آلودگی آب چیست و علل آن کدامند؟

شرکت مهندسی پاک پساب اقلیم

(مورد تایید کارگروه تخصصی محیط زیست و اقتصاد چرخشی معاونت علمی، فناوری و اقتصاد دانش بنیان ریاست جمهوری)

آلودگی آب زمانی اتفاق می‌افتد که مواد مضر – اغلب مواد شیمیایی یا میکروارگانیسم‌ها – یک رودخانه، دریاچه، اقیانوس، سفره‌های زیرزمینی یا دیگر آب‌ها را آلوده کرده و کیفیت آب را کاهش داده و آن را برای انسان یا محیط‌زیست سمی می‌کند.

علل آلودگی آب چیست؟

آب به طور منحصر به فردی در برابر آلودگی آسیب پذیر است. آب که به عنوان “حلال جهانی” شناخته می شود، می تواند بیش از هر مایع دیگری روی زمین مواد را حل کند. این دلیلی بر وجود آبشارهای آبی درخشان است. همچنین به همین دلیل است که آب به راحتی آلوده می شود. مواد سمی مزارع، شهرها و کارخانه ها به آسانی در آن حل شده و با آن مخلوط می شوند و باعث آلودگی آب می شوند.

انسان و آلودگی ها

همه منابع آب در کره زمین در معرض آلودگی هستند. از آب های زیر زمینی تا آب های سطحی و حتی آب اقیانوس ها. انسان به هر جا دست یافته اثری نامطلوب از خود به جای گذاشته است. از نشت نفت کشها در اقیانوس ها تا انتقال پلاستیک و مواد سمی از طریق رودخانه ها به همه جای این کره خاکی. از این میان ما گذری به آلودگی یکی از مهمترین منابع آب شیرین یعنی آب های زیرزمینی خواهیم داشت و همچنین وضعیت آلودگی آب های زیرزمینی را در پایتخت کشورمان تهران بررسی خواهیم کرد.

برای آشنایی به روش های تصفیه آب مقاله روش های تصفیه آب کدامند را مطالعه کنید.

آلودگی آب های زیرزمینی

وقتی باران می‌بارد و به عمق زمین نفوذ می‌کند، شکاف‌ها و فضاهای متخلخل یک سفره آب یا آبخوان (که اساساً یک انبار زیرزمینی آب است) را پر می‌کند و به آب‌های زیرزمینی تبدیل می‌شود . یکی از منابعی که اگرچه کمتر قابل مشاهده است اما میتوان آن را به عنوان یکی از مهمترین منابع طبیعی آب دانست. تقریباً 40 درصد از آمریکایی ها برای آب آشامیدنی به آب های زیرزمینی که به سطح زمین پمپاژ می شوند، متکی هستند. برای برخی از مردم در مناطق روستایی، این تنها منبع آب شیرین آنهاست. آب‌های زیرزمینی زمانی آلوده می‌شوند که آلاینده‌ها – از آفت‌کش‌ها و کودها گرفته تا زباله‌های شسته‌شده از محل‌های دفن زباله و سیستم‌های سپتیک – راه خود را به داخل سفره‌های زیرزمینی باز می‌کنند و آن را برای استفاده انسان ناامن می‌کنند.

پاکسازی آب های زیرزمینی از آلودگی ها می تواند دشوار تا غیرممکن و همچنین پرهزینه باشد. یک سفره آب پس از آلوده شدن ممکن است برای چندین دهه یا حتی هزاران سال غیرقابل استفاده باشد. آب‌های زیرزمینی همچنین می‌توانند آلودگی را به دور از منبع اصلی آلاینده پخش کنند زیرا به رودخانه‌ها، دریاچه‌ها و اقیانوس‌ها نفوذ می‌کنند.

مقاله بازچرخانی و استفاده مجدد آب به شما کمک میکند که چگونه از آب استفاده شده مجددا به کارگیری کنید.

آلودگی آب تهران

نیاز آبی شهر تهران برای اهداف مختلف مسکونی، خدماتی، صنعتی و کشاورزی از منابع مختلفی همچون سدهای لار، لتیان، کرج و نیز در مواقع کم آبی از آب های زیرزمینی دشت تهران (تا حدود 50 درصد) تامین میشود. با توجه به رشد سریع جمعیت و گسترش شهر تهران و به موازات آن آلوده شدن آب های زیرزمینی، دسترسی به آب قابل شرب بیش از پیش ضرورت می یاید. لذا بررسی آلودگی آب های زیر زمینی از نقطه نظر اقتصادی در شرایط بحرانی کم آبی و خشکسالی و نیز به لحاظ افزایش جمعیت و به تبع آن افزایش نیاز جامعه به آب پاکیزه، سالم و قابل دسترس در این شرایط امری بسیار ضروری است.

مطالعات انجام شده در خصوص آب های زیر زمینی تهران وجود کاتیون ها و انیون ها و همچنین برخی فلزات و ترکیبات معدنی خطرزا را تایید کرده است. همچنین وجود آلاینده های آلی آب های زیرزمینی ، مشکلات بهداشتی عدیده ای از جمله ترکیبات سمی و سرطان زا در طی فرآیند گندزدایی در واحد گندزدایی تصفیه خانه های آب ایجاد میکند که البته این مساله کمتر مورد توجه قرار گرفته است . در بیشتر این تحقیقات وجود ترکیبی به نام متیل ترشیاری بوتیل اتر (MTBE) از مواد افزودنی به بنزین بررسی شده است.

اندازه گیری میزان TPH آب تهران

دریک بررسی، میزان آلودگی آلی آب زیرزمینی تهران با اندازه گیری TPH (‌مقدار کل هیدروکربن های های نفتی )‌گزارش شده است. در این بررسی هیدروکربن ها به دو دسته آلیفاتیک و آروماتیک دسته بندی شده اند. بررسی ها حاکی از آن است که میزان TPH در نیمه ی اول سال 86 بین 1.28 تا 79.27 میلی گرم در لیتر متغیر بوده که بیشترین مقدار مربوط به چاههای اسماعیل آباد در محدوده ی پالایشگاه تهران و کمترین مقدار مربوط به چاههای عظیم آباد گزارش شده است. در تحقیقی دیگر که انتقال نیترات از چاه های جاذب به آب های زیرزمینی تهران را مورد اندازه گیری قرار داده، کمینه و بیشینه نیترات در اردیبهشت ماه سال 80 به ترتیب 2.36 و 28.35 میلی گرم در لیتر و با میانگین 10.34 گزارش شده است.

ترکیبات آلی معمولا موادی هستند متشکل از عناصر کربن، هیدروژن، اکسیژن و گاهی نیترون که بر حسب شمول هر یک از این عناصر نام هایی چون پروتئین ها، هیدروکربن ها، چربی و روغن و غیره را به خود اختصاص می دهند. بدن موجودات زنده ( چه گیاهان و چه جانوران)‌ از مواد آلی تشکیل شده است. ممکن است این مواد از طریق نفوذ اجساد این موجودات وارد آب های طبیعی از جمله آب های زیر زمینی شوند. در این صورت آب های زیرزمینی به طور طبیعی دارای مقداری مواد آلی(NOM) هستند. بنابراین وجود ترکیبات آلی در آب های طبیعی و از جمله در آب های زیرزمینی تا حدودی طبیعی و اجتناب ناپذیر است.

انسان و محیط زیست

مساله آلودگی آبهای زیرزمینی معضلی جهانی است. در کشورهای پیشرفته در حوزه مسائل محیط زیست میزان مواد الی به صورت کل کربن آلی(TOC) اندازه گیری شده و استانداردهای سختگیرانه ای برای آن در نظر گرفته شده است. آژانس حفاظت محیط زیست آمریکا EPA ، حد مجاز TOC در آب خام ورودی به تصفیه خانه های آب را معادل 2 میلی گرم در لیتر اعلام کرده است. این مقدار در دیگر کشورها تا 4 میلیگرم در لیتر گزارش شده است.

بالاتر رفتن میزان TOC درآب های این کشورها از آن روی نگران کننده است که نشانگر نفوذ مواد آلی از دیگر منابع آلوده کننده نظیر نشتی از مخازن ذخیرهروسطحی و زیرزمینی انواع سوخت ها، نفوذ ضایعات مایع و جامد صنعتی و یا شیرابه از نواحی دفن زباله و یا سیستم های دفع فاضلاب مانند سپتیک تانک ها یا چاه های جذبی، آفت کش ها و کودهای شیمیایی است.

گندزدایی آب

از سوی دیگر گندزدایی های مورد استفاده در تصفیه ی آب ( به ویژه کلر و دیگر هالوژن ها)‌ می تواند با مواد آلی آب واکنش دهند و محصولات جانبی ناخوسته ای را که تهدیدی برای سلامتی انسان ها هستند تولید کنند. تقریبا در تمام تصفیه خانه های آب در تهران از کلر به عنوان گندزدا استفاده می شود و به همین علت در صورت وجود مواد الی در آب امکان ایجاد ترکیبات کلره در آب افزایش می یابد. شکستن پیوند کربن-کلر به طور مشخص دشوار است. همچنین حضور کلر واکنش پذیری سایر پیوند ها را در مولکول های آلی کاهش می دهد. به این ترتیب با وارد شدن ترکیب های آلی کلر دار به محیط زیست، تخریب آنها به کندی صورت می گیرد و غلظت آنها افزایش می یاید و نهایتا به معضل بزرگ محیط زیستی تبدیل می شوند.

بنابراین کنترل این مشکل و یافتن راهکارهایی جهت پیشگیری آلودگی آب ها از این طریق امری است که امروزه مورد توجه بسیاری محققین در دنیاست. حفظ محیط زیست امروزه در همه جای جهان حیاتی محسوب شده و آب این گوهر گرانبها که مایع حیات همه موجودات است اولویت اول این نگرانی است.

نتیجه گیری

بر اساس آنچه که گفته شد به نظر می رسد کنترل میزان آلاینده های آلی آب های ورودی به تصفیه خانه های آب و به تبع آن میزان TOC آب های زیرزمینی و سطحی و همچنین در صورت مشاهده مقادیر بالای این پارامتر، به کارگیری روش های مناسب برای کاهش این آلودگی ضروری است.