منابع و خصوصیات آب و آلودگی آن ها

درحال مشاهده: منابع و خصوصیات آب و آلودگی آن ها

ادعونی اهدای خون

منابع و خصوصیات آب و آلودگی آن ها

۱۳۹۰/۰۲/۰۸

18:24

امیرحسین ستوده بیدختی

مقدمه:

از دهه 1970 توجه اکثر محققین و مجامع علمی محیط زیست اثرات ظاهری الودگی اب،هوا و خاک معطوف بود برای مثال از دریاچی اری در ایالت میشیگان به عنوان یک دریاچه ی مرده نام برده می شد ویا رود خانه ی سویا هوگا به وسیله ی مواد نفتی به قدری الوده شد که اتش گرفت.

علاوه بر ان فاضلاب 50 میلیون نفرسراسر امریکا بدون عملیات تصفیه وارد رودخانه ها وسایر ابهای سطحی می شد.

این روند تا سال 1970 به طور گسترده ادامه داشت تا این که قوانین پاک سازی ابها،بسیاری از ناهنجاری های زیست محیطی را عوض کرد.

با صرف 50 میلیارد دلار ارزش تصفیه فاضلاب شناخته شد و تصفیه فاضلاب یکی از ملزومات زندگی شهری و مراکز صنعتی گردید.

اگر چه هزاره ی دوم میلادی به پایان رسیده است ولی بهبود کمیت و کیفیت اب پس گردی فاحش داشته است.

با ان که انسان در هدف خود در پاک سازی دریاچه ها و رودخانه ها نزدیک شده لیکن الودگی سواحل دریاچه ها ورودخانه به مواد دارویی،نفتی و پسمانده های لجن تصفیه خانه های فاظلاب را در پیش رو دارد.

افزایش اگاهی ما در مورد تغیر اب هوای جهانی وخشکسالی های ده های 80و90 باعث شده که کیفیت اب در مقایسه با کمیت ان در اینده نگران کننده تر به نظر برسد.

منابع آب

حدود %70 سطح کره ی زمین را اب فرا گرفته است اب لازمه ی حیاط تمامی موجودات زنده زمین می باشد لذا لازم است برخی ویژگی های اصلی اب مورد بررسی قرار گیرد

خواص غیر معمول آب:

1 - جرم حجمی:

اب تنها مایعی است که هنگام یخ زدن حجمش افزایش میابد اب در دمای 4 درجه دارای بیشترین حجمی است که در درجه حرارت های کمتر یا بیشتر از 4 درجه اب دارای جرم حجمی کمتر و در نتیجه سبکتر است

1-(این ویژگی باعث شناور شدن یخ بر روی اب می شود که اگر غیر از ان بود یخ داخل اب فرو می رفت).

2-ویژگی دیگر ان باعث ایجد جریانهای دریایی ولایه بندی حرارتی دریاچه ها می گردد،که موجودات زنده در داخل اب را تحت تاثیر قرار می داد

3- افزایش حجم اب در هنگام یخ زدن سهم بسزایی در هوا زدگی و خرد شدن سنگها و تولید خاک دارد.

2 - نقطه ذوب و جوش:

Melting and boiling point

اختلاف زیاد بین نقطه ذوب و جوش اب بیشتر به صورت مایع در سطه کره زمین یافت شود.با اندکی تغییر در ای ویژگی اب امکان وجود حیاط غیر ممکن بود.

3 - گرمای ویژه ی:

Specific heat

گرمای ویژه اب بسیار زیاد تر از گرمای ویژه ی سایر مایعات غیرازامونیاک می باشد وگرمای ویژه ی اب 5 برابربیشتراز گرمای ویژه ی اغلب جامدات معمول مانند سنگها وسیمانها است،ای به این معنی است که اب کند تر از سایر مایعا گرم و سرد می شود.این خصوصیت در تعدیل اب و هوای مناطق مجاور دریاها و اقیانوس ها دارد .

4 - گرمای نهان تبخیر:

Heat of vaporization

گرمای لازم برای تبخیراب در مقایسه با سایر مایعات بسیار زیادت است که باعث ذخیره ی مقادیربسیار زیاد اب می شود این انرژی در هنگام سرد شدن ازاد می شود .گرمای نهان تبخیر در انتقال حرارت از نقطه ای به نقطه دیگردر سطح جهان نقش اساسی دارد، که از عوامل اصلی موثر بر اب و هوا می باشد.

5 - اب به عنوان یک حلال

طبقه بندی آلاینده ها:

آلوده کننده های اب را می توان به چند گروه تقسیم بندی کرد:

1- عناصر ناچیزموجود در اب:

به ان دسته از عناصر که به مقدار بسیار اندک در یک سیستم معین وجود داشته باشند که عناصر ناچیز گویند، که به مقدار چند قسمت در میلیون یا کمتر در نمونه وجود دارند.

- مهمترین عناصر ناچیز: نوتریات های ضروری

فایده	منبع	مواد ناچیز
	ماکرونوتریاتها
سازنده ی زستجرم	اب	هیدروژن
سازنده ی زستجرم	اب	اکسیژن
سازنده ی زستجرم	آتمسفر-تجزیه-الاینده ها	نیتروژن
سازنده ی DNAوRNA	تجزیه-الاینده ها-کانی ها	فسفر
عملکرد متابولیکی	کانی ها و الاینده ها	پتاسیم
پروتئین ها و انزیم ها	کانی ها	گوگرد
عملکرد متابولیکی	کانی ها	منیزیم
عملکرد متابولیکی	کانی ها	کلسیم
سازنده ی زیستجرم	آتمسفر- تجزیه	کربن
	میکرونوتریاته	ا
عملکرد متابولیکی و سازنده ی انزیم ها	کانی ها و الاینده ها	Cu,Cl,B,Fe,Zn, V,Si,Mo.Co, Na,Zn,Mn

بعضی از فلزات در ردیف زیان اورترین عناصر قرار دارند شامل عناصر سرب،کادمیوم،جیوه، و عناصر گوشه ی راست وپایین جدول تناوبی می باشد.

بسیاری از این عناصر تمایل شدیدی به ترکیب با گوگرد را دارند به پیوندهای گوگردی مولکولهای انزیم حمله ور می شوند و انزیم را غیر فعال می کنند.

یون های کادمیوم و جیوه،مس و سرب به غشای سلول ها اتصال می شوند و روند انتقال مواد از راه دیواره سلول را مختل می کنند.

فلزات سنگین ممکن است سبب ترکیب مواد زیستی شوند یا به عنوان مواد کاتالیزور تجزیه این مواد را ممکن کنند.

بعضی از شبه فلزات یعنی عناصری که در حد فاصله فلزها و غیر فلزها قرار دارند،الاینده های مهمی برای اب به حساب می ایند، ارسنیک،سلنیم وانتیموان در این زمینه حائز اهمیت هستند.

2- آرسنیک:

قتل های بسیاری با استفاده از ارسنیک انجام شده است جذب حدود 100میلی گرم باعث مرگ یا مسمومیت شدید در انسان می شود که بسیار سرطان زا است، مقدار ان در پوسته ی زمین 2-5 پیپی ام است.

احتراق مواد فسیلی و زغال سنگ سبب ورود ارسنیک به محیط می شود.

ارسنیک همراه کانی های فسفاته وجود دارد و به با ترکیبات فسفر از جمله پاک کننده های فسفاته به محیط وارد می شود افتکشها دارای ترکیبات بسیار سمی ارسنیک دار هستند.

رایج ترین این مواد عبارت اند از: ارسنات سرب،ارسنیت سدیم،سبز پاریس، که یکی از بزرگترین منابع ارسنیک ،زوائد باقی مانده معادن می باشد.

ارسنیک در فرایند های تصفیه ی سرب،طلا،و مس تولید می شود

یا ارسنیک می تواند توسط باکتری ها به مشتقات متیل دار بسیار سمی تبدیل شود .

3- کادمیوم:

کادمیوم الوده کننده ای است که نفوذ ان در اب می تواند ناشی از زائدات صنعتی یا فظولات معادن باشد. کادمیوم به مقدار بسیار زیادی در ابکاری فلزات به مصرف می رسد.این عنصر از لحاظ شیمیایی شباهت زیادی با روی دارد و این دو فلزدر پدیده های ژئوشیمیایی با هم شرکت میکنند.

عوارض ناشی از مسمومیت حاد ابا کادمیوم بسیار نامطلوب است فشار خون بالا ،تخریب کلیه ،تخریب بافت های بیضه و گلبول های قرمز از جمله این عوارض است.

مسمومیت کادمیوم بیماری در ژاپن به وجود اورده که به ان(تای تای) یا (اخ اخ ) می گویند که بی دلیل استخوان ها شکسته و درد های شدید به وجود می اورد که منشا ان مسمومیت اب رودخانه ی اطراف معادن بوده است ، یا می توان مسمومیت اب های شالی کاری شده،اب اشامیدن ذکر کرد.

کادمیوم همراه با عنصر مشابه خود یعنی روی، ر بندرهای صنعتی ،یک الاینده معمولی اب و ته نشست ها می باشد .

در هم اویختن اب خلیج و بندرگاه ها توسط بادهای نیرومند که در خلال فصل زمستان رخ می دهد سبب می شود تا اب هوازی خلیج ،کادمیوم را از ته نشست های بندر گاه ،مجددا جذب نماید.

این کادمیوم محلول به داخل خلیج حمل می شود و در انجا با مولد معلق جامد موجود در اب وارد واکنش می گردد وبه رسوبات خلیج ملحق می شود.

4- سرب :

وجود سرب از بعضی از منابع صنعتی و کانی سرچشمه می گیرد.سرب ناشی از سوزاندن بنزین های سرب دار یکی از سرچشمه های عمده ی ورود سرب به اتمسفر و خاک می باشد.

و سرانجام بخش قابل توجهی به نظام های ابی وارد می شود. سنگ اهک سربداروگالن می تواند منشا ورود سرب به اب های طبیعی باشند .

آزمایش ها نشان می دهد که سرب در بدن انسان کاهش یافته است مخصوصا رد موی سر،دلیل ان استفاده کردن مواد غذایی در ظروف مسی و سربی در قدیم بوده است ولی در حال حاضر کهش پیدا کرده است.

مسمومیت ناشی از سرب موجب اختلالاتی در اندام تناسلی ،کلیه ها ،جگر،مغز و سلسله اعصاب مرکزی و درنهایت موجب مرگ می شود.درکودکان مجب عقب ماندگی ذهنی می شود،مسمومیت خفیف در انسان ها باعث سردرد ،درد عضلات ،احساس خستگی عمومی و عصبانیت می شود .

ابی که مدتی طولانی در داخل لوله ها باقی بماند می تواند مقدار قابل توجهی سرب،روی،کادمیوم ومس را در خود ذخیره کند،پس بهتر است هنگام بازگشت از سفر و تعطیلات پیش از نوشیدن اب لوله کشی،مدتی شیر اب را باز گذاشت.

5- جیوه :

از الاینده های فلز سنگین ،بیشترین توجه معطوف به جیوه بوده است.

جیوه در کانی ها به مقدار بسیار کمی وجود دارد.در خشکی های کره ی زمین مقدار متوسط جیوه 80 قسمت درمیلیارد یا کمی کمتر است.

سینابر،سولفید قرمز جیوه،سنگ معدنتجارتی اصلی جیوه است.

معمولا سوخت های فسیلی زغال سنگ و لیگنیت دارای حدود 100 قسمت رد میلیون جیوه دارد .

جیوه فلزی در وسایل مانند دستگاه های ایجاد خلا ازمایشگاهی ، در تولید الکترود مربوط به دستگا های تولید الکترولیت گاز کلر وجود دارد.

ترکیبات جیوه در قلرچ کشها ، افت کشها وجود دارد.

ورود ان به محیط از طریق : دور ریختن وسایل شیمیایی مصرف شده در ازمایشگاه ها ، باتری ها ،دماسنج های شکسته رد ازمایشگاه ها،قارچ کشها و مواد الگام برای پر کردن داخل دندان و محصولات دارویی نام برد.

منبع ورود جیوه به اب دور ریختن پسمانده های صنایع شیمیایی به اب ها می باشد

6- ترکیبات فلز - ماده ی آلی دراب :

همکنش متقابل فلزات و مواد الی را در نظام های ابی می توان به دو نوع عمده تقسیم کرد:نوع اول عبارت اند از پدیده ی تولید کمپلکس به کمک مواد الی در سیستم های اب طبیعی ودر سیستم های فاظلاب

اینگونه تعریف می شود :یک سیستم که در ان ماده ای وجود دارد که به طور برگشت پذیرو به صورت تابعی از غلظت یون هیدروژن به یک یون فلزی ویک گونه کمپلکس کننده تفکیک می شود.

ترکیبات ارگانومتالیک ترکیباتی هستند که شامل اجزای الی و فلزی هستند و در pHهای پایین به طور برگشت ناپذیر تجزیه نمی شوند

ترکیبات ارگانومتالیک شامل متیل مرکوری و تعداد زیادی از افت کشها.

همکنش فلز و مواد الی ترکیباتی از هر دو نوع منشا یعنی الایندها مانند EDTE ومواد طبیعی مانند اسید فولیک را دربرگیرد.

7- سیانور و سایر مواد شیمیایی معدنی دراب:

سیانور که یک ماده ی سمی است در اب به صورت HCNوجود دارد یون سیانید وقتی در مجاورت اهن قرار گیرد یون فروسیانید را تشکیل می دهد که سمیت ان کمتر است.

HCN یون بسیار سمی است که در اتاق های محکومین اعدام استفاده میشده.

مصارف سیانور هم وجود دارد که شامل پاکسازی سطوح فلزی و ابکاری فلزات به کار می رود،در کوره های کک سازی و در استخراج کانی ها هم استفاده می شود مانند جدا کردن طلا از مواد ناخالص.

امونیاک کیفیت اب را بسیار زیاد پایین می اورد.

سولفید هیدروژن H2Sکه از تجزیه ناهوازی مواد الی گوگرد دار به دست می اید،سولفید هیدروژن به صورت یک الاینده ی گازی از چشمه های اب گرم به دست می اید،پسمانده های مواد غذایی،صنایع کاغذ خرد کنی،واسیاب های منسوجات و دباغی ها نیز ممکن است حاوی H2Sباشد.وجود H2Sبه راحتی از بوی گندیده ی تخم مرغ قابل تشخیص می باشد.

دی اکسید کربن معمولا در اب وجود داردکه ناشی از مواد الی می باشد. مقدار بیش از حد دی اکسید کربن خاصیت خورندگی اب را افزایش می دهد که برای ابزیان خطر ناک است.

8- آزبست در آب :

اگر ازبست استنشاق شود سمی می باشد،الیاف ازبست بافت های ریه را خراش می دهد و باعث سرطان می شود

9- عناصر رادیواکتیو در محیط زیست ابی:

تولید رادیواکتیو(ایزوتوپهای رادیواکتیو) در جنگ جهانی دوم در مقیاس وسیع توسط تسلیحات و راکتور های هسته ای صورت گرفته است.رادیونوکلوییدها درجریان انجام پدیده ی شکافت در هسته های

سنگین مانند اورانیوم و پلوتونیم و نیز در نتیجه ی انجام واکنش نوترون ها با هسته های پایدار حاصل می شوند.

10-اسیدیته،قلیاییت،شوری:

جانداران ابی نسبت به تغییرات ابی بسیار حساس هستند که به دلیل اثرات اسمتیک است.ماهی های اب شیرین در محیط اقیانوس زود میمیرند و معمولا ماهی های اب دریا نمی توانند دراب شیرین زندگی کنند.

معمولی ترین ماده ی اسیدی الاینده اب ،کان اسیدی است .

ورود این الاینده ها به اب باعث کاهش PH به کمتراز3 می شود

که برای ابزیان به جز باکتری ها مرگ اور است،فاظلاب های صنعتی غالبا اسید قوی به اب وارد می کنند.

اسید سولفوریک حاصل از اکسیداسیون دی اکسیدگوگرد در هوا به شکل باران های اسیدی به اب های طبیعی وارد می شود و باعث کاهش چشمگیر PH شود.

وجود قلیاییت زیاد دراب ، ایجاد املاح سفید رنگ در حاشیه جریان اب و در ساحل رودخانه است.ابی که در جریان عبور از یک شهر عبور می کند بناچار نمک ان افزایش پیدا می کند.

در استخراج معادن ، مقادیر بسیار زیاد مواد قلیایی در معرض جریان های اب سطحی یا زیرزمینی قرار می گیرد و باعث افزایش قلیاییت اب می شود.

آبیاری و تولید روز افزون محصولات کشاورزی سبب پیدایش ((نمک خال)) در بعضی مناطق می شود این اکه در جاهایی ظاهر می شود که اب درون قسمت های گودافتاده ی که کاشته،کود دهی و ابیاری شده اند،جریان می یابد و با خود املاح گوناگون را مانند( سدیم ،منیزیم، کلسیم) به گودال های کم عمق می برد در روز های گرم خشک تابستان اب گودال ها تبخیر و انچه باقی می ماند قطعه زمینی است که از نمک انباشته شده و هیچ گیاهی در ان نمی روید ، با گذشت زمان این محدوده بزرگ تر شده و اراضی مرغوب کشاورزی را سترون می کند.

11- آفت کش ها:

معرفی DDT در خلال سال های جنگ دوم جهانی اغازگردوره ای از رشد بسیار سریع در مصرف افت کشها شد.

12- اثرعناصر کمیاب (عناصر ناچیز) بر اکوسیستم ابی:

بررسی اثرات کمیاب در اکوسیستم ابی به علت جابجایی اکثر گونه های ابزی و از طرف دیگررابطهی نزدیک بین رسوبات و ابهای الوده وعدم تمایز اثرات این دوبسیار مشکل است، فرسایش خاک مهم ترین فرایندی است که باعث الودگی اکوسیستم های ابی به وسیله ی عناصرکمیاب می گردد.

موجودات ابزی را می توان به گروه (فیتو پلانکتون ها و نی ها) بی مهرگان،ماهیان تقسیم کرد.

به دلیل حساسیت گونه های مذکور بر تفسیر شرایط زیستی ورود عناصر کمیاب(در غلظت های غیر معمول)عموما بل کاهش تنوع گونه ای، کاهش تولید مثل و کاهش جمعیت موجودات ابزی همراه است.

در صورتی که غلظت عناصر کمیاب در اب افزایس یابد اثرات نامطلوبی بر موجودات ابزی خواهد داشت.

اما از انجایی که احتمال تماس موجودات ابزی یا یک عنصر خاص،کم است و به عنوان یک مشکل جدی تلقی می شود.

سرب بیشتر بر اثر مسمومیت زایی در انسان موجودات ابزی حیوانات وپرندگان می باشد اما به ندرت باعث مسمومیت در گیاهان می شود، ولی در عوض بررفتاری عکس دارد.

گیاهان	پرندگان	ابزیان	پستانداران	انسان	عنصر
*	*	*	*	*	Cd
*					B
*			*		Mo ,F ,Co
*		*			C n ,Zn ,Ni
	*	*	*	*	Se ,Hg ,As ,P b ,Cr

13- طبقه بندی مواد الاینده وزمینه ی اثر انها :

زمینه اثر

هوا

سطحی

زیرزمینی

خاک

اب

مثال

ماده الاینده

نیتروژن و فسفر در کودهای شیمیایی،کودهای دامی،لجن،فاضلاب و زبالهای شهری

عناصرغذایی گیاه

حشره کشها،علفکشها،قارچکشها

افت کشها

مواد الی فرار،طلاها،انواع سوخت

مواد خطرناک

باران های اسیدی،زهابهای اسیدی معادن

اسیدی شدن

نمک پاشی،باده های ابیاری با اب شور

شور وسدیمی شدن

فلزات کاتیونی،اکسی انیونهاوفلزاتی که در غلظتهای کم در خاک و کیاه موجودند

عناصر کمیاب

هدر رفتن خاک از طریق فرسایش ابی

رسوبات

فرسایش بادی،خاکی،غبارات اتشفشان

ذرات معلق

دی اکسید کربن،متان،اکسیدهای نیتروژن،

گازهای گلخانه ای

ازن وترکیبات تولیدات ثانویه از احتراق سوخت

ترکیبات مه ساز

آلودگی نفتی در آبهای خلیج فارس:

جزیره ی خارک الوده ترین منطقه نسبت به سایر مناطق چهارده گانه بوده و بعد از ان جزایر سیری,هرمز ولاوان در درجات بعدی می باشند.

حمل نقل مواد شیمیایی خطر ناک و اثرات ان در محیط :

افزایش حمل نقل مواد شیمیایی توسط کشتی های باری باعث حوادث ناگهانی و منجرب به نشست وریخت پاش مقادیر زیادی مواد شیمیایی ونفتی در دریا شده.

حمل به صورت فله یا توده های بزرگ از مواد نفتی و شیمیایی به ابهای ازاد در هنگام برخورد کشتیها بر اثر طوفانهای شدید و اتش سوزی ،انفجار و غیرو باعث تخلیه مقادیر فراوانی از مواد شیمیایی و نفتی به اب های ازاد شده که باعث خطرات وصدمات جبران ناپذیری به محیط زیست ابی ومنابع وابسته به دریا(صید ماهی ،میگو،کنسرو سا زی)شده است.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

موضوعات مرتبط: آب و آلودگی آب و آبیاری و منابع آب,حفاری

برچسب‌ها: تأمین منابع آب , منابع آب , آب , آلودگی

ادامه مطلب

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

درحال مشاهده: منابع و خصوصیات آب و آلودگی آن ها

منابع و خصوصیات آب و آلودگی آن ها

لیست مطالب

آرشیو موضوعی

برچسب ها

صفحات مهم

لینک دوستان

پیوندها

نویسندگان

آخرین مطالب

آرشیو