دانلود مقاله آبهای زیر زمینی

بخشی از مقاله

آبهای زیر زمینی

آلودگی آبهای زیر زمینی تقریباً ناشی از فعالیتهای انسان است. در مناطقی که تراکم جهت زیاد و انسان استفاده می کند از خشکی، آبهای زیر زمینی خیلی آسیب پذیرند. تقریباًهر عملی که موجب تغییرات شیمیایی با هدر رفتن آب باشد ممکن است روی محیط زیست تأثیر بگذارد. زمانی که آبهای زیر زمینی آلوده شدند، از بین بردن آلودگی مشکل و هزینه زیادی دارد. برای جلوگیری از آلودگی، باید بفهمیم که چگونه آبهای سطحی و زیرزمینی با هم در ارتباط اند. آبهای سطحی و زیر زمینی به طور مستقیم با هم ارتباط دارند. در صورت وجود یک منبع سالم در مجاورت یک منبع آلوده، احتمال آلودگی آب بسیار زیاد است که منجر به آلودگی آبهای زیر زمینی می شود.

شبیه به خواص شیمیایی، فیزیکی و بیولوژی آلاینده، آلاینده می تواند منتشر کند آلودگی در محیط های دیگر به وسیله جریان های آبخیزه ( بعضی از آلاینده ها به خاطر خواص فیزیکی و شیمیایی، همیشه از جریان آبخیزها پیروی نمی کنند)
هم آب و هم آلاینده ها جاری می شوند در جهت پستی و بلندی زمین از مناطق اشباع شده به مناطق خالی. خاکهایی که دارای خلل و فرج و نفوذ پذیر هستند تمایل دارند به انتقال آب و آلاینده های مختلف با سرعت شیبی به داخل یک آبخیز. زمانی که آبهای زیر زمینی به طور آهسته جابجا می شوند: آلاینده ها وارد آبهای زیر زمینی می شوند. به خاطر همین

جابجایی آهسته، آلاینده ها تمایل دارند که اثراتشان را به طور غلیظ و به شکل یک توده پر در آبهای زیر زمینی به جا بگذارد. ( شکل شمارۀ 1). این جریان در امتداد مسیر مشابهی از آبهای زیر زمینی جاری می شود. اندازه و سرعتع توده بستگی به مقدار و نوع آلاینده دارد. آبهای زیر زمینی و آلاینده ها می توانند به سرعت از میان صخره ها عبور کنند. این صخره ها موجب به وجود آمدن یک مشکل غیر عادی در کنترل آلاینده می شود به خاطر اینکه صخره ها به طور گسترده دارای فضای مختلفی هستند و پیروی نمی کنند از خطوط تراز سطح

منطقه یا شیبهیدرولیکی زمینی آلاینده هایی که به آبهای زیر زمینی نفوذ کرده اند ممکن است به چاه های اطراف برسند که آب بعضی از این چاه ها قابل آشامیدن است. آلاینده هایی که درآبهای سطحی وجود دارند می توانند به آلودگی آبهای زیرزمینی کمک کنند. معمولاً بزرگترین تفاوت بین یک منبع آلاینده و آبهای زیرزمینی آن پدیده های طبیعی خواهند بود که باعث افزایش غلظت آلاینده است. پدیده هایی مانند آسایش، روپگال شدگی ممکن است قرار بگیرند در لایه هایی از خاک در منطقه اشباع نشده و سبب کاهش غلظت آلاینده قبل از آنکه به آبهای زیر زمینی وارد شود آلاینده هایی که بدون عبور از مناطق اشباع شده و به طور مستقیم وارد آبهای زیر زمینی می شوند غلظت کمتری نسبت به دیگر آلاینده ها دارند به هر حال به دلیل اینکه آبهای زیر زمینی به آهستگی جابجا می شوند آلاینده های ورودی به این آبها معمولاً غلظت کمتری نسبت به آب های سطحی دارند.

منابع آلودگی آبهای زیر زمینی
منابع آلودگی ممکن است طبیعی، فعالیتهای انسان، اقامت، تجاری، صنعت و یا فعالیتهای کشاورزی باشد. آلاینده ها از راه های مختلفی می توانند وارد آبهای زیر زمینی شوند از جمله در اثر فعالیت هایی در سطح زمین مانند سرازیر شدن آبهای صنایع یا از طریق سیستم های ذخیره بنزین در زیرزمین و یا از طریفپق سازه های زیرزمینی مانند چاه ها.
منابع طبیعی:

بعضی از مواد در خاک وجود دارندکه ممکن است حل شوند در آبهای زیر زمینی مانند آهکی، منگنز، آرسنیک و ...... بعضی از این مواد تولید رنگ، بو ،مزه در آب می کنند. آبهای آشامیدنی که غلظت غیر قابل قبولی از این مواد را دارند استفاده نمی شوند به عنوان آب آشامیدنی یا مصارف خانگی مگر اینکه تصفیه شوند.
آلودگی آبهای زمینی:

دفع غلط و نامناسب فاضلابهای زیان آور و پر خطر فاضلابها و گندابهای خطرناک و مضّر همواره می باید به روش درست و صحیح دفع گردند، بدین معنی که باید گفت توسط گروه جهت دفع نمودن فاضلاب های خطرناک و یا از طریق سیستم شهری جمع آوری فاضلاب و در زبانهای مشخص این امر صورت گیرد. خیلی از مواد شیمیایی نباید به داخل سیستم فاضلاب خانگی ریخته شوند که اینها شامل مجموعه های روغن( مثلاً روغن موتور یا روغن پخت و پز)، مواد شیمیایی مربوط به چمن ،گیاه و باغ، رنگها و حلال ها و رقیق کننده های رنگ، داروهای ضد عفونی کننده و مواد گندزدا داروها، مواد شیمیایی مربوط به ظهور عکس و مواد شیمیایی مربوط به استخرهای شنا می باشد. و به نحوی مشابه خیلی از مواد بکار رفته در فرایندهای صنعتی نباید در فاضلاب محل کار ریخته شوند، زیرا آنها ممکن است بداخل یک منبع آب آشامیدنی راه یافته و آنرا آلوده سازند. شرکتها می باید آموزش دهند پرسنل خود را جهت استفاده صحیح از آب و نیز دفع و امحاء تمام مواد شیمیایی که در محل کار مورد استفاده قرار می گیرد.

انواع خیلی مختلف و مقادیر زیاد از موا د شیمیایی در مکان های صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد، اهمیت دفع صحیح فاضلابهای آبها را بویژه به لحاظ رعایت سلامت آبهای زیر زمینی را بیشتر می کند رها کردن و ریختن و نشت از محصولات نفتی و شیمیایی ذخیره شده: تانکهای ذخیره سطحی روی زمین و نیز مخازن زیر زمینی ذخیره، عمدتاً و عموماً استفاده می شوند. برای ذخیره سازی محصولات نفتی و سایر مواد شیمیایی بطور مثال خیلی از منازل و مجموعه های آپارتمانی، مخازن ذخیرۀ نفت زیر زمینی دارند. خیلی از این شرکت های تجاری

و کارخانجات و نیز مجموعه های شهری و بخشهای عمومی، دارای تانکها و منابع ذخیرۀ گازوئیل، نفت، روغن موتور، یا مواد شیمیایی بوده و آنها را در محل های خود نگهداری می کنند. صنایع از مخازن دخیره استفاده م یکنند تا مواد شیمیایی مورد مصرف در فرایندهای صنعتی را نگهداری نموده و یا اینکه کند. آبها و فاضلابها و مواد دفعی خطرناک را نگهداری می کنند تا توسط یک حمل کنندۀ مجاز جهت احجأ به محل های دیگر حمل گردند. تقریباً 4 میلیون تانک و منبع ذخیرل زیر زمینی در ایالات متحدۀ آمریکا وجود دارد و در طی سالها، مواد محتوای

خیلی از این تانکها و مخازن نشست داده و بداخل محط نفوذ کرده اند. اگر یک مخزن زیر زمینی نگهداری مواد شیمیایی و نفتی دارای نشست و سوراخ بوده و این نشست گسترش یابد، که عمدتاً رخ می دهد برای تانکها بدلیل فرسودگی و پوسیدن و زنگ زدن، محتویاتش انتقال می یابد از طریق خاک و به آبهای تحت الارضی( زیر زمینی) می رسد. مخازن یکه استاندارد های ایالتی و فدرال را برای سیستمهای جدید و به روز شده دریافت می کنند، احتمال کمتری وجود دارد که دچار مشکل شوند امّا نیز آنها کاملاً محفوظ از نشتی و طوراخ

شدگی نیستند. رها کردن تانکهای زیر زمینی به حال خود و عدم خارج نمودن آنها پس از عدم استفاده، مشکل دیگری است زیرا امکان این تانکها، اغلب ناشناخته باقی خواهد ماند. تانکهای ذخیره سطح زمین نیز می توانند یک خطر بالقوه برای آبهای زیر زمینی محسوب گردند و این در صورتی است که طوراخ شده و نشستی در آنها رخ دهد و به نحو مناسب و مقتضی در محل خود آب بندی نشده باشند، نگهداری مواد شیمیایی بنحو نامناسب و غیر صحیح، نگهداری درهم و برهم و حمل غیر اصولی آنها و نیز کیفیت نا مرغوب حمل کننده های این مواد می تواند مخاطرۀ بزرگی برای آبهای زمینی محسوب شود. کامیونهای حمل کنندۀ سوخت و قطارهای حمل مواد شیمیایی و نفتی نیز مخاطرت بزرگ دیگری برای محبت

نگهداری و آبهای زیر زمینی محسوب می شوند. هر سال تقریباً 16000 مورد نشست مواد شیمیایی از تانکرهای حمل سوخت، قطارها و تانکهای ذخیرۀ، رخ میدهد و شناسایی آنها اغلب در مواقعی است که مواد موجود در آنها، بداخل زمین انتقال یافته است. در مکان رخ دادن یک حادثۀ نشستی، مواد شیمیایی، اغلب با آب رقیق و آبکی شده و آنگاه بداخل خاک نفوذ کرده و احتمال الودگی آبهای زمینی را افزایش می یابد. آلوده شدن خاک از طریق هزاران مورد آلودگی ناشی از نشت کانالهای فاضلاب و حوضچه ها و چکه و پر شدن خاک در

مراکز صنعتی یا شهری در کشور صورت می گیرد. مواد شیمیایی که می باید دفع گردند در فاضلابهای مخصوص، بداخل فاضلاب شهری راه یافته و از آن طریق خا را نیز آلوده می نمایند و علاوه بر این امر، وضعیت سیستم فاضلاب خانگی نیز تنظیم نبوده و چکه بداخل خاک صورت می گیرد. بدلیل چکه، مواد شیمیایی بداخل آبهای زمینی نفوذ می کنند و این امر بوسیلۀ بارندگیها و نزولات آسمانی و نیز جریانهای آبهای سطحی نظیر رودخانه ها، صورت می گیرد. حوضچه ها و کانالهای حرکتی مواد لازم است که وضعیت سفالی یا خطوط ساخته شده از مواد مصنوعی داشته و موادی که بواسطه شستشو از خاک می گذرند را بتوسط سیستم های جمع آوری، جمع آوری نمده و بدینوسیله، خاک را محافظت نمایند و در نتیجه آبهای

زمینی نیز از آلودگی حفظ گردند. اگر چه بیشتر کانالها و حوضچه های مربوط به نگهداری و حرکت مواد شیمیایی و نفتی، چنین حفاظ هایی را ندارند. بیشتر کانالهای قدیم، عمدتاً مُشرف به سفره ها و حوزه های آب زیر زمینی و یا نزدیک به آبهای سطحی در جاهائیکه امکان انتقال و نشست و نفوذ به خاک وجود دارد اخداث شده اند و اگر چه این آبها کم عمق می باشند، لیکن به پتانسیل رساندن مواد الاینده به آبهای زیر زمینی را دارند. کانالهای حمل مواد چنانچه بنحو مقتضی پوشش داده نشوند می توانند به آلوده نمودن آبهای زمینی و خاکهای اطراف خود ادامه دهند و این پوشش دادن باید با مواد مناسب عایق بندی که مانع از نفوذ و بسط مواد شیمیایی و نفتی می شود صورت گیرد.

 آبگیریهای سطحی و ظاهری:
آبگیرهای سطحی، مرتبط هستند با تالابها و استخرهای سطحی کم عمق و مردابهایی که بتوسط صنایع و سیستم های فاضلاب شهری برای ذخیره سازی و تحت عمل قرار دادن( جهت خنثی سازی شیمیایی) و امحأ فاضلاب های مایع مورد استفاده قرار می گیرند. در حدود 180000 تالاب و برکه و استخر مسطحی در ایالات متحدۀ آمریکا وجود دارد. همانند حوضچه های عمل نگهداری مواد نفتی و شیمیایی، امکانات جدید و تجهیزات برای حوضچه های سطحی مورد نیاز است تا خطوط ارتباطی و حوضچه ها را عایق بندی نمایند، لیکن حتی گاهی اوقات، همین تجهیزات نیز ممکن است نشست بدهند.

 مجاهای فاضلاب رو و گندابراها و خطوط لوله:
مجراهای فاضلاب و لوله های ارتباطی گاهی اوقات، دچار نشست سیالات میگردند و این نشست به خاک های اطراف و دوربُر آنها و آبهای زمینی صورت می گیرد. فاضلاب ها مشتمل هستند بر مواد آلی، نمک های غیر آلی، مواد سنگین، باکتریها، ویروسها و نیتروژن. سایر خطوط لوله که مواد شیمیایی و نفت در درون آنها جاری است نیز منبع نشست شناخته شده اند، بویژه مواد در داخل آنها در جریان بوده و حالت خورنده و موجب زنگ و خوردگی می شوند.
 افت کش ها و کردهای شیمیایی:

میلیونها تن از کولها و آفت کش های شیمیایی مثلاً ( علف کش ها که مواد سمی علیه علفهای هرز می باشند، حشره کش ها، داروها و عوامل کشندۀ حیوانات جونده، مواد دافع یا نابود کنندۀ قارچها و ضد کرمها( داروهای کشندۀ کرمها)) بصورت سالانه در ایالات متحدۀ آمریکا برای تولید محصولات استفاده می شود. علاوه ب کشاورزان، خانه داران، تجّار( برای زمینهای گلف) مراکز خدمات عمومی و همگانی و شهرداریها از این مواد استفاده می کنند. یک تعداد از این آفت کش ها و کردهای شیمیایی( برخی از آنها که به میزان بالایی سمی

زهر آگین می باشند به داخل سفره های آب زمینی و زیر زمینی نفوذ کرده اند و این کار بدنبال استفادۀ طبیعی و یا حالت ویژه و خاص ایتفاده از آن ( بصورت افراطی و غیر طبیعی) انجام گرفته است. برخی از آفت کش ها در خاک . آب برای ماهای زیاد تا سالهای زیادی باقی می مانند. منبع بالقوۀ دیگر در خصوص آلودگی آبهای ارضی، بقایای حیوانی می باشد که نفوذ می کند به داخل زمین از سوراخهای ایجاد شده در زمین های کشاورزی ( لانه هایشان). این سوراخها می باید بنحوی مناسب بسته شوند . بقایای جانوران می باید از آنها خارج شوند. در بین سالهای 1985 تا 1992 ،دفتر EPA مربوط به آفت کشش ها و مواد شیمیایی زهری و سمی، و نیز فتر " آبها" یک تحقیقد در خصوص بقا و پایداری آفت کش ها انجام دادند

تا مشخص سازند که چه تعداد از چاههای آب آشامیدنی در سرتاسر کشور وجود دارند که حاوی آفت کش ها و نیترات و مواد مرتبط با این مواد شیمیایی می باشند. تحقیق همچنین آنالیز و تجزیه و تحلیل نمود عوامل وابسته به آلودگی چاههای آبهای آشامیدنی بوسیلۀ آفت کش ها و نیتراتها را در تحقیق نمونه هایی از 1300 مورد از جاه های عرضۀ آب خانگی روستایی و نیز چاههای برداشت آب همگانی ( عمومی) دریافتند که تقریباً 6/3 درصد از چا ههای آب دارای نیترات با غلظت بالای مقدار حداکثر مجاز تعیین شده در سطح فدرال می باشد و نیمی از این چاه ها نیز حاوی نیترات بالای حداقل گزارش شده برای حد کجاز نیترات یعنی 15/0 میلی گرم در لیتر می باشند تحقیق همچنین گزارش داده است که تقریباً 80

درصد از چاههای آب که مورد آزمایش قرار گرفته اند حاوی علف کش ها در سطحی بالاتر از حداکثر آلودگی مجاز تعیین شده توسط کمیتۀ فدرال مشاورۀ سلامتی می باشد. تنها 10 درصد از چاه های روستایی بصورت عملی و عینی در مزارع واقع شده بودند. امّا یک میزان بیشتری از آلودگی توسط مواد شیمیایی کشاورزی در چاههای روشتایی که برای آب

آشامیدنی مورد استفاده قرار می گیرند، وجود دارد. بعد از تجزیه و تحلیل های بیشتر، EPA بر آورد نمود که برای چاههایی که حاوی آفت کش ها می باشند ،درصد مهمی که احتمالاً حاوی و دارای غلظت شیمیایی بالایی متجاوز از حدود تعیین شدۀ زیانبار برای سلامتی، وجود دارد مثلاً حداکثر سطوح آلودگی و یا میزان و سطح تعیین شده توسط مشاورین تندرستی و سلامتی تقرباً 14 درصد از چاههای آب مورد آزمایش قرار گرفته، حاوی مقادیری بالایی از آفت کش ها( یک یا دونوع) بودند که بالاتر از حداقل گزارش شده و حدود قابل قبول در تحقیق می بود. عمومی ترین و رایج ترین آفت کشی که ملاحظه شده آترازین و متابولینرهای " دی متیل تتراکلرو فدالات" ( محصولات زیر مجموعۀ آن) باعلامت اختصاریDCPA که عموماً به آن داکتال گفته می شود) می بودند که در خیلی از برنامه های کنترل علفهای هرز و تیز جهت حفاظت چن از علفهای مهاجم بکار می رود.

 چاههای زهکشی:
چاه های زهکشی در مناطق و سرزمینهای مرطوب مورد استفاده قرار می گیرند تا کمک کنند به زهکشی آب و جمع آوری آن از سطوح زمین و حمل آن به خاک های عمیق تر. این چاه ها ممکن است حاوی مواد شیمیایی و باکتریهای مربوط به کشاورزی باشند.
 چاه های تزریقی: برای زهکشی های سطحی و جمع آوری آبهای بارش و مازاد بروی سطح زمین، جمع آوری مایعات، دفع فاضلاب ها و دفع آبهای مناطق صنعتی، تجاری و مراکز همگانی و عمومی استفاده می شود این چاه ها توسط برنامۀ کنترل چاههای تزریقی تحت لارضی EPA، مورد استفاده قرار می گیرند در ایالات نیرانگلند، این چاه ها ممکن نیست که مورد استفاده قرار گیرند برای عملیات و استفاده های صنعتی و تجاری و دفع آبهای خطرناک از این مجموعه ها چاه های تزریقی استفاده شده در این ناحیه عمدتاً ک معمق هستند و شامل چاهک هها و چاههای خشک جهت تنظیم و هدایت آبهای حاصل از طوفانها و بارشهای ناشی از انقلابات جوّی می باشند. زهکش های سطحی، به لحاظ تاریخی و از دیر باز توسط حرفه های مختلف جهت آبهای اضافی و مورد استفاده قرار گرفته اند امروزه، چنانچه حرفه ای آبها و مایعات فاضلابی را به یک سیستم مخزن فاضلاب و گندابراه هدایت می شود و یا از چاه های خشک و یا زهکش های سطحی استفاده نمایند، می یابد اطلاعاتی را در خصوص عملیات و کارکرد خوش به EPA ایالات متحدۀ آمریکا و یا دایرۀ حفاظت محیط ایالاتی خود، ارائه نمایند. چاه های دفعی فاضلابها که به عنوان مخاطره ای برای آبهای آشامیدنی محسوب میشوند، ممنوع شده اند و می باید بسته شوند، به سیستم فاضلاب عمومی اتصال داده شده اند و یا به مخازن نگهداری و ذخیره مرتبز گشته اند.
 چاههایی که به روش درست احداث نگردیده اند:

مشکلات مجتمع با چاههایی که به روش درستی احداث نگردیده اند از دیگر مشکلات مطرح است که می تواند منجر به لودگی آبهای زمینی شود و این در موقعی رخ می دهد که آبهای سطح زمین به داخل این چاهها ، هدایت شود.

 چاه هایی که به روشی درست و صحیح به حال خد رها نشده اند( چاه های متروکه):این چاه ها می توانند بعنوان یک مجرا و معبر( مانال) عمل کنند که از طریق آن آلودگیها می توانند برسند به یک حوزه و سفرۀ آب و این در حالتی است که جدار محافظ و عایق بندی شده ودیوارۀ پوشش داده شده آن خارج گردد که اغلب نیز چنین اتفاقی م یافتد و یا اینکه پوشش محافظ آن، دچار پوسیدگی و متلاشی شدن گردد . علاوه بر آن برخی از مردم، چاه های متروکه را برای دفع فاضلابهایی نظیر روغن موتورهای تعویضی استفاده می کنند.

این چاهها ممکن ایت به یک سفر ۀزمینی آب برسند که چاههای استخراج آ ب آشامیدنی از آن هزینه می شود. چاه های اکتضافی متروکه( بطور مثال برای نفت، کشف گاز . یا کشف زغال سنگ) و چاههای که برای تست بکار می روند و معمولاً نیز به صورت روباز و نپوشیده هستند نیز یک کانال و مجرای بالقوه جهت آلودگی آبها محسوب می شوند.