تامین آب سالم همواره یکی از دغدغه‌های بشر است. دغدغه‌ای که امروزه با توسعه صنایع و مصرف کودهای شیمیایی بیشتر شده است. رهاسازی فاضلاب صنایع در محیط زیست و افزایش آلودگی خاک‌ها در اثر استفاده از کودهای شیمیایی باعث شده تا محیط زیست، خاک به تبع آن آب مصرفی بیشتر آلوده شود.
به سبب آلوده بودن آب‌ها، امروزه تصفیه آب بعنوان یک مرحله لاینفک از تامین آب تبدیل شده است. گام اول تصفیه آب شناسایی آلاینده‌های موجود در آن است. آلاینده‌های آب را می‌توان به صورت زیر طبقه بندی کرد:
در ادامه برای آشنایی بهتر با این آلایندهها به معرفی اجمالی هر یک از این دسته‌ها می‌پردازیم.
آلاینده‌های آلی را می‌توان به دسته‌های زیر طبقه‌بندی کرد:
فاضلاب‌های شهری، صنایع غذایی، کشتارگاه‌ها، صنایع کاغذ و …. حاوی درصد قابل توجهی ترکیبات آلی به صورت معلق، کلوئیدی و حل شده هستند. این مواد زاید بوسیله فعالیت باکتری‌ها در گذر زمان مضمحل می‌شوند.
اکسیژن حل شده در آب صرف اکسیداسیون هوازی مواد ارگانیک موجود در فاضلاب‌ها می‌شود. افت شدید اکسیژن حل شده در آب باعث بروز مشکلات مهمی در سلامتی انسان می‌شود. این معضل بخصوص زمانی که مقدار اکسیژن حل شده کمتر از ۴ میلی گرم بر لیتر باشد به شدت خود را نشان می‌دهد.
بر همین اساس کاهش اکسیژن حل شده در آب بعنوان یک شاخص آلودگی شناخته می‌شود.
ورود ترکیبات آلی سنتزی به اکوسیستم زیستی انسان عمدتاً از طریق فعالیتهای خود انسان اتفاق افتاده است. فعالیت‌هایی همچون افزایش تولید ترکیبات سنتزی، نشت در حین انتقال و استفاده بی رویه از این محصولات در کاربردهای مختلف، از جمله مسیرهای ورود ترکیبات سنتزی به اکوسیستم زیستی انسان است.
از جمله ترکیبات سنتزی می‌توان افزودنی‌های سنتزی، افزودنی‌های خوراکی، داروها، رنگ‌ها، الیاف سنتزی، پلاستیک‌ها، حلال‌ها و ترکیبات آلی فرار را نام برد.
اغلب این ترکیبات سمی بوده و به دلیل فرایندهای تولید سنتزی در مقابل اضمحلال میکروبی مقاوم هستند.
نفت یک محصول طبیعی است که در نتیجه باقی ماندن بقایای فسیلی در زیر زمین به مدت میلیون‌ها سال تشکیل شده است. آلودگی نفتی می‌تواند از طریق ریختن نفت، ترکیدن لوله‌های نفت و و سایر تصادفات صنعتی ایجاد شود. سالانه ۱۴۰۰۰ هزار حادثه نشت نفت رخ می‌دهد که بسیاری از آنها در ابعاد کوچک و قابل جمع‌آوری هستند اما برخی هم فاجعه بار و آسیب زننده هستند.
پیچیدگی ترکیبات نفتی باعث شده تا سرعت اضمحلال توسط فعالیتهای باکتریایی متفاوت باشد. رها شدن نفت و فرآورده‌های آن در محیط زیست، ادامه زندگی بسیاری از جانداران ساکن اکوسیستم‌های خشکی و آبی راتهدید و با آلوده سازی آب‌های زیرزمینی، بهداشت انسانی را با خطر جدی روبه رو می‌کند، همچنین با از میان بردن زیستگاه گونه‌های مفید، اثر منفی خود را بر اقتصاد بخش‌هایی چون کشاورزی و شیلات تحمیل می‌کند.
عوامل بیماری‌زا یا پاتوژن‌ها، میکروارگانیسم‌هایی هستند که از طریق رهاسازی فاضلاب‌های آلوده، مثل فاضلاب صنایع، در محیط وارد آب می‌شوند. ویروس‌ها و باکتری‌های موجود در آب می‌توانند باعث بروز بیماری‌های مختلفی شوند.
از جمله پاتوژن‌هایی (عوامل بیماری‌زا) که در آب‌های آلوده وجود دارند می‌توان به آدنوویروس، نورو ویروس، روتاویروس، باکتری ویبریو و کریپتوزپوریدیوم اشاره کرد که باعث بروز آثار بیماری همچون التهاب شکم، تب، اسهال، عفونت کبد، تغییر رنگ پوست و کاهش ایمنی بدن می‌شود.
برخی پساب ها، کودها و فاضلاب ها حاوی مقادیر بالایی از مواد مغذی می‌باشند. بخش اعظمی از این ترکیبات حاوی مواد مغذی همچون نیتروژن و فسفر هستند. ورود این مواد به بدنه‌ی اصلی منابع آبی موجب افزایش میزان رشد جلبک ها و علف های هرز در آب می‌شود. این امر موجب غیرقابل آشامیدن شدن آب و گرفتگی فیلترها می‌شود. همچنین افزایش بیش از حد جلبک ها موجب مصرف شدن تمام اکسیژن موجود در آب و از بین رفتن سایر میکروارگانسیم ها به دلیل نبود اکسیژن خواهد شد.
مهمترین اثرات افزایش مواد مغذی در داخل آب را می‌توان به صورت زیر خلاصه کرد:
برخی آلایندهها (مواد، ذرات، و مواد شیمیایی) هم هستند که به آسانی در آب حل نمی‌شوند یا برخی از این مواد دیرتر ته نشین می‌شوند. معلق بودن این مواد مضر هستند و حتی برای ارگانیسم‌هایی که درون آب قرار دارند کشنده هستند.
ذرات خاک هم که به دلایل مختلف وارد رودها، دریاچه ها و اقیانوس‌ها شده و در بستر آن ته نشین می‌شوند در صورت انباشتگی زیاد می‌توانند جزو آلایندهها به شمار آیند. فرسایش ناشی از حذف درختان حافظ خاک نیز که غالباً در نزدیکی آبراهه‌ها به وجود آمده یا بر اثر حمل خاک توسط آب‌های زراعی یا بارندگی روی معادن و اطراف جاده‌ها، می‌تواند با افزایش بیش از حد جامدات معلق و رسوبات در رودها و دریاچه‌ها گردد.
همچنین نشست رسوبات در کف منابع آب، با پوشاندن سنگریزه‌های بستر، محل تخم‌گذاری ماهی‌هایی چون سالمون و تروت، دو نوع ماهی قزل‌آلا، را نابود کرده و باعث تخریب زیستگاه آنها می‌گردد.
از طرفی هم حضور مواد معلق در داخل آب مانع از نفوذ نور خورشید به داخل آب می‌شوند. نور خورشید برای فرایند فوتوسنتز گیاهان کف آب مورد نیاز است.
همراه با آلاینده‌های آلی که در نتیجه رها کردن فاضلاب‌ها در طبیعت وارد آب‌ها می‌شوند، فلزات سنگین و دیگر آلاینده‌های غیرآلی نیز وارد منابع آبی خواهند شد. این ترکیبات در اثر فعل و انفعالات طبیعی از بین نرفته و تا سال‌ها در طبیعت و آب‌ها باقی می‌مانند. آلاینده‌های غیرآلی شامل انواع اسیدهای معدنی، نمک‌های غیرآلی، عناصر کم یاب، فلزات، ترکیبات فلزی، ترکیبات مرکب فلزات و مواد آلی، سیانیدها، سولفات‌ها و ….
مواد غیرآلی باعث ایجاد مسمومیت ناگهانی یا بیماری‌های مزمن می‌گردند. انواع فلزات سنگین که در زباله های مراکز صنعتی وجود دارد از مهمترین عوامل شناخته شده بروز مسمومیت‌های حاد و مزمن، کاهش باروری و سرکوب سیستم ایمنی بدن انسان هستند. برای مثال کادمیوم موجود در پساب‌های زراعی که از انواع کودها نشأت می‌گیرند، توسط گیاهان زراعی جذب شده و چنانچه این گیاهان آلوده به مقدار زیاد توسط انسان مصرف شوند منجر به اسهال و حتی در طولانی مدت باعث مشکلات کبد و کلیه خواهند شد. سرب یکی از عوامل خطرساز عقب ماندگی ذهنی کودکان به شمار می‌آید.
آلودگی حرارتی عبارت است از کاهش کیفیت آب از طریق هر فرایندی که منجر به تغییر دمای محیطی آب گردد. در نیروگاه‌های تولید برق، صنایع و کارخانجات از آب برای کاهش دمای تجهیزات، لوله واتصالات، ماشین‌آلات و تاسیسات استفاده می‌کنند.
این کار باعث تغییر دمای آب می‌گردد که با ورود مجدد به محیط، دمایی بالاتر از دمای اکوسیستم دارد. با افزایش دمای آب، میزان اکسیژن محلول در آن کاهش می‌یابد و از این طریق بر کل اکوسیستم منطقه تاثیر می‌گذارد. تخلیه روان آب‌ها و فاضلاب‌های شهری که در منابع سطحی آب تخلیه می‌شوند نیز می‌تواند منجر به افزایش دمای آب گردد.
افزایش دمای آب یک رودخانه یا دریاچه حتی به اندازه ۲ درجه سلسیوس می‌تواند منجر به از بین رفتن یا کوچ برخی گونه ماهی‌ها و دیگر جانداران شود. کوچ ماهی‌ها و ورود برخی موجودات در مقیاس وسیع می‌تواند موجب تغییرات بسیار نامناسبی در اکوسیستم منطقه شود.
دلیل خطرناک بودن آلودگی مربوط به مواد رادیواکتیو این است که هم برای سلامت موجودات زنده بسیار خطرناک است و هم اینکه این مواد سال‌ها در محیط آبی باقی می‌مانند. نفوذ مواد رادیواکتیو در آب های زیرزمینی می تواند به کلیه ها صدمه وارد کرده و خطر ابتلا به برخی از سرطانها را افزایش دهد. علاوه بر حوادثی که ممکن است در نیروگاه های هسته‌ای اتفاق بیفتد ( نظیر آنچه در ژاپن اتفاق افتاد) عناصر رادیواکتیو می‌توانند از طریق برخی از مواد معدنی نیز وارد محیط زیست و آب آشامیدنی شوند. در واقع نوشیدن آب آلوده یکی از اصلی‌ترین راه های نفوذ مواد رادیواکتیو به بدن ماست.
واتک به عنوان اولین و بزرگترین مرکز تخصصی شتابدهی حوزه آب تحت حمایت معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری از سال ۹۷ فعالیت خود را به صورت حرفه ای آغاز کزد. جهت ثبت طرح خود به سایت واتک مراجعه کنید همچنین جهت کسب اطلاعات بیشتر با کارشناسان ما در تماس باشید.
