مرجع تخصصی آب و فاضلاب

همانطورکه می دانیم یکی از منابع تأمین کننده آب شرب بسیاری از کشورها و حتی دربرخی مناطق تنها منبع تأمین کننده آب شرب منابع آب کارست

می باشد. مطالعات كیفی منابع آب كارستی در كشوری مثل ایران كه 11% سطح آن را سازند های آهكی می پوشاند از اهمیت خاصی بر خوردار است.

به طورکلی منابع آب کارست ازنظرکیفی بسیارمطلوب می باشد.بنابراین مهمترین موضوع حفاظت ازکیفیت خوب این منابع است .

جهت حفظ و نگهداری منابع کارست از آلودگی لازم است رفتار آلاینده ها و همچنین عوامل طبیعی که این رفتارها را کنترل می کنند،شناخته شوند.

مهمترین مسائلی که  با آلودگی منابع آب کارست ارتباط پیدا می کند عبارتند از :                                                      

1) شناخت مهمترین منابع آلوده کننده و آشنایی با خصوصیت آنها.                                       

2) تعیین انواع اصلی آلوده کننده ها درمنابع کارست .                                                      

3) رفتارسنجی آلوده کننده ها در کارست .                                                                     

عوامل بالقوه آلایندگی منابع آب کارست:                                                                      

آبخوانهای کم عمق درسفره های کارستی به شدت توسط آلودگی ها آسیب پذیر هستند. از آنجا که شبکه درز و شکاف دار و شکستگی ها وساختارهای انحلالی و تخلخلی ثانویه توسعه یافته و کاربری زمین به صورت سنتی و جاذبه های توریستی و گردشگری ناشی ازمورفودینامیک های آهکی با دیوارهای پرشیب و شگفت انگیز ،آبشارهار و تند آب های جذاب و تماشایی و غارها و مغاره های متعدد موجب هجوم افراد به دامنه طبیعت می گردد که آلودگی محیط زیست و در پی آن آلودگی منابع آب را به همراه خواهد داشت .                                                             

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

با وجود اینکه آب شیرین منبعی تجدید شدنی است، در عین حال منبعی است محدود. در هر مکان مفروض ، چرخه آب در هر سال تنها مقدار محدودی آب فراهم می‌کند. این موضوع به آن معنی است که چندان که جمعیت رشد می‌کند، مقدار عرضه آب به ازای هر نفر ، که شاخص مهمی از میزان عرضه آب است، کاهش می‌یابد. یکی از آشکارترین نشانه‌های کمبود آب ، افزایش تعداد کشورهایی است که در آنها جمعیت از حدی که بتواند آب مورد نیاز خود را به راحتی فراهم سازد، فراتر رفته است. از میان 14 کشور خاورمیانه 9 تای آنها کم آب هستند و به این جهت این ناحیه متمرکزترین منطقه کم آب جهان است

یکی از چشمگیرترین مشکلات در مورد آب ، مساله پایین رفتن سطح سفره‌های آب است. این مشکل هنگامی حادث می‌شود که آب منابع زیرزمینی سریع‌تر از آن که طبیعت بتواند آن را بازسازی کند، مورد استفاده قرار می‌گیرد. یکی از نگران کننده ترین موارد مصرف ناپایدار آب زیرزمینی استفاده از سفره‌های آب فسیلی است. آبخوانهای فسیلی ، مخازنی زیرزمینی هستند که آب آنها طی صدها یا هزاران سال جمع شده است و امروزه ریزش باران ، آب آنها را بازسازی نمی‌کند، این مخازن مانند مخازن نفتی ، تجدید نشدنی هستند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

جمع آوری گازهای تولیدی سیستم بی هوازی که خارج از راکتور انجام می گیرد باید از دقت خاصی برخوردار باشد و همان دقتی که در دستکاری گازهای طبیعی مراعات می گردد ، در این سیستمها نیز مورد توجه باشد

جمع آوری گاز و کاربرد آن

جمع آوری گازهای تولیدی سیستم بی هوازی که خارج از راکتور انجام می گیرد باید از دقت خاصی برخوردار باشد و همان دقتی که در دستکاری گازهای طبیعی مراعات می گردد ، در این سیستمها نیز مورد توجه باشد . سیستم جمع آوری گاز راکتور باید بتواند حداکثر گاز تولیدی را نیز پاسخگو باشد . متأسفانه در اکثر مواقع مخازن ذخیره را برای تولید گاز و نگهداری آن برای زمانهای ۴ تا ۵ دقیقه می سازند و چون تولید گاز در زمان حداکثر خود نیاز به ذخیره بیشتری دارد باید برای ذخیره آن از مخازن دیگری سود جست . فشار گاز تولیدی در سیستم حداکثر ۱۰ تا ۲۰ اینچ ستون آب است و اگر در محلی ذخیره شود فشار آن به مرور زیاد شده و ممکن است با متصاعد شدن از مخزن ذخیره علاوه بر ایجاد بو در مواردی باعث انفجار و آتش سوزی نیز بشود . اگر گازهای خروجی از راکتور مجدداً به آن بازگردند ، فضای بالای راکتور روی سطح فاضلاب را که راه تماس راکتور با اتمسفر است را پر می نماید . این عمل علاوه بر ایجاد بو ، مانع متصاعد شدن متان های تولیدی خواهد گردید . باقیماندن و تجمع بیش از حد متنان در محل بالایی راکتور ممکن است در مواردی ایجاد انفجار نماید و حتی ممکن است غلظت هیــدروژن سولفــوره در اطراف راکتور به حــدی برسد که باعث بروز خطر بهره برداران گردد .

همچنین ممکن است گازهای تولیدی به جوبکهای خروج فاضلاب راه یافته و بهره برداران را بعلت محتوای هیدروژن سولفوره در معرض خطر قرار داده و بعضاً باعث انفجار شود . ممکن است مقادیری گاز در حین عبور از لوله ها و ورود به مخازن شستشو در فضای اطراف پخش شوند . باید مسائل و خطرات ناشی از اینگونه پخش گاز در سایت تصفیه خانه به نحوی قابل پیش بینی و پیشگیری باشد . گاز تولیدی در راکتور علاوه بر متان محتوی گاز کربنیک و هیدروژن سولفوره است بعلاوه محتوی رطوبت نیز خواهد بود . با تمام پیش بینی ها برای حذف رطوبت متأسفانه رطوبت باقیمانده در مواردی با ایجاد قطرات آب در شعله سوز و وسایل اندازه گیری مشکلاتی به وجود خواهد آورد . برای جلوگیری از این مسئله هم باید پیش بینی های لازم بعمل آید .

هیدروژن سولفوره موجود در بیوگاز خاصیت خوردگی شدیدی داشته و در حضور رطوبت به اسید سولفوریک که خورنده تر از خود اوست تبدیل خواهد شد و اگر توأم با گازهای سیستم بی هوازی سوزانیده شود به SO۲ تبدیل شده که در هوای اطراف راکتور پخش و در صورت بارندگی به صورت باران اسیدی نازل و باعث خوردگی تمام چیزهای درتماس با آن خواهد گردید . میزان تحمل پذیری انسان در برابر هیدروژن سولفوره ۱۰ میلیگرم در لیتر است ، بعلاوه هیدروژن سولفوره در محیط اطراف بخش خود بوهای بدی شبیه تخم مرغ گندیده به وجود خواهد آورد .

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

 اختلالات مختلف سلامتی که به علت در معرض قرارگیری دربرابر فلزات سنگین بود،  ممکن است یک احساس غیرواقعی حس شود که فلزات سنگین تحت هرشرایطی می تواند برای زندگی ارگانیسم ها مضر ویا حتی کشنده باشد. حقیقت امر این است که فلزات سنگین می تواند تحت شرایط خاص برای گیاهان وجانوران مفید باشد به این علت که بعضی از آنها سازندگان اصلی آنزیمها ودیگر پروتئین های مهم درگیر در متابولیسم هستند.دریک مصداق بیوژئوشیمیایی ـفلزات سنگین ممکن است به دو گروه تقیسم شوند:

1 . گروه فلزات سنگین مورد نیاز زیستی :این گروه به عنوان میکرونوترینت یافلزات نادر اساسی شناخته میشوند.آنها درساخت آنزیم ها وپروتین های مهم وهدایت فرآیندهای اصلی سوخت وساز شرکت میکنند .کمبود این عناصرکمتر از علظت مجاز تحت شرایط نرمال منجر به امراض جدی و بدکاری متابولیسم می شود .

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

واژه ی در دسترس پذیری زیستی(از دارو شناسی منشا می گیرد) پایه ای برای اندازه گیری نرخ و میزان جذب یک ماده ی فعال است که درمسیر چرخه ی زیستی یک ارگانیسم قرار دارد(به طور خلاصه میزان جذب و چرخه ی سیستمی توسط یک ارگانیسم)، مفهوم میزان در دسترس پذیری زیستی فلزات سنگین در این کتاب بحث خواهد شد.

 جذب (فلزات سنگین) ، واژه ای است که میزان ورود این فلزات، نمک ها یا ترکیباتشان به داخل بدن ارگانیسم ها را از طریق تنفس، بلعیدن یا جذب از طریق پوست را توصیف می کند. جذب یک فرایند پیچیده است که به پتانسیل شیمیایی(نیرویی که یون های فلزی را در طول گرادیان تمرکز در محلول خاک عبور می دهد) بستگی دارد. در طول این گرادیان های شیمیایی مختلف اشکال یونی فلزات از بیرون به درون بدن ارگانیسم ها حرکت می کند. این در اصل فرایند جذب غیر فعال (passive uptake)را توضیح می دهد.  در هر صورت جذب می تواند در یک مسیر فعال روی دهد. وقتی ارگانیسم ها از بخشی از فلزات موجود در خاک استفاده می کنند و در هر شکلی می توانند به صورت غذا در دسترس باشند.

در ادامه ی جذب ابتدا مواد نفوذ می کنند و سپس دفع ، ذخیره یا در متابولیسم مصرف می شوند. دفع، ذخیره و متابولیسم تمرکز شیمیایی درون ارگانیسم ها را کاهش می دهد و سپس پتانسیل شیمیایی در محیط بیرونی را افزایش می دهد و سرانجام به داخل ارگانیسم ها تغییر مکان می دهد. در صورتی که مقاومت محیطی وجود داشته باشد می تواند به ایجاد یک حالت تعادل دینامیک بین میزان تجمع شیمیایی درون ارگانیسم و خروجی آن کمک کند. بنابراین به مدت طولانی این تعادل پایدار باقی می ماند (محتوای شیمیایی داخل ارگانیسم ها). اما اگر تمرکز شیمیایی بیرون ارگانیسم ها افزایش پیدا کند ، تعادل مختل خواهد شد و تمرکز درون ارگانیسم ها شروع به افزایش می کند تا زمانی که سیستم به یک تعادل پایدار برسد. تکرار این حالت برای مدت طولانی می تواند منجر به افزایش تمرکز شیمیایی درون ارگانیسم و نیز منجر به تخریب سیستم و چندین مشکل سلامتی و حتی مرگ شود.

افزایش تمرکز مواد از طریق فرایند های بالا می تواند به طور موقت در جسم ارگانیسم ذخیره شود. یک مثال کاملا ساده از این مورد همانند ذخیره است ،مثل ذخیره ی چربی در حیوانات  یا ذخیره ی نشاسته در بذر ها باشد.

در صورتی که تمرکز درون ارگانیسم ها به طور غیرعادی بیش تر از مقدار آن در هوا یا آب اطراف ارگانیسم ها می شود و به نظر نرسد که موقتی باشد  به نام تجمع زیستی یا تمرکز زیستی گفته می شود. اگرچه فرایند ها برای واکنش های طبیعی و آنچه ساخته ی دست بشر است ، یکسان است واژه ی تمرکز زیستی معمولا به مواد بیگانه ی شیمایی نامناسب برای ارگانیسم ها نسبت داده می شود. تجمع ترکیبات xenobiotic (خارج بافتی )در ماهی ها و سایر ارگانیسم ها ی آبی ، بعد از جذب از طریق شش ها یا گاهی پوست یکی از شناخته شده ترین فرایند های تجمع زیستی را بیان می کند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

آثار آلودگی نفتی در دریا را باید به دو نوع درازمدت و كوتاه‌ مدت تقسیم نمود. خفگی ناشی از پوشش لكه نفتی و مسمومیت حاصل از نفت در دسته اول قرار دارند.

كاهش در انتقال نور باعث ممانعت عمل فتوسنتز گیاهان آبزی می‌شود. لایه های نفتی سرعت جذب اكسیژن هوا بوسیله آب را بسیار كند می‌كند، به اندازه‌ای كه میزان انحلال اكسیژن در لایه‌های آب زیر لكه‌های نفتی حتی از لایه‌های عمیق آب نیز كمتر است.

پرندگان دریایی نیز آسیب فراوانی از لكه‌های نفتی متحمل می‌شوند. پرهای آنها آغشته به نفت شده و بهم می‌چسبد و قدرت پرواز آنها كاهش داده یا غیرممكن می‌سازد. بعلاوه خاصیت عایق بودن پرها از بین رفته و پرنده در معرض سرمای آب قرار گرفته، می‌میرد.

نفتی كه به حالت تعلیق در‌آمده می‌تواند با اجزاء معدنی، سنگین شده و به كف دریا رسوب كند كه موجب صدمه به گیاهان و حیوانات كف دریا می‌شود. همچنین موجب كاهش چسبندگی رسوبات عمق دریا و ناپایداری گیاهان در بستر می‌شود. حركت رسوبات معمولا پس از ریختن نفت به دریا مشاهده شده است.

تاثیر نفت بر زندگی گیاهان خطوط ساحلی موضوع با اهمیت دیگری است. گزارشها حاكی از انهدام جلبكها و سایر گیاهان ساحلی است.

تماس جانداران با غلظتهای بالای مواد نفتی موجب آسیب سلولی و مرگ می‌شود. بویژه كرمها، لاروها، موجودات ریز و حیوانات جوان دریایی آسیب‌پذیرتر هستند. انسان و سایر موجودات مجاور دریا نیز در معرض خطر این تركیبات هستند.

در این میان هیدروكربنهای حلقوی یا آروماتیك كه نقطه جوش پایین دارند خطر بیشتری دارند. بنزن، تولوئن و گزیلن از این جمله می‌باشند. سمیت نفتالین و فنانترین برای ماهیها از سه تركیب قبل نیز بیشتر است.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

کمپوست یعنی تبدیل زباله به کود آلی در صورتی که این کود از لحاظ کیفیت در حد استاندارد نه باشد می تواند اثرات زیست محیطی ایجاد نماید‌.
با توجه به این که کود آلی از زباله تهیه می شود بنابراین این زباله‌ها حاوی مقدار بسیار زیادی میکرو ارگانیسم می باشند که در شرایط تهیه نامناسب و غیر استاندارد در کود آلی باقی مانده و سبب آلودگی خاک و در صورت ورود به آب باعث آلودگی آب می گردد‌. بیماری‌هایی که توسط این میکرو ارگانیسم‌ها تولید می شود در سه دسته تقسیم بندی می شود شامل بیماری‌های باکتریایی‌، بیماری‌های پروتوزائی‌، بیماری‌های کرمی است که هر یک از آنها می تواند خطراتی را برای سلامتی انسان‌. محیط ایجاد کند‌.

انباشته شدن توده‌های زباله سبب فراهم شدن سه عامل مهم یعنی پناهگاه‌، رطوبت و غذا می شود‌، در نتیجه این مناطق محل تجمع حیوانات موذی می باشد‌. در صورتی که کمپوست به صورت غیر هوازی حتی به میزان اندک صورت گیرد‌، گاز متان تولید شده با افزایش غلظت آن به میزان 5 – 15 درصد سبب می شود که خطر اشتعال و انفجار به صورت جدی منطقه را تهدید کند‌. گاهی اوقات وجود بذر علف‌ها در توده Compost سبب می گردد که در زمین‌های کشاورزی علف‌های هرز رشد کرده و بازده محصول را پایین آورد‌.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب