مرجع تخصصی آب و فاضلاب

مقدمه

آب از نخستین نیازهای زندکی است ، یکی از مفیدترین مواد طبيعت است که برای زندگی انسان و تمدن او حیاتی است . آب را حتی قدیمی ترین مذاهب ، منشاء و مبداء همه چیز می دانشتند و آن را محتم می شمردند. توسعه انسانی و رشد جمعیت باعث اعمال اثرات متفاومت و زیادی بر روی کیفیت و کمیت منابع آب و دسترسی به آنها می شود . اکنون این اثرات بصورت جدی در تقابل بین آب و سلامت انسان احساس می شود.

میكروارگانیسم های بیمار زا
بسیار از ارگانیسم های بیولوژی در آب موجودند که در ایجاد بیماری ها نقش اصلی را ایفا می نمایند . میکروارگانیسم های مزبور قادرند بیماری ها را به انسان منتقل نمایند و یا موجب ابتلای انسان به بیمای شوند . این ارگانیسم ها تنها در سیستم های آبی یافت نمی شوند و معمولا برای رشد و تولید مثل نیازمند یک جانور میزبان هستند . این میکروارگانیسم ها بهر حال می توانند توسط سیستم طبیعی آب منتقل شوند . بسیاری از گونه های بیماری زا قادرند در آب به حیات خود ادامه داده و برای مدت زمان قابل ملاحضه ای خواص بیماری زایی خود را حفظ نمایند.از شایعترین و گسترده ترین خطرات بهداشتی آبهای آشامیدنی ، انتقال بیماری های باکتریای ، ویروسی ، تک یاختهای و انگلی می باشد . به طوری که سالانه چندین میلیون کودک زیر 5 سال در اثر میکروبهای منتقله توسط آب جان خود را از دست می دهند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

حذف موجودهاي زنده در آب (گندزدايي) :
وقتي كه آب از مراحل مختلف تصفيه مي گذرد ، بسته به اينكه به چه مصرفي مي رسد بايد در حد مورد لزوم ضدعفوني گردد. براي مثال آب آشاميدني بعد از تصفيه و حذف مواد معلق و محلول در آن بايد از هر گونه آلودگي ميكروبي دور باشد و از نظر بهداشتي و سلامتي هيچگونه خطري براي مصرف كننده نداشته باشد. از بين بردن و يا غير فعال كردن موجودات زنده ذره بيني و ميكروارگانيزم هاي بيماري زا به عنوان ضد عفوني كردن آب شناخته مي شود. عمل ضدعفوني كردن با روش هاي زير قابل اجراست :
1) ضدعفوني با مواد شيمايي كه شامل افزودن كلر و تركيبات آن ، برم ، يد و ازن مي باشد.
2) ضدعفوني با عوامل فيزيكي از جمله گرما ، اشعه ماوراء بنفش و اشعه گاما.
كلر زني :
متداول ترين روش ضدعفوني آب ها ، كلرزني يا كلريناسيون مي باشد . تركيبات مختلفي از كلر وجود دارند كه هر كدام در شرايط مشخصي مي توانند براي ضدعفوني آب استفاده شوند. از جمله اين تركيبات مي توان به سديم هيپوكلريت ، كلسيم هيپوكلريت و دي اكسيد كلر اشاره كرد.
وقتي كلر به صورت گاز به آب تزريق مي شود هيدروليز شده و واكنش زير صورت مي گيرد :
هيپوكلريت اسيد حاصل از هيدروليز طبق واكنش زير يونيزه ميشود :
با توجه به شرايط آب از جمله PH و دما و ميزان يونيزاسيون متفاوت خواهد بود و چون خاصيت ميكروب كشي HOCL نسبت به ^-CL خيلي بيشتر است بنابراين مي توان با تنظيم شرايط درصد توزيع HOCL و ^-CHO را به طور مطلوب كنترل كرد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

اولين بار Semmelweis ارزش شستن دست ها با محلول هاي گندزدا را درپيشگيري و كاهش دادن مرگ هاي ناشي از عفونت هاي پس از زايمان نشـان داد.

سپس ليستر (Lister) نيز موفق شد با بكارگيـري  اسيدكربوليك شمار عفونت زخم ها را كاسته و از آنها پيشگيري نمايد.

اهميت استفاده از مـواد گندزدا حتـي در عصر طلايي آنتي بيوتيك ها نيزكاسته نشـده و در حـال حاضـر استفاده از روش هاي عفونت زدايي (گندزدايي وسترون سازي) از پايه هاي مهـم برنامه هاي موفق كنترل عفونت هاي بيمارستاني است.

براي عفونت زدايي هوا، آب، محيط فيزيكي، وسايـل و مـواد و محيط هاي بيولوژيك روش هاي گوناگون فيزيكي و شيميايي وجود دارد .
تعاريف و اصطلاحات عفونت زدايي
پاك كردن (Cleaning):  زدودن " ذبري ها" يا مواد قابل رويت با آب
سترون سازي : (Sterilization) يعني استفاده از روش هاي فيزيكي يا شيميايي به  منظور از بين بــردن وتخريب كليه اشكال ارگانيسمي از جمله اسپورها.
گندزدايي (Disinfection) يعني استفاه از روش هاي فيزيكي يا شيميايي به منظور  كم كردن بار ميكروبي .
آلودگي زدائي (  Disinfestation) يعني ازبين بردن انگل هاي خارجي كه ناقل  بيماريند مثل گال و شپش
Biodeterioration  يعني تخريب فعاليت هاي بيولوژيك
Decontamination يعني عفونت زدايي ابزار آلوده به طوري كه براي استفاده بي خطر و مناسب باشند
Fumigation  يعني استفـاده از دودها و بخارات مواد عفونت زدا .
Pasteurization يعني استفاده از حرارت 60 درجه سانتي گراد تا نيم ساعت.

كلريناسيون (Chlorination) و ازونيزاسيون  (Ozonization) يعني استفاده از كلر يـا ازون     براي سالم سازي ( گندزدايي) آب .
ماده گندزدا  (Disinfectant) ماده اي است كه براي كم كردن بار ميكروبي از روي سطوح بيجان و اجسام بكار برده مي شود.
آنتي سپتيك  (Antiseptic) ماده اي است كه بازدارنده فعاليت ارگانيسم ها از روي بافت هاي زنده     است.
آنتي بيوتيك (Antibiotic) ماده آلي شيميايي است كـه توسط ارگانيسم ها توليد مي شود و باعث بازدارندگـي يا كشتن ارگانيسم هاي ديگـر در انسان، حيوانات و گياهان مي شود.
دترجنت  (Detergent) ماده اي اسـت كـه با استفاده از كشش سطحي آلودگي را مي برد.
سني تايزر  (Sanitizer) ماده بهداشتي است كه بــا مواد ضدميكروبي همراه است.
مواد جرميسايد (Germicide) ، بايوسايد  (Biocide) باكتريسايد (Bactericide) ، ويريسايد (Viricide) ، فونژيسايد (Fungicide) ، اسپوريسايد (Sporicide) و اويسايد (Ovicide) نيز كشنده ارگانيسم، اعم از باكتري ها، ويروس ها، قارچ ها، اسپورها و تخم انگلي ها هستند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

مشکلات سيستم هاي خنک کننده

دو مشکل اصلي که ممکن است در سيستم هاي آب خنک کننده بروز کند عبارتند از:

1-رسوب گذاري

عمل رسوب گذاري با تشكيل پوسته اي از مواد كم محلول بر روي سطوح در تماس با آب آغاز مي شود. اين پديده باعث كاهش راندمان انتقال حرارت در سيستم، افت دبي و وقوع خوردگي مي شود. متداولترين رسوباتي كه در سيستمهاي خنك كننده تشكيل مي شوند، كربنات كلسيم، سولفات كلسيم، سيليكات كلسيم و سيليكات منيزيم مي باشد.

تشكيل رسوب با تزريق مواد پراكنده كننده و تنظيم پي اچ كنترل مي شود. خوردگي باعث کوتاه شدن عمر مفيد لوله و قطعات در تماس با آب خنک کننده مي شود به علاوه خوردگي ممکن است باعث رسوبگذاري و در نتيجه کاهش انتقال حرارت شود. عوامل موثر بر خوردگي آب، به دو دسته فيزيكي و شيميايي تقسيم مي شوند.

نمكهاي محلول، پي اچ، ميكروارگانيسم ها و گازهاي حل شده ( مانند دي اكسيد كربن، اكسيژن، آمونياك و سولفيد هيدروژن) در زمره عوامل شيميايي مي باشند. دما، سرعت جريان آب خنك كننده، ساختار تجهيزات، جنس تجهيزات، اندازه نسبي سطح فلزاتي كه به صورت گالوانيك به يكديگر متصل شده اند و جامد معلق مانند گل و لاي از جمله عوامل فيزيكي مي باشند. بهترين روش براي كنترل خوردگي در سيستم خنك كننده استفاده از مواد شيميايي بازدارنده خوردگي مي باشد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

استريليزاسيون       sterilization

عبارت است از بين بردن كليه اشكال حياتي ، ميكروارگانيسم ها شامل ويروسها ، قارچها، باكتريها و اسپورهاي آنها از يك شيء يا ماده مورد  استريل.

ضد عفوني كردن يا گندزدايي      Disinfection

عبارت است از بين بردن تمام ميكروارگانيسمهاي بيماريزا كه موجب توليد عفونت مي شوند. در ضدعفوني كردن، اسپور باكتريها از بين نمي روند .

دزانفكتان Disinfectant      

موادي هستند كه ميكروبهاي بيماريزا را از بين مي برند ، ولي به پوست و مخاط و بافتهاي زنده آسيب مي رسانند .

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

نقش ميكروارگانيسم ها در حذف آلودگي هاي نفتي

نويسنده: تلخيص و تنظيم: نازنين نورشاهي, دانشجوي ميكروبيولوژي

مبارزه با آلودگي هاي نفتي از زمان پيدايش اين ماده سياهرنگ اما گرانبها، بخشي از پژوهش هاي علمي را به خود اختصاص داده كه در گذشته به مراتب كمتر و امروزه به طور روز افزون، توجه متخصصان و كارشناسان را به خود جلب كرده است.
در ميان راهكارهاي ارايه شده با نتايج هر چه بهتر و سريعتر، استفاده از ميكروارگانيسم ها روشي است كه با عنوان پاكسازي زيستي يا تجزيه زيستي Bioremediation در اكثر كشورهاي پيشرفته مورد استفاده قرار مي گيرد.



نفت خام با بيش از340 فراورده يكي از اصلي ترين منابع انرژي و نيروي محركه اقتصادي جهاني است و ايران9 درصد از كل مخازن نفت جهان را در اختيار دارد. نفت خام، كمپلكس پيچيده اي از مخلوط صدها نوع تركيب مختلف شامل هيدروكربنها، نيتروژن، گوگرد و واناديوم است كه قسمت هيدروكربني شامل تركيبات آروماتيك، آليفاتيك و آسفالتن است. آلودگي هاي نفتي تقريباً يك پيامد اجتناب ناپذير از افزايش سريع جمعيت و مصرف انرژي است كه بر پايه تكنولوژي نفت قرار دارد. طي سالهاي گذشته تمام توجه کارشناسان به آلودگي هاي نفتي اقيانوس ها ناشي از تصادف نفت كش ها معطوف شده بود كه بزرگترين آن در سال1967 در آبهاي انگلستان رخ داد.
در سال1975 در كارولنياي جنوبي از يك مخزن نفت خام در حدود هزار گالن نفت به آب دريا نشت كرد. همچنين در سال1991 بيش از5 تن نفت خام در آبهاي خليج فارس ريخته شد كه سبب نابودي گياهان و اكوسيستم هاي ساحلي خليج فارس شد. خليج فارس به دليل تردد كشتي هاي نفت كش، حفر چاه هاي متعدد و استخراج نفت در آن، سالانه حدود160 هزار تن نفت و مواد نفتي را در خود جاي مي دهد و به عنوان يكي از آلوده ترين درياهاي جهان شناخته مي شود. به طور كلي وقايعي كه به برخي از آنها اشاره شد، سبب شد تا توجه بيشتري به ساخت و ابداع روشهاي مختلف معطوف شود تا بتوان با آلودگي هاي درياها و نواحي ساحلي مقابله كرد.
روشهاي متعددي براي حذف آلودگي هاي نفتي در محيط زيست ارايه شده كه مهمترين آنها عبارتند از:
1- جمع آوري دستي آلودگي هاي نفتي از سطح آب
2- محصور كردن آلودگي هاي نفتي به وسيله وسايل فيزيكي
3- استفاده از موادي مانند پر و كاه كه ذرات نفت را جذب مي كند
4- آتش زدن
5- استفاده از حلال هاي دو قطبي
6- پاكسازي زيستي يا تجزيه زيستي و يا Bioremediation

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

گاز كلر

      1.در مقادير زياد قابل تامين بوده و براي استخرهاي بزرگ راه حلي عملي ارائه ميدهد.

      2. تنظيم دوز صحيح كلر براي ضدعفوني موثر فقط با دستگاههاي اندازه گيري گرانقيمت ميسر است

      3.  كلر  PH آب را تغيير ميدهد. ضمنا تاثير ضد عفوني كنندگي كلر به ميزان pH آب بستگي دارد.كلر فقط در آب با pH 7 – 7.4 موثر است. براي تنظيم pH نياز به اسيد و ساير تثبيت  كننده ها ميباشد.

      4. تاثير ضدعفوني كلر نياز به 30 تا 45 دقيقه زمان دارد.

      5. كلر با غلظت بالاتر از حد مجاز ( mg/lit 0.2 براي استخرهاي سرپوشيده (سمي و خطرناك است.

      6. كلر ايجاد آلرژي ميكند.

      7.كلرعناصر مولد سرطان ايجاد مي كند. (هيدروكربور هاي كلر)

      8. كلر خورنده است و زنگ زدگي را تسريع مي كند.

      9. كلر محيط زيست را آلوده مي كند.

    10. كپسول كلر خطر انفجار و نشت داشته و نياز به فضاي مستقل دارد.

 

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

ميكروارگانيسم هاي بيماري زاي موجود در فاضلاب و خطرات بهداشتي آنها:

عوامل مهم بيماري زايي كه پتانسيل وجود آنها در فاضلاب وجود دارد به 3 گروه اصلي تقسيم مي شوند:

باكتري ها، پارازيت ها (پروتوزوئرها و انگل ها) و ويروسها. در جدول 1-4 فهرست كلي عوامل بيماري زاي موجود در فاضلاب خانگي همراه با عفونت هاي ناشي از آنها ارائه شده است.

باكتري ها:

از متداول ترين باكتري هاي موجود در فاضلاب شهري گونه سالمونلاها مي باشند. اين باكتري ها سبب ايجاد بيماري در انسان و حيوانات مي شود. بيماري هايي كه توسط اين باكتريها در انسان ايجاد مي شود شامل تب روده و عفونت خون و كاستروآنتريت حاد مي باشد. شديدترين فرم سالمونلوزيس،‌تب تيفوئيد است كه توسط سالمونلاتيفي ايجاد مي شود.

گونه ديگر باكتري ها كه احتمال وجود آنها در فاضلاب كمتر است ،شيگلاها هستند كه توليد بيماري روده اي معروف به اسهال ديسانتري يا شيگلوزيس مي نمايد. شيوع بيماري شيگلوزيس در بسياري از مناطق جهان در اثر آلودگي آب چاه ها به فاضلاب اتفاق افتاده است. شيگلاها علت اصلي بروز بيماري هاي منتقله از طريق آب در مراكز تفريحي همچون رودخانه ها و درياچه ها مي باشند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب