, , , , ,

علل آلودگی و تصفیه آب‌های زیرزمینی

تصفیه آب‌های زیرزمینی

علل آلودگی و روش‌های تصفیه آب‌های زیرزمینی

روش‌های تصفیه آب‌های زیرزمینی

روش‌های تصفیه آب‌های زیرزمینی با توجه به نتایج حاصل از آزمایش آب و نوع مصرف آن با هدف رساندن کیفیت موجود به استاندارد انتخاب می‌شود. آب به صورت صددرصد خالص در طبیعت یافت نمی‌شود. آب حلال بسیار خوبی است و تمام عناصر موجود در مسیر خود را کم و بیش حل می‌کند. به همین دلیل به سرعت آلوده و به سختی تصفیه می‌شود. تعیین فرآیندهای  تصفیه آب‌های زیرزمینی به کیفیت اولیه آب، نوع مصرف ( شرب، صنعت، کشاورزی و …) و منبع آن بستگی دارد.

مقدار کل جامدات محلول در آب‌های زیرزمینی متغیر است.

میزان آن به منابع آلاینده، میزان برداشت آب، نزدیکی به سفره آب‌های زیرزمینی، وضعیت زمین شناختی و … بستگی دارد.

در رابطه با  تصفیه آب‌های زیرزمینی باید به آسان و کم هزینه بودن نحوه بهره‌برداری توجه کرد. همچنین باید به مسائل بهسازی، انتخاب مواد شیمیایی مناسب، تامین انرژی و نیروی متخصص لازم برای بهره‌برداری، عدم وابستگی فنی و اقتصادی و برنامه‌های کنترل آلودگی در منطقه توجه نمود.

آب­های زیرزمینی حتی اگر عاری از هرگونه آلودگی میکروبی باشند، لازم است به منظور پیش­گیری از آلودگی ثانوی در مسیر شبکه توزیع و اطمینان از حضور اثر ابقائی گندزدا در آب، گندزدایی شوند. اگرچه برخی از آن‏ها به تصفیه بیشتری نیاز دارند تا سختی و سایر ترکیبات آن­ها کاهش یابد.

تعریف آلودگی آب

آلودگی آب عبارت است از تغییرات مواد محلول، معلق یا تغییر درجه حرارت و دیگر خواص فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی آب در حدی که آن را برای مصارف مورد نظر مضر یا غیرقابل استفاده سازد.  

علل آلودگی آب های زیرزمینی

علل آلودگی آب‌های زیرزمینی متعدد است.

عمده منابع و فعالیت­‌های که موجب آلودگی آب­‌های زیرزمینی می­‌شوند شامل:

الف) آلاینده­‌های طبیعی

مواد معدنی، عناصر کمیاب، عناصر رادیواکتیو، ترکیبات آلی، موجودات ذره‌بینی.

ب)­ کشاورزی و جنگل­‌داری

ذخیره و استفاده از کودها و سموم کشاورزی، پسماندهای حیوانی، آب برگشتی کشاورزی، باقی‌مانده محصولات، جنگل­‌کاری و جنگل‌­زدایی.

ج) شهرسازی و شهرنشینی

دفن زباله‌های جامد خانگی و شهری، دفن فاضلاب­‌های خانگی، دفن فاضلاب­‌ها و جریانات جمع ­آوری شده، مناطق انباشت وسایل اسقاطی و سایر منابع شهری.

د) فعالیت­‌های صنعتی و معدن­‌کاری

زهکشی و تخلیه آب معادن و فاضلاب­‌های معدنی، پسماندهای معدنی، پسماندهای جامد و مایع مربوط به صنایع، چاه‌­های دفع و تزریق، نشت و پخش مواد.

ه) سوء مدیریت آب

طراحی نامناسب شعاع تاثیر چاها، بالا آمدن شورآب­‌ها و نفوذ آب دریاها، ساخت نامناسب چاه، چاه­‌ها و حوضچه­‌های متروک، توسعه غیرکنترل شده اراضی و شیوه‌های کشاورزی و منابع متفرقه.

 تصفیه آب‌های زیرزمینی با سختی بالا

آب از طرق مختلف از ­جمله حین عبور از زمین­‌های آهکی، کلسیم و از لایه­‌های دولومیت و سایر مواد معدنی منیزیم­دار، منیزیم را در خود حل می‌­کند. چون طول مدت تماس آب­‌های زیرزمینی با این طبقات بیشتر است، بنابراین معمولاً سختی آب­‌های زیرزمینی از آب­‌های سطحی بیشتر است. سختی (Hardness) ناشی از حضور کاتیون­‌های دو ظرفیتی کلسیم، منیزیم، استرنسیم، آهن و منگنز در آب است که برحسب میلی­‌گرم در لیتر کربنات­‌کلسیم (mg/l caco3) گزارش می­‌شود.

تصفیه آب‌­های زیرزمینی حاوی نیترات

نیترات یک آلاینده به شدت محلول و پایدار در آب است.

نیترات از طریق منابع مختلف مثل فاضلاب­‌های شهری، صنعتی و کشاورزی وارد منابع آب می‌شود.

نیترات بیشتر از طریق مصرف کودهای ازته در زمین­‌های کشاورزی اتفاق می­‌افتد.

این‌ترکیب‌در صورت ورود به منابع آب‌زیرزمینی‌می­‌تواند مستقیماً و یا از طریق احیا به‌نیتریت اثرات سوء‌بهداشتی در مصرف‌کنندگان بوجود آورد.

علاوه بر منابع ذکر شده، وجود نیترات در آب­‌های زیرزمینی را می­توان در نوع خاک، لایه­‌های تشکیل دهنده­ زمین و ساختار زمین شناسی نیز بررسی نمود.

نیترات بیشتر از طریق آب آشامیدنی و غذا می­تواند وارد بدن انسان شده و به نیتریت تبدیل شود.

تشخیص وجود نیترات در آب به این دلیل که نیترات محلولی بی­بو و بی‌مزه است، بدون آنالیز میسر نیست. سازمان جهانی بهداشت مقدار حداکثر مجاز نیترات آب آشامیدنی را ۵۰ میلی­گرم بر لیتر بر حسب نیترات و یا ۱۰ میلی­گرم در لیتر بر حسب نیتروژن اعلام کرده است.

ورود مقدار ناچیز نیترات به بدن انسان مخاطره­ آمیز نمی‌­باشد.

زیرا نیترات یک جزء طبیعی رژیم غذایی انسان است.

اما اگر غلظت نیترات بالاتر از حداکثر غلظت مجاز باشد در این صورت مصرف چنین آبی برای کودکان زیر ۶ ماه مخاطره ­آمیز بوده و منجر به بیماری مت هموگلوبین می­‌شود. همچنین نیتریت می­تواند با آمید یا آمین­‌ها در بدن ترکیب شود و نیتروزآمین تولید کند که  منجر به سرطان حاد می­‌گردد.

تصفیه آب‌های زیرزمینی حاوی آهن و منگنز

آهن و منگنز از تشکیل دهنده­‌های خاک و سنگ­‌های سطح زمین هستند.

اگر در آب­‌هایی که با این‌ترکیبات‌تماس‌دارند گاز کربنیک‌محلول موجود باشد به آسانی‌به صورت املاح محلول در آب حل خواهند شد.

آهن به صورت­‌های دوظرفیتی و سه­ ظرفیتی و منگنز به صورت­‌های دوظرفیتی و چهارظرفیتی در آب­‌ها یافت می‏‌شوند.

در آب‌­های زیرزمینی که اکسیژن محلول کمتر است آهن و منگنز به صورت دو ظرفیتی و محلول وجود دارند.

وجود آهن و منگنز در آب از نظر خواص ظاهری آب مناسب نیست، زیرا هم باعث مزۀ تلخی می‌­شوند و هم رنگ قرمز و قهوه ­ای در آب ایجاد می­‌کنند. استفاده از آب حاوی آهن و منگنز در اکثر صنایع باعث پیدایش لکه­‌های سیاه و قهوه‌ای می‌گردد. مقدار مجاز آهن و منگنز برای آب­‌های صنعتی ۰/۳ – ۰/۰۰۵ و برای آب آشامیدنی به ترتیب ۰/۳ و ۰/۰۵ میلی­‌گرم در لیتر است.