بخشی از مقاله
آب
مقدمه :
آب يكي از فراوانترين تركيبات زمين بوده و از آن به عنوان بزرگترين حلال شيميايي ياد شده است آب يكي از اساسي ترين تشكيل دهنده بافتهاي بدن مي‌باشد و يكي از پايدارترين تركيباتي است كه در طبيعات يافت مي شود و به عنوان ضرورترين عامل حيات و فيزيولوژي بدن شناخته شده است بدون آب كليه اعمال حياتي انسان متوقف خواهد شد. تعجب آور نيست كه اين منبع حيات بخش در تمام ادوار جاي مهمي در افكار بشر دارا بوده و بر اساس شواهد موجود همواره اولين
زندگي هاي قبيله اي و گروهي در كنار جريانهاي آب بوجود آمده است و شعرا و نويسندگان بطرق مختلف در نوشته هاي خود درباره آب و زيبائيهاي آن مطالبي نگاشته اند. آب نقش اصلي رساندن مواد غذايي به بافتها و سلولها و دفع سموم بدن و همچنين رساندن مواد غذائي اخذ شده از خاك به وسيله ريشه گياهان را عهده دار است. آب با تمام خصوصيات فوق به عنوان مهمترين عامل انتقال بيماري بوده زندگي و حيات بعضي موجودات آبي مثل ماهي كه شايد مهمترين عامل تأمين گوشت انسانها مي‌باشد به آن مربوط مي شود. از آب به عنوان خون رگهاي سياه زمين نامبرده اند و آن را بزرگترين و ارزانترين وسيله شستشو و زدودن كثافات دانسته اند.
در حدود 58 تا 66 درصد وزن بدن يك انسان را آب تشكيل مي‌دهد كه به طور غير يكنواخت در تمام بدن پخش شده است، ميزان آب موجود در بدن انسان به حسب سن و مقدار چربي متغير است براي اطلاع از آب موجود در بدن بهتر است به ارقام زير توجه كنيم:
آب موجود در بزاق 5/99 درصد، خون 79 درصد، بافت قلب 79 درصد، ريه 79 درصد، پوست 72 درصد، چربيهاي بدن 30 درصد، ماهيچه ها 76 درصد، پوست 72 درصد، بدن ماهيها 76 درصد و دانه هاي گياهي 10 تا 95 درصد تعيين گرديده است.
از نظر اطلاع از آب موجود در مواد غذايي كافي است بگوئيم كه مارچوبه 88 درصد، كنگر 85 درصد، بادنجان 92 درصد، كرفس 94 درصد، قارچ 75 درصد و كلم 90 درصد آب دارند. به علاوه آب در بعضي تركيبات معدني به صورت (آب تيلور) ديده مي‌شود مانند ، يا ، اكثراً آبهاي تيلور در 100 درجه سانتي گراد از بين خواهد رفت.
آب در كليه شئون زندگي مثل آشاميدن عمل آوردن محصولات كشاورزي- بگردش در آوردن صنايع مسائل تفريحي، توليد نيرو، پرورش موجودات آبي كه براي انسان جنبه غذائي دارد و بسياري موارد ديگر مورد استعمال دارد. به همين دليل وجود آب در هر اجتماعي به هماناندازه كه در بالا بردن سطح بهداشت عمومي دخالت دارد موجب پيشرفت كشاورزي و صنعت نيز خواهد گرديد.
جهت اهميت مصارف آب در صنايع، كافي است اشاره كنيم كه صنايع در سال 1965 در دنيا س
الانه 200 ميليارد متر مكعب آب مصرف مي كردند كه در سال 2000، اين رقم به 2000 تا 3000 ميليارد متر مكعب رسيده است. تنها حدود 35 درصد آب مصرفي در صنايع دنيا به صورت فاضلابهاي صنعتي به محيط زيست تخليه مي گردد و ميزان آلودگي اين فاضلابها از نظر BOD معادل يك اجتماع شهري 350 ميليون نفري است.
اگر توجه كنيم كه هر گاو روزانه 7 تا 12 گالن، هر گوسفند 1 تا 4 گالن، هر اسب 8 تا 13 گالن و بالاخره هر يكصد مرغ 8 تا 10 گالن آب مصرف مي نمايند بايد حيوانات را هم جزو مهمترين مصرف كنندگان آب به حساب آوريم، مخصوصاً توجه داشته باشيم كه حيوانات لازم است از آبي با كيفيت آب آشاميدني براي انسان استفاده كنند زيرا اكثر حيوانات به همان اندازه انسان در برابر آلودگي هاي آب آسيب پذيرند.
گرچه آبي كه براي آشاميدن بكار مي رود در مقايسه بات مصرف آب در كشاورزي و صنعت ناچيز است ولي كيفيت آن در مقايسه با آبهاي زراعي و صنعتي بايد از كيفيت بسيار خوبي مخصوصاً از نظر عاري بودن از عوامل بيماري زا برخوردار باشد انسان در حالي كه روزانه در حدود 2 تا 5/2 ليتر آب مي آشامد و اينقدر آب حداكثر 1/3 درصد وزن هر فرد را تشكيل مي‌دهد نبايد تنها به عنوان عامل رفع تشنگي تلقي گردد بلكه همين مقدار كم آب به علت داشتن املاح محلولي كه بعضي از آنها در مقادير جزئي هستند اثرات فيزيولوژيكي مهمي در بدن دارند مي تواند به عنوان عامل تغذيه باشد و گاهي حالت پيشگيري در مورد بعضي ناراحتي ها مثل جلوگيري از پوسيدگي دندان دارا باشد چه بسا اتفاق مي افتد كه بعضي از املاح محلول آب را در صورت فقدان ناچاريم به صور دستي به آن اضافه نمائيم.
كيفيت آب كه شرح مبسوطي دارد و معاني گوناگوني از آن قابل تصور است در برگيرنده اين معني است كه هر مصرفي از آب به كيفيت خاصي نياز دارد و به اصطلاح براي هر مصرفي استانداردهاي معيني تدوين شده است. بندرت مي توانيم از يك منبع تمام احتياجات را حداقل بدون انجام نوعي تصفيه تأمين كنيم و همانطور كه گفته شد تمام مصارف تحت الشعاع مصارف بهداشتي آب به وسيله انسان مي‌باشد.
با توجه به موضوعات بالا دو موضوع زير از زمانهاي قديم فكر انسان را به خود مشغول داشته است:
1-حفاظت و اصلاح كيفيت منابع آب موجود
2-استخراج و انتقال آب از نقاط دور براي رفع نيازمنديها.
اشاره مي نمايد در بخش پنجم شرح مفصلي در مورد كيفيت آب آشاميدني و در بخش نهم و دهم اشارات زيادي در كيفيت آب براي مصارف صنعتي و كشاورزي خواهيم داشت لذا در اين مقدمه مختصر به منظور جلوگيري از اطاله كلام از ذكر مجدد خواص شيميايي آبها خودداري مي گردد.
جستجو و مطالعه درباره آب كه منشأ حياتاست و پيدايش موجودات از آن آغاز گرديده است و زندگي بدون آن امكان پذير نيست از قديم الايام مورد توجه انسان بوده و چون آبهاي طبيعي به طور مستقيم و غير مستقيم در اثر فعاليتهاي حياتي او در معرض شديدترين آلودگي ها قرار داشته است لذا موضوع حفاظت آبها و احياناً رفع آلودگي آنها هميشه مدنظر انسان بوده است. اگر توجه كنيم كه همه ساله به علت تلف شدن انسانها و يا بيماري آنها در اثر عوامل آلوده كننده آب چه مقدار ساعت كار تلف مي‌شود، اهميت جلوگيري از آلودگي روشن تر خواهد شد. از اين روستكه مهمترين عامل توسعه بهداشت محيط را در تمام دنيا فراهم نمودن آب سالم و در دسترس قرار دادن آن مي دانند. با تمام تلاش كه براي تأمين آب اجتماعات در دنيا به عمل آمده و شايد مبالغ گزافي در اين زمينه سرمايه گذاري گرديده هنوز اجتماعاتي هستند كه آب كافي حتي براي آشاميدن ندارند.
بر اساس آخرين آمار سازمان بهداشت جهاني در هر 24 ساعت 13000 نفر كودك زير يك سال در دنيا در اثر بيماريهائي كه ناقل آن آب بوده تلف مي شوند.
همانطور كه دهه 1960 را دهه فضا ناميدهاند دهه 1970را نيز دهه مبارزه با آلودگي‌ها گفته اند زيرا در اين دهه است كه تمام آلودگي ها عليه انسان بسيج شده اند و زندگي او را با مشكلاتي مواجه ساخته اند. انسان كه در محيط زندگيش با آب و هوا تماس دارد و بدون وجود آنها قادر به ادامه حيات نيست متأسفانه تمام دورريختنيهاي حاصل از فعاليتهاي حياتي خود را به اين دو محيط تخليه مي نمايد و باعث مسموميت شديد محيط زندگي مي گردد.
جهت اطلاع از عظمت و اهميت آلودگيهاي محيط مخصوصاً آب از طريق فاضلابها، كافي است اشاره كنيم كه هر متر مكعب فاضلاب خام در تخليه به جريانهاي آب ممكن است تا 40 متر مكعب آب خوب را به شدت آلوده نمايد. گاهي اوقات تخليه فاضلابهاي صنعتي به حدي باعث آلودگي آبها مي شود كه حتي روشهاي معمولي تصفيه آب قادر به حذف آلودگي ها نيست.
اقتصاد و صنعت در تمام دنيا با سرعت سرسام آوري در حال رشد بوده و رشداقتصادي توأم با افزايش جمعيت نيز مي‌باشد. بالا رفتن سطح بهداشت عمومي همگام با افزايش سريع جمعيت بيش از پيش باعث محدود شدن منابع شده اند، بطوريكه حتي بعضي اجتماعات پيشرفته با ناكاف
ي بودن آب مواجه شده اند. انسان اشتباهات زيادي در مصرف و نگهداري آب مرتكب مي شود كه مهمترين آن آلوده ساختن آن است. متأسفانه كاربرد تركيبات جديد شيميائي در صنايع و همچنين مصرف مواد گوناگون در باروري زمينهاي كشاورزي و مبارزه با آفات نباتي و تخليه تمام اين مواد به جريانهاي آب يا زيرزمين باعث پيچيدگي شديدتر آلودگي آبها گرديده و مخارج تصفيه و تهيه آب با استاندارد مورد نياز از آبهاي آلوده را به مقدار زيادي بالا برده است و حتي اتفاق افتاده كه بعضي از اين مواد در روشهاي معمولي تصفيه آب قابل جدا شدننيستند و اين خود محدوديتي در مصرف آب به وجود آورده است.
با توجه به آنچه كه تا به حال گفته شد مي توان آب را مهمترين و عمده ترين وسيله آسايش و راحتي انسان تلقي نمود. بنابر تحقيقات زيست شناسي حيات اوليه از آب پديدار گشته است و همانطور كه قبلاً گفتيم همين اب موجد حيات در اثر آلودگي مي‌تواند از بين برنده حيات باشد. تمام مسائلي كه مربوط به خواص آب بيان گرديد در آيه كريمه و جعلنا من الماء كل شئي حي نهفته است. تمام اديان آسماني بخصوص اسلام دستورات اكيدي در جلوگيري از آلودگي آبها داده اند و حتي مسلمانها از آب دهان اندخاتن در منابع منع شده اند.
طبق نظريه لاپلاس آب با پيدايش زمين به وجود آمده و بابليها و مصريان قديم پيدايش اجسام را در عالم به علت وجود در قوه مذكر و مؤنث در آب مي دانستند و معتقد بودند وجود اين دو قوه در تركيب آن دو عالم را به وجود آورده است. هنديان مي گفتند زمين مانند تخم مرغي در آب شناور است. دردمكريت آب را يكي از عناصر اربعه دنيا كه همه چيز از آنها بوجود مي آيد مي گفتند.
در مورد آب شناسي نيز ملل و اقوام قديم اطلاعاتي داشتند كما اينكه مصريها از رود نيل براي
حاصلخيزي زمينهاي اطراف آن استفاده مي كردند و يا در ايران باستان با زهكشي مصنوعي كشاورزي را توسعه مي دادند و يا براي استفاده بيشتر از آب رودخانه‌ها سدهائي كه آثارشان هنوز هم موجود است بر روي آنها مي ساختند و يا همانطور كه در كتب معتبر نوشته شده مخترع قنات در دنيا ايرانيها بودند.
در آغاز براي مطالعه خواص آب از علائم ظاهري آن استفاده مي شد و يا از خاصيت پرورش موجودات زنده مثل ماهي به خواص آب پي مي بردند ولي با پيشرفت زمان مطالعات علمي تري جهت بررسي خواص آب متداول گرديد تا بالاخره در قرن 19 با پيشرفتهاي شگرف زمين شناسي
و شيمي براي مطالعه خواص آب از روشهاي علمي استفاده كردند و با كشف ميكرب آب نه تنها از نظر شيمي بلكه از نظر ميكربي نيز مورد مطالعه قرار گرفت.
در دوره هخامنشي براي رعايت بهداشت فقط از آب جوشيده به عنوان شرب استفاده مي نمودند و در تخت جمشيد آثاري كه دال بر جمع آوري فاضلاب باشد به دست آمده است. مصريان قديم در 4000 سال قبل از ميبلاد روش استفاده از زاج را براي تصفيه اب مي دانستند. مهمترين خواص فيزيكي آب كه شايد آن را در مقايسه با ساير اجسام برتر نموده به قرار زير هستند:
1-بالا بودن وزن مخصوص آب در 4 درجه سانتيگراد كه برابر يك است و از تمام اجسام در اين درجه حرارت بالاتر است. وزن مخصوص آب واحد مقايسه براي اندازه گيري وزن مخصوص ساير اجسامست.
2-بالا بودن گرماي ويژه آب.
3-هدايت حرارتي زياد آب.
4-حلاليت زياد آب در برابر ساير اجسام.
5-انبساط آب در حال انجماد.
بالا بودن وزن مخصوص آب در 4 درجه سانتيگراد از ساير اجسام و كم شدن آن در سرما و انبساط آن در انجماد اين نتيجه را مي‌دهد كه يخهاي سطحي اقيانوسها و درياها نتوانند به اعماق آنها فروشنده و باعث تلف شدن موجودات آبي گردند. سرد شدن آب در زمستان و گرم شدن سريع آن در تابستان در تنظيم حرارت كره زمين اثر فراوان دارد.
براي اولين بار كاونديش تعيين نمود كه آب از هيدروژن و اكسيژن تشكيل يافته و لاوازيه آب را از تركيب مستقيم اين دو عنصر بدست آورد. مطالعات اين دو توسط Meusnier ادامه و معلوم گرديد كه آب دو گرم هيدروژن و 16 گرم اكسيژنم دارد. در 1900 Sutherland سه نوع تركيب مولكولي به صورت يا منوهيدرول و يا دي هيدرول و يا تري هيدرول به دست آورد. بنابراين قبول كرده اند كه
فرمول آب بايد به صورت باشد كه ممكن است n در آن 1-2-3-4 باشد اين تجمع مولكولي در اثر پولاريته مولكولها حاصل مي شود. در اين حال مولكوهاي آب يكديگر را در خلاف جهت قطب جذب كرده و دو يا 3 مولكول به هم مي چسبند.
علت ديگر تجمع مولكولي آب وجود اتصالات هيدروژني بين مولكولهاي آن است. اتم هيدروژن مي تواند با بيش از يك مولكول از همان جسم تركيب شود. اين خاصيت هيدروژن به علت از دست دادن تنها الكترون لايه خلرجي خود و ايجاد باند هيدروژن با اجسام الكترونگاتيف است.
در خاتمه فصل بد نيست، به گفته: موريس و اين برگر كه در مورد تخريب تمدنها در اثر آلودگي هاي محيط زيست بصورت زير بيان شده است. اشاره نمائيم:
تمدنها نابود خواهند شد نه به علت يك بلاي آسماني تا فاجعه ناگهان، مانند جنگ هسته اي، بلكه در اثر غوطه ور شدن و خفگي تدريجي در كثافات و دورريزهاي خود انسان.
تأمين و توزيع آب در كشورهاي در حال توسعه مسائل مهمي را بوجود آورده است و دولتها را واداشته تا مبالغ عظيمي پول را در راه تأمين آن سرمايه گذاري نمايند، اين موضوع بخصوص در كشورهاي كه داراي نقاط لم يزرع و نيمه خشك هستند حالت جدي تري بخود گرفته. حتي موضوع بحث سمينارهاي منطقه اي بوده است.
در كشورهائي مثل ايران كه تقسيم آب به علت شكل خاص سرزمينهاي آن بصورت غير يكنواخت توزيع گرديده است بايد سعي شود با اتخاذ بهترين و مدرن ترين روشهاي علمي و فني آبهاي موجود را استخراج و طبق قوانين عادلانه اي در دسترس عموم قرار داد.
در انتخاب منبع آب براي تهيه آب مشروب در اجتماعات بزرگ به چهار اصل مهم زير بايد توجه كافي مبذول داشت:
1-در درجه اول بايد آبي را مورد استفاده قرار داد كه براي رسيدن به محل تصفيه و توزيع به پمپاژ احتياج نداشته باشد، بلكه با نيروي ثقل خود حركت نموده و علاوه بر آن به هيچگونه تصفيه اي (غير از ضدعفوني ككردن) نياز نداشته و بدون دخل و تصرف در كيفيت آن بتواند به دست مصرف كننده برسد.
2-در درجه دوم از آبهاي كه به تصفيه احتياج ندارند ولي براي رسيدن به محل توزيع بايد پمپاژ شوند مي توان در تأمين آب مشروب استفاده كرد.
3-در درجه سوم براي مشروب مي توان آبهائي را كه به نوعي تصفيه ساده احتياج داشته ولي با نيروي ثقل به محل تصفيه و توزيع مي رسند استفاده نمود.
4-بالاخره در آخرين اصل آبهائي را مي توان براي تهيه آب آشاميدني مورد استفاده قرار داد كه در محل موجود نبوده و بايد از طريق پمپاژ و يا هر وسيله ديگر از نقاط دور دست به مركز تصفيه و توزيع حمل نمود، تهيه آب مشروب از اينگونه منابع بسيار گران و خرج بردار است.
همانطور كه در پاراگراف يك اشاره شده استفاده از هر نوع آبي براي تأمين آب مشروب به نوعي ضد عفوني كردن قبل از اينكه به دست مصرف كننده برسد نياز دارد.
مهمترين منابع آب در دنيا به قرار زير هستند:
- آبهاي جوي (باران، برف)
- آبهاي سطحي (رودخانه، درياچه، دريا، اقيانوس)
- آبهاي زيرزميني (چاه، چشمه، قنات)
آب باران در عين اينكه بايد كاملاً خالص باشد ولي به علت برخورد به آلودگي هاي جوي، گرد و خاك گازهاي موجود در آتمسفر مقادير زيادي از آنها را در خود حل و به زمين مي آورد. آب باران در زمين نيز حين نفوذ املاح سر راه خود را حل نموده و اين املاح تشكيل دهنده املاح محلول آبهاي زيرزمين هستند. گازهائي چون اكسيژن، گاز كربنيك و ازت نيز در اب باران موجود خواهد بود كه حلاليت هر يك از آنها در آب باران به فشار جزئي آن در آتمسفر مربوط است. علاوه بر گازهاي فوق در آب باران همواره كه به عنوان آلودگي هوا از طريق سوخت منازل داخل آتمسفر شده اند ديده مي شود انحلال اين گازها در آب باران علاوه بر نامطلوب كردن آن از نظر بهداشتي براي بسياري از وسايل خانگي نيز خطرناك است در آب باران مواد راديواكتيوي چون يد(131)، سديم (135) گاهي ديده شده است. به تمام مواد نام برده فوق بايد ميكروارگانيسمها را كه باران در حين نزول خود به زمين با خود همراه مي آورد اشاره كنيم.
در نقاطي كه استفاده از آبهاي سطحي، يا زيرزميني با اشكالاتي مواجه باشد بكار بردن آب باران به عنوان منبع آب آشاميدني توصيه شده است. كما اينكه در 1903 حدود يك چهارم سكنه ايتاليا از آبا باراني كه در منابع مخصوص شده بود بعنوان آب آشاميدني استفاده مي كردند و شايد هنوز هم در آفريقا، آسياي جنوب شرقي جاهائي باشد كه آب باران تنها منبع آب آشاميدني آنهاست در ايران نيز در مهمانسراهاي وسط راهها در قديم كه محل اطراق مسافران بود از آب باران ذخيره شده براي تأمين آب مشروب مسافران استفاده مي نمودند و حتي ساختن آب انبار را مردم به عنوان كار نيك و كاري كه اجر آخروي داشت قبول داشتند.
اما با گسترش بهداشت عمومي و تأمين آب در شهرها از طريق شبكه هاي لوله كشي استفاده از آب انبار منسوخ گرديده است.
رودخانه از قديم الايام يكي از مهمترين منابع مطئم تأمين آب اجتماعات بوده و بايد در برداشت آب از آنها دقت كافي به عمل آيد كه آب برداشت شده قبل از ورود رودخانه به اجتماعات باشد زيرا در مسير حركت آن در داخل شهرها انواع كثافات و مواد زائد دور ريختني را در آن تخليه مي نمايند. گاهي ممكن است اجتماعات دور دست تر حتي فاضلاب شهري خود را در رودخانه ها تخليه نماين
د در اين صورت تهيه اب مشروب از اين رودخانه ها به علت آلودگي زياد گران خواهد بود.
در آمريكا 80 درصد و در آلمان 50 درصد از آب آشاميدني مردم از رودخانه ها تأمين مي گردد. در فرانسه با تمام كوششي كه براي تأمين آب از منابع ديگر به جز رودخانه به عمل آمده به علت كمبود آب ناچار شده اند قسمت مهم احتياجات را از رودخانه ها تهيه نمايند.
در ايران نيز رودخانه ها يكي از مهمترين منابع تأمين آب آشاميدني مخصوصاً در شهرهاي بزرگ و پر جمعيت هستند. به عنوان مثال مي توان از رودخانه هاي كرج، لتيان در نهران و كاروان و زاينده رود در اهواز و اصفهان نام برد كه مهمترين منابع تأمين اب آشاميدني هستند.
در هر صورت اگر قرار باشد رودخانه تأمين كننده آب آشاميدني مردم باشد انجام تصفيه كامل آن مخصوصاً دقت زيادتر در ضد عفوني كردن آن قبل از توزيع ضرورت دارد.
نمونه برداري و آزمايش آبچ
معمولاً نمونه برداري از منابع آب سطحي بصورت فصلي و هر ساعت يا 4 ساعت و يا 8 ساعت و بالاخره 12 ساعت به عمل مي آيد. ممكن است نمونه هاي اخذ شده در هر شبانه روز را به طور جداگانه مورد آزمايش قرار داد و تمام آنها را مخلوط و نمونه حاصل را به عنوان متوسط نمونه آب مورد بحث آزمايش نمود در منابع زيرزميني بهتر است پمپاژ حداقل 4 ساعت و حداكثر 24 ساعت انجام گرفته باشد و سپس اقدام به نمونه برداري شود. كارهاي آزمايشگاهي در هر كشور بايد تابع يكي از استانداردهاي جهاني باشد و در حال حاضر بهترين و شايد ساده ترين روشهاي علمي آزمايشگاهي استفاده از استاندارد متد آمريكائي است متأسفانه نويسنده به نتايج آزمايش آب در كشور برخورده است كه اكثراً با هيچ يك از استانداردهاي مدرن جهاني مطابقت نداشه و چه خوبست وزارت نيرو فكري براي اين موضوع بكند و يا لااقل به كليه آزمايشگاههاي آب و فاضلاب مربوط به اين وزارت در سرتاسر كشور دستور دهد كه در انجام آزمايشات فقط از يك استاندارد تبعيت نمايند.
لازم است متذكر شود كه با گذشت زمان، بهبود نسبي در نحوة آزمايش نمونه هاي آب و به موازات آن نمونه هاي فاضلاب به عمل آمده است و در حال حاضر مي توان گفت كه بيشتر آزمايش ها با استفاده از استانداردهاي مهم جهاني انجام مي گيرد.
نتايج آزمايش بايد طوري گزارش گردد كه جوابگوي احتياجات مطالعه كننده باشد و ارائه دهنده نمونه بتواند منظور خود را از نتايج ازمايش عملي سازد معمولاً نتايج آزمايش آب به حسب ميلي گرم در ليتر يا PART-PER-MILLION بيان مي شود كه در سطح جهان مورد قبول مي‌باشد بعد از انجام آزمايش به دو منظور زير نتايج آزمايش را مطابق جدول زير به صورت انيون و كاتيون محاسبه مي نمايند.
1-چون در محلولها تركيب يونها بصورت اكي والان است پس مجموع اكي والان آنيونها و كاتيونها بايد با هم مساوي باشد.
2-معمولاً در يك آزمايش صحيح مجموع انيونها و يا كاتيونها در حدود هدايت الكتريكي است با توجه به دو مورد ياد شده مي توانيم اولاً از صحت آزمايشات انجام شده اطلاع حاصل نمائيم، ثانياً نوع آب از نظر شرب- كشاورزي- صنعت بهتر از حالت عادي مورد بررسي قرار خواهد گرفت. براي اطلاع از فرمول آب بعد از تعيين آنيونها و كاتيونها نتايج حاصله را به صورت خطي يا ساير انواع ديگر مطابق شكل زير نمايش مي‌دهند.
با تعيين فرمول فرضي نيز راجع به كيفيت دقيق و مصرف آن در شرب- كشاورزي و صنعت و مخصوصاً نحوه تصفيه آن مي توانيم تصميمات لازم اتخاذ نمائيم. مسأله مهمي كه در نحوه انتقال نمونه هاي اخذ شده به آزمايشگاه بايد مورد توجه باشد، انتقال نمونه‌هاي در محيط سرد و يا حرارت محيط به ازمايشگاه است و اگر نمونه آب چاه باشد بايد اطلاعات لازم در مورد درجه حرارت هوا- اب- عمق چاه و غيره نيز يادداشت شده باشد. در نمونه هاي آب تصفيه شده شبكه هاي توزيع نيز ميزان
روشهاي اصولي تصفيه آب را مي توان در 4 قسمت مهم زير طبقه بندي نمود:
1-تزريق مواد شيميائي براي كواگولاسيون و فلوكولاسيون مواد معلق و كلوئيدي.
2-ته نشين ساختن مواد فلوكوله شده در حوضهاي تع نشيني.
3-صاف كردن فلوكولهاي خيلي ريز و سبك و احياناً كلوئيدي هاي باقيمانده.
4-ضد عفوني كردن آب تصفيه شده.
بديهي است در تصفيه آبهاي صنعتي روش چهارم اصولاً ضرورت ندرد و روشهاي اول و دوم نيز بنحوي كه در تهيه آب براي آشاميدن مطرح مي‌باشد مورد نظر نيست.
صاف شدن عبارتست از عبور دادن آب از بسترهاي متخلخل كه قادر هستند مواد معلق و كلوئيدي آب را حذف نمايند. موادي كه در اثر عبور آب از صافي گرفته مي شود خاك رس و گل و لاي و لجن- موجودات زنده ميكرسكپي چون باكتريها- آلگها و ويروسها هستند. اقطار مواد حذف شده توسط صافي بقرار رزير است:
لجن و گل و لاي 50000 ميلي ميكرن
باكتريها 5000 ميلي ميكرن
ويروسها 50 ميلي ميكرن
كلوئيدها 1000-10 ميلي ميكرن
مواد متخلخل معمولاً به صورت لايه هاي روي هم قرار گرفته ممكن است تمام لايه ها از يك قطر و يا لايه هاي مختلف به اقطار گوناگون تشكيل شده باشد اولين بسترهاي صافي مقداري ماده پر كننده بدون توجه به دانه بندي بوده و تقريباً اين بسترها شبيه طبقاتي از زمين بودند كه باعث صاف شدن آبهاي سطحي و پيوستن آنها به چاههاي زيرزميني مي گرديد بعدها كه معلوم شد صافي مهمترين ركن تصفيه آب و آماده نمودن آن براي مصارف آشاميدني- صنعتي و غيره مي‌باشد توجه به دانه بندي ماسه و استفاده از لايه هاي گوناگون با دانه بنديهاي مختلف مورد توجه قرار گرفت.
مكانيسم صاف شدن
پديده صاف شدن بسيار پيچيده است و در آن يك يا چند از مكانيسمهاي زير قابل اجرا است:
1-صاف شدن مكانيكي كه باعث جدا شدن مواد معلق درشتر از منافذ بين دانه هاي ماسه شده ولي در اين عمل مواد معلق كلوئيدي و باكتريها حذف نمي شوند و به مرور كه عمل صاف شدن ادامه مي يابد با نشست گلو لاي در اطراف دانه هاي ماسه لايه ژلاتيني مؤثر در صاف شدن كه قبلاً درباره آن گفتگو شد تشكيل خواهد گرديد و به تحقق مي توان گفت كه وجود اين لايه است كه در حذف و گرفتگي مواد معلق اثر زيادي خواهد داشت. آبهاي داراي مواد آلي زياد و موجودات بيولوژيكي قشرهاي ژلاتيني ضخيم تري تشكيل داده و اگر اين قشر از حد معيني ضخيم تر باشد
نه تنها عمل گرفتن مواد معلق را انجام نخواهد داد بلكه باعث انسداد صافي نيز خواهد گرديد. بديهي است درجه حرارت آب و غلظت مواد مغذي مورد استفاده باكتريها در پيدايش لايه فوق اثرات مهمي دارد. مكانيسم صاف شدن مكانيكي را گاهي ترسيب نيز مي گويند. در اين مكانيسم يك يا چند از پديده هاي زير دخالت مستقيم دارند:
- توقف مستقيم ذرات در بستر
- حركت و نفوذ و توقف ذرات طبق حركت بروني
- اثر ميروي واندروالس
- ته نشيني ذرات در لابلاي تخلخل از طريق نيروي وزن
- انجام كواگولاسيون در اثر فعاليت آنزيمها
2-مكانيسم ثبوت يا سديمانتاسيون كه در حذف مواد كلوئيدي اهميت زيادي دارد و كمك مهمي به كاهش باكتريها نيز مي نمايند. فواصل بين دانه هاي ماسه در اين مكانيسم به منزله حوضهاي سديمانتاسيون عملكرده و در اين حوضهاي كوچك كلوئيدها و باكتريهاي خيلي ريز در اثر كشش ميان ذرات و به علت وجود لايه ژلاتيني به دانه هاي ماسه مي چسبند و اين چسبيدن مجدد ذرات به ماسه باعث ضخيم تر شدن لايه ژلاتيني و در نتيجه مقاومت آن در برابر صاف شدن آب و بالاخره بالا رفتن افت فشار و ناچاراً از سرويس خارج نمودن صافي خواهد گرديد. بطور كلي عمليات مؤثر در اين مكانيسم نيروهاي فيزيكي و نيروي جذب و مخصوصاً نيروهاي واندروالس است.
3-مكانيسم بيولوژيكي كه مستقيماً به رشد و نمو باكتريهاي آب مربوط است و همراه با مكانيسم الكتروليتيك كه بعداً گفته خواهد شد علاوه بر افزايش ضخامت لايه ژلاتيني باعث تغيير شيميائي تركيب آب خواهد گرديد و علت اين تغييرات را اينطور گفته اند كه چون مواد محلول در آب در زندگي و نمو باكتريها دخالت دارد لذا رشد و نمو آنها باعث جذب مقداري از اين مواد و محلول آب گرديده و در نتيجه كيفيت شيميائي اب به هم خواهد خورد.
4-مكانيسم الكتروليت اين طور قابل توجيه است كه وقتي يون هاي با بار مختلف نزديك هم قرار گرفتند با بار الكتريكي همديگر را خنثي مي نمايند يا باعث تغيير بار الكتريكي يكديكر مي شوند و در نتيجه تغييراتي در محيط خود به وجود مي آورند. در صاف شدن آب از روي ماسه نيز بار الكتريكي ماسه و مواد يونيزه شدن آب رويهم اثر كرده و ضمن تغيير در كيفيت اب باعث ترسيب ماده ژلاتيني روي دانه ها ماسه مي‌شوند.
