مرجع تخصصی آب و فاضلاب

۱۷ ژوئن، مصادف با ۲۷ خرداد، روز جهانی بیابان زایی نامیده شده و هر ساله برای بزرگداشت این روز در کشورهای مختلف مراسمی برپا می شود.

بیابان یک اکوسیستم طبیعی است که اگر توسط عوامل طبیعی ایجاد شده باشد، جای نگرانی وجود ندارد ولی واقعیت این است که به دلایل مختلفی از جمله بهره برداری نامناسب از زمین، فقر، جنگل زدایی و تخریب جنگل ها، چرای بیش از حد دام، روش های نامناسب آبیاری و ... مناطق و اکوسیستم های پرتولید از جمله جنگل ها و مراتع به سوی بیابانی شدن پیش می روند که این موضوع بیابان زایی نامیده می شود. تعریف دقیق آن را بخوانید؛«بیابان زایی به معنی تخریب سرزمین در مناطق خشک، نیمه خشک و نیمه مرطوب است که از عوامل مختلفی از جمله تغییرات آب و هوا و فعالیت های انسانی سرچشمه می گیرد.»

بدین ترتیب برای مقابله با بیابان زایی فعالیت هایی مورد نیاز است تا با هدف جلوگیری یا کاهش تخریب سرزمین، احیای زمین هایی که به طور جزئی تخریب یا بیابانی شده اند، اقدامات لازم شکل گیرد. در واقع اهمیت بیابان زایی و مقابله با این پدیده به قدری زیاد است که یک روز جهانی را به این موضوع اختصاص داده اند. اگر به مناسبت های ماه خرداد در تقویم نگاهی بیندازید می بینید که ۱۷ ژوئن، مصادف با ۲۷ خرداد، روز جهانی بیابان زایی نامیده شده و هر ساله برای بزرگداشت این روز در کشورهای مختلف مراسمی برپا می شود.

واژه «بیابان زدایی» لغتی است که آن را به مفهوم فعالیت هایی برای مقابله با بیابان زایی به کار می بریم، اما محمد درویش پژوهشگر و عضو هیات علمی موسسه تحقیقات جنگل ها و مراتع معتقد است که «بیابان زدایی» اصطلاحی است که به غلط رایج شده یا به عبارتی یک غلط مصطلح است.

او در این باره می گوید؛ «بیابان یک اکوسیستم طبیعی است. بنابراین از بین بردن بیابان ها تحت عنوان «بیابان زدایی» واژه غلطی به شمار می رود. این موضوع مثل این است که برای مقابله با تخریب جنگل از واژه «جنگل زدایی» استفاده کنیم. انگیسی ها برای آن واژه Combating desertification را به کار می برند که ترجمه آن مقابله با بیابان زایی است. بنابراین باید به جای «بیابان زدایی» کلمه «مقابله با بیابان زایی» را به کار ببریم.»

با توجه به اینکه کشور ما هم کشور خشکی است و مقدار بارندگی در آن کم است، توجه به پدیده بیابان زایی اهمیت بیشتری پیدا می کند. این را هم بدانید که شعار امسال روز جهانی مقابله با بیابان زایی این است؛ «بیابان زایی و تغییر اقلیم، یک چالش جهانی هستند.»

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

منابع آب و اهمیت تصفیه پسابها

آب مهم ترین ماده شیمیایی موجود در جهان می باشد. در مورد اهمیت آن می توان به این جمله بسنده کرد که خداوند در قران فرموده – از آب هر چیزی را زنده گردانیده ایم - امروزه بعلت رشد فزاینده جمعیت ، محدود بودن منابع آب تجدید شونده ، کاهش سطح آب سفره های زیرزمینی و پیشروی آبهای شور دریاها دراین سفره ها ، افزایش سرعت فرایند صنعتی شدن کشورها وتغییر شیمیایی پسابها بر اثر ورود مواد شیمیایی کارخانه ها به داخل آبهای سطحی ،گرم شدن کره زمین وخشکسالی ،نیازبه آب برای مصارف کشاورزی و  تولید انرژی وبسیاری از دلایل دیگر، بهینه سازی مصرف آب ، بازیافت وتصفیه پسابها و توسعه فرایندهای تصفیه فاضلاب اهمیت روز افزونی یافته است.

تمامی موجودات زنده به آب مناسب برای ادامه حیات نیاز دارند.با نگاهی به وضع موجود آب در دنیا وکاربردهای آن میتوان به اهمیت فرایند تصفیه واستفاده صحیح ازمنابع آب پی برد. منابع آب در روی کره زمین و پیرامون آن عبارتند از :

1.آبهای موجود در جو زمین ( رطوبت موجود در هوا - ابرها)

2.آبهای سطحی ( اقیانوسها - دریاها –  دریاچه ها – رودخانه ها و...)

3.آبهای زیرزمینی (سفره های زیر زمینی)

علیرغم پیشرفت فناوری طی سالهای اخیر در زمینه بهره برداری از منابع آبی دنیا در حال حاضر امکان استفاده از بسیاری ازاین منابع آبی وجود ندارد.

رطوبت موجود دراتمسرکره زمین که عامل اصلی بارشها و تامین آب مورد نیاز جوامع بشری است از تبخیر آبهای سطحی واقیانوسی ، عمل تعریق در گیاهان و...  تامین می شود . با توجه به توریع  نامناسب منابع آب بدلیل شرایط جغرافیایی کره زمین و گرم شدن این کره و برهم خوردن تعادل تبخیر سطحی اقیانوسی ،در حال حاضر بسیاری از کشورها با مساله کمبودآب مواجه هستند.   

استفاده بی رویه و دراز مدت ازسفره های آب زیرزمینی که در اثر فرایند نفوذ آب به داخل لایه های زمین در طول سالیان دراز شکل گرفته اند ، باعث  کاهش سطح آب این سفره ها،ریزش دیواره داخلی آنها براثراین کاهش، تخریب ساختار سفره ها،تغییرغلظت مواد حل شده داخل این آبها وغیر قابل استفاده شدن آنها می گردد.  

قابل دسترسی ترین وکم هزینه ترین منابع آب برای مصارف مختلف، آبهای سطحی وزیرزمینی می باشند . استفاده بیش ازحد ونامناسب ازآنها وآلوده کردنشان،خسارتهای جبران ناپذیری به محیط زیست وارد خواهد کرد.

ساخت و تجهیز تصفیه خانه های فاضلاب ، توسعه وبهبود روشهای به سازی کیفیت این آبها  بمنظور مصرف مجدد و بهره برداری صحیح از تصفیه خانه های فاضلاب علاوه بر این که مقدار زیادی از آن را به چرخه مصرف بازمی گرداند ، میتواند باعث جلوگیری ازآلوده شدن محیط زیست وحیات وحش باشد.

از آنجا که سلامت آب مصرفی با سلامت موجودات زنده رابطه مستقیم دارد باید کیفیت آب مصرفی در حد مطلوب باشد.برای این منظورباید همه دست به دست هم دهند تا بتوان از خطرات ناشی از آلودگی های منابع آب جلوگیری کرد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

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.

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

رسوب گذاري و خوردگي در ديگ هاي بخار
(Scaling and corrosion of boiler) :
آب هاي طبيعي در اثر تبخير ، رسوباتي را برجاي مي گذارند كه در ديگ هاي بخار موجب بروز مشكلات مي شوند . همچنين اينگونه آب ها مي توانند خوردگي سطوح ديگ هاي بخار را شامل شوند. اين مشكلات علاوه بر متوقف شدن سيستم و لزوم به تعويض قطعات موجب افزايش هزينه هاي گوناگون ميگردند. بطوريكه استفاده از آب نامناسب در ديگ هاي بخار مسائل زير را به وجود مي آورد.
1) تشكيل رسوب بر جداره ديگ بخار (Scaling)
2) خوردگي سطح ديگ بخار (Corrosion)
3) حمل قطرات مايع توسط بخار (Carry over)
4) كف كردن (Foaming)
5) غلغل كردن (Priming)
6) شكنندگي قليايي فلز ديگ بخار (Coustic embrittle ment)
عوامل زيادي از جمله : ساختمان ، فشار ديگ بخار ، مقدار توليد بخار و شيوه بهره برداري در ميزان ايجاد مشكلات سهم موثري دارند.
مكانيسم تشكيل رسوب :
در اثر وجود املاح محلول در آب سه حالت مختلف رسوب در ديگ بخار تشكيل مي گردد.
1) رسوبات نرم كه به جداره ها نمي چسبند.
2) رسوبات نيمه سخت كه به جداره ها مي چسبند ولي به آساني جدامي گردند.
3) رسوبات بسيار سخت كه چسبندگي زيادي دارند و به آساني از جداره جدا نمي گردند.
رسوبات نوع سوم در ديگ هاي بخار ايجاد مشكل مي كنند و بنابراين لازم است به شيوه اي تصفيه گردد كه بتواند آب مناسب جهت تغذيه آب ديگ بخار را فراهم كند و درون ديگ رسوب ايجاد نشود. ايجاد رسوب در ديگ بخار به دو دليل عمده زير مي باشد :
1) تغيير در كيفيت شيميايي آب به هنگام ورود در ديگ بخار : در اين فرايند بيكربنات كه داراي حلاليت زيادي است به كلسيم كربنات كه داراي حالاليت بسيار كمي است تبديل شده و رسوب مي كند.
2) كاهش حلاليت املاح موجود در آب به دليل افزايش دما : تغيير دما در مكان هاي مختلف يك سيستم موجب مي شود كه در اثر بالا بودن دما در مجاورت سطوح ديگ بخار املاح موجود به صورت فوق اشباع درآيند و كريستال هاي رسوب تشكيل شوند.
مشكلات حاصل از تشكيل رسوب در ديگ هاي بخار :
ايجاد رسوب در جداره ديگ هاي بخار دو اشكال عمده به وجود مي آورد كه عبارتند از :
1) رسوبات حاصل از املاح موجود در آب تغذيه ديگ هاي بخار مانند يك لايه عايق عمل مي كنند و انتقال حرارت را به مقدار قابل توجهي كاهش مي دهند.
2) رسوبات ديگ بخار موجب كاهش انتقال حرارت و افزايش بيش از حد دماي فلز مي گردد كه در نتيجه باعث تخريب ساختار فلز و در نهايت تركيدن آن مي شود و خلل و فرج موجود در رسوبات نيز ضريب انتقال حرارت را تغيير مي دهند اگر اين خلل و فرج توسط گاز پر شوند انتقال حرارت به مقدار قابل توجهي كاهش مي يابد.
عوامل موثر در رسوب گذاري :
1) PH : در رسوب گذاري كلسيم وكربنات ، منيزيم هيدروكسيد ، تركيبات آهن بسيار موثر است افزايش PH ميزان رسوب را زياد مي كند.
2) سرعت سيال : سرعت سيال اثر متفاوتي بر روي رسوب گذاري املاح دارد . افزايش سرعت مي تواند شدت تشكيل رسوب را كاهش دهد زيرا سرعت سيال بر لايه مرزي اطراف جداره ها تاثير دارد. بديهي است هركدام از پديده هاي انتقال حرارت ، انتقال جرم در رسوب گذاري و مقدا رآن موثر مي باشد.
3) گازهاي محلول در آب : افزايش دما موجب كاهش حلاليت گازهاي محلول در آب ، تشكيل و تركيدن حباب در سطح آب و موجب فوق اشباع شدن املاح در فصل مشترك آب و بخار مي شود.

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

امروزه دستيابي به منابع آب آشاميدني يكي از چالش‌هاي اساسي جهان است، بحران دستيابي به منابع آب منجر به اين شده است تا سازمان‌هاي بين‌المللي نيز دستيابي به آب سالم را به عنوان يكي از اهداف توسعه هزاره در نظر بگيرند تا جامعه جهاني براي آن برنامه‌ريزي كند.

بي‌شك در اين چرخه زيست محيطي كشور ايران به عنوان كشوري كه از ميانگين بارش بالايي نيز برخوردار نيست و در اقليم خشك و نيمه خشك قرار دارد با كمبود منابع آب به‌طور جدي روبه‌رو است و به اين ترتيب اگر براي سال‌هاي آتي برنامه‌ريزي مدوني صورت نگيرد فرصت‌هاي از دست رفته جبران‌پذير نخواهد بود.

مسوولان سازمان حفاظت محيط زيست اعلام كرده‌اند كه بررسي‌ها نشان مي‌دهد، 9 استان و34 شهر كشور با كمبود جدي منابع آب مواجه هستند اين در حالي است كه يك‌سوم منابع تجديدناپذير آب در كشور هدر مي‌رود و از آن استفاده بهينه‌اي نمي‌شود.لزوم استفاده بهينه از چرخه آب مديريت منابع آب و بازگرداني پساب‌ها به چرخه مصرف در بخش‌هاي مختلف برحسب ميزان آلايندگي پساب‌ها است كه هنوز شكل مدوني به خود نگرفته است، به اين ترتيب يك سوم منابع تجديدناپذير آب به صورت پساب و سرمايه‌اي جبران ناپذير از دست مي‌رود.

آمار‌هاي سازمان حفاظت محيط زيست نشان مي‌دهد كه كشور ما در اقليم خشك و نيمه خشك قرار گرفته و از نظر آب در مضيقه است. 280 ميليارد متر مكعب از اين آب به علت تبخير و تعريق از دست مي‌رود، 92 ميليارد متر مكعب به جريان‌هاي سطحي و حدود 38 ميليارد متر مكعب به تغذيه طبيعي آب‌هاي زيرزميني اختصاص دارد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب