وضعیت آب های ایران با توجه به قرار گرفتن ایران در نواحی خشک و بیابان ، مقدار بارندگی و حجم آبهای ایران کافی نیست. و ریزش های جوی نیز بطور یکنواخت صورت نمی گیرد. میانگین بارندگی سالانه در جهان در حدود 800mm تبخیر واقعی و 900mm تبخیر بالقوه می شوند. کشور ایران با اینکه 1.1% از مساحت خشکی های جهان را داراست ، فقط 0.345% از آبهای موجود در خشکیهای جهان را در اختیار دارد. از سوی دیگر در اغلب مناطق ایران ، ریزشهای جوی بصورت محلی و فصلی است که نیاز چندانی به آب برای کشاورزی در پاییز و زمستان نیست ، همچنین بارندگی به طور یکنواخت در کشور توزیع نمی شود. محدودیت منابع آب و توزیع فصلی نامناسب بارندگی دال بر این است که بایستی منابع آبهای موجود سطحی و زیرزمینی را به خوبی شناسای و مطالعه کرده و با برنامه ریزی دقیق ، بهره برداری صحیح از آنها صورت گیرد. البته مردم ایران از اول با این مشکل مواجه بوده اند و با حفر قنات و کاریز ، بهره برداری از آبهای زیرزمینی را ابداع کرده اند. با احداث سد و بندهای متعددی نیز آبهای سطحی را مورد استفاده قرار می دهند.
آنچه باید بدانیم حجم آبهای شیرین قابل استفاده توسط انسان بسیار محدود است. میزان بارندگی سالانه ایران بسیار کمتر از میانگین بارندگی جهانی است. پراکندگی بارش در همه جای ایران یکسان نیست و بیشتر بارندگی در زمان نامناسب برای کشاورزی صورت می گیرد. برای بهره برداری صحیص از منابع آب بایستی ابتدا منابع را خوب شناخته و بر روی آنها برنامه ریزی دقیق انجام داد.
__________________
قلیائیت آب
ظرفیت کمی آب ، برای خنثی نمودن یک اسید قوی تا ph معینی را قلیائیت آب میگویند. قلیائیت آب به عنوان یکی از ویژگیهای عمومی آب در نظر گرفته میشود. قلیائیت آبهای سطحی معمولا تابعی از مقادیر هیدروکسید کربنات و بیکربنات موجود در آب میباشد. در تعیین قلیائیت معمولا حضور بوراتها ، فسفاتها و سیلیکاتها را باید در نظر گرفت. تعیین قلیائیت در تفسیر و کنترل فرآیندهای تصفیه آب و فاضلابها کاربرد فراوانی دارد.
چگونگی ایجاد قلیائیت در آب اسیدیته و قلیائیت آب ، هر دو به مقدار co2 محلول در آب بستگی دارند. Co2 در آب حل شده و اسید کربنیک تولید میکند. اسید حاصله در داخل آب ، یونیزه شده و پروتون و یون بیکربنات ایجاد میکند. پروتون با کربنات کلسیم ترکیب شده و با تولید بیکربنات باعث تبدیل کربناتها به بیکربنات میشود و در نتیجه حلالیت کربنات کلسیم در آب افزایش مییابد. شکلهای گوناگون co2 محلول در آب در ph های مختلف co2محلول در آب در ph کمتر از 4 به صورت اسید کربنیک میباشد. با افزایش ph ، اسید کربنیک به بیکربنات تجزیه میشود. در 6.3=ph مقدار اسید کربنیک و بیکربنات در آب با هم برابر میباشد. در 8.3 = ph ، فقط بیکربنات وجود دارد و با افزایش مجدد ph مقدار کربنات در محلول بیشتر میشود، بطوری که در 10.3= ph مقدار کربنات و بیکربنات باهم برابرند. در 11.3 ph بوده و t= m خواهد بود.
نکته مهم در محیط بازی که یونهای وجود دارند، بیکربناتها وجود ندارند و عموما به کربنات تبدیل شدهاند. از آن رو درصورت موجود بودن قلیائیت هیدروکسید ، مقدار قلیائیت بیکربنات عملا صفر خواهد بود. البته عکس این مطلب هم صادق است.
__________________
آب سنگین ونیم سنگین
آب سنگین آبی است که نسبت ایزوتوپ دوتریوم در آن از حد آب معمولی بیشتر است. در آب سنگین (با فرمول D۲O) بر خلاف آب معمولی (با فرمول H۲O) به جای هیدروژن ایزوتوپ هیدروژن دوتریم با اکسیژن ترکیب شده است.
تاریخچه هارولد یوری شیمیدان و از پیشتازان فعالیت روی ایزوتوپها که در سال 1934 جایزه نوبل در شیمی گرفت در سال 1931 ایزوتوپ هیدروژن سنگین را که بعد ها به منظور افزایش غلظت آب مورد استفاده قرار گرفت، کشف کرد.
همچنین در سال 1933، گیلبرت نیوتن لوئیس (Gilbert Newton Lewis شیمیدان و فیزیکدان مشهور آمریکایی) استاد هارولد یوری توانست برای اولین بار نمونه آب سنگین خالص را بوسیله عمل الکترولیز بوجود آورد.
اولین کاربرد علمی از آب سنگین در سال در سال 1934 توسط دو بیولوژیست بنامهای هوسی (Hevesy) و هافر(Hoffer) صورت گرفت. آنها از آب سنگین برای آزمایش ردیابی بیولوژیکی، به منظور تخمین میزان بازدهی آب در بدن انسان، استفاده قرار دادند
آب نیمه سنگین چنانچه در اکسید هیدروژن تنها یکی از اتمهای هیدروژن به ایزوتوپ دوتریوم تبدیل شود نتیجه حاصله (HDO) را آب نیمه سنگین می گویند. در مواردی که ترکیب مساوی از هیدروژن و دوتریوم در تشکیل مولکوهای آب حضور داشته باشند، آب نیمه سنگین تهیه می شود.
__________________
آب آشامیدنی
آب سالم: به آبي گفته ميشود كه صاف و زلال، بيرنگ پو بيبو و داراي شرايط زير باشد: الف: آلوده به عوامل بيماريزا و مزاحم نباشد ب) عاري از مواد مسموم كننده باشد. ج) مواد معدني و آلي آن براي مصرف كننده زيان آور نباشد. * آلودگيهاي آب با املاح و تركيبات مختلف: الف: اگر آب زردرنگ باشد، دليل بر وجود تركيبات گياهي و خاك رس است. ب: اگر آب قرمز رنگ باشد دليل بر وجود تركيبات آهن است. ج: اگر آب سبزرنگ باشد دليل بر وجود جلبكها و خزهها در آب ميباشد. د: اگر آب قهوهاي رنگ متمايل به سياه باشد، دليل بر وجود منگنز ميباشد. هـ : شوري آب نشانهي وجود نمك خوراكي و تلخي آن بواسطهي زياد بودن يون منيزيم است. * بعضي تركيبات معدني مهم و محصول موجود در آب آشاميدني: فلوئور: وجود اين ماده در آب لازم است مقدار آن 5/1 – 8/0 ميلي گرم در ليتر است وجود فلوئور در آب براي تقويت دندان و جلوگيري از پوسيدگي دندانها توصيه ميشود مصرف بيش از اندازه فلوئور باعث لكههاي قهوهاي رنگ روي دندانها ميشود كه به آن بيماري فلئوروزيس ميگويند به عقيده دانشمندان يون F جاي يون OH در تركيبات دندان را ميگيرد و از اين طريق باعث استحكام دندانها ميشود. * يد: به ميزان 5/1-1 ميليگرم در ليتر آب، از ابتلا به بيماري گواتر جلوگيري ميكند كمبود يد در بدن باعث ورم غده تيروئي ( غمباد يا گواتر) ميشود. يد در اكسيداسيون مستقيم درون سلول دخالت دارد. * آهن: مقدار مجاز آن 1/0 تا 3/0 ميليگرم در ليتر ميباشد، تركيبات آهن موجود در آب براي سلامتي مضر نيستند ولي از نظر شرب بهداشتي نيستند، تركيبات آهن در لولههاي آبرساني باعث ايجاد رسوب در جدار داخلي لولهها و در نتيجه باعث افت فشار ميشوند.
بعضي نكات مهم در تصفيه آب آشاميدني غلظت زياد كربن دي اكسيد باعث مشكلات زير ميشود: 1. باعث افزايش اسيديته آب و در نتيجه خاصيت خورندگي آب را افزايش ميدهد. 2. با آهك تركيب ميشود و هزينه سبك كردن آب را افزايش ميدهد. موادي كه روي طعم و مزه آب موثر هستند: 1. غلظت زياد متان در آب بوي سير به آب ميدهد كه در اين صورت بسيار آتشگير است. 2. غلظت زياد H2S در آب بوي تخم مرغ گنديده به آب ميدهد. همچنين مزه چاي – قهوه و ساير غذاها را تغيير ميدهد كه ناشي از ورود فاضلاب به آبهاي طبيعي است. 3. مزه شور آب ناشي از غلظت يون كلر است. 4. مزه گس در آب مربوط به آهن و آلومينيوم است. 5. داشتن مزه صابون ، نشانههاي PH بزرگتر از 9 است. 6. مزه آب به علت يونهاي مثبت (+) و منفي (-) در آب است، يونهاي +2 Ca و + 2 Fe، +2 Mg، +2Na و يونهاي –3 Hco و مزه آب را تغيير ميدهند. شايان ذكر است كه اوزون (3O) و اشعه اولتراويوله (UV) نيز در تصفيه آب استفاده ميكنند ولي قيمت و هزينههاي زياد و نياز به متخصص مانع استفاده همگاني از اين روشها شده است . مزاياي تصفيه آب با تركيبات كلر: 1- حذف مواد ريز و ذره بيني 2- كلرداركردن آمونياك و تركيبات آمونياكي 3- خنثي كردن مواد آلي ( تفاوت آبهاي زيرزميني و سطحي ) الف: 1- آبهاي زيرزميني: زلال هستند 2- مواد معلق در آنها بسيار كم است 3- حاوي تركيبات آهن و منگنز گاهي به صورت محلول هستند 4- شن دارند 5- مواد آلي آنها بسيار كم است 6- املاح آنها زياد است 7- عاري از ميكروب هستند 8- سختي موقت دارند 9- PH 9/6 تا 9/7 دارند. ب: آبهاي سطحي: 1- زلال نيستند 2- PH 7 تا 8 دارند 3- مواد آلي در آنها متفاوت است 4- آلوده به ميكروب هستند.
. __________________
آب و آلودگی های آن
آب Water
آب از فراوانترین ترکیبات زمین وضروری ترین عوامل فیزیولوژیکی موجودات زنده به حساب می آید فقدان آب سالم ودفع غیر بهداشتی فاضلاب علت اصلی 80درصد از بیماری ها در کشورهای در حال توسعه می باشد دسترسی به آب سالم از حقوق اولیه انسانها می باشد. آلودگی منابع آب (چشمه ها،رودخانه ها،آب های زیر زمین )تهدیدی جدی علیه سلامت انسانهاست. به ویژه هنگامی که منابع آلوده به عنوان منبع آب آشامیدنی ، برای شستن،آبیاری محصولات کشاورزی یا در تولید مواد غذایی مورد استفاده قرار میکیرد همچنین آلودگی رودخانه ها ،دریاها ، باعث ایجاد شرایط نامناسب برای محیط زیست موجودات زنده از قبیل ماهی ها ، کاهش کاربری این منابع طبیعی در زمینه های مختلف خواهد گردید. بنابراین رفاه وسلامت جامعه توسعه بهداشت وحفاظت از محیط زیست بدون تامین آب سالم میسر نمی شود.
تعریف آب سالم وبهداشتی: آبی است که در موقع مصرف خواص فیزیکی ،شیمایی ومیکروبی آن مطابق استاندارهای موجود بوده وعاری از هر گونه بوء وطعم وظاهر نامطبوع باشد.
اهداف تصفیه آب: - بهبود در قابلیت ظاهری آب - حذف یا غیر فعال نمودن میکرو ارگانیسم های پاتوژن - از بین بردن ترکیبات سمي ومضر - برای سلامتی انسان - مقرون به صرفه بودن قیمت آب تصفیه شده
استاندارد آب: حدود مجاز وتصویب شده پارامترهای فیزیکی، شیمیایی وبیولوژیکی برای مصرف آب باید رعایت شوند.
انواع استانداردهای آب: استاندارد اولیه : هدف حفظ جنبه های بهداشتی وسلامتی افراد می باشد. استاندارد ثانویه :علاوه بر استاندارد های اولیه ، بحث زیبا بودن آب وحفظ زندگی گیاهان وحیوانات نیز مطرح است.
آلودگی آب : عبارتند از تغییر خصوصیات فیزیکی ، شیمیایی وبیولوژیکی آب به صورتیکه آن را از نظر استاندارد کیفی برای یک مصرف خاص غیر قابل قبول کند.
انواع آلاینده هایی که از طریق فاضلاب می توانند وارد آب شوند : زایدات اکسیژن خواه ، عوامل بیماری زا ، ترکیبات آلی سینیک ، نوترینت های گیاهی ، مواد شیمیایی غیر آلی ومعدنی ، رسوبات ، مواد رادیو اکتیو ، آلودگی حرارتی ، نفت وروغن آلودگی می تواند نقطه ای ،پراکنده وزمینه باشد.
منابع آلودگی آب : منابع آلودگی آب ، منابع شهری وغیر صنعتی ، منابع کشاورزی ، منابع طبیعی ورواناب های سطحی
خواص آب: خواص فیزیکی : جامدات معلق ، كدورت ، رنگ ، طعم، بو ، درجه حرارت، Ec Electrical Conductivity... خواص شیمیایی و فیزیکوشیمیایی : اسیدیته ، قلیائیت ، سختی ، Dissolved Oxygen)Do) و ... خواص بیولوژیکی : عوامل ارگانیک در آب كه باكتريها و ويروس ها و...
در زير به چند پارامتر مهم اشاره مي گردد: رنگ: رنگ آب آشاميدني مي تواند منشاء طبيعي داشته باشد كه به علت وجود ماده آلي رنگ دار ( عمدتا اسيدهاي هيوميك،فولويك) مي باشد.وجود آهن و منگنز و ساير مواد فلزي به صورت ناخالصي هاي طبيعي يا به عنوان فرآورده هاي خوردگي بر روي رنگ آب تاثير مي گذارند رنگ آب همچنين مي تواند ناشي از ورود فاضلاب هاي صنعتي به آب باشد بيشتر مردم رنگ هاي بالاتر ازTCU 15 را در يك ليوان آب تشخيص مي دهند رنگ هاي زير15 TCU معمولا براي مصرف كنندگان قابل قبول مي باشد واحدهاي رنگ TCU كه واحد رنگ حقيقي مي باشد واحد رنگ براي صنايع ADMI استفاده مي گردد
طعم و بو: دو تا از ويژگي هاي آب است كه قابل جدا شدن از هم نيستند كه منشا بيولوژيكي ويا آلودگي هاي شيميايي به عنوان يك فرآورده فرعي تصفيه آب ناشي گردد مانند فرآيند كلرزني كنترل طعم و بو در سه مرحله مي تواند صورت گيرد: در منبع آب ، در تاسيسات تصفيه ، شبكه توزيع آب از جمله فاكتورهاي ايجاد كننده طعم و بو در آب جلبك ها هستند كه براي كنترل آنها از سولفات مس استفاده ميگردد.
درجه حرارت: عموما آب سرد مطبوع تر از آب گرم ميباشد درجه حرارت بالاي آب مي تواند باعث تسريع در رشد ميكروارگانيسم ها شده و امكان دارد طعم، بو،رنگ و مشكلات خوردگي را افزايش دهد.
نظرات شما عزیزان: