مرجع تخصصی آب و فاضلاب

آب سنگین چیست ؟

هیدروژن سنگین یا دوتریوم ایزوتوپی پایدار از هیدروژن است که به نسبت یک به ۶۴۰۰از اتمهای هیدروژن درطبیعت وجود دارد. خواص فیزیکی و شیمیایی آن به نوعی مشابه با آب سبک H۲Oاست. اتم های دوتریوم ایزوتوپ های سنگینی هستند که بر خلاف هیدروژن معمولی، هسته آنها شامل نوترون نیز هست.
جایگزینی هیدروژن با دوتریوم در مولکولهای آب سطح انرژی پیوندهای مولکولی را تغییر داده و طبیعتا» خواص متفاوت فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی را موجب می شود، بطوری که این خواص را در کمتر اکسید ایزوتوپی می توان مشاهده کرد.
بعنوان مثال ویسکوزیته یا به زبان ساده تر چسبندگی آب سنگین به مراتب بیشتر از آب معمولی است. آب سنگین آبی است که در مقایسه با آب معمولی دیرتر می جوشد و زودتر یخ می زند و همانطور که ذکر شد «گیلبرت نیوتن لوییس» نخستین بار نمونه آن را از آب سنگین خالص در سال ۱۹۳۳به دست آورد.
هیدروژن طبیعی دارای دو ایزوتوپ است:ایزوتوپ هیدروژن سبک که تقریبا ۹۹‎/۹۸درصد هیدروژن موجود را تشکیل می دهد و ایزوتوپ هیدروژن سنگین یا دوتریوم که مقدار آن ۱۵درصد است.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

فوم عبارت است از یک رویه‌ی[1] ضخیم و پایدار روی حوضچه هوادهی و مخزن ته‌نشینی. انواع دیگری از کفها[2] هستند که ناشی از دترجنتهای غیرقابل تجزیه‌ی بیولوژیکی و فومینگ در زمان راه‌اندازی تصفیه‌خانه است، اما این اشکال کف پایدار نیست.اکتینومیستها مهمترین عوامل مسول رویه‌ی چسبناک قهوه‌ای در فرایند لجن فعال می‌باشند.اثرات مخرب فومینگ شامل موارد زیر می‌شود:

·         نگهداری اضافی

·         کاهش انتقال اکسیژن

·         کیفیت ضعیف پساب، افزایش BOD و SS پساب

·         ایجاد مشکل در هاضم‌های بی‌هوازی

·         ایجاد بوهای آزاردهنده بویژه در مناطق گرم

·         سرایت به محلهای عبور افراد و ایجاد لغزندگی و خطر برای کارکنان.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

کارفرمای طرح تصفیه خانه در این پروژه فعالیت می نمایند.
آب از این تصفیه خانه تا بندر لنگه منتقل می شود. گناوه، بوشهر، عسلویه، کنگان، بندر لنگه، تعدادی ازشهرهای استان فارس و همچنین گچساران و بهبهان از جمله شهرهایی هستند که تصفیه خانه کوثر، آب شرب آنها را تأمین می کند.
ظرفیت تصفیه خانه در حال حاضر ۴.۵ متر مکعب بر ثانیه است که ۱.۵ متر مکعب آن در حال بهره برداری است و بنا بر طرح توسعه آن، در آینده به ۷ متر مکعب هم خواهد رسید. تا پایان سال ۸۶ این تصفیه خانه قادر خواهد بود ۴.۵ مترمکعب آب را در ثانیه تصفیه کند. ظرفیت این تصفیه خانه ابتدا قرار بوده ۳ متر مکعب در ثانیه باشد که با انشعاب گرفتن شهرهای بهبهان و گچساران این مقدار به ۴.۵ مترمکعب ارتقاء یافته و در نتیجه طرح توسعه آن هم به ۷ متر مکعب در ثانیه مبدل گشت.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

مهمترین علل رایج تخریب سدهای خاکی
سر ریز شدن سد

    نحوه ایجاد و خسارات :
    این امر موجب شسته شدن تاج و نهایتا تخریب سد می‌شود. حدود 30 درصد از خرابیهای سد خاکی ناشی از سر ریز شدن آنها بوده است.

    روشهای مقابله :
    برآورد دقیق بزرگترین سیلاب محتمل و طراحی سرریزهایی با ظرفیت مناسب تخلیه آنها ، علاوه بر آن باید فاصله سطح آزاد آب مخزن تا تاج سد (ارتفاع آزاد ) بگونه‌ای در نظر گرفته شود تا بر اثر نشست سد یا امواج حاصل از زمین لرزه ، آب از روی سد سر ریز نکند.

برخورد خط تراوش با دامنه پایاب:

    نحوه ایجاد و خسارات : اگر سطح ایستایی درون سر دامنه پایاب را قطع نماید، شسته شدن ذرات ریز و ناپایداری سد را به همراه خواهد داشت.

    روشهای مقابله :
    با بقیه زهکشهای مناسب در پاشنه سد ، خط تراوش آب به داخل جسم سد منتقل می‌شود.

رگاب

    نحوه ایجاد و خسارات :
    شسته شدن ذرات ریز از میان ذرات درشت تر به تدریج به ایجاد مسیر های آزاد گذر آب منجر می‌شود.

    روشهای مقابله :این کار از طریق به حداقل رساندن مقدار و سرعت آب نشتی توسط انتخاب مصالح مناسب و تعبیه هسته نفوذ ناپذیر و صافیهای مناسب صورت می‌گیرد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

 آب ها آلوده می شوند و انسان ها به خطر می افتند
 
در ابتدای رشد جوامع كوچك، پسماندها و پسابهای شهری، صنعتی، تولیدی و خدماتی به داخل رودخانه ها تخلیه می شد و حتی تصور بر این بود كه این پسماندها غذای ماهیان و موجودات آبزی شده و موجب رشد و نمو آنها می گردد. بر این اساس بود که رودخانه می سی سی پی به مجرایی پر از زباله های شهری و صنعتی تبدیل شد و در نتیجه در سال 1928 دفع زباله به رودخانه های بعضی از ایالت های امریکا ممنوع گردید و از سال 1965 قوانین خاصی جهت دفع انواع آلاینده ها و پسابهای صنعتی و شهری وضع شد [1]. در کشورهای در حال توسعه، عدم اجرای درست و نظارت صحیح قوانین و رشد نامتمرکز صنعت، باعث شده است که منابع آبی بویژه رودخانه ها، هر روز آلوده تر از گذشته گردند.
   
 
   

 

 
1- مقدمه

روانابهای سطحی و آبهای زیر زمینی به دلیل استفاده های گسترده انسانی و صنعتی از آنها، از اهمیت زیست محیطی بالایی برخوردارند. هر گونه آلودگی روانابهای سطحی در بالا دست، تأثیرات نامطلوب زیادی در پایین دست بر جا می گذارد، به گونه ای که کلیه مصرف کنندگان اعم از انسان، حیوانات و صنایع، در معرض خطر زیست محیطی قرار می گیرند.
همچنین تأمین آب سالم و بهداشتی و حفاظت منابع از آلودگی، یکی از دغدغه های کنونی دولت و مراکز تصمیم گیری است. لذا لزوم جلوگیری از تخریب منابع آبی و روانابهای سطحی، با شناسایی، اندازه گیری آلاینده ها و وضع و اجرای قوانین بیش از پیش اهمیت پیدا می کند [2].
در این راستا و جهت نیل به این مهم، پروژه اندازه گیری فلزات سنگین سرب، روی و کادمیوم در رودخانه های حساس كشور، بررسی مقدار آلاینده موجود در رودخانه ها و شناسایی منابع ورود آنها امری مهم وحیاتی محسوب می شود.


2-تعاریف
در جدول تناوبی به آن تعداد ازعناصر که وزن اتمی با لائی داشته و در درجه حرارت اتاق خاصیت فلزی دارند فلز سنگین اطلاق می شود.از آنجائی که تعاریف مختلفی برای این عناصر شده و در این طبقه عناصر مختلفی قرار داده شده اند باید تنها از اصطلاح فلزات و یا شبهه فلزات استفاده نمود.بر اساس این تعارف فلزات مس تا بیسموت در جدول تناوبی که دانستیته بیشتر از 4 دارند به عنوان فلزات سنگین تعریف شده اند.
در جدول تناوبی به فلزات گروه 3 تا 16 در تناوب 4 و 4 به بعد فلزات سنگین می گویند.
بسیاری از این عناصر نه تنها برای حیات بیولوژیکی ضروری نیستند بلکه بسیار هم خاصیت سمی دارند. ارگانیسمهای زنده به مقادیر بسیار کمی از فلزات سنگین برای ادامه رشد و بقاء نیار دارند که به اصطلاح به آنها Trace Elements می گویند مثل آهن ، کبالات ، مس ، منیزیم ، مولیبدن ، وانادیم ، استرنیم و روی و اگر ازآن حداقل مورد نیاز و ضروری افزایش یابند باعث اخلال در رشد می گردند. سایر فلزات سنگین مانند جیوه ، سرب و کادمیم عناصر حیاتی نبوده و اثرات سود مندی بر حیات ارگانیسمهای زنده ندارند به طوریکه تجمع آنها در بدن موجودات زنده به خصوص پستانداران باعث بیماریهای خطرناکی می گردد.مسیرهای ورود به بدن پستانداران به طور معمول از طریق هوای آلوده که در مناطق صنعتی پس از بارندگی وارد خاک و آب زیرزمینی می شوند و همچنین از طریق دریاها و اقیانوسها می باشد.
در مسمومیتهای ناشی از مصارف داروئی فلزات سنگین شامل آهن ، منیزیم ، آلومینیوم یا برلیوم می باشند. در مبحث حفاظت محیط زیست ، بهداشت و سلامت انسانها فلزاتی مانند سرب، جیوه، مس، كادمیوم ، نیكل،کروم و.. جزء گروه فلزات سنگین بوده که این عناصر و بسیاری از ترکیبات آنها به لحاظ اثرات سوء و زیانبارشان بر سلامت انسان و محیط زیست از سموم پرخطر پیرامون ما محسوب می گردند. این سموم در هوای تنفسی، آب آشامیدنی، مصالح ساختمانی، لوازم آشپزخانه و حتی البسه موجود می باشند. یکی از اساس ترین مسئله در ارتباط با فلزات سنگین عدم متابولیزه شدن آنها در بدن می باشد. در واقع فلزات سنگین پس از ورود به بدن دیگر از بدن دفع نشده بلکه در بافتهائی مثل چربی، عضلات، استخوانها و مفاصل رسوب کرده و انباشته می گردندکه همین امر موجب بروز بیماریها و عوارض متعددی در بدن می شود. فلزات سنگین همچنین جایگزین دیگر املاح و مواد معدنی مورد نیاز در بدن می گردند. مثلاً در صورت كمبود روی در مواد غذایی كادمیوم جایگزین آن می گردد. به طور کلی اختلالات عصبی (پاركینسون، آلزایمر، افسردگی، اسكیزوفرنی) - انواع سرطان ها - فقر مواد مغذی - بر هم خوردن تعادل هورمونها - چاقی - سقط جنین - اختلالات تنفسی و قلبی، عروقی - آسیب به كبد، كلیه ها و مغز - آلرژی و آسم - احتلالات غدد درونریز-عفونتهای ویروسی مزمن - كاهش آستانه تحمل بدن - اختلال در عملكرد آنزیمها - تغییر در سوخت و ساز - ناباروری - كم خونی - خستگی - تهوع و استفراغ - سردرد و سرگیجه - تحریك پذیری - تضعیف سیستم ایمنی بدن - تخریب ژنها - پیری زودرس-اختلالات پوستی - كاهش حافظه - بی اشتهایی - التهاب مفاصل - ریزش مو - پوكی استخوان و در موارد حاد مرگ از نتایج اثرات ورود فلزات سنگین به بدن انسان می باشد. از طرفی خاصیت تجمع پذیری فلزات سنگین در گیاهان و ورود آنها به زنجیره غذائی خطرات ناشی از آنها را دو چندان می کند.با رشد صنعت و افزایش مصرف مواد شیمیائی ورود آنها در آب ، خاک و هوا و آلوده شدن محیط احتمال رویاروئی انسان با خطرات ناشی از آنها بیشتر شده است.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

باران اسیدی ره آورد كم توجهی به آلاینده ها

 

رشد صنعتی استان و احتمال بروز یك پدیده زیست محیطی نگران كننده
«باران اسیدی» ره آورد كم توجهی به آلاینده ها

شیری همه روزه حجم انبوهی از سوخت های فسیلی از قبیل بنزین و گازوئیل توسط خودروها و صنایع مختلف مصرف می شود كه علاوه بر آسیب های زیست محیطی عاملی برای ایجاد و بارش باران های اسیدی است.

واژه باران اسیدی در سال 1873 برای اولین بار مطرح شد و در همان سال نیز عوامل مؤثر در ایجاد این باران ها و خطرات ناشی از آن مورد بررسی قرار گرفت.

در حال حاضر اندیشمندان و دولتمردان جهان در پی یافتن راهكارهای نوین به منظور جلوگیری از بارش این باران ها هستند. در این میان به نظر می رسد اگرچه كارشناسان عنوان می كنند بارش باران اسیدی در خراسان شمالی وجود ندارد اما با صنعتی شدن استان و افزایش صنایع، امكان ایجاد این باران ها افزایش یافته است.

یك كارشناس محیط زیست در این خصوص می گوید: سالانه 75 تا 100 میلیون تن از سولفورها، سوختن زغال سنگ، فرآورده های نفتی و فرآورده های صنعتی، احتراق سوخت های آلی و تولید 20 میلیون تن نیتروژن موجب آلودگی هوا می شود.

«زارع» بارش های جوی در شهرها را به دلیل دودهای شیمیایی و تمركز مواد آلاینده، اسیدی می داند و می افزاید: وجود مه دود در قسمت های آلوده شده، میزان رطوبت اسیدی هوا را افزایش می دهد و در صورت ورود به دستگاه تنفسی مشكلات جدی را برای انسان ایجاد می كند.

وی افزودن آهك به دریاچه ها، رودها، جویبارها و ممانعت از تولید عوامل آلوده ساز در محیط را 2 راه حل برای خنثی كردن باران های اسیدی ذكر می كند و اظهار می دارد: باران هنگامی اسیدی است كه میزان PH آب آن كمتر از 6/5 باشد كه این مقدار PH بیان گر تعادل شیمیایی به وجود آمده میان دی اكسید كربن و حالت محلول آن (بی كربنات) در آب خالص است.

وی بر این باور است: باران اسیدی دارای نتایج زیان بار اكولوژیكی است و وجود اسید در هوا نیز روی سلامتی انسان اثر مستقیم دارد.

وی اضافه می كند: آب باران هیچ گاه كاملا خالص نبوده و با پیشرفت صنعت بر ناخالصی های آن افزوده شده است.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

ایرانیان همیشه با دیده احترام به آب نگریسته اند.هنوز هم هر جا كه «آبادان»است و«بیابان»،در پیوند است با آب و آب مایه زندگی.«آب»همراه سه عنصر «آتش»و«باد»و«خاك»نزد ایرانیان از تقدس ویژه ای برخورداراست.تقریبا در همه نوشته های پیش از اسلام ، جایگاه آب در مجموعه آفرینش بسیار حساس است.هرودوت می نویسد ،ایرانیان در هیچ رودخانه ای حتی دست هایشان را نمی شویند و دست شستن دیگران را هم در آب نمی پذیرندو به رودخانه احترام می گذارند.استرابون نیز لابد با تكیه بر نوشته هرودوت به همین موضوع اشاره می كند.او مینویسد كه ایرانیان در آب روان شستشو نمی كنند و در آب روان لاشه و مردار وروی هم رفته چیزهای ناپاك نمی اندازند.البته از گزارشی درباره هخامنشیان داریم،می دانیم كه داریوش برای رساندن تیرك های سدر،از لبنان به شوش ،از آب روان استفاده كرده است.روشن نیست در این رویدادها،برای جلوگیری از دژرفتاری به آب چه اندیشه ای گمارده شده است.

  نویسندگان پس از اسلام نیز جا به جا از آب به نام یك پدیده گرانفدر یاد كرده اند .نظامی می گوید:

      چنین گفت بر من به دانش درست      كه جز آب جور نبود از نخست

       ز باران او گشت پیدا سپهر                پدیدار آمد از برق او ماه و مهر

       ز ماهیتی كز بخاز اوفتاد                    زمین گشت و بر جای خویش ایستاد

  از تقدس آب نزد ایرانیان همین بس كه «میهن»و«زادگاه»را «آب و خاك»می نامند.

 

تیرگان ورمز اسطوره آبریزان یا آب پاشان

 

مرجع تخصصی آب و فاضلاب