو اورگانیسم‌ها تجزیه و تخریب نشوند بصورت سمی مهلک زیان بسیاری برای آبزیان ببار می‌آورند.

▪ حشره کشها ، سموم دفع آفات نباتی و کودهای شیمیایی:

که از ضروریات توسعه کشاورزی است نا خواسته موجب آلودگی آبهای سطحی می‌شوند. مانند ددت DDT را نام برد.

● چشم انداز الودگی آب

ذخایر آبهای ما در آینده چگونه خواهد بود؟

آب آلوده شده برای %۷۵ مردم جهان در کشورهای رو به توسعه مسئله بسیار جدیتری است.

%۸۰ بیماریهای جهان ناشی از آبهای آلوده شده است. در مقابل درصد بالای بیماری چه کنترلهایی انجام شده است؟

آیا تلاشی که برای بهبود کیفیت آب انجام شده کافی می‌باشد؟

آینده ذخایر آبها با این روند پیشرفت و تکنولوژی روز چگونه خواهد بود؟

 

 

 

لودگی آبWater Pollution ۶۵۵۲۹;FPRIVATE "TYPE=PICT;ALT="آب هر گز بطور خالص در هیچ کجای دنیا یافت نمی شود . حتی آب بارانی که در مناطق غیر الوده نواحی جغرافیائی به زمین می بارد شامل گازها ی o۲-co۲-N۲ محلول در آن است و همچنین گرد و غبار یا ذرات معلق در اتمسفر بصورت تعلیق در آب حمل می شوند . آب چشمه ها نیز معمولاً دارای ترکیباتی حمل شده از فلزاتی مثل Na-Mg –Ca- Fe- است .

آب سخت آبی است که مقدار قابل توجهی از ترکیبات فلزات در آن وجود دارد . حتی آب نوشیدنی ما هم از نظر شیمیائی خالص نیست و درست است که ذرات جامد معلق و باکتریهای مضر آن از بین رفته اند اما باز هم از نظر شیمیائی خالص نیست . اصولاً آب خالص برای نوشیدن نامطبوع است .

استفاده های طبیعی از آب عبارتند :

۱) زیبائی و تفریحی

۲) ذخیره آب مصرفی عمومی مردم

۳) محیط زیست آبی جانوران آبزی

۴) کشاورزی

۵) صنعتی

▪ طبق یک تعریف : هر ماده و جسمی که مانع استفاده طبیعی از آب شود آلوده کننده آب تلقی می شود . آبی که برای بعضی استفاده های خاصی مناسب است باید آلوده نباشد .

اکنون در جهان بیش از ۵۰۰کیلومتر مکعب آب در رابطه با صنعت مورد استفاده قرار می گیرد که نصف آن پس از تصفیه پسابهای صنعتی مجدداً استفاده می شود . ( بر طبق محاسبات سازمان ملل یک سوم آبهای شیرین جهان آلوده اند ) .

● تعریف آب پاک و آب آلوده :

هیچ تعریف خاصی برای پاک یا آلوده بودن مطلق آب وجود ندارد .در واقع آب پاک بنا به کاربرد آن بایستی دارای شرایط خاصی باشد . مثلاً برای مصرف – کشاورزی – یا صنعت نیازمند استاندارد های کیفیت خاص خود است .

معمولاً آبی را آلوده می گویند که مقدار اکسیژن محلول در آن از مقداری که برای زندگی آبزیان ضروریست کمتر باشد . هرگاه مواد آلی از طریق تخلیه فاضلاب به آبها وارد شوند بعلت خاصیت اکسید شوندگی شدید این مواد که با مصرف اکسیژن محلول در آب صورت می گیرد اکسیژن محلول در آب به صفر میرسد و می گویند آب بشدت آلوده است .

آب دارای خواص فیزیکی ویژه ای است :

۱) وزن مخصوص آب در ۴درجه سانتی گراد ۱ است

۲) گرمای ویژه آب بالاست

۳) هدایت حرارتی زیادی دارد

۴) حلالیت زیاد در برابر سایر اجسام

۵) انبساط آب در حال انجماد

آب از دو عنصر هیدروژن و اکسیژن تشکیل شده و اولین بار هنری کاواندیش و لاوازیه عناصر آن را جدا نمودند .

اندازه گیری کیفیت آب آلودگی موجود در آب بر حسب میلی گرم در لیتر ( mg/lit) اندازه گیری می شود . در قدیم از روش PPm وزنی استفاده می شد که این روش در آلودگی بصورت حجمی اکنون در هوا مطرح است .

۱ میلی لیتر آب برابر یک گرم آب است و از ppm هم می توان استفاده نمود لیکن در سایر مایعات چون ۱ میلی لیتر برابر یک گرم نیست بنابراین استفاده از ppm منسوخ و mg/lit متداول است .

▪ اندازه گیری کیفیت آب بدلایل زیر دشوار است :

۱) ممکن است آلوده کننده کاملاً شناخته شده نباشد .

۲) غلظت آلوده کننده ممکن است اینقدر کم باشد که اندازه گیری دقیق آن بسیار دشوار باشد .

برای اندازه گیری کیفیت آب روشهای زیر متداول است . : ۱- اندازه گیری اکسیژن محلول در آب یا DO

حداکثر اکسیژنی که در درجه حرارت نرمال ( ۲۵درجه سانتی گراد ) می تواند در آب حل شودmg/lit ۹ است و هر چه حرارت اضافه شود اکسیژن محلول تقلیل می یابد . در دمای ۳۵ درجه سانتی گراد اکسیژن محلول به mg/lit ۷ می رسد و در دمای صفر درجه اکسیژن محلول معادل mg/lit ۱۴ است . اکسیژن محلول در آب بوسیله دستگاه اندازه گیری اکسیژن (DO متر ) اندازه گیری می شود .

● BOD چیست ؟

BOD نرخ مصرف اکسیژن در داخل آب توسط ارگانیزمهاست است . اگر BOD کم باشد آب پاک و فاقد ارگانیسم است یا آنکه ارگانیزمهای داخل آب مرده و نیازی به مصرف اکسیژن ندارند . BOD مقدار اکسیژن لازم برای ثبات بیولوژیکی در آب است . اندازه تاًسیسات تصفیه بیولوژیکی خصوصاً میزان هوادهی فاضلاب در حوضچه های هوا دهی را می توان با اندازه BOD محاسبه نمود .

اگر BOD آبی ppm ۱ باشد تقریباً آب خالص است . آب با BOD تا ppm ۵ نسبتاً خالص فرض می شود و وقتی که BOD به بیشتر از ppm ۵ برسد خلوص آب مورد تردید قرار می گیرد . اما اگر مقدار BOD از ppm ۲۰ تجاوز کند سلامت عمومی مورد خطر واقع می شود .

آزمایشات BOD تخمین واقع بینانه ای از کیفیت اکسیژنی که وارد به آب شده است را فراهم می سازد . BOD چگونه تعیین می شود ؟

دو بطری از یک آب نهر پر می شوند . میزان DO یکی اندازه گیری می شود ، سپس درب بطری دیگر را بسته و داخل همان جریان آب به مدت ۵ روز قرار می گیرد ( برای حفظ شرایط محیطی مثل درجه حرارت ، زمان و نور ) بعد از ۵ روز DO ظرف دوم اندازه گیری شده و اختلاف DO ظرف اول و دوم مشخص کننده BOD۵ است .

درجه حرارت ، نور و زمان عوامل موثر در BOD هستند . لازم به ذکر است آزمایش حتماً بایستی در درجه حرارت ۲۰درجه سانتی گراد و در محیط به مدت ۵ روز باشد .

● COD چیست ؟

چون برای آزمایش BOD۵ حدود ۵ روز زمان لازم است و ممکن است ارگانیزمها بجای پروسه بیولوژیکی بصورت شیمیائی اکسید شوند لذا میزان اندازه گیری COD متداول تر است و آن عبارتست از اکسیژن مورد تقاضای شیمیائی . مثلاً سلولز ناشی از پساب کارخانجات کاغذ سازی بصورت بیولوژیکی به کندی اکسید می شود ولی بصورت شیمیایی با نرخ بالائی اکسید می شود . برای اندازه گیری COD از دی کرومات پتاسیم بعنوان ماده اکسید کننده استفاده می شود .

● TOC چیست ؟

چون سوخت و سوز کربن تولید Co۲ می نماید لذا با احتراق کامل یک نمونه می توان به ارگانیزمهای موجود در فاضلاب پی برد . با سوزاندن نمونه در داخل یک لوله و اندازه گیری Co۲ پی به TOC یا مجموع کل کربن آلی پی می بریم .

آلوده کننده های آب هر جسم خارجی که به اب افزوده شده و باعث شود کیفیت فیزیکی ، شیمیایی ، یا بیولوژیکی آن طوری تغییر نماید که برای مصرف انسان و سایر موجودات و کشاورزی مضر باشد و انسان نتواند حتی با تصفیه عادی آن را برای اشامیدن مناسب سازد جزء آلوده کننده های آب منظور می شود .

آلوده کننده های عمده آب بشرح ذیل طبقه بندی می شوند :

۱) زباله های متقاضی اکسیژن

۲) عوامل بیماری زا

۳) مواد غذائی گیاهی

۴) ترکیبات آلی سنتز شده ( مصنوعی)

۵) نفت

۶) مواد شیمیائی معدنی و کانی ها

۷) رسوبات

۸) مواد رادیو اکتیویته

۹) گرما

● بعضی از اوقات آب آلوده شامل چند منبع آلاینده است .

▪ زباله های متقاضی اکسیژن ( اکسیژن خواه )

اکسیژن حل شده در آب مورد نیاز هر گیاه و جانوری است که در آن زندگی می کند . اکسیژن محلول را با DO نمایش میدهند که برای یک ماهی باید حداقل ppm ۵ یا ۵ میلی گرم بر لیتر باشد .

آب سرد دارای DO بیشتری است . DO در محلول اشباع با درجه حرارت آب و ارتفاع از محل تغییر می کند . در سطح دریا در ۲۰ درجه سانتی گراد ۱/۹ پی پی ام است . در یک درجه حرارت ثابت هرچه ارتفاع بیشتر می شود DO کمتر می شود .

زمانی که زباله های آلی خصوصاً فاضلاب خانگی و حیوانی – زباله های صنعتی – ناشی از فعالیتها ی کارخانجات کاغذ سازی – چرم سازی ، فاضلاب کشتارگاهها و گیاهان و … به آب می ریزد DO آب شدیداً پائین می آید ، چون زباله های این صنایع اکسیژن خواه بوده و بوسیله باکتریها در حضور اکسیژن شکسته شده و پوسیده می شوند .

بیشترین زباله های اکسیژن خواه زباله های آلی هستند . برای اکسایش ۳ پی پی ام کربن ۹ پی پی ام اکسیژن محلول نیاز است.

▪ عوامل بیماری زا

آب عامل انتقال بسیاری از ویروسها و باکتریهای بیماری زاست که اکثراَ باعث عفونت در ناحیه روده می شوند . تیفوئید ، اسهالهای خونی ، پاراتیفوئید ، وبا از آن جمله اند . فلج اطفال و یرقان نیز با آبهای آلوده منتقل می شوند .

آزمایش مستقیم برای شناسائی موجودات در آب صورت نمی گیرد اما یک باکتری معروف بنام کالیفرم که بی خطر بوده و مواد غذائی انسان را در روده بزرگ جذب می نماید و در همانجا زندگی می کند اگر در آب دیده شود معرف مدفوع در داخل آب است .

چه بیماریهائی توسط آب آلوده به انسان سرایت می کند ؟

۱) بیماریهای انگلی ( لیپتوسپیرا ایکترو هموراژه که به تب لجن و یا ویل معروف است و باکتری از راه مخاط پوست وارد بدن شده و باعث عفونت می شود و در آب لجن و رودخانه ها موجود است .

۲) کرمها : مثل آسکاریس – تریکو سفال ( کرم شلاقی و کرم قلابدار )

۳) بیماری وبا

۴) بیماری ویروسی مثل فلج اطفال و هپاتیت عفونی

▪ مواد غذائی گیاهی

فسفر – نیتروژن – کربن – سه عنصری هستند که واکنش دهنده های وابسته به کیفیت و شرایط هستند . فاضلاب انسانی و زباله های صنعتی که منابع قابل توجهی از مواد غذائی به ویژه ترکیبات فسفره دارند و در آب حل شده و عامل محدود کننده می شوند .

۷۰ % ترکیبات فسفره در فاضلابها در اثر استفاده از شوینده های خانگی است که بایستی از ترکیبات شوینده حذف گردند . این ترکیبات وقتی که در آب وارد می شوند به رشد جلبکها کمک نموده و باعث بهم خوردن تعادل اکوسیستمها می شوند .

▪ مواد آلی مصنوعی

شوینده ها و مواد آفت کش – حلالها – رنگها و فیبرها باعث تغییراتی در بو ، مزه و رنگ آب شده و باعث مسمومیت آب و خطر برای جانوران و گیاهان می شوند .

▪ نفت

اولین چاه نفت در سال ۱۸۵۹ در پنسیلوانیا احداث شد . سالانه چندین بیلیون بشکه نفت خام استخراج می شود که تولید – توزیع و استفاده از یک چنین مقدار زیادی نفت پیامدهای زیستمحیطی زیادی دارد . آلودگی نفتی باعث می شود خاصیت هیدروفوبی پرندگان بشدت کاهش یابد .

▪ مواد شیمیائی معدنی و کانی

نمکهای معدنی و اسیدهای معدنی و ترکیبات فلزی که در حضور آب باعث اسدیته – شوری و سمی شدن آب می شوند جزء آلاینده های آب هستند .

) اسیدی شدن :

( مثل باران اسیدی ) استخراج معادن سولفید ( پیریت FeS۲ ) و عبور آب از رگه های این معادن بطور طبیعی یا از طریق فرایند های مصنوعی باعث افزایش اسیدیته آب می گردد . در PH کمتر از ۶ باعث خوردگی زیاد از حد در سیستمهای لوله کشی – قایقها – اسکله ها و … می شود .

۲) شوری :

۹۷ درصد آبهای جهان شورند . فاضلابهای صنعتی – حمل مواد معدنی توسط آبیاری و غیره باعث شوری می شود . استفاده از نمک در شاهراهها و شستشوی آن باعث شوری آبها می شود . افزایش شوری کیفیت آب را پائین می آورد . مواد معدنی و کانی در آب تاًثیرات زیادی روی گیاهان و جانوران آبزی دارد و زیان وارده به زندگی آبزیان مربوط به فرایند اسمزی است که نهایتاً به مرگ جاندار می انجامد .

۳) سمیت :

فلزات سنگین باعث سمیت آب می شوند . جیوه – سرب – کادمیوم – کرم و نیکل از جمله این عناصر هستند . با جمع شدن در مدت طولانی در بدن موجودات زنده باعث سمیت و نهایتاً مرگ موجود زنده می شوند .

۴) رسوبات :

رسوبات در اثر فرایند های طبیعی فرسایشی بوجود می آیند و باعث آلودگی شدید آبهای سطحی می شوند .

تاًثیرات زیان آور رسوبات عبارتست از :

۱) مشکلات مربوط به لایروبی کانالها- چشمه ها – بنادر و مخازن

۲) نابودی جانوران آبزی و از بین بردن زیستگاه آنها

۳) کاهش نفوذ نور به داخل آب و کاهش فرایند فتو سنتز

۴) تیره گی آب و افزایش هزینه تصفیه آن

▪ مواد رادیو اکتیوتیه

خطر ناک ترین مواد آلوده کننده مواد رادیو اکتیویته با نیمه عمر متوسط هستند . سرعت تجزیه مواد رادیو اکتیو را نیمه عمر گویند که با t نشان داده می شود . هرچه نیمه عمر کوتاه تر باشد ( چند ثانیه ) خطر بیشتری وجود دارد . و هرچه نیمه عمر طولانی تر باشد اثر پایدارتری بر محیط می ماند ولی خطر کمتری وجود دارد .

سوختن ذغال سنگ باعث انتشار مواد رادیو اکتیو در محیط می شود و تا چند برابر سوختهای فسیلی ( نفت ) خطرناک است .

سه فعالیت مهم وابسته به اورانیوم که منبع بالقوه تولید آلودگی است :

۱) استخراج از معدن و فرآیند هایی روی سنگ معدن دارای رادیو اکتیو سودمند

۲) استفاده از مواد رادیو اکتیو در سلاحهای هسته ای

۳) استفاده از مواد رادیو اکتیو در تولید انرژی هسته ای ( نیرو گاهها ی هسته ای – اتمی )

▪ فرایندهای سنگ معدن

بزرگترین مشکل آلودگی رادیو اکتیوی در نتیجه تولید اورانیوم به علت مقادیر زیادی اورانیوم باقی مانده از تولید می باشد . مواد رادیو اکتیوی توسط بارندگی از توده پس ماندها حل یا خرد شده و به سمت آب معمولی مصرفی حرکت و باعث آلوده سازی شدید آن می شود .

رادیوم و توریوم از نظر شیمیایی شبیه کلسیم هستند و بنابراین وقتی که وارد بدن می شوند توسط استخوانها جذب می شوند . سبزی کاری می تواند مقدار مواد پس مانده در آبهای سطحی را کاهش دهد . وقتی ذرات رادیو اکتیو یته در اثر آزمایشهای اتمی با باران ترکیب شوند باران هسته ای بوجود می آید . باران رادیو اکتیو در سال ۱۹۶۳ منجر به امضاء قرار داد تحریم آزمایشات هسته ای شد .

استرانسیوم ۹۰ یک جزء باران رادیو اکتیو با نیمه عمر ۲۸ سال از نظر شیمیائی مثل کلسیم است و توسط گیاه از خاک جذب شده و با خوردن گیاه به استخوانها و دندانها وارد می شوند .این عناصر در مغز استخوان وارد شده و اختلالات خونی را بوجود می آورد .

سزیم ۱۳۷ با نیمه عمر ۳۰ سال از نظر شیمیائی مثل پتاسیم است و توسط لبنیات و گوشت و حبوبات برگدار از باران رادیو اکتیویته جذب شده و به انسان میرسد . و مثل استرانسیوم عمل می کند .

۴ نوع آلودگی توسط کارخانجات انرژی هسته ای تولید می شود :

۱) تولید زباله های مایعی از رادیو اکتیو

۲) زباله های مایع و گازی حاصل از عناصر سوختی

۳) محصولات حاصل از شکافت هسته

۴) گرما

تهدید بزرگ آلودگی آب به فرآیند های زباله های هسته ای در سیستم عمل کننده مربوط است . زباله ها را در ظروف فولادی بسته بندی می کنند و بر حسب خط مشی مربوطه دفن می سازند .

▪ حرارت

از نظر بسیاری از مردم گرما یک آلوده کننده نیست . اما وقتی برای سرد کردن دمای آب از رودخانه ها استفاده شود و دمای آب بالا رود خطر جدی است .

افزایش حرارت چه اثری در آبهای طبیعی دارد :

۱) میزان اکسیژن محلول در آب را کاهش می دهد ( DO )

۲) سرعت واکنشهای شیمیایی را افزایش می دهد

۳) درجه حرارت نامناسب برای زندگی آبزیان تولید می شود

۴) میزان درجه بندی های مرگ آور افزایش می یابد .

● بررسی دیگر آلاینده های آب

کیفیت آب عامل تعیین کننده ای برای آسایش و رفاه انسانهاست . اکنون در جوامعی که آب ها ی آلوده به باکتریها و مواد شیمیایی وجود دارد شیوع بیماریها امری اجتناب ناپذیر است و بسیاری از مرگ و میر ها ناسی از آلودکی آب می باشد . با وجود تصفیه آب آشامیدنی در شهر ها هنوز هم بعضی از منابع آب شهری در برخی نقاط حاوی مقادیر خطر ناکی از عوامل بالقوه بیماری زا هستند . ترکیبات شیمیاییی و سمی در اندازه های کم به هیچ وجه در آب آشامیدن قابل روئیت نبوده و بدون انجام آزمایشات ویژه به راحتی نمی توان در خصوص کیفیت آبی اظهار نظر کرد .

در جوامع صنعتی سر چشمه های گوناگونی برای وارد شدن آلودگی های شیمیایی بدرون آب وجود دارد ، فضولات حاصل از صنایع شیمیایی و آبکاری و عبور از میان زمینهای کشاورزی سمپاشی شده منابع جدی آلودگی شیمیایی آب هستند .

در حال حاضر مواد سمی که توسط آب منتقل می شوند مهمترین عوامل زیانبار موجود در آبهای آشامیدنی هستند .

آگاهی از منابع آلاینده ها – نحوه انتقال – برهمکنش ها و آثار ناشی از ورود آلاینده ها به آب برای کنترل آنها به طریقی که برای محیط زیست بی خطر بوده و در عین حال از جهت اقتصادی مقرون به صرفه باشد حائز اهمیت است .

آگاهی از مفهوم آلودگی و کنترل آن منوط به کسب دانش در زمینه شیمی محیط زیست آبی است .

● عناصر ناچیز موجود در آب Tracc E lement

منظور از عناصر ناچیز عناصر به مقدار بسیار اندک است . با توجه به اینکه در قدیم روشهای مدرن امروزی همچون جذب اتمی – نشر پلاسما – تجزیه با نوترون فعال – کروماتوگرافی گازی – طیف سنجی جرمی و روشهای دیگر که قدرت آشکار سازی را تا حد کشف مقادیر بسیار اندک که امروزه قابل دسترس هستند گسترش داده اند وجود نداشت و فقط می توانستند حضور یک عنصر را بدون مقدار آن آشکار سازند عنصر مورد نظر را در حد ناچیز پنداشته و تعریف کلی عناصر موجود در آب را منظور می نمودند .

برخی از این عناصر بعنوان مواد غذائی برای زندگی جانوران و گیاهان شناخته می شوند و مقدار کم آنها مورد نیاز و مقدار زیاد آنها سمی است . مثل هیدروژن – اکسیژن – فسفر – پتاسیم – گوگرد – منیزیوم – کلسیم – میکرو و ماکرو نوتریونها ( Cl- CO – mo – fe- zn - , … ) که هرکدام بعنوان سازنده زیست جرم یا کنترل عملکرد متابولیکی ارگانیسم ها در آب وجود دارند و منبع آنها اکثراً کانی های موجود در آب است .

برخی عناصر ناچیز از لحاظ مسائل محیط زیست بسیار با اهمیت هستند مثل سرب یا جیوه یا کادمیوم ( چون به غشا، سلولها متصل شده و روند انتقال مواد از راه دیواره سلولها را مختل می نمایند ) . بعضی از شبه فلزات یعنی عناصری که حد فاصل فلزها و غیر فلز ها قرار دارند نیز آلاینده های مهمی برای آب به حساب می آیند – آرسنیک – سلنیم – آنتیموان در این زمینه حائز اهمیت هستند . در زیر به شرح این عناصر و اثر آنها در محیط زیست آبی می پردازیم :

● آرسنیک AS

جذب حدود ۱۰۰میلی گرم از این عنصر می تواند سبب مسمومیت انسان شود . جذب دوزهای اندک آرسنیک در زمان دراز و به دفعات متعدد سبب بروز مسمومیت مزمن می شود . آرسنیک عنصری سرطان زاست و قتل های زیادی با آن صورت گرفته است . احتراق ذغال سنگ باعث ورود مقدار قابل توجهی آرسنیک به محیط زیست می شود که بیشتر این مقدار به منابع آبی وارد می گردد .

آرسنیک به همراه کانی های فسفاته به محیط وارد می گردد . برخی از آفت کشها خصوصاً آنها که قبل از جنگ جهانی دوم مصرف گسترده ای داشته اند حاوی ترکیبات بسیار سمی آرسنیک هستند . رایج ترین این مواد عبارتند از آرسنات سرب و آرسنیت سدیم .

یکی دیگر از منابع بزرگ آرسنیک زوائد باقی مانده از معادن است . آرسنیک بصورت محصول فرعی در فر آیند تصفیه مس ، طلا ، سرب ، بصورت فضولات معدنی انباشته می شود .

● کادمیوم Cd

کادمیوم ناشی از زائدات صنعتی یا فضولات معدنی از آلوده کننده های اصلی آب است . کادمیوم در آبکاری فلزات به مصرف میرسد . این عنصر از لحاظ شیمیایی شباهت زیادی با روی دارد و این دو فلز درپدیده های ژئو شیمیایی با هم شرکت می کنند . فشار خون بالا – تخریب کلیه – تخریب بافتهای بیضه و تخریب گلبولهای قرمز خون از جمله عوارض کادمیوم است . مسمومیت با کادمیوم سبب بروز بیماری می شود که در ژاپن به آن ایتای ایتای ( آخ آخ در فارسی ) نامیده می شود . این بیماری همراه با درد شدید و شکستن بی دلیل استخوانها بروز می نماید . کادمیوم می تواند در برخی از آنزیمها جانشین روی شده و با تغییر در ساختمان فضائی آنزیم موجب از دست رفتن فعالیت کاتالیزوری آنزیم و نهایتاً سبب بروز علائم بیماری شود .

کادمیوم یک آلاینده خطر ناک آب است و پاکسازی آبی که به کادمیوم آلوده است بسیار دشوار خواهد بود .

در بنادر و خلیج ها ته نشست کادمیوم و ترکیب آن با سولفاتها کادمیوم را بصورت سولفید کادمیوم نامحلول رسوب می دهد . ( cds)

● سرب Pb

آلودگی سرب از بعضی منابع صنعتی و کانی سر چشمه می گیرد و همچنین سرب ناشی از سوزاندن بنزین های سربدار یکی از سرچشمه های عمده ورود سرب به اتمسفر و خاک است و در نظام های آبی وارد می شود . سنگ آهک سرب دار می تواند منشا، ورود سرب به آبهای طبیعی باشد . استفاده از ظروف سربی برای خوردن و آشامیدن سبب مسمومیت طبقه حاکم در رم باستان و انقراض آنها از سلطنت گردید .

در اثر مسمومیت با سرب اختلال جدی در عملکرد کلیه ها – دستگاههای تناسلی – جگر – مغز و سلسله اعصاب مرکزی و در نهایت مرگ فرد پیش می آید . مسمومیت ناشی از وجود سرب در محیط زیست برخی از کودکان را به عقب ماندگی ذهنی دچار کرده است . مسمومیت خفیف با سرب موجب بروز آنمی در انسان می شود و فرد مسموم دچار سردرد – درد عضلات – احساس خستگی عمومی و عصبانیت می شود . جز در مواردی که هنوز از لوله های سربی قدیمی برای انتقال آب استفاده می شود آلودگی سربی چندان قابل توجه نیست . سرب در ساختمان لحیم و بعضی مواد بکار رفته در اتصالات لوله ها مصرف می شود . بنابراین آب مورد استفاده شهروندان تا حد زیادی با سرب در تماس است .

آب مانده در لوله کشی ساختمانها مقدار قابل توجهی سرب – روی – کادمیوم و مس دارد و لازم است بعد از برگشت از سفر که لوله ها مدت زیادی پر آب بوده و تخلیه نشده اند با باز نمودن لوله ها آب آلوده خارج گردد .

● جیوه Hg

جیوه آسیبهای بسیار زیادی به سلامتی انسان وارد می سازد . جیوه در بسیاری از کانی ها به مقدار بسیار کم وجود دارد . سینابر سولفید قرمز جیوه ، سنگ معدن تجارتی اصلی جیوه است .

جیوه فلزی در وسائلی مثل دستگاههای ایجاد خلا، آزمایشگاهی بکار میرود . مصرف عمده جیوه در تولید الکترود های مربوط به دستگاههای تولید الکترو لیتیک گاز کلر است . تر کیبات آلی جیوه در ساخت آفت کشها – خصوصاً قارچ کشها موارد مصرف گوناگونی دارد . ورود جیوه به محیط زیست از طریق منابع متفرقه متعددی صورت می گیرد که مربوط به استفاده بشر از این عنصر است . دور ریز مواد شیمیایی مصرف شده در آزمایشگاهها – باطریها- دماسنج شکسته – قارچ کشها – آمالگام بکار رفته برای پر کردن دندان و محصولات داروئی راههای ورود جیوه به محیط زیست هستند .

سر ریز فاضلاب شهری گاهی حاوی جیوه تا ده برابر مقدار یافت شده در آبهای طبیعی است .

آلودگی آب (Water Pollution)

دید کلی

• آلودگی آب مشکل بزرگی است. به طوری که نتایج پژوهش پیرامون آن از صدها بلکه هزاران مقاله ، مجله و کتاب تجاوز می‌کند.
• بنظر شما چه کسانی مشکل آلودگی آب را بوجود می‌آورند؟
• چه کسانی بهای تمیز کردن آب را خواهند پرداخت؟

زباله های انباشته شده فاضلابها تعادل حیات در اب دریاها را به هم می زنند . حتی بعد از تصفیه کردن فاضلابها آب بدست آمده می تواند حاوی مواد شیمیایی مسموم باشد.

تاریخچه

• در نوامبر سال 1986 بر اثر ریزش موادی شامل جیوه و انواع مواد آلی سمی مانند آفت کشها در رودخانه راین ، تمام آبزیان از شهر بال سوئس تا ساحل هلند کشته شدند. در سالهای اخیر با غرق شدن تانکرهای بزرگ نفتی اقیانوس پیما یا به گل نشستن آنها آسیبهایی به حیات دریایی وارد آمد.
  
  
• در سال 1983 بر اثر 11000 واقعه آلوده کننده در حدود 120 میلیون لیتر مواد آلوده کننده در آبهای ایالات متحده تخلیه شده است.

تعریف آلودگی آب

در سال 1969 برای آلودگی آب تعریفی ارائه داد: آلودگی آب عبارت است از افزایش مقدرا هر معرف اعم از شیمیایی ، فیزیکی یا بیولوژیکی که موجب تغییر خواص و نقش اساسی آن در مصارف ویژه‌اش شود.

عوامل آلوده کننده آب

آب یکی از مهمترین و بنیادی‌ترین عامل حیات موجودات زنده است از این نظر جلوگیری از آلودگی آب نیز به همان نسبت مهم و مورد توجه می‌باشد عوامل آلوده کننده آب بسیار گوناگون‌اند و می‌توانند هم منابع آبهای زیرزمینی و هم آبهای سطحی را آلوده کنند.

• عوامل آلوده کننده آبهای زیرزمینی :
  
  
  • کانیهای موجود در معادن سطحی که در اثر تغییر و تبدیل به عامل آلوده کننده مبدل می‌شود. مثلا آب جاری سطحی ( حاصل از باران و …) هنگام عبور از معادن زغال سنگ ، دی‌سولفید آهن « II» ( پیریت ) همراه با زغال سنگ را در خود حل کرده و سپس در اثر واکنش ، هوا آنرا به اسید سولفوریک تبدیل می‌کند. اسید حاصل ضمن عبور از لایه‌های مختلف مخازن زیرزمینی ، موجب آلوده شده آن می‌شود.
    
    
  • جمع شدن فاضلابهای شهری بویژه اگر در یک حوزه آهکی و یا شنی وارد شوند از آن که در معرض باکتریها قرار گیرند و تجزیه شوند، مستقیما و براحتی به مخازن زیرزمینی نفوذ پیدا کرده و موجب آلوده شدن آنها می‌شود.
    
    
  • ضایعات رادیواکتیوی : یکی از عوامل آلوده کننده مهم منابع آبی زیرزمینی است که امروزه یکی از راههای رفع آنها که در حقیقت مشکل بزرگی برای صاحبان تکنولوژی هسته‌ای نیز به شمار می‌رود دفن آنها در زیر زمین است علاوه بر دفن ضایعات رادیواکتیو در زیر زمین ، همه انفجار های هسته‌ای زیر زمینی نیز موجب آلوده شدن آبهای زیر زمینی می‌شود.

• عوامل آلوده کننده آبهای سطحی:
  
  
  • آلوده کننده‌های صنعتی:
    بسیاری از ضایعات صنعتی به آبزیان زیانهای جدی می‌رسانند. این ضایعات برای خنثی شدن مقدار زیادی از اکسیژن محلول در آب را به مصرف رسانیده و موجب کاهش اکسیژن مورد نیاز برای آبزیان می‌شود و تهدید به مرگ می‌کنند. از طرف دیگر بسیاری از خود این ضایعات سمی بوده و موجب مسمومیت آبزیان می‌شوند مانند فلزات سنگین ، جیوه ، سرب ، مس و غیره.
    
    وارد شدن ترکیبات فسفردار و نیتروژن‌دار در آب موجب رشد جلبک‌هائی می‌شود که ضمن ایجاد بو و مزه غیر طبیعی آب ، اکسیژن آب را مصرف کرده و باعث کاهش میزان آن و بروز صدمات و تلفات آبزیان می‌شود.
    
    

• فاضلاب خانگی :
  کلیه پاک کننده‌ها که وارد آبهای سطحی می‌شوند ترکیباتی را در آبها وارد می‌کنند که اگر خنثی نشوند و یا توسط میکرو اورگانیسم‌ها تجزیه و تخریب نشوند بصورت سمی مهلک زیان بسیاری برای آبزیان ببار می‌آورند.
  
  
• حشره کشها ، سموم دفع آفات نباتی و کودهای شیمیایی:
  که از ضروریات توسعه کشاورزی است نا خواسته موجب آلودگی آبهای سطحی می‌شوند. مانند ددت DDT را نام برد.

چشم انداز الودگی آب

• ذخایر آبهای ما در آینده چگونه خواهد بود؟
• آب آلوده شده برای %75 مردم جهان در کشورهای رو به توسعه مسئله بسیار جدیتری است.
• %80 بیماریهای جهان ناشی از آبهای آلوده شده است. در مقابل درصد بالای بیماری چه کنترلهایی انجام شده است؟
• آیا تلاشی که برای بهبود کیفیت آب انجام شده کافی می‌باشد؟
• آینده ذخایر آبها با این روند پیشرفت و تکنولوژی روز چگونه خواهد بود؟