_{تالیف: دکتر سلطانی نژاد}

"بنام خدا"

جلوگیری و کنترل آلودگی آبهای سیاره زمین / مدیریت پایدار منابع با ارزش تجدید پذیر:

 

 

جلوگیری و کنترل آلودگی آبهای سیاره زمین / مدیریت پایدار منابع با ارزش تجدید پذیر:

آب یک حلال بسیار عالی است.

بدین معنی که بسهولت مواد را در خود حل می کند.

انسانها، از گذشته های بسیار دور، مواد ضایعاتی خود را داخل آبهای طبیعی پرتاب میکرده اند. این موضوع به خاطر آنست که آب بلافاصله مواد ضایعاتی را رقیق کرده و آنها را در بدنه خود پراکنده می گرداند. این چنین فرآیندهای طبیعی، خالص سازی

(Natural processes of purification) آب نام دارد. تا زمانیکه جمعیت بشر به اندازه معمول و معقول و بدون افزایش غیر طبیعی در سیاره زمین زندگی کند، آب در دست رس بصورت نسبی از کارائی لازم برخوردار بوده و پاسخگوی غلبه بر الودگیهای وارده میباشد.

ولی زمانیکه جمعیت بیشتر از حد معمول رشد نماید و به سرعت دو یا سه برابر گردد، در چنین حالتی رهاسازی ضایعات در سیستمهای آبهای طبیعی، منجر به آلودگی آنها می گردد. انسان در حال حاضر بدلیل افزایش بیش از حد جمعیت و رهاسازی بی ملاحظه آلاینده ها در آبهای طبیعی، با بحران شدید آلودگی آبهای شور(اقیانوسها) و شیرین(دریاچه ها و غیره) روبرو است.

بدین ترتیب آبهای آلوده و غیر قابل استفاده(Polluted Waters) آبهائی هستند که برای اهداف در نظر گرفته، غیر قابل استفاده میباشند.

بعنوان مثال، اگر آبی برای آشامیدن، نامناسب باشد، ممکن است برای شنا کردن یا کشاورزی مناسب باشد، پس آلودگی آب در ارتباط با استفاده های مورد نظر از آن، قابل تعریف و تعیین است.

متاسفانه امروزه، آلاینده های وارده به سیستمهای آبهای سطحی، زیرزمینی، شور، شیرین بقدری سمی و خطرناک هستند که آب را برای هر گونه استفاده ای غیر ممکن می سازند.

این گونه آبهای آلوده، برای آشامیدن مضر، برای محصولات کشاورزی غیر قابل استفاده و برای استفاده های صنعتی بدلیل ایجاد خوردگی در ماشین آلات بسیار خطرناک خواهند بود.

آبهای ناخالص (Contaminated Water) آبهائی هستند که برای آشامیدن غیر قابل استفاده میباشند . این آبها، حاوی موجودات مرگ آور(میکروبها) و بیماری زا، فلزات سنگین و مواد زیاد فوق العاده سمی دیگری است که باعث ناخالص شدن آب و در نتیجه مرگ موجودات می گردند.

آبهای آشامیدنی (Potable Waters)، آبهائی هستند که کاملاً سالم بوده و آشامیدن آنها بلامانع است.ِDrinkable

پاک سازی و خالص شدن آب در طبیعت(Water Purification in Nature):

چرخه آب که عمدتاً توسط انرژی به حرکت در می آید، به طرق متعددی آب را خالص و عاری از هر گونه ناپاکی مینماید.

بارانها، نهرها، دریاچه ها و حتی آبهای زیرزمینی، نسبتاً از مواد محلول اضافی عاری بوده و معمولاً در حالت های طبیعی خود، قابل آشامیدن می باشند.

بدین ترتیب آب در طبیعت توسط فرآیندهای اساسی و بنیادی، خالص و پاک می گردد.

این فرآیندها عبارتند از:

1- فرآیندهای فیزیکی.

2- فرآیندهای شیمیائی.

الف -فرآیندهای فیزیکی: چهار فرآیند عمده فیزیکی در عملیات مربوط به پاک سازی آب شرکت دارند، این فرآیندها برای انجام کامل عملیات مربوط به خود عموماً از نیروی جاذبه (gravity) استفاده می کنند.

دراین مکانیزم ذرات ریز و درشت ناخالص، از آبها جدا شده و در بستر سیستمهای آبی ساکن می گردند.

بعنوان مثال:

فرآیند رقیق سازی(Dilution)، غلظت مواد آلاینده هنگامیکه در آب تخلیه می شوند، کاهش می یابد. و هر میزان سرعت حرکت آب بیشتر باشد، رقیق سازی موثرتر خواهد بود . لذا رودخانه های با سرعت حرکت بالا، پنج برابر بیشتر از رودخانه های با سرعت حرکت پائین آلاینده ها را از بین می برند.

فرآیند ته نشینی (Sedimentation)، در این روش، ذرات معلق با اندازه های متفاوت و سرعت مشخص در آب، ته نشین می شوند، معمولاً ذرات بزرگ با سرعت بالا وسریع آب زودتر ته نشین می گردند و ذرات ریز با سرعت کند آب تا فاصله های زیادی حرکت کرده و در نهایت پس از طی طریق طولانی ته نشین می شوند.

فرآیند فیلتراسیون (Filtration)، در این فرآیند آب از طریق ماسه و یا ذرات ریز ته نشین شده عبور داده شده و فیلتر می گردد، با این روش حتی ذرات بسیار ریز معلق از طریق مواد ته نشین شده بسیار ریز عبور کرده و فیلتر می شود و خالص سازی بدین صورت تحقق می یابد.

فرآیند هوا دهی (Aeration)، در این روش ناخالصی های آب بصورت گاز در اتمسفر انتشار می یابند. آب همانند سایر مایعات مواد بیشتری را در شکل و حالت های گازی دارد و هنگامیکه در معرض هوای بیشتری قرار گیرد، ناخالصی ها را در شکل گاز در اتمسفر منتشر میکند. رودخانه های کم عمق، گرم و سریع الحرکه قادرند، ناخالصی ها را در شکل گاز به فضا پرتاب کنند.

ب -فرآیند های شیمیائی خالص سازی آب:

آبهای طبیعی حاوی مواد معدنی زیاد و گازهائی هستند که قادرند بطرق بسیار پیچیده شیمیائی با هم واکنش کرده و عملیات مربوط به خنثی سازی را باعث گردند.

اغلب این واکنش ها زیست شیمیائی (biochemical)هستند و حاوی آنزیمها و مواد شیمیائی مختلف میباشند که توسط موجودات زنده ( عمدتاً میکروبها) تولید گشته اند.

برای تصفیه فاضلابهای انسانی، معمولاً از این نوع میکروبها استفاده می شود.

تعدادی واکنش شیمیائی غیر زیستی(non-biologic) نیز وجود دارد که در خالص سازی آب نقش اساسی دارند. عناصر زیادی همانند آهن، فسفر و غیره از این طریق با هم واکنش کرده و مولکولهای  غیر محلول در آب را ایجاد می کنند.

نهایتاً مولکولهای ایجاد شده غیر محلول، ترسیب شده و در بستر آب ته نشین می گردند.

 

 

آلودگی نیروی پر قدرتی است که بر سامانه های خود پالائی آبها غلبه می کند:

امروزه، بدلیل افزایش بیش از حد جمعیت و استفاده بیش از حد معمول از آب و در نتیجه افزایش سرانه مصرف آب، میزان رهاسازی مواد شیمیائی سمی در آبها نیز افزایش پیدا کرده است.

بدلایل فوق آلودگی های ایجاد شده بر فرآیندهای طبیعی خالص سازی آب غلبه کرده، بنحویکه رودخانه ها و مجموعه های آبهای شیرین و شور قادر به پاک سازی آب از آلاینده ها نمی باشند.

رشد صنعتی و به تبع آن رشد تصاعدی استفاده از مواد شیمیائی خطرناک، باعث گردیده است که صنایع حجم عظیمی از ضایعات خود را وارد سیستمهای آب نمایند.

بدین ترتیب آبهای آلوده فراوانی در سرتاسر کره زمین وجود دارد که بدلیل بار آلودگی فراوان، مکانیزمهای خودپالائی آب قادر به پاک سازی آلاینده ها نمی باشند.

 

انواع آلاینده های آب و مثالهای مربوط

 

مفهوم کلیدی:

 

آلودگی آبهای سطحی:

آب در اشکال مختلفی یافت می شود. به عنوان مثال آب در اتمسفر بر ابرها سواراست.

در یخچالها در شکل یخ ظاهر می گردد و نهایتاً در سطح زمین دراستخرها، دریاچه ها، نهرها و رودخانه ها یافت می شود.

آبهائی که به گونه فوق یافت امکان ظهور می یابند مجموعاً به آبهای سطحی معروف          (Surface Waters) هستند.

در مبحث مربوط به منابع آب، بخوبی توضیح داده شد که خصوصیات آبهای سطحی به انسان کمک می کنند که اثرات آلودگی آب را در دریاچه ها، رودخانه ها و سایر سیستمهای آب بدرستی درک نماید.

لذا برای درک بهتر عوامل مربوط به آلودگی آب، توصیه می شود قبل از مطالعه این بخش، مروری کلی بر بخش منابع آب صورت پذیرد.

آب همچنین در زیرزمین و در سفره های آب زیرزمینی انبار گشته و قابلیت استفاده دارد.

این چنین انبارهای عظیم آبی نهفته در دل زمین(اعماق) در واقع، ذخائر آبی سیاره حیات محسوب می شوند.

 

هر گونه تغییر شیمیائی و یا فیزیکی در آب بگونه ای که سلامت موجودات زنده از جمله انسان را بخطر اندازد آلودگی آب نام میگیرد.

آلودگی آب، همانند سایر مشکلات محیط زیستی در جهان، یکی از ناهنجاریهای مهم         محیط زیست را بخود اختصاص می دهد.

در کشورهای ضعیف نگه داشته و غیر صنعتی آلودگی آب بنحو گسترده ئی برجسته است.این آلودگی عمدتاً از ضایعات و پسماندهای حیوانی و انسانی، موجودات ناقل مرض منتنج از پسماندهای موجودات زنده، آفت کش ها و ته نشینی های ناشی از رسوبات فعالیت های کشاورزی، بوجود می آید.

البته بعضی از کشورهای کاملاً صنعتی هم از آلودگیهای مربوط به آب رنج می برند.

آلاینده هائی از قبیل گرما، فلزات سنگین، اسیدها، آفت کش ها، مواد شیمیائی آلی و طیف وسیعی دیگری که از صنایع داروسازی (Pharmaceuticals) ناشی می شوند، آبهای کشورهای کاملاً صنعتی نیز آلوده کرده اند، در کشورهای فقیر اوضاع آب و آلودگی آن وحشناک و فاجعه بار است و سالانه عده زیادی به واسطه بیماریهای مرتبط با آلودگی آب تسلیم مرگ میگردند.

مفهوم کلیدی:

 

آلاینده های منابع آلودگی آب:

آبها، هم مانند آلاینده های هوا و خاک،  دارای منابعی میباشند. این منابع منشاء انسانی و طبیعی دارند.

منابع ناشی از فعالیت های انسان، بعنوان یک اصل پذیرفته شده، مهم ترین منابعی هستند که آبها را آلوده می کنند.

لذا به واسطه فعالیت گسترده صنعتی انسان، مجموعه ای از آلاینده های بسیار خطر ناک، آبهای سطحی و زیر زمینی را الوده کرده اند.

آلاینده ها نیز قادرند از هوا و خاک وارد آب های سطحی شوند. این مشکل میان بخشی که آلاینده ها را از یک بخش محیط زیست به بخش دیگر آن منتقل می کند، آلودگی میان بخشی(Cross – Media Contamination) نام دارد.

بعنوان مثال، وقتی آلودگی براحتی از هوا به آب یا به خاک منتقل شود ، آلودگی آب – خاک و یاآلودگی آب - هوا نام داد.

 

مفهوم کلیدی:

 

منابع مشخص و نامشخص آلودگی آب:

زمانیکه منابع آلودگی را بررسی می کنیم، غالباً این گونه فکرمی شود که آلاینده های وارد شده به آب، از کارخانه ها، نیروگاهها، معادن و یا سایر سیستم های انسانی است.

لذا این گونه آلوده کننده هائی که منشاء و منبع مشخص و قابل شناسائی دارند، منابع کانون دار (Point Source) آلودگی نام دارند.

اگر چه کنترل آلودگی از منابع قابل پیگیری و انجام است ولی هزینه های کنترل فوق العاده بالا است.

مثلاً معادن فلزی در کشورهای مختلف قادرند میلیونها تن آلاینده بسیار سمی وارد آبهای سطحی و حتی زیر زمینی نمایند که هزینه حذف آلودگی از آبها را بطرز سرسام آوری بالا می برد.

فارغ از مشخص بودن منشاء آلودگی آبها، منابع آلاینده دیگری نیز هستند که نامشخص بوده و از نظرها پنهان می باشند، این گونه منابع در ذات خود، منابع آلودگی

غیر کانون دار(nonpoint source) نام دارند.

این منابع عمدتاً در مناطق دورافتاده، خیابانها و کوچه های شهرها، کارخانه های خلاف کار و محیط زیست تخریب کن و سایر پایانه های انسانی نامشخص، قرار دارند.

این منابع قادرند حجم و تناژ عظیمی از آلاینده های بسیار خطرناک آلی و غیر آلی  را وارد رودخانه ها  نموده و خطرات عمده محیط زیستی بوجود آورند.

 

مفهوم کلیدی:

 

آلاینده های آلی(organic pollutants) آبها:

رودخانه ها، نهرها و دریاچه ها قادرند حجم بالائی از آلاینده های آلی که عمدتاً منشاء گیاهی و حیوانی دارند را در خود جای دهند.

بعنوان مثال، مواد شیمیائی ارگانیک که از منابع کانون دار مثل فاضلابهای انسانی، وارد آبهای سطحی می شوند، می توانند به طرز وحشتناکی آبهای سطحی را آلوده کنند.

این مواد آلی معدنی رشد باکتریها در آب را تسریع کرده و اکسیژن موجود در آنرا تخریب و تهی می نمایند، با کمبود اکسیژن در آب، همه گونه های زنده ائی که به اکسیژن وابسته هستند، می میرند.

مکانیزم مرگ موجودات زنده بشریح ذیل است.

شکست و تجزیه آلاینده های ارگانیک توسط میکروارگانیزمها نیازمند اکسیژن محلول در آب است، هنگامیکه مواد ارگانیک در آب زیاد تر از حد معمول گردد، لاجرم اکسیژن بیشتری توسط باکتریها مورد استفاده قرار میگیرد و در نتیجه این عمل سایر موجودات آبزی دچار کمبود اکسیژن شده و هلاک میگردند.

هنگامیکه سطح اکسیژن در رودخانه بسیار پائین بیاید، میکروبهای غیر هوازی کار تجزیه باقی مانده مواد ارگانیک را انجام می دهند، میکرو ارگانیزمهای بی هوازی ،متان(Methane) و سولفید هیدروژن (hydrogen sulfide) تولید می کنند. آب را آلوده کرده  و  باعث مرگ موجودات زنده در می گردند.

مفهوم کلیدی:

 

 

آلاینده های غیر ارگانیک(inorganic pollutants) آب:

آلاینده های غیر ارگانیک، مواد معدنی و ترکیبات شیمیائی هستند که از منابع متنوعی حاصل می شوند.

در واقع اکثر منابعی که مواد مغذی ارگانیک تولید می کنند، می توانند مواد مغذی غیر ارگانیک نیز داشته باشند.

معمول ترین مواد مغذی غیر آلی عبارتند از:

1- نیتراتها Nitrates

2- فسفاتها Phosphates

این مواد کاملاً بر خلاف مواد ارگانیکدیگر عمل کرده و قادرند رشد جلبکها و سایر گیاهان آبزی را تسریع نموده و نهایتا باعث گسترش بی رویه گیاهان آبزی در مناطق حیات آبزیان گردند.

معمولاً در اکوسیستمهای آبزی و خشکی نیتروژن در شکل آمونیاک و نیترات وجود دارد. فسفر در شکل فسفات ظاهر می شود.

نیتروژن و فسفر غالباً در اکوسیستم های آبزی از عاملهای محدود کننده هستند، یعنی رشد جمعیت جلبکها و گیاهان آبزی را کنترل می کنند.

در تعاقب این عمل اگر سطح این دو آلاینده افزایش پیداکند، رشد گیاهان نیز بطرز بی سابقه ای افزایش پیدا کرده و بسرعت سطح دریاچه و رودخانه از پوشش گیاهان آبزی مملو و متراکم می گردد.

در سیستم های آب شیرین دریاچه ، رودخانه ها و سفره های آبهای زیر زمینی، معمولاً فسفات عامل محدود کننده است ولی در آبهای دریاها، عمدتا نیترات رشد گیاهان دریائی  رامحدود می کند.

رشد بیش از حد گیاهان در سیستم های آبی جهان، بر مردم و محیط زیست اثر نامطلوب دارد.

ماهیگیری را مختل کرده، شنا مشکل می شود و کشتیرانی و قایق های تفریحی نیز با اشکالات عدیده حرکتی مواجه خواهند شد.

 

مفهوم کلیدی:

 

رشد فزآینده گیاهان آبزی و توالی طبیعی در اکوسیستم های آبزی بکر

دریاچه ها بصورت بسیار طبیعی مواد مغذی لازم از آب باران و روان آبها جمع آوری   می کنند.

تجمع طبیعی مواد مغذی در دریاچه ها و در نتیجه رشد گیاهان آبزی، شکوفائی طبیعی گیاهان (Natural Eutrophication) نام دارد.

این رشد جلبکی معمولی  که با فرسایش همراه خاک است ، قادر است دریاچه های کم عمق را در طول زمان(مثلاً 100) تبدیل به سرزمین های تالابی کرده و سپس به زمین های خشک مبدل گرداند.، این چنین فرآیندی، توالی طبیعی(Natunal Succession) نام دارد.

در این فرآیند مواد مغذی غیر آلی رشد گیاهان آبزی را تسریع می نمایند. گیاهان نهایتاً می میرند و مواد غیر ارگانیک آنها همراه با رسوبات در بستر دریاچه ته نشین می گردند.

مواد ته نشین شده نهایتاً با خاکهای فرسایشی رانده شده به دریاچه، بتدریج دریاچه را خشکانده و می میرانند.

البته دریاچه های کم عمق، چندین برابر دریاچه عمیق نسبت به این ناهنجاری حساس ترند. انسانها می توانند مرگ دریاچه را تسریع نمایند.

فرسایش های ناشی از فعالیتهای انسانی و تجمع مواد مغذی ناشی از عملیات کشاورزی و سایر فعالیتها، شکوفائی تسریع یافته و زودرس(Accelerated Eutrophication) نام دارد.

این ناهنجاریها عمدتاً توسط انسان بوجود می آیند و باعث تخریب پایانه های با ارزش محیط زیست می گردد.

مفهوم کلیدی:

 

عاملهای عفونی آلوده کننده آبها:

آبها نیز ممکن است با موجودات میکروبی بیماری زا، آلوده گردند.

این میکروارگانیسم ها، باکتریها، ویروسها و سایر جانوران تک سلولی را شامل می شوند.

امراض عفونی اصلی که از آب به انسان منتقل می گردند عبارتند از:

هپاتیت ویروسی، تب تیفوئید(باکتری)، اسهال میکروبی(آمیب)، وبا(باکتری) و طیف وسیع دیگری از بیماری میکروبی، پارازیتی و ویروسی که همگی شرایط بسیار خطرناکی را بر انسان و سایر موجودات زنده محیط زیست حاکم می گردانند.

 

مفهوم کلیدی:

 

آلاینده های سمی ارگانیک(organo-toxic pollutants) آب:

در حال حاضر در حدود 85000 ماده ارگانیک(آلی) مصنوعی در کشورهای جهان مورد استفاده قرار می گیرد.

حلالها، آفت کشها و طیف وسیع دیگری از مواد شیمیائی فوق العاده سمی از این جمله اند.

بعضی از این مواد شیمیائی بصورت مستقیم از کارخانه جات وارد بعضی از پایانه های آبی کشورها می گردند.

بعضی دیگر از طریق روان آبها به آبهای سطحی سرازیر می شوند، حتی پاره ای دیگر از طریق منازل و مناطق مسکونی، عمدی یا غیر عمدی به سیستم فاضلابهای انسانی و صنعتی وارد شده و بدلیل خاصیت مسمومیت زائی، نگرانیهای جدی در خصوص آلودگی آب را بوجود می آورند.

نگرانیها در جهت آلاینده های مواد ارگانیک سمی که امکان ورود آنها به آبهای سطحی و سایر سامانه های آب، وجود دارد به صورت ذیل قابل تقسیم بندی است:

1- اغلب مواد شیمیائی ارگانیک غیر زیست تجزیه پذیر (non-biodegradable)می باشند. یا خیلی کند در محیط زیست (آب) تجزیه می شوند. این گونه مواد قادرند در هر اکوسیستمی(آبزی – خشکی) بصورت پایدار و طولانی مدت اظهار وجود نمایند.

2- بعضی از مواد شیمیائی ارگانیک سمی توانائی زیست ازدیاد پذیری (biological accumulation)، در زنجیره های غذائی را دارند و چندین برابر حد معمول در بافت انتخابی بدن موجودات زنده تجمیع می یابند.

3- بعضی دیگر از این مواد شیمیائی آلی خطرناک در انسان و سایر موجودات زنده، سرطان ایجاد می کنند، این مواد اگر با کلر ترکیب شوند، تبدیل به مواد سرطان زا می گردند(کلر ماده ای است که برای ضد عفونی کردن آب بکار می رود).

4- اغلب مواد شیمیائی ارگانیک سمی برای ماهیها و جانوران آبزی مرگ آورند.

5- بیشتر مواد سمی ارگانیک مزه، طعم و بوی بسیار زننده و بدی دارند. متاسفانه دانش بشر در خصوص اثرات سمی مواد مصنوعی ارگانیک که غالباً در غلظت های بسیار پائین هم یافت می شود، در مرتبه بسیار نازلی قرار دارد.

متخصصین می گویند، در معرض قرار گرفتن دراز مدت انسان با مواد ارگانیک سمی مصنوعی(ساخته دست بشر)، احتمال وقوع سرطان زائی و جهش را در انسان و موجودات زنده تقویت می کند.

 

مفهوم کلیدی:

 

آلاینده های سمی غیر ارگانیک(inorganic toxic pollutants) آب:

الاینده های غیر ارگانیک سمی متعددی همانند اسیدها و فلزات سنگین بطرق متعدد، عمدی یا غیر عمدی وارد آبهای سطحی و زمینی میگردند.

منشاء اغلب این آلاینده صنایع هستند. فلزاتی از قبیل جیوه، سرب، مس و کرم که آلودگی آبها را فراهم می کنند، در راس نگرانیهای مردمی قرار دارند، بعنوان مثال:

جیوه از صنایع مختلفی، همانند کارخانه های پلاستیک سازی، نیروگاههای برق، وارد آبهای سطحی می گردد.

این ماده(جیوه) یکی از مرگ بارترین و سمی ترین مواد غیر ارگانیک آلاینده جهان محسوب می گردد.

جیوه در موجودات زنده، بر سیستم عصبی آنها حمله کرده و براحتی موجودات را تسلیم مرگ می کند.

البته جیوه غیر ارگانیک در رودخانه ها و نهرها توسط نوعی باکتری تبدیل به دو ماده ارگانیک (organic) میگردد. یکی از این مواد، بنام دی میتل جیوه (dimethyl mercury)بسرعت از آب تبخیر می شود و دیگری بنام متیل جیوه (methyl mercury) در بستر رودخانه و یاهر سیستم آبی دیگری ته نشین شده و بکندی در آب رها می گردد، تا اینکه نهایتاً وارد زنجیره غذائی گشته و بصورت بیولوژیکی زیست تجمیع پذیر(biological magnification ) میشود.

 

 

 

مفهوم کلیدی:

 

نیترات ها و نیتریت ها نیز از جمله آلاینده های غیر ارگانیکی هستند که می توانند آبهای مختلف جهان را آلوده کنند.

نیتراتهای موجود در آبهای سطحی و زیرزمینی عمدتاً از ضایعات و پسماندهای حیوانی و کودهای مصنوعی مشتق می گردند.

منابع نیترات ها و نیتریت ها، سیستم های تصفیه فاضلاب و زمین های کشاورزی که در سطح بالائی کودپاشی شده اند،می باشند.

نیتراتها علاوه بر اینکه رشد جلبکها را تسریع می بخشند، در روده های بدن موجودات زنده و انسان به نیتریت های سمی تبدیل می شوند و با هموگلوبین موجود در سلولهای قرمز خون ترکیب شده و مت هموگلوبین(Methemoglobin) را بوجود می آورند، این پدیده ظرفیت حمل اکسیژن در خون را بشدت کاهش می دهد.

نیتریتها در اطفال مرگ آورند، این مسمومیت غالباً در مناطق روستائی رخ می دهد. بعضی از مناطق که آب آشامیدنی آنها با آبهای مزارع و سیستمهای تصفیه بهداشتی، آلوده است، به اپیدمی مسمومیت نیتراتها دچار می شوند.

 

مفهوم کلیدی:

 

 

نمکها: (Salts)

کلرید سدیم و کلسیم برای ذوب یخ و برف در زمستانها روی جاده ها، کناره های خیابان، کوچه ها و سایر پاشیده می شود.

روان آب ناشی از ذوب یخ و برف، به آبهای سطحی(رودخانه ها و غیره) و زیرزمینی وارد می گردد.

نمکها قادرند گیاهان حساس را به کام مرگ کشانده و تاثیرات شکرفی نیز بر سایر گیاهان داشته باشند، نیشکر و سیب زمینی به نمک بسیار حساس هستند، نمکها در آبهای سطحی، موجودات حساس به نمک را نیز از بین می برند.

در صورتیکه غلظت نمک بسیار بالا باشد، همه موجودات زنده آب از بین خواهند رفت.

 

مفهوم کلیدی:

 

کلر: (Chlorine)

کلر یک ماده شیمیائی غیر آلی بسیار واکنش زا است و برای مصارف ذیل مورد استفاده قرار میگیرد.

1- از بین بردن باکتریها در آب آشامیدنی.

2- تخریب موجودات خطرناک بالقوه در خروجی پسابهای سیستم های فاضلاب انسانی به منظور سالم سازی و عاری سازی پساب خروجی از میکروب، هنگامیکه این پسابها وارد رودخانه می شوند.

3- برای کشتن جلبکها، باکتریها، قارچ ها و سایر موجوداتی که در داخل لوله های سیستم های خنک کننده نیروگاههای برق باعث اختلال در سیستم آبرسانی        می شوند.

کلر و بعضی از ترکیبات آن برای موجودات آبزی بسیار مهلک و کشنده است.

کلر با ترکیبات ارگانیک واکنش کرده و تولید مواد آلی کلروینه          (chlorinated organics) می نماید.

این مواد در پائین دست پساب های خروجی فاضلابها یافت می شوند. اغلب این مواد ارگانیک کلرینه سرطانزا (Carcinogen) و تولید مثل ناقص الخلقه  در موجودات میگردند.

مطالعات پزشکی نشان می دهد، بعضی از سرطانها(کبد، کانالهای روده ائی) در جوامعی که از آب آلوده استفاده می کنند، بیشتر است.

 

مفهوم کلیدی:

 

رسوبات:

ته نشین شدن رسوبات در آبهای سطحی، رسوب گذاری(Sedimentation) نام دارد.

این رسوبات اثرات اجتماعی، اقتصادی و محیط زیستی فراوانی دارند، بعنوان مثال:

تخریب آشیانه های ماهیها و سایر سیستمهای آبزی، اختلال در دست رسی آبزیان به مواد غذائی، کاهش نفوذ نور به لایه های زیرین آب، پرشدن دریاچه ها و تسریع در توالی طبیعی دریاچه ها(streambed aggredation)، گسترده و پهن شدن تدریجی کانالهای آب و در نتیجه کم عمق شدن آنها، بالا رفتن درجه حرارت آب و پائین آمدن میزان اکسیژن محلول و در نتیجه مرگ آبزیان از جمله اثراتی است که بواسطه رسوبات ایجاد میگردند.

 

مفهوم کلیدی:

 

آلودگی گرمائی: (thermal pollution)

شاید کمتر کسی بداند که گرما باعث آلودگی آب می شود.

واقعیت این است که صنایع با رهاسازی حجم عظیمی از آبهای گرم و بسیار داغ به آبهای سطحی که سردتر هستند، موجبات آلودگی گرمائی را فراهم می نمایند.

تغییرات سریع و حتی تدریجی در درجه حرارت آب اختلالات زیادی را در زندگی موجودات اکوسیستم های آبزی ایجاد می نماید. این آبها عمدتاً از نیروگاهها و کارخانجاتی که از آب بعنوان خنک کننده ماشینها استفاده می کنند، وارد دریاچه ها، رودخانه ها و اقیانوسها می گردد. تغییرات ناگهانی در درجه حرارت آب، باعث بوجود آمدن شوک گرمائی(thermal shock) شده و مرگ فوری ماهیها و دیگر موجودات آبزی را باعث میگردد.

مفهوم کلیدی:

 

آلودگی آبهای زیر زمینی:(groundwater pollution)

آبهای زیرزمینی منبع بسیار مهمی از آبهای آشامیدنی در کل سیاره زمین محسوب می گردند.

امکان آلودگی گسترده این منبع حیاتی آب، توسط صنایع وجود دارد.

محفظه های حاوی نگهداری ضایعات، چاه های نفت، مکانهای دفن پسماندهای صنعتی و بهداشتی، می توانند با نشت مواد ضایعاتی جاسازی شده در آنها، موجبات آلودگی آبهای زیرزمینی را فراهم کنند.

آبهای زیرزمینی در مناطق روستائی توسط  مواد شیمیائی استفاده  شده در عملیات کشاورزی مخصوصاً آفت کش ها و کودهای شیمیائی نیز قابلیت آلودگی را دارند.

اثرات آلودگی آبهای زیرزمینی بر بهداشت:

هزاران ماده شیمیائی که بصورت بلقوه برای سلامتی انسان و موجودات زنده خطر آفرین هستند، از چاه های آلوده کشف گردیده است.

معمول ترین آلاینده های شیمیائی اندازه گیری شده ، شامل کلرایدها، نیتراتها، فلزات سنگین و سایر آلاینده های خطرناک ارگانیک مثل آفت کش ها  می باشند.

مفهوم کلیدی:

 

 

 

 

پاک سازی و جلوگیری از آلودگی آبهای زیرزمینی:

از آنجائیکه چرخه آبهای زیرزمینی بسیار کند است، سالها طول می کشد تا آبهای موجود در زیرزمین، عملیات خود پالادئی(self-purification) را انجام دهند.

لذا، جلوگیری از آلودگی آبهای زیرزمینی اصلی بسیار اساسی و حیاتی در ایجاد یک سیستم پایدار منابع آب محسوب می گردد.

همزمان در جهت پاک سازی منابع آبهای زیرزمینی که قبلاً توسط مواد شیمیائی سمی بالقوه آلوده شده اند،  لازم است تلاشهای جدی برای مسمومیت زدائی سفره های ابهای زیر زمینی  صورت پذیرد.

الودگی اقیانوسها و دریاها:

سالانه آلاینده های زیادی از زمینهای مجاور اقیانوسها و دریا، از طریق رودخانه های جهان وارد سیستمهای بزرگ آبی دنیا می گردد.

مناطق حیات آبزی در اقیانوسها و دریاها، به واسطه ورود حجم عظیمی از آلاینده های مختلف تحت شدیدترین ناهنجاریهای بیولوژیکی و اکوسیستمی قرار می گیرند.

آلودگی نفتی، آلودگی پلاستیک، ضایعات و پسماندهای پزشکی، شکوفائی جلبکی و تخلیه فاضلابهای صنعتی و انسانی از جمله آلودگیهائی است که امروزه گریبانگیر سیستم های آبزی جهان(اقیانوسها و دریاها) گردیده است.

مفهوم کلیدی:

 

سالانه حدود 2/3 میلیون تن نفت وارد دریاها می گردد، تقریباً نصف مقدار فوق از نشت طبیعی تجهیزات ذخیره کننده، حاصل می آید.

یک پنجم آن نیز ناشی از انفجارها، شکستن لوله ها و بقیه آلودگی نفتی دریاها از طریق رودخانه ها که از نزدیک ذخائر نفتی عبور می کنند، وارد دریاها می گردد.

25 درصد از مواد شیمیائی موجود در نفت خام فرار بوده و در طی سه ماه قابل تبخیر از پایانه های نفتی است.

60 درصد از مواد نفتی نسبتاً غیر قابل تبخیر می باشند که قابلیت شناور شدن در سطح دریا ها را دارد.

این مقدار مواد شناور، توسط باکتریها تجزیه گشته و طی چند ماه از بین می رود، باقی مانده 15 درصد نفت خام، ترکیباتی  بسیار سنگین هستند که بر هم چسبیده و در اعماق دریاها و اقیانوسها ته نشین می گردند.

 

مفهوم کلیدی:

 

 

 

راه حل های پایدا رجلوگیری از آلودگی های نفتی اکوسیستمهای آبزی جهان:

همچنانکه در سرتاسر این کتاب توضیح دادیم، یکی از مهمترین راه حلهای پایدار در جهت جلوگیری از آلودگیهای نفتی در دریا ها و اقیانوسها، حفاظت) (conservationاست، حفاظت انرژی، یعنی استفاده از انرژی بصورت بسیار کارا و بر اساس فقط نیاز، برای مثال:

کارائی انرژی در وسائط نقلیه موتوری بدین صورت است:

1- عدم استفاده از ماشین های شخصی و تک سرنشین.

2- افزایش ناوگان حمل و نقل عمومی.

در صورتیکه دو پدیده فوق اتفاق افتد، وابستگی جهان به نفت خام و حفر چاه های اضافی نفت بشدت کاهش خواهد یافت و به همین میزان نشت نفت در چاه های نفت و روانه به طرف دریاها، کاهش می یابد.

با بازیافت(recycling) نفت بجای ریختن آن در فاضلاب، اتفاق بسیار مهم و پیش گیرانه ای در جلوگیری از آلودگی آبهای دریاها می آید.

استفاده از انرژیهای تجدید پذیر نیز می تواند بنحو قابل ملاحظه ای آلودگی آب، هوا و خاک را  کاهش داده و وابستگی ما به سوخت های فسیلی را قطع نماید.

مفهوم کلیدی:

 

آلودگی پلاستیکی دریا و اقیانوسها:

سالانه در حدود 400000 پستاندار آبزی بواسطه بلعیدن پلاستیکهای ناشی از رهاسازی مواد پلاستیکی در اقیانوسها که توسط نیروهای نظامی، شرکت های تجاری و صیادان صورت می پذیرد، از بین می روند.

تخمین زده شده که سالانه در حدود 7 میلیون تن مواد پلاستیکی توسط عوامل فوق در دریاها و اقیانوسها رها می گردد.

اگر این روند کنترل نشود، فاجعه ای محیط زیستی در اکوسیستم های آبزی بوجود می آید. این مهم می تواند از طریق تدوین و اعمال قوانین محدود کننده رهاسازی پلاستیکها در دریا، تحقق یابد، البته تعهدات اخلاقی انسانها و کسانیکه مداوم در دریا و اقیانوسها رفت و آمد دارند، نقش بسیار اساسی در جلوگیری از آلودگی پلاستیکی دریاها دارد.

تکنولوژیهای کنترل آلودگی آب / رویکردهای درمان گونه و کنترلی:

به منظور کنترل آلودگی آب و کم کردن فشار بیماریهای محیط زیستی در نتیجه استفاده از آبهای آلوده، روشهای مقطعی درمانی و در عین حال ناپایدار، قادرند تا حدودی از ناهنجاریهای محیط زیستی بکاهند. بدین منظور، با استفاده از تکنولوژیهای مربوط بعضی از آلاینده های آب حذف و کنترل گشته و برای استفاده های مجاز  دیگری مدنظر قرار می گیرند.

لذا سیستمهای تصفیه فاضلابهای انسانی و صنعتی در کنترل آلودگی آب، نقش موثری ایفا می نمایند.

این سیستمهای تصفیه، پسابها را از منابع متعدد، خانه ها، مجتمع های مسکونی، کارخانه ها، بیمارستانها و سایر، دریافت کرده و با انجام مراحل مختلف تصفیه، عملیات خالص سازی آب را انجام می دهند.

مراحل مختلف تصفیه فاضلابها:

1- تصفیه اولیه: در این مرحله از تصفیه فاضلاب، اشیاء و مواد درشت فیزیکی توسط فیلترهای مخصوص از فاضلاب حذف می گردند و سپس فاضلاب وارد تانک اولیه گردیده و در آنجا، سنگ، ماسه و اشیاء قابل ته نشین، در بستر اصلی ته نشینی می گردد، در این راکتورمواد قابل ته نشین از قبیل مواد ارگانیک جامد و لجن در بستر این حوضچه ته نشین می شوند.

 

مفهوم کلیدی:

 

2- تصفیه ثانویه:

در تصفیه ثانویه، اساساً مواد ارگانیک زیست تجزیه پذیر از طریق تجزیه بیولوژیکی تخریب می گردند.

مکانیزم این خراب سازی بشریح ذیل است:

لجن بر جای مانده ناشی از تصفیه اولیه وارد یک راکتور بزرگ ثانویه گشته و توسط باکتریها و سایر موجودات ریز زره بینی دیگر، لجن فعال تجزیه و تخریب می گردد.

البته طریق معمول دیگری هم در این تصفیه ثانویه مرسوم است.

بدین روش که لجن مایع از طریق فیلتر عبور داده می شود.و لوله های طویلی  که بکندی در طول یک بستر سنگی می چرخند ، فاضلاب یا ضایعات را{ در یک زنجیره غذائی تجزیه کننده که شامل باکتری، تک سلولی، قارچ، کرم و غیره است}، عبور داده و تصفیه می نمایند.

مواد ارگانیک توسط باکتریها و قارچها را مصرف شده و باکتریها توسط حیوانات تک سلولی دیگری به مصرف می رسد، حیوانات تک سلولی توسط حشرات خورده می شوند و بدین ترتیب  یک زنجیره کامل غذائی پاک سازی عملیات تصفیه را بر دارد.

بعضی از مواد غذائی غیر ارگانیک نظیر نیتراتها و فسفر نیز در مرحله تصفیه ثانویه حذف می گردند.

تصفیه ثانویه توسط یک تانک ته نشین دیگر تکمیل می گردد که در واقع مواد ارگانیک باقی مانده را حذف می نماید و مایع باقی مانده نیز توسط عملیات کلریناسیون برای کشتن باکتریهای خطرناک بالقوه، ضدعفونی گشته و نهایتاً  پساب خروجی در آبهای سطحی، چاه های جاذب رها سازی ویا برای مصارف کشاورزی مورد استفاده قرار می گیرد.

مفهوم کلیدی:

 

درصد حذف آلاینده ها در مراحل مختلف تصفیه

 

3- تصفیه مرحله نهائی:

در مرحله از تصفیه روشهای زیادی برای حذف مواد شیمیائی باقی مانده از تصفیه ثانویه وجود دارد.

این روشها غالباً پرهزینه بوده و بندرت مورد استفاده قرار می گیرند، مگر اینکه بخواهیم آب خالص (pure water)تهیه کنیم.

بعنوان مثال، آب تصفیه  شده در مرحله دوم را می توان به استخرهای دیگری منتقل نمود و در آن جلبکها و سنبل های آبی را رشد داد، گیاهان باقی مانده نیترات و فسفات را مصرف کرده و بعضی از گیاهان( گیاه خزه) نیز مواد ارگانیک حل شده را بصورت مستقیم از آب جذب می کنند.

گیاهان آبزی رشد داده شده در استخرهای فاضلاب را می شود برداشت کرده و برای استفاده های انسانی و حیوانی در نظر گرفت، در کشوهای برمه ، تایلند  و لائوس برای سالهاست که  این روش توسط کشاورزان مورد استفاده قرار می گیرد، پروتئین برآمده از این علف، شش برابر پروتئین لوبیا سبز است.

مشکلی که با این رویکرد همراه است در واقع جذب فلزات سمی توسط گیاهان آبزی است. این مسئله باید بنحو دقیقی مورد بررسی قرار گیرد، تا از مسمومیت انسانها و حیوانات جلوگیری بعمل آید.

 

مفهوم کلیدی:

 

راه حلهای پایدار آلودگی آب:

برای دستیابی  به یک جامعه پایدار عاری از آلودگی محیط زیستی(آب، خاک، هوا و غیره) لازم است، بررسیهای همه جانبه ائی در جهت یافتن علل ریشه ای آلودگی ها صورت پذیرد. سپس استراتژیهای معقولی بر اساس یافته ها، مدون گردد، آنچه که مسلم است، اصول عملیاتی پایداری برای پاک سازی محیط زیست از اهم واجباتی است که در مورد پیش گیری از آلودگی آب نیز کاربرد صادقی دارد.

حفاظت، بازیافت و استفاده از منابع تجدید پذیر بعلاوه تعدیل و تثبیت جمعیت از جمله چهار اصول پایداری هستند که ما را در پیش گیری از آلودگی آب یاری می رسانند.

 

مفهوم کلیدی:

 

 

 

 

 

مجموعه اقدامات انفرادی در جهت پیش گیری از آلودگی آب:

1- ضایعات ارگانیک خود را به کود تبدیل کنید.

2- از مواد شیمیائی زیست تجزیه پذیر و غیر سمی برای شستشوی لباسهایتان استفاده نمائید.

3- روغن های کارکرده ماشین خود را و یا هر ماده سمی دیگری  را در محیط زیست رها نکنید، آنها را به کارخانه بازیافت تحویل دهید.

4- از انرژی بصورت کارا استفاده کنید، این امر مصرف بیش از حد را کاهش داده و آلودگی هوا را پائین می آورد و غیر مستقیم منجر به جلوگیری از آلودگی هم     می گردد.

5- تمام پسماندها و ضایعاتی را که تولید می کنید، بازیافت کنید، این مهم  مصرف مواد و منابع طبیعی را کاهش داده، ضایعات را کم کرده و از آلودگی هوا نیز جلوگیری    می کند.

6- از کودهای حیوانی و آفت کش های ارگانیک طبیعی در باغچه و مزارع کشاورزی استفاده نمائید، این موضوع در حفاظت از محیط زیست و حاصل خیزی خاک فوق العاده مفید است.

7- در منظرهای محیط زیستی  لخت شده از گیاه، مجدداً درخت کاری کنید، این امر از فرسایش خاک جلوگیری کرده و منابع غیر کانون دار آلودگی آب را بنحو موثری در کنترل خود قرار می دهد.

8- در حمایت و حفاظت از سرزمین های مرطوب و تالابها نهایت جدیت را بخرج دهید، نگهداری مستمر از تالابها مزایای محیط زیستی فراوانی دارد، بعنوان مثال، جلوگیری از آلودگی هوا، حفظ تنوع محیط زیست، کمک به گردشگری اکولوژیک و سایر موارد بیشمار دیگر از جمله خدمات تالابها است.

 

آب اولین و شاید دومین خلقت خداوند یکتا درمراتب وجود قرار دارد

 

صدمه بر آب  و عدم حفاظت مستمر و مداوم ازآن ،سیاره زمین و همه سامانه های زنده آن را با انقراض زود زس مواجه می نماید.