مرجع تخصصی آب و فاضلاب

در سال‌های اخیر خرید آب آشامیدنی در بطری گسترش یافته است. اینکه چرا آب آشامیدنی در بطری خریداری می‌شود، دلایل گوناگون دارد. از سویی خوب نبودن کیفیت آب لوله‌کشی در برخی از کشورها و مناطق دلیل این کار است و از سوی دیگر نا آگاهی در مورد آب و خواص آن در کنار رفع عطش و دلیل آخر سوء استفاده تولیدکنندگان آب در بطری از نا آگاهی عموم. به علاوه بعضی‌ها خواصی را برای آب آشامیدنی (معدنی) برمی‌شمارند که یا اساسا ناصحیح است و یا صحت علمی آنها هیچ‌گاه به اثبات نرسیده...
چنانچه در صورت فقدان مواد مضر در آب میزان مواد سالم معدنی موجود در آن را به‌عنوان معیار مفید بودنش در نظر بگیریم، به سهولت می‌توان بر اساس مقایسه میزان موادی که روی بطری‌ها نوشته شده با میزان املاح سالم در آب لوله‌کشی به این نتیجه رسید که میزان املاح در آب لوله‌کشی همان اندازه و یا در غالب موارد بیشتر است.
● تحمیل هزینه‌های بالا
آن‌چه مسلم است اینکه چنانچه بخواهیم نیاز املاح بدن خود را از طریق نوشیدن آب (معدنی) برطرف کنیم این روشی غیرممکن است زیرا که در این صورت انسان باید روزانه تا حدود ۲۰ لیترآب بنوشد، ضمن اینکه برخی از متخصصان امور تغذیه بر این باورند که چون املاح موجود در آب منشاء معدنی دارند، بیش از ۵ درصدشان جذب بدن نمی‌شوند. ضمنا بهای آب در بطری‌ها ۵۰ تا ۷۰ برابر آب تصفیه شده لوله‌کشی است. طبیعی‌ است که حداقل قشر ضعیف قادر به تامین چنین هزینه‌ای نبوده در حالی‌ که نوشیدن فراوان آب ضروری است. از آنجا که آب مهم‌ترین ماده غذایی است، توجه جدی به آن از طرف دولت امری است انکارناپذیر زیرا از یک سو بروز تنها یک اپیدمی هزینه گزافی برای دولت دربر دارد و از سوی دیگر سلامتی‌ آب هزینه‌های درمانی را کاهش می‌دهد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

«جنگ آب» واژه ای است كه در سال های اخیر كارشناسان مسائل بین الملل و استراتژیست ها آن را زیاد تكرار می كنند. نیازهای رو به رشد، محدودیت منابع، تبعات توسعه ناپایدار و دخالت های گاه و بیگاه انسان در چرخه آب همگی از جمله عواملی است كه موجبات بروز نگرانی و دغدغه خاطر مجامع بین المللی را در زمینه تأمین نیازهای آبی جامعه انسانی فراهم كرده است. بحث آب حتی به اجلاس مختلف سازمان ملل متحد نیز رسیده است و این بیانگر آن است كه بحران آب هر روز ابعاد تازه تر و گسترده تری به خود می گیرد. مطالعات فائو نشان می دهد ۹۳ كشور جهان امروز با بحران آب مواجه هستند، ضمن آن كه وضعیت ۱۰ كشور برای تأمین آب بحرانی است و در عین حال این كشورها بیش از نیمی از منابع آبی خود را به بخش كشاورزی اختصاص داده اند.
بخش كشاورزی نقشی بسیار حیاتی در تمام اقتصادها من جمله اقتصاد ملی ایران دارد به طوری كه بیش از ۲۷ درصد تولید ناخالص ملی، ۲۶ درصد اشتغال و تأمین بیش از ۸۵ درصد از نیاز غذایی كشور وابسته به بخش كشاورزی است.
شرایط خاص اقلیمی ایران كه خشكی و پراكنش نامناسب زمانی و مكانی بارندگی و تبخیر بالای آب واقعیت های گریزناپذیر آن است هرگونه تولید مواد غذایی و كشاورزی پایدار را منوط به استفاده صحیح و منطقی از منابع محدود آب كرده است. در واقع امروز آب و آبیاری مهمترین نهاده تولید محصولات كشاورزی و محدودكننده ترین عامل توسعه كشاورزی محسوب می شود، ضمن آن كه وجود فاضلاب ها، روان آب ها و زباله های شهری، سیلاب ها و فاضلاب های صنعتی بروز بحران آب را در سطح بین المللی، منطقه ای، ملی و محلی شدیدتر كرده است. در چنین شرایطی یك مدیریت مطلوب (به ویژه مدیریت اقتصادی و مالی) جهت مقابله با بحران، می تواند بسیار راهگشا باشد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

بهداشت آب

دكتر علي الماسي
مقدمه

بهداشت آب موضوعي بسيار مهم در بهداشت عمومي و مديريت سلامت مي‌باشد. قبل از پرداختن به راه كارهاي عملي استحصال، انتقال، بهسازي و توزيع آن لازم است اين عنصر حياتي موثر بر سلامت و مرتبط با توسعه پايدار، شناخته شود.

شناخت آب از نظر كيفيت و كميت و چگونگي حصول آن قدمي اساسي در جهت بهينه سازي مصرف آن مي‌باشد. اگر چه بيش از سه چهارم كره زمين را آب فرا گرفته است، سهم قليلي از آب‌هاي موجود، براي مصارف بهداشتي و كشاورزي، قابل استفاده است. زيرا حدود 3/97 درصد اقيانوس‌ها و 1/2 درصد يخ‌هاي قطبي و 6/0 درصد درياچه ها و رودخانه و آب‌هاي زيرزميني وجود دارد كه حدود 36/0 درصد كل منابع آب مي‌باشد. آب اقيانوس‌ها، درياها و اغلب درياچه ها و بسياري از منابع آب زيرزميني به علت شوري بيش از حد و داشتن املاح معدني براي مقاصد بهداشتي، كشاورزي و صنعتي، غيرقابل استفاده مي‌باشند.

آب ماده حياتي است كه بطور يكنواخت در سطح كره زمين موجود نمي‌باشد. در نتيجه بسياري از نقاط كره زمين با كمبود آب مواجه است. حركت مداوم بخار آب به هوا و برگشت آن به زمين را گردش آب در طبيعت مي‌نامند.
انرژي خورشيد باعث تبخير آب اقيانوس‌ها، رودخانه ها، درياچه ها و منابع آب سطحي مي‌گردد. بخار آب فشرده شده همراه توده هاي هوا باعث نگهداري آب در هوا شده و موجب تشكيل ابر باردار يا ذخيره كننده آب مي‌شود ريشه گياهان، آب و رطوبت موجود در خاك را گرفته و از طريق روزنه هاي تنفسي برگ‌ها به هوا فرستاده و به بخار تجمع يافته در هوا اضافه مي‌شود كه در شرايط مناسب به صورت نزولات جوي به زمين برمي‌گردد.

آب يك عنصر حياتي است با ويژگي‌هاي قابل توجه و كم نظير، يكي از مهم ترين عناصر شيميايي مي‌باشد كه قسمت اعظم موجودات زنده و محيط زيست راتشكيل مي‌دهد. اين ماده 70% گياهان را تشكيل مي‌دهد. آب فراوان‌ترين و بهترين حلال در طبيعت است. آب يك مايع زيست شناختي است كه واكنش‌هاي فيزيكوشيميايي سوخت و ساز در پيكره موجودات زنده را مقدور و تسهيل مي‌نمايد ومحيطي است براي نقل و انتقال مواد در بدن موجودات زنده كه علاوه بر نقش موثرآن در متابوليسم، دفع مواد زائد حاصل از فعاليت‌هاي زيست شناختي موجود زنده را موجب مي‌شود. آب ناشي از تعريق در گرما باعث خنك كردن بدن مي‌گردد. آب و انيدريد كربنيك توسط انرژي خورشيدي در پيكره گياهان سبز تبديل به كربوهيدرات يا انرژي شيميايي مي‌شود.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

نتايج تحقيق پژوهشگران كه با هدف پاكسازي آب‌هاي آلوده به نيترات انجام شد، نشان داد: نانوذرات آهن صفر ظرفيتي، توانايي بالايي براي احياي نيترات و حذف آن از منابع آبي دارند و استفاده از ذرات شن به عنوان حامل ذرات آهن موجب افزايش سطح تماس آن‌ها و در نتيجه افزايش كارايي آن‌ها در تصفيه آب مي‌شود.

به گزارش سرويس پژوهشي ايسنا، آبهاي سطحي و زيرزميني در بسياري از مناطق ايران و جهان آلوده به يون نيترات(^-NO₃) است. عامل اصلي ورود نيترات به منابع آب، فعاليتهاي كشاورزي، دامپروري و صنعتي است.

آزاده ميخك، كارشناس ارشد خاك‌شناسي دانشكده كشاورزي دانشگاه تربيت مدرس با بيان اين مقدمه به مضرات وجود نيترات در آب اشاره و اظهار كرد: غلظت بالاي يون نيترات در آب براي سلامتي انسان‌ها و حيوانات مضر است و موجب رشد زيان‌آور جلبك‌ها در آبهاي سطحي مي‌شود.

وي در ادامه با اشاره به روش‌هاي پاكسازي آب آلوده به نيترات به تشريح طرح پژوهشي خود پرداخت و افزود: كاهش شيميايي نيترات توسط نانوذرات آهن صفر ظرفيتي(Fe0)، روشي موثر براي پاكسازي آب‌هاي آلوده به نيترات است. در اين تحقيق، كارايي استفاده از اين ذرات ساخته شده با دو روش قوس الكتريكي و احياي شيميايي در حذف نيترات بررسي شد. همچنين اثر تثبيت نانوذرات آهن بر روي ذرات شن(كوارتز) در حذف نيترات ارزيابي شد. بدين منظور، احياي شيميايي نيترات در دامنه‌اي از غلظت اوليه نيترات (0 تا 35 ميلي گرم در ليتر) تابعي از pH اوليه محلول(2 تا 8)، غلظت نانوذرات آهن(0.6 تا 2.6 گرم در ليتر) و قدرت يوني (0.001 تا 0.1 مولار KCl) بررسي شد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

آبراهه‌هاى غيرفرسايشى
کانال‌هائى که بدنه آنها با بتن يا مواد سخت ديگر ساخته شده باشد به‌نام کانال‌هاى غيرفرسايشى ناميده مى‌شوند. ابعاد اين کانال‌ها بر اساس فرمول‌هاى جريان يکنواخت، و در نظر داشتن کارائى هيدروليکى به‌دست مى‌آيد.

حداقل سرعت مجاز
حداقل سرعت مجاز در کانال‌هاى غيرفرسايشى به ‌سرعتى گفته مى‌شود که مى‌بايست در کانال تأمين شود تا مواد معلقى که همراه آب وجود دارند در کانال ته‌نشين نشوند. همچنين اين سرعت اجازه ندهد جلبک‌ها و گياهان آبزى مشابه د کانال استقرار يافته و رشد نمايند. رسوب سيلت و مواد معلق در کانال و يا رشد جلبک‌ها باعث مى‌شود که کانال از نظرسطح مقطع تغيير شکل بدهد و جريان آب از حالت يکنواخت خارج شود. تجربه نشان داده است که حداقل سرعت در کانال‌هاى غيرفرسايشى حدود ۶/۰ تا ۹/۰ متر در ثانيه است.
معادله مانينگ که سرعت آب توسط آن محاسبه مى‌شود نشان مى‌دهد که سرعت تابعى از شيب کف کانال است و چون شيب کانال بسته به شيب زمينى است که کانال درآن ساخته مى‌شود بنابر اين مهندس طراح بايد کنترل کند که آيا شيب زمين مى‌تواند چنان سرعتى را در کانال ايجاد کند از حداقل سرعت مجاز کمتر نباشد يا خير؟
بهترين مقطع هيدروليکى
معادله‌هاى تجربى که در طراحى کانال‌ها استفاده مى‌شود- مانند معادله مانينگ - مى‌بايست در ارتباط با توازن بين نيروهاى ثقلى که آب را به جلو حرکت مى‌دهد، و نيروهاى مقاومت بدنه کانال، که باعث کندى حرکت آب مى‌شود، باشد. کاراترين کانال از نظر انتقال آب کانالى است که به ازاء سطح مقطع مشخص کوچک‌ترين محيط خيش شده را داشته باشد. در هر شکل هندسى کاراترين کانالى که بتواند مقدار بيشترى آب را از خود عبور دهد بهترين مقطع هيدروليکى گفته مى‌شود.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

تفاوت بين جريان آب در کانال‌هاى روباز و لوله‌هاى تحت فشار را مى‌توان با بررسى دقيق معادله برنولى مشخص کرد. معادله برنولى براى دو نقطه ۱ و۲ از مسير آب به‌شرح زير است:
(معادله ۱):     y₁ + Z₁ + (V₁²) / 2g = y₂ + Z₂ + (V₂²) / 2g + (h_f)1-2
در اين معادله:
y = عمق جريان نسبت به کف آبراهه (ديمانسيون، L)
Z = رقوم ارتفاعى کف آبراهه نسبت به سطح مقايسه (ديمانسيون، L)
V = سرعت جريان (L/T)
h_f = افت اصطکاک (L)
و انديس‌هاى ۱ و۲ نشان‌دهنده موقعيت نقاط ۱ و ۲ و علامت ۲-۱ نشان‌دهنده فاصله بين نقاط ۱ تا ۲ مى‌باشد. اين معادله مشابه معادله جريان در لوله‌هاى تحت فشار مى‌باشد. با اين تفاوت که در آن به‌جاى فشار (P/y) در مورد لوله‌ها، عمق آب نوشته شده است.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

انواع صافى‌ها

صافى‌ها به‌منظور جلوگيرى از ورود مواد ناخواسته به داخل سيستم آبيارى قطره‌اى به‌کار برده‌ مى‌شوند. صافى‌ها انواع و اقسام مختلف دارند اما در آبيارى قطره‌اى سه نوع آن بيشتر کاربرد دارد که عبارتند از صافى‌هاى صافى‌دار (Screen)، صافى‌هاى شنى و صافى‌هاى سانتريفوژى يا سيکلونى کهد در شکل (انواع مختلف صفا‌هاى توري، شنى و سانتريفوژي) نشان داده شده است.

صافى‌هاى تورى
صافى‌هاى تورى متداول‌ترين نوع فيلتر درآبيارى قطره‌اى است. غالباً در فرآيند تصفيه آب ابتدا يک صافى تورى قرار داده مى‌شود. همان‌طور که در شکل (انواع مختلف صافى‌هاى توري، شنى و سانتريفوژي) مشاهده مى‌گردد در صافى‌هاى تورى آب پس از آنکه وارد دستگاه صافى شد قبل از خروج از آن از يک صفحه سوراخ‌دار عبور مى‌کند. صافى‌ها از نظر قطر چشمه‌ها استاندارد و بر حسب عددى به نام شماره‌مش (mesh) مشخص مى‌گردند. در جدول (طبقه‌بندى صافى‌ها و اندازه ذرات) طبقه‌بندى صافى‌ها بر حسب شماره مش نوشته شده است. مثلاً درصافى‌هاى شماره ۴۰ قطر چشمه‌هاى صافى ۴۲۵ ميکرون است و اين صافى مى‌تواند مانع از عبور ذرات سيلت بشود. صافى‌هايى که در آبيارى قطره‌اى به‌کار برده مى‌شود غالباً از مش شماره ۱۰۰ يا ۲۰۰ درست شده‌اند که قادرند موادى را که قطر معادل آنها ۱۵۰ يا ۷۵ ميکرون باشد از آب جدا سازند.
صافى‌هاى شنى
صافى‌هاى شنى از محفظه‌اى که درآن گراول‌هاى ريز و شن ريخته شده است درست شده‌اند. اين صافى‌ها قادرند مقدار نسبتاً زيادى ذرات معلق را از آب جدا نمايند. توانايى آنها در خارج ساختن ذراتى که قطرشان بين ۱۰۰ تا ۲۵ ميکرون است بر اساس استاندارد ASAE در اين صافى‌ها دبى جريان به ازاء هر متر مربع سطح فيلتر نبايد از ۱۴ ليتر در ساعت تجاوز کند. ضخامت صافى‌هاى شنى مى‌بايست حداقل ۵۰ سانتى‌متر باشد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب