دانلود مقاله اب مایه حیات

بخشی از مقاله

اب

مقدمه
آب اين ماده حياتی و با اهميت در دنيا نقش بسيار مهمی را درشکل گيری تمدنها و استمرار آنها داشته است مروری بر سوابق تمدنهايی که در طول تاريخ شکل گرفته اند و شکوفا شده اند نشانگر اين واقعيت است که وجود آب و امکان دسترسی به آن يکی از کليدی ترين عوامل فراگيری و استمرار آنها بوده است . افزايش تقاضا برای آب و اوجگيری رقابت بين مصرف کنندگان مختلف موجب شده انسان برای ايجاد موازنه وتعادل بين توزيع نيازها و منابع آب موجود مستقيما در وضعيت طبيعی رودخانه ها دخالت کند و با ايجاد تاسيسات گوناگون ذخيره و توزيع آب شرايط طبيعی را به منظور تامين نيازهای خود تغيير دهد .

آب معدنی و آب شرب بعنوان يکی از نيازهای اساسی روزمره انسان و استمرار حيات ميباشد . ميزان نياز روزمره هر فرد ۱ تا ۲ ليتر ميباشد که بستگی به شرايط آب و هوايی و سن و سال دارد . استفاده از آب آشاميدنی سالم و گوارا يکی از مهمترين فاکتورهای مصرف آب ميباشد که از ساليان بسيار دور به آن توجه شده است . منشا حدود ۸۰٪ از بيماريهای انسان عدم دسترسی به آب سالم است . ۷۵٪ از مردم جهان سوم از امکانات آب برای مصارف بهداشتی محرومند بنابر اين زمان اين تصور نادرست که آب سالم به هر ميزان که مورد نياز باشد به وفور در دسترس است ديگر سپری شده است واقعيت آن است که آب سالم و گوارا کمياب و گرانبها ميباشد آلودگيها با ايجاد تغييرات نامطلوب در خواص فيزيکی ، شيميايی و بيولوژيکی کيفيت آب را تنزل ميدهند و در مراحلی آب را از حيطه انتقاع ساقط مينمايند .

برخی از آلودگی ها زوال پذيرند و به آسانی تجزيه و يا تقليل داده ميشوند نظير مواد زائد کشاورزی و حيوانی و فاضلابهای انسانی بعضی از آلاينده ها نيز انحطاط ناپذيرند مانند جيوه و سرب و برخی از ترکيبات پلاستيکها که از افزايش آنها در آب بايد جدا جلوگيری شود .

آب معدنی:
تعريف : آب معدنی محصول بسته بندی شده آب گوارا و قابل شربی است با ويژگيهای فيزيکوشيميايی و ميکرو بيولوژی و ارگانو لپيتيکی تعريف شده که مستقيما از چشمه و يا نقاط حفر شده از طبقات زير زمينی به دست ميآيد و دارای خواص بهداشتی و درمانی باشد و در معرض هيچگونه پالايش خارج از استانداردهای مربوطه قرار نگيرد و در محل چشمه و يا منابع آبی مربوطه در شرايط خاص بهداشتی بسته بندی ميگردد .

انواع آب معدنی :
الف : ۱- گازدار ۲- بدون گاز ۳- گاز دار شده
آب معدنی گازدار : آبی است که پس از تصفيه های لازم و بسته بندی مقدار گاز آن برابر با مقدار گازی ميباشد که آب در مظهر چشمه دارد .

آب معدنی بدون گاز : آب معدنی است که پس از تصفيه و بسته بندی فاقد گاز کربنيک مازاد بر مقدار لازم جهت نگاهداری املاح بی کربنات موجود و يا گازهای ديگر باشد .
آب معدنی گازدار شده : آب معدنی است که پس از تصفيه های لازم از منبع ديگری گازکربنيک به آن اضافه شود .

ب : ۱- قليايی ۲- اسيدی ۳- نمکين ۴- فلئوردار ۵- آهن دار

تعريف و منشا آبهای معدنی :
آبهای معدنی طبيعی و گازهای معدنی طبيعی ،آبها و گازهايی هستند که از تشکيلات زمين شناسی خارج و دارای خواص درمانی بوده که توسط مجمع علمی پزشکی شناخته و دارای اجازه رسمی دولتی برای بهره برداری می باشند .

منشاء آبهای معدنی :
1) سطحی یا ژئوترمال :
این دسته آبها دارای منشاء خارجی یا جوی بوده که به داخل زمین نفوذ کرده و حتی تا عمق زياد پايين رفته و در اين جريان تغييراتی در ترکيب شيميايی آب حاصل و در يک شاخه صعودی به طرف بالا جريان پيدا کرده است . آب دو حرکت پايين رو سرد و حرکت صعودی گرم را دارا است . در صورتيکه ستون آبگرم در نزديک زمين به يک منطقه بسته برخورد کند سفره آبدار محصور را بوجود ميآورد در اين صورت ميتوان از اين آبها به مقدار فراوان با حفر چاههای عميق بهره برداری کرد و گاهی ترکيب شيميايی اين آبها مشابه آبهای خوراکی ميباشد .

۲) عمقی يا ژوونيل:
آبهای عمقی يا سنتز شده يا بکر دسته آبهايی هستند که از اعماق بسيار زياد زمين منشاء گرفته و ميتوانند حاصل بخار آخرين مرحله ماگمای مذاب درون زمين بوده که با تظاهرات آتشفشانی در ارتباط ميباشند . غالب آبهايی که در طبيعت وجود دارد از دسته آبهای با منشا خارجی ميباشند و مقدار کمی عمقی هستند .

تقسيم بندی چشمه ها بر اساس املاح محلول - گازهای محلول و درجه حرارت :
۱) چشمه های معدنی
به آبی گفته ميشود که مقدار املاح محلول در آن حداقل يک گرم در ليتر باشد . به چشمه ای که املاح محلول در آن به ميزان مذبور باشد چشمه آب معدنی گويند که در سطح زمين از راههای مختلف ظاهر ميشود بسته به اينکه کداميک از يونهای موجود در آب نسبت به يونهای ديگر برتری داشته باشد آبها را تقسيم بندی ميکنند .

- آبهای سديک کلروره : ميزان يونهای سديم و
کلسيم بيشتر از ساير يونها ميباشد .
- آبهای کلسيم کلروره : مقدار کلسيم و کلر بيشتر از ساير يونها ميباشد .
- آبهای سديک هيدروژن کربنات : يون سديم و هيدروژن کربنات بيشتری دارند .
- آبهای منيزيم - هيدروژن کربنات : يون منيزيم و هيدروژن کربنات بيشتری دارند .

- آبهای سديک - سولفات : يون سديم و سولفات بيشتری دارند .
- آبهای منيزيم - سولفات : يون منيزيم و سولفات بيشتری دارند .
- آبهای کلسيم سولفات : يون کلسيم و سولفات بيشتری دارند .
- چشمه های آهن دار چشمه هايی هستند که ميزان آهن آن حداقل ۱۵ ميلی گرم در ليتر باشد .
۲) چشمه های گاز دار :
در اين گونه چشمه ها گازهای متعددی مانند اکسيژن و هيدروژن و ازت و انيدريد کربنيک و هيدروژن و سولفوره و متان و ..... وجود دارد .
منشا اکسيژن آبهای جوی است که هوا به داخل آب منتقل ميکند هيدروژن در چشمه های آب فشان که منشاء عميق و آتشفشانی دارد يافت ميشود .

گاز هيدروژن سولفوره که در چشمه های گوگردی يافت ميشود منشا آن عمدتا آتشفشان است . اندريد سولفوره و متان اغلب با هيدرو کربنها مرتبط است و همچنين در اثر احياء سولفاتها به وجود ميآيد .

۳) چشمه های طبی :
نقش درمانی دارند و بيماريهای جلدی را از بين ميبرند .
۴) چشمه های آبگرم :
در صورتی که با حرارت سنج معمولی درجه حرارت آب چند دهانه چشمه را اندازه بگيريم متفاوت خواهد بود . اين دما در فصول مختلف و با توجه به گرمای زمين و فعاليت آتشفشانی در مناطق مختلف متفاوت است

وضعیت منابع و سرانه آب در ایران
ایران با موقعیت جغرافیایی ویژه، بطور عمده دارای اقلیم خشک و نیمه خشک است. میانگین بارندگی آن 240 میلی متر یعنی یک چهارم بارندگی متوسط جهان است. مقدار یاد شده به میزان 400 میلیارد متر مکعب آب است که با پراکندگی نا منظمی روی سطح ایران نازل می شود.

به طوری که 310 میلیارد متر مکعب (بیش از 77 درصد) آن در مناطق کوهستانی و تنها 90 میلیارد متر مکعب آن در دشت ها می بارد. از این میزان نزولات حدود 296 میلیارد متر مکعب به صورت تبخیر و تعرق در سطح زمین از دست می رود و مانده سالانه آن حدود 113 میلیارد متر مکعب در سال می شود که حدود 25 میلیارد متر مکعب در سال موجب تغذیه طبیعی سفره های زیر زمینی شده و حدود 92 میلیارد متر مکعب در سال به صورت جریان های سطحی در می آید.

در اوایل قرن بیستم که جمعیت ایران به 10 میلیون نفر هم نمی رسید، سهم هر ایرانی از آب حدود 14000 متر مکعب در سال بوده است. در ابتدای قرن اخیر جمعیت ایران به 65 میلیون نفر رسیده و سهم سرانه هر ایرانی از این منبع طبیعی در حدود 2150 متر مکعب در سال (یک چهارم سرانه جهانی) است. بدیهی است با افزایش جمعیت به 100 میلیون نفر، در سال 1400 بخش اعظم استان های کشور در شرایط کم آبی قرار خواهند داشت.

توزیع نامتناسب بارندگی در کشور از نظر مکانی و زمانی یکی از مشکلات اساسی در بخش آب است. استفاده از ظرفیتهای بالقوه در مدت زمان کوتاه باقیمانده و استفاده از پتانسیل های آبی بخش های پر آب کشور جهت تأمین نیازهای آبی بخش های کم آب کشور الزامی است. در اینجا تنها بحث کمبود آب به منظور آشامیدن نیست بلکه بحران کمبود آب، بر تولید مواد غذایی در کشور نیز اثر خواهد کرد. جمعیت کشوردر حال حاضر حدود 60 میلیون نفر است

که پیش بینی شده در 50 سال آتی به دو برابر یعنی 120 میلیون نفر برسد. آیا امکان دارد برای حفظ وضع موجود، تولیدات کشاورزی به دو برابر یعنی 130میلیون تن برسد. اگر توجه کنیم که در حال حاضر برای تولید 65 میلیون تن محصول حدود 85 میلیارد متر مکعب آب مصرف می کنیم (با کارایی مصرف آب، 7/0 کیلوگرم محصول برای مصرف هر یک هزار کیلو گرم آب) به این واقعیت تلخ پی می بریم که هر چند زمین کشاورزی به قدر کافی در اختیار داشته باشیم منابع آب کشور این اجازه را نخواهد داد که دو برابر برداشت فعلی را که 170 میلیارد متر مکعب آب نیاز دارد داشته باشیم.

چه مقدار آب و در کجا استفاده کنیم
قاره استرالیا از قاره های خشک جهان محسوب می شود. با این حال استرالیایی ها با سرانه مصرف 350 لیتر آب در روز بالاترین رقم مصرف آب را در جهان دارند. در طول 20 سال گذشته مصرف آب در کشور استرالیا به طرز عجیبی افزایش داشته است. در فاصله سال های 1997 تا 1985 مصرف آب این کشور 65 درصد افزایش داشته است.

این کشور برای تغییر شرایط موجود برای اولین بار در دنیا برنامه "درجه بندی استاندارد آب بر اساس کار آمدی (WELS)" را برای استفاده بهینه از کیفیت ها و کمیت های مختلف آب طرح ریزی کرد. از طریق برنامه WELS در کشور استرالیا هر نوع آبی بر حسب استفاده در حمام، ماشین لباسشویی، دستشویی، ماشین ظرفشویی، سیفون هاو شیر آلات ارزش گذاری می شود و حداقل آب مفید برای استفاده در هر یک از این موارد تعیین می گردد.

پیش بینی می شود تا پایان سال 2005 میلادی، عنوان گذاری آب ها به پایان برسد و شهروندان استرالیایی با استفاده بهینه از هر یک از درجات آب در مصارف ویژه خود تا سال 2021 میلادی می توانند بیش از 600 میلیون دلار صرفه جویی کنند. از این میزان آب صرفه جویی شده 50 درصد متعلق به آب مصرفی در لباسشویی ها، 25 درصد آب مصرفی در حمام و 22 درصد آب مصرفی در دستشویی هاست.

در هر دقیقه بطور میانگین 15 تا 25 لیتر آب در حمام مصرف می شود. در حالی که بر اساس یک روش کارآمد 6 تا 7 لیتر آب در حمام مصرف می شود. با آغاز این طرح کلیه توالت های استرالیا مشمول قانون سقف حداقل کارآمدی خواهند شد. یک فلاش تانک آب در یک توالت معمولی 12 لیتر آب در هر بار مصرف می کند در حالی که این رقم در سیستم جدید به حدود چهار لیتر خواهد رسید.

یک لباسشویی کارآمد یک سوم لباسشویی های معمول آب می بلعد. با به کار گیری سیستم WELS، استرالیا خواهد توانست سالانه 25600 "مگالیتر" آب صرفه جویی کند که با این میزان می توان یک استخر شنای المپیک را 12500 بار از آب پر کرد.

ماشین های ظرفشویی که دارای استانداردهای کارآمدی WELS هستند نصف ماشین های عادی آب مصرف می کنند. از شیر آلات معمولی نیز در هر دقیقه به طور متوسط و بسته به نوع مصرف 15 تا 18 لیتر آب جاری می شود که در سیستم جدید این رقم تا دو لیتر در دقیقه قابل کاهش است.

محدودیت منابع آب
اگر چه همه منابع آب طبیعی با گذر از چرخه طبیعی هیدرولوژیک تجدید پذیر هستند. اما مدت زمان این چرخه از چند روز تا یک هزاره زمان نیاز دارد. برخی از قدیمی ترین حوضه های آبریز جهان مانند حوضه آبریز "نوبیان" (Nubian) در شمال آفریقا از جمله منابع آب فسیلی محسوب می شود. آب های فسیلی بر اثر تراوش آب به لایه های زیرین نزدیک به سطح زمین است که با پایان عصر یخ شروع به جریان در سطح زمین کرده اند. از آنجا که مدت زمان لازم برای باز تولید این حوضه های آبی مشخص نمی باشد، توسل به آنها برای رفع نیازهای آبی راه حلی موقتی است.

هر کشوری که مجموع آب های سطحی در دسترس آن کمتر از 1700 متر مکعب برای هر نفر در سال باشد، در وضعیت خطرناک به سر می برد، در حالی که اگر این مقدار کمتر از 1000 باشد آن کشور در وضعیت کمبود آب به سر می برد. با توجه به این شاخص، سازمان ملل در سال 1990 وضعیت آب های قابل دسترسی کشورهای جهان را مورد بررسی قرار داد در حالی که از میان کشور های خاورمیانه در سال 1955 تنها کویت، اردن و قطر در وضعیت خطرناک قرار داشتند در سال 1990، سیزده کشور دیگر به این لیست افزوده شدند

که در میان آنها الجزایر، تونس، رژیم صهیونیستی، فلسطین، یمن، اردن،امارات متحده عربی، عربستان و بحرین نیز قرار داشتند. بر اساس پیش بینی سازمان ملل تا سال 2025 در صورت تداوم وضعیت موجود کشورهای مصر، اتیوپی، ایران، لیبی، مراکش، عمان و سوریه نیز به این لیست خواهند پیوست.

این در حالی است که نرخ رشد جمعیت در این منطقه وضعیت موجود را بیشتر تشدید می کند. به عنوان مثال جمعیت 5/1 میلیون نفری اردن در سال 1955 به چهار میلیون در سال 1990 رسید و در صورت تداوم نرخ فعلی رشد جمعیت دراین کشور تا سال 2010 به هشت میلیون نفر افزایش خواهد یافت. در حالی که وضعیت خشک جغرافیایی منطقه خاورمیانه، چرخه بازگشت پذیری آب های قابل استحصال را در این منطقه طولانی تر می کند. این منطقه همچنان در زمره مناطقی است که در آن مصرف سرانه آب بسیار بالاست.

خوش بین ها و بد بین ها
در حالی که خاورمیانه پنج در صد از جمعیت جهان را در خود جای داده است اما تنها یک درصد از آب دنیا را در اختیار دارد. از طرفی اقتصاد کشورهای این منطقه به دلیل فقدان زیر ساخت های صنعتی به شدت وابسته به دو فاکتور اساسی یعنی کشاورزی و نفت است. 85 درصد از آب این منطقه در بخش کشاورزی استفاده می شود. این در حالی است که رقم مذکور در جهان 69 درصد است. در چنین اوضاعی برخی از تحلیلگران خوش بین امیدوار هستند

با برقراری صلح پایدار منطقه و حل منازعه فلسطین، کشورهای منطقه دست در دست هم دهند و راه حلی برای استفاده بهینه از آب های منطقه بیابند. از طرفی با رشد تکنولوژی هسته ای و صنایع هیدرولوژیک راه حل های مقرون به صرفه ای برای تصفیه آب پیدا شود. اما در این میان شمار افراد بد بین بسیار بیشتر از این عده است.

این نگرانی ها ویژه کارشناسان و زمین شناسان نیست و محافل سیاسی نیز کمتر از دانشگاه ها به این روند حساس نیستند. در پارلمان مصر به طور تقریبی هر ماه یک بار سخنی در این مورد به میان می آید و به محکومیت رژیم صهیونیستی مبنی بر دزدیدن آب این منطقه ختم می شود. این نگرش ها امکان تصور هر گونه صلح پایدار در منطقه را مشکل می کند.

بر اساس برآوردهای انجام شده تا سال 2025 جمعیت خاورمیانه به 348 میلیون نفر خواهد رسید. این جمعیت سالانه 470 میلیارد متر مکعب نیاز دارد. اما در همین حال میزان نیاز سالانه کشورهای حوضه خلیج فارس از شش میلیارد متر مکعب در سال 1980 به 5/22 میلیارد متر مکعب در سال 1990 رسید و پیش بینی می شود تا سال 2010 این رقم به 5/35 میلیارد برسد.

در کنار فقدان بستر مشترک همکاری های منطقه ای و وضعیت سخت زیست محیطی منطقه، ملاحظات سیاسی، اجتماعی، ایدئولوژیک و تاریخی بسیاری نیز در مقابل تغییر سیاست های زراعی و آبی مقاومت می کند.زیرا از بیکاری حجم گسترده زارعین و در نتیجه هجوم کشاورزان بیکار به سوی شهر نشینی نگران است. کشور عربستان نیز خود را ملزم به کاشت گندم در بیابان عربستان می داند و حاضر نیست از وصیت شاه فیصل برای خودکفایی گندم دست بکشد

. این کشور که در جریان تحریم نفتی 1973 با تأخیر در تحول گندم وارداتی از غرب مواجه شد تصمیم گرفت نان خود را در خانه تأمین کند رژیم صهیونیستی نیز قصد دارد که به اسطوره تاریخی خود جامه عمل بپوشاند و "صحرای فلسطین را شکوفه باران کند". بسیاری از یهودی ها هنوز اصرار دارند که گیاهانی را که در کتاب مقدس خود نام برده اند در این سرزمین بکارند حتی اگر شرایط طبیعی برای کاشت آنها مناسب نباشد. فارغ از همه اظهارنظرهای موجود و نگرش های خوش بینانه و بد بینانه در این حوضه یک واقعیت هست که افراد بر آن صحه می گذارند:

آینده آب در منطقه خاورمیانه چندان امیدوار کننده نیست.
کارشناسان انرژی هشدار می دهند که دیگر نباید منتظر نفت ارزان قیمت بود، خاورمیانه هم نباید منتظر آینده پر آبی باشد.

در چنین اوضاعی کشورهایی که مانند ترکیه و ایران (که به ترتیب مقام های دوم و سوم سد سازی در جهان را دارند) چاره اندیشی های دراز مدتی در دستور کار خود قرار داده اند، ارزش این سرمایه گذاری ها را درک خواهند کرد.