دانلود مقاله همه چیز در باره آب

word قابل ویرایش
50 صفحه
11700 تومان
117,000 ریال – خرید و دانلود

همه چیز در باره آب

انسان‌ها برای سلامتی خود احتیاج به آشامیدن آب سالم دارند. آب سالم آبی است که نه بو داشته باشد و نه مزه و باید زلال هم باشد
آب سالم از حیاتی ‌ترین نیازها می ‌باشد
بعد از اکسیژن جهت ادامه ‌ی زندگی، آب از جمله اساسی ‌ترین و اجتناب ناپذیرترین ملزومات زندگی تلقی می ‌گردد. ولی متاسفانه دسترسی به آب سالم و گوارا و دور از آلودگی، در مسیر حرکت و حتی در محل اقامت، همواره امکان ‌پذیر نیست.

آب ناسالم ممکن است بیماری های ویروسی مثل هپاتیت A و E، فلج‌اطفال، اسهال‌های ناشی از روتاویروس‌ها یا ویروس های روده ای( که به‌خصوص در نوزادان و کودکان امکان انتقال بیماری‌های مختلف از طریق آب آلوده بسیار بالا می‌ باشد)، یا بیماری های باکتریایی مثل تب تیفوئید ، اسهال خونی باسیلی، اسهال ناشی از ECOLI و حتی وبا ، و یا تک یاخته‌هایی مثل آمیب، ژیاردیا و انگل‌هایی مثل کرم قلابدار، کیست هیداتیک، کرم کدو و کرم نواری را به مصرف کنندگان بی ‌احتیاط و ناآگاه منتقل سازد.

علاوه بر آلودگی‌های فوق ‌الذکر، اغلب آب‌های قابل دسترس در مسیر حرکت، ممکن است حاوی مواد سمی و شیمیایی ناشی از زباله‌های صنعتی و کشاورزی باشند. موادی مانند سیانیدها، انواع‌ فلزات سنگین از جمله سرب، کادمیوم، جیوه، عوامل نیتروژنی، مواد بی ‌رنگ کننده ی سولفیدها، آمونیاک، زیست‌کش‌های آلی و ده‌ها موارد دیگر نیز هستند که برای مصرف‌ کنندگان بسیار زیانبار و بیماری‌‌ زا می ‌باشند.

طلاعات مختصری پیرامون آب آشامیدنی و دستگاه نوظهور
تکنیک نوظهور تصفیه آب آشامیدنی بدون استفاده از مواد شیمیائی و فیلتر
به موازات شناخت اهمیت آب برای سلامتی، مصرف آب آشامیدنی در سال های اخیر بیشتر شده. همزمان با آن مصرف کنندگان بطور روز افزون آب آشامیدنی در بسته بندی خریداری می کنند که در مقایسه بسیار گران تمام می شود.

اینکه چرا افراد آب آشامیدنی بسته بندی شده خریداری می کنند چند دلیل دارد. از یک سو آب برخی از مناطق ناسالم است، از سوی دیگر نا آگاهی افراد پیرامون آب آشامیدنی و خواص آن در کنار رقع عطش است. و دلیل آخر خواصی است که برای آب های آشامیدنی معدنی وغیرو بر می شمارند که تا کنون بودن کیفیت
روش های موجود تصفیه آب آشامیدنی در منزل و در مقیاس کم عموما نه تنها از عملکرد لازم برخوردار نبوده بلکه در مواردی مضر نیز هستند.

این روش ها یا از فیلتر ساد ه سرامیک و غیرو و یا از فیلترهای حاوی ذغال اکتیو و رزین های تعویض یون(Ion exchange) در بسته های پلاستیکی و یا از اسموز معکوس(Revers osmos) استفاده می کنند.

یکی از رایج ترین این دستگاه ها ظرف پلاستیکی ای است که در آن یک فیلتر حاوی مخلوطی از ذغال اکتیو و رزین تعویض یون قرار گرفته و آب با گذر از آن، از قرار تصفیه می شود؛ این فیلتر هرچند یکبار می بایست تعویض شود. مهم ترین اشکال این فیلترها بر اساس آزمایشات مؤسسه بررسی محصولات در آلمان (Stiftung Warentest) این است که همواره درست عمل نمی کنند و برخلاف ادعای تولید کننده صرفا مقداری از سختی آب را (حدود ۲۰%) گرفته و قادر به تصفیه مواد مضر دیگر آب نیستند

دیگر آنکه آب را اسیدی می کنند. این امر باعث حل شدن قلزات مضر همچون کرم و نیکل در ظروف فلزی می شود. سوم اینکه زمان اشباع شدن این فیلترها معلوم نیست و زمان تعویض آنها نه بر اساس آزمایش های جدی، بلکه بر اساس تخمین پیشنهاد می شود. به این جهت چنانچه این فیلترها در زمان مشخص تعویض نشوند بعد از اشباع شدن، مواد اضافی و مضر نیز وارد آب می کند.

از جانب دیگر منافذ جذب مواد این نوع فیلتر و فیلترهای دیگر ومنجمله فیلترها با ذغال اکتیوهرچه ذرات معلق در آب بیشتر باشد سریع تر بسته شده و دیگر هیچ تصفیه ای با آن ها صورت نمی پذیرد. از این رو این فیلترها در بهترین شرایط قادر به بهبود کیفیت آب لوله کشی تصفیه شده زلال ( که در هر حال میزان کدر بودن آن کم است)، هستند. این مضرات البته در صورتی به این نکات محدود می شود که از این فیلترها صحیح استفاده شود.

به طور کل در تمامی دستگاه هائی که دارای فیلتر هستند، از سوئی به علت وجود رطوبت در آنها و فقدان اکسیژن و نور از سوی دیگر در آنها باکتری های خطرناک سریعا رشد کرده و به محض استفاده مجدد، آنها وارد آب شده و می توانند باعث بیماری شوند. از این رو تولید کنندگان این دستگاه ها توصیه می کنند آب را جهت ضد عفونی کردن پس از تصفیه بجوشانید. در مجموع مؤسسه فوق الذکر پس از آزمایش این فیلترها استفاده از آنها را توصیه نمی کند.

بر اساس آزمایش های انجام شده توسط مؤسسه فوق الذکر و اداره پیشگیری از سوانح آلمان از بین تمامی دستگاه های موجود برای تصفیه آب در منزل تنها دستگاه هائی که بر اساس روش اسموز معکوس عمل می کنند، قابل اطمینان هستند. اما از سوئی قیمت خرید این دستگاه ها و هزینه تصفیه آب با آن گران است ( حدود۸۵۰ هزار تومان در آلمان ) و از سوی دیگر بسیار حساس بوده و تمامی املاح آب را گرفته و آب مقطر تولید می کنند. در زمینه سالم بودن استفاده آب مقطر غالب متخصصان نظر مثبتی ندارند.

دستگاه نوظهور تصفیه آب
این دستگاه جدید که طی سال ها تحقیق در آلمان توسط یک ایرانی اختراع و به َثبت رسیده تنها بر اساس روش حرارتی و بدون استفاده از مواد شیمیائی و فیلتر و غیره عمل کرده و برای اولین بار به بازار عرضه می شود.

ابتدا آب در این دستگاه در اثر حرارت خواه ناخواه ضدعفونی شده و امکان بوجود آمدن باکتری در آب و دستگاه وجود ندارد. از آنجا که فیلتر در این دستگاه بکار نرفته هرگز قدرت تصفیه آن اشباع نمی شود و نیازی هم به خرید دائم فیلتر و غیره نیست. صرفا پس از مصرف می بایست رسوبات را با کمی آب شست.

قدرت تصفیه دستگاه هیچگاه حتی نوسان نداشته و بر اساس آزمایشات متعدد تمای موادی که در پائین بر شمرده شده با اطمینان از آب جدا می شوند:
در جریان تصفیه آب این دستگاه از سوئی تا میزان ۸۰% سختی آب کاهش پیدا می کند. همزمان برخی از آلاینده ها به علت تنظیم و تشدید جریان هیدرودینامیک آب و بالا رقتن میزان قلیائی آن به صورت رسوب ته نشین می شوند و یا به صورت گاز از آب جدا می شوند.

نمونه های آلاینده از این قرارند:
فلزات آهن، منگان، سرب، جیوه، کادمیوم، کرم، مس، روی و نیکل و همچنین فلزات رادیو اکتیو کلر، آمونیاک ، بو، تمام ترکیبات فرار و نیمه فرار( از جمله حلال ها و برخی از مواد دفع آفات) .
علاوه بر مواد مذکور از میزان کدر بودن آب که ناشی از شناوری ذرات معلق ترکیبات آلی و معدنی در آب است تا حدود ۷۵% کاسته می شود. از این رو مورد استفاده این دستگاه تنها به تصفیه آب لوله کشی خلاصه نشده بلکه می تواند آب های زیرزمینی و سطحی با میزان کدر بودن زیاد را نیز تصفیه کند.

در جریان تصفیه با این دستگاه بر خلاف دیگر روش ها آب تا حدودی قلیائی می شود. بسیاری از پزشکان مصرف مواد غذائی و نوشابه های قلیائی را توصیه می کنند و بر این باورند که اغذیه و نوشابه های اسیدی(از جمله نوشابه های گازدار) عامل مهمی در بروز بیماری های چندی هستند.

در تمامی آب گرم کن های رایج جهت کاهش سختی آب می بایست مدت مدیدی آب را جوشاند اما از آنجا که میزان قلیائی آن به اندازه کافی بالا نمی رود، آلاینده ها و مواد معلق از آب جدا نمی شوند، ضمن اینکه مقدار زیادی از آب بخار شده، غلظت مواد در آن افزایش یافته و هزینه این کار نیز زیاد است.

در مفابل در این دستگاه جدید بر اساس آخرین تحقیقات علمی از سوئی شرایط کریستالیزاسیون و از سوی دیگر جریان هیدرو دینامیک آب بر اساس روندهائی که در طبیعت در جریان هستند بهینه شده و همراه آلیاژ ویژه ای که در ساخت دستگاه بکار رفته و به عنوان کاتالیزور عمل می کند، امکان فعل و انفعالات شیمیائی سریع و بیشتری را در آب برای اولین بار عملی ساخته.

به عبارت دیگر هنگام گرم کردن آب در این دستگاه بدون مصرف انرژی بیشتر و یا مواد دیگر همزمان تصفیه آب نیز انجام می گیرد. ضمن اینکه در جریان این نوع تصفیه تمام املاح سالم آب گرفته نشده و امتیاز آن در مقابل روش اسموز معکوس علاوه بر ارزان بودن در این نکته است.

گرم کردن دستگاه می تواند با برق، گاز ، نفت و یا هیزم انجام گیرد. به این خاطر جهت تهیه آب سالم، به ویژه در سفر، نوع کوچک این دستگاه وسیله قابل اعتمادی جهت تهیه آب آشامیدنی سالم تر و به مراتب ارزانتر از آب های آشامیدنی در بطری است.

هزینه تصفیه
جهت اثبات مناسب تر بودن هزینه تصفیه با این دستگاه در مفایسه با روش های دیگر محاسبه زیر انجام می گیرد.
از آنجا که بهای فیلترها در بازار ایران در دست نیست و بخاطر اینکه هرکس بتواند این مقایسه را شخصا انجام دهد این مقایسه بر اساس قیمت ها در آلمان و میزان برق مصرفی برای تصفیه آب توسط دستگاه جدید انجام می گیرد.

مبنای محاسبه قیمت هر کیلو وات برق در آلمان که حدود ۱۶۰ تومان است می باشد. این دستگاه جدید قادر به تصفیه ۳ لیتر آب در عرض ۱۵دقیقه با گرم کننده ای به قدرت ۱۲۰۰ وات در ساعت است، هزینه تصفیه هر لیتر آب حدود ۱۸ تومان می شود.
بر اساس محاسبه مؤسسه بررسی محصولات در آلمان بهای تصفیه هر یک لیتر آب با دستگاه هائی که در بالا ذکرشان رفت بین ۴۰ تا ۱۲۰ تومان است. ۴۰ تومان برای فیلترها با مضرات فوق الذکر و۱۲۰ تومان هزینه تصفیه با دستگاه اسموز معکوس است.

به این ترتیب هزینه تصفیه با دستگاه جدید با برق کمتر از پنجاه درصد ارزانترین دستگاه در بازار است. از آنجا که گرم کردن آب با گاز نیز امکانپذیر است، به علت پائین بودن بهای گاز هزینه تصفیه آب به کمک این دستگاه تقریبا ناچیز بوده و در مقایسه با دستگاه های دیگر سالم ترین آب را تولید می کند. از سوی دیگر چنانچه آب خواه ناخواه جهت تهیه نوشابه و آشپزی می بایست گرم شود، عملا بهای تصفیه به صفر می رسد و هزینه مصرق کننده تنها یکبار است، یعنی بهای خود دستگاه.

در عوض دیگر نیازی به آب گرم کن دومی نیست. به علاوه چون دستگاه فلزی است تبعا عمر آن در مقایسه با ظروف پلاستیکی چند برابر است
به دلایل فوق این روش تصفیه آب بویژه در کشورهائی چون ایران که منابع انرژی ارزان در اختیار دارند حتی در مقیاس صنعتی با همه روش های دیگر تصفیه آب گرم رقابت کرده و به مراتب آب سالم تری تحویل می دهد. از جمله به این دلیل که تصفیه آب با این دستگاه نیازی هم به وارد کردن مواد شیمیائی و لوازم یدکی ندارد و رسوبات آن در مفایسه با روش های دیگر بسیار ناچیز است.

این دستگاه با تکنیک بسیار ساده آب را همواره بدون امکان اشتباه در نحوه استفاده و اشباع شدن و یا آلودگی آب تصفیه کرده و هر فرد ناوارد نیز می تواند با آن کار کند.
از این دستگاه نوظهور البته می توان همزمان به عنوان سماور ایده آل و مدرن نیز استفاده کرد. استفاده آب از این دستگاه جهت درست کردن چای و قهوه بسیار قابل توصیه است،

زیرا به عنوان مثال عطر و رنگ و مزه چای بیش از آنکه به نوع چای مربوط شود به آب سبک و زلال و سالم بستگی دارد؛ و هنگامی که جهت دم کردن چای آب مدت بیشتری روی حرارت پائین می جوشد همزمان کیفیت آب آن نیز بهتر و سالم تر می شود.

بهای نوع تمام اتوماتیک برقی دستگاه، ساخت آلمان، با ظرفیت سه لیتر در آلمان حدود ۱۵۰هزار و نوع ساده سه لیتری آن که روی اجاق قرار می گیرد حدود ۵۰ هزار و نوع ۵/۱لیتری آن حدود ۳۵ هزار تومان است.

آب های بسته بندی شده همواره سالم نیستند
نکته اول اینکه امروزه تعریف کاملا روشن و مشخصی در مورد آب معدنی وجود ندارد. تنها گفته می شود که آب معدنی می بایست آب زیر زمینی با املاح زیاد باشد.
این آب می بایست تنها پس از ضد عفونی کردن اما بدون هرگونه عمل تصفیه در ظرف پر شود. حال چنانچه به میزان املاح آب که روی ظرف نوشته شده دقت کنید متوجه خواهید شد که غالبا میزان املاح این آب ها حتی از میزان املاح آب لوله کشی پائین تر است.

گاهی فقط غلظت نمک طعام آنها زیاد است که آب شور مزه است و سالم نیست. از سوی دیگر بسیاری از کارشناسان امروزه بر این باورند که از آنجا که مواد داخل آب معدنی هستند به این صورت یا اصلا جذب بدن انسان نمی شوند و یا تنها ۵% آن. ار اینروو با اطمینان می توان گفت که املاح موجود در آب به تنهائی هرگز نیاز املاح بدن انسان را بر طرف نمی کنند اما بهائی که برای چنین آب ها می پردازیم بسیار زیاد است.

از جانب دیگر آب آشامیدنی در لوله می بایست بر اساس قوانین سازمان بهداشت جهانی و کشوری همه روزه مورد آزمایش قرار گرفته و در صورت سالم نبودن، بویژه هنگامی که باکتری ها بیش از حد مجاز در آن وجود داشته باشند، موارد از طریق رسانه ها به اطلاع عموم برسد.

در مورد آب های معدنی و غیره در بسته بندی قوانین جدی کنترل مواد آن وجود ندارد و به استناد نشریه سازمان یونسکو(the new Courier No.3, 2002) نه تنها قوانین جدی در مورد این آب ها وجود ندارد بلکه تولید کنندگان قادر به آنالیز همه پارامترها روزانه نبوده و حتی در کشورهای صنعتی دولت آنها را کنترل جدی نمی کند. غالبا هر از چندی آزمایشات، آن هم بطور جزئی و پس از سالیانی چند انجام گرفته و برخی هم صرفا یکبار اینکار را انجام می دهند، در حالی که کیفیت آب هر زمان می تواند تغییر کند.

هفته نامه معروف آلمان اشترن سه سال پیش چندین آب معدنی معروف را در بسته بندی مورد آزمایش قرار داده و به این نتیجه رسید که در برخی از آنها باکتری و مواد مضر وجود دارد، از جانب دیگر حلال های موجود و مضر ظرف پلاستیک می تواند در آب حل شود.

آب آشامیدنی سالم وموانع دسترسی به آن
چگونه می توان به آب آشامیدنی سالم وبهداشتی دسترسی پیدانمود؟
آب ، به ویژه آب آشامیدنی سالم وبهداشتی، ازآنچنان اهمیت وارزشی برخوردار است که، کسی نمی تواند ، این اهمیت وارزش را درسلامت افراد جامعه، انکارنماید .

برای تهیه آب آشامیدنی سالم وبهداشتی نیاز به تصفیه خانه های عظیم ومجهز می باشد که امکان تهیه آن برای هرفرد ی ازجامعه به تنهائی میسر نمی باشد. بهمین منظور سازمانهائی که ازتخصص وسرمایه گذاریهای لازم دراین زمینه برخوردار می باشند ، اقدام به ساخت تاسیسات آبرسانی می نمایند که به دلیل اهمیت آن درسلامت افراد جامعه ، همواره تحت نظارت مستمرسازمانهای بهداشتی می باشند.

نیاز مبرم وحیاتی افراد جامعه به آب آشامیدنی ، آنان را وادار می نماید، به هرقیمت وبه هرطریقی که برایشان میسرومقدورباشد ، درجهت دسترسی به آن کمال سعی وتلاش را بنمایند.
اما به چه طریق امکان دست یابی به آب آشامیدنی به آسانی وبا نازلترین قیمت برای عموم افراد جامعه امکان پذیر است، بایستی وضعیت وموقعیت موسسات آبرسانی را دردونظام اقتصادی برنامه ریزی شده وبرپایه مکانیسم بازار مورد بررسی قرار داد.

درنظام اقتصادی برنامه ریزی شده که دولت وظیفه تامین آب آشامیدنی را برای عموم افراد جامعه بعهده دارد ، هدف ومنظورآن تهیه آب آشامیدنی سالم برای همه افراد بوده وسلامتی وشادابی افراد جامعه ازاهمیت بسیاری برخوردار می باشد. لذا سعی می نمایند با نازلترین قیمت وبطورسهل وآسان وبدون هیچگونه مشکل وموانعی امکان دست یابی همگان به آب اشامیدنی سالم وبهداشتی را فراهم نمایند.

اما درنظام اقتصادی برپایه مکانیسم بازار که مقصود ازاحداث موسسات آبرسانی ، دست یابی به سودهای سرشار وفراوان می باشد ، دسترسی آب سالم وبهداشتی برای همگان بسهولت امکان پذیر نمی باشد. وبمنظور بدست آوردن سودبیشتر ، موانع ومشکلات عدیده ای ایجاد می نمایند.

سازمانهای آبرسانی دراینگونه نظام اقتصادی درجهت افزایش درآمد خود به آنانی که توانائی پرداخت هزینه های آبرسانی را به قیمتی که آنان تعیین می کنند واگذار نموده وآن افرادی که قادر به پرداخت مبالغ هنگفت وطی کردن تمامی موانع را نداشته باشند ، هرگز به آب آشامیدنی دست پیدا نمی کنند زیرا زمانی که موانع ومشکلات فراوان را برای دسترسی به آب اشامیدنی برسرراه خود می بینند ، ازدرخواست خود صرفنظر نموده وآرزوی داشتن آب اشامیدنی سالم وبهداشتی برای آنان رویائی می باشد که دست یابی به آن برایشان امکان پذیر نمی باشد.

منظور ازبررسی وضعیت آبرسانی دردونظام اقتصادی ، ارائه راهکاری مناسب جهت دست یابی همگان به آب اشامیدنی سالم وبهداشتی ، بدون موانع ومشکلات می باشد، تا آن عده ازافرادی که فاقد توانائی ویا ازتوانائی کمتری برخوردار می باشند نیز بتوانند ازآب اشامیدنی بهداشتی برخوردار شوند . زیرا برخورداری ازآب آشامیدنی سالم ، جامعه ای سالم وبا نشاط را به ارمغان می آورد

فناوری نانو و برخی کاربردهای آن در صنعت آب
استفاده از فناوریهای نوین به خصوص فناوری نانو در راستای کاهش اثرات سوء آلودگیهای زیست محیطی، بعنوان یکی از راهکارهای مدیریتی مطرح می‌باشد. یکی از مواردی که این فناوری کاربرد خود را متبلور می‌نماید در ارتباط با منابع آب می‌باشد که در نظر گرفتن چالشهای پیش رو ضرورت استفاده از آن را پر رنگ تر نموده است. در این مطلب برخی کاربرد‌های فناوری نانو در صنعت آب اشاره شده است.

مقدمه
آب یکی از ضروری ترین عناصر حیات بر روی زمین است و اگر چه بیش از ۷۰ درصد از سطح کره زمین با آب پوشیده شده است اما کمتر از ۳ درصد از آن آب شیرین می‌باشد. از این مقدار ۷۹ درصد به قله‌های یخی تعلق دارد، ۲۰ درصد آن آبهای زیر زمینی است که به راحتی قابل دسترسی نمی باشد و فقط ۱ درصد آن شامل دریاچه ها و رودخانه ها و چاهها می‌باشد که به راحتی به دست می آید. در مجموع در هر زمان تنها یک ده هزارم از کل آبهای کره زمین به سادگی در دسترس انسان قرار دارد.

در دسترس بودن آب سالم و پاک یکی از مهمترین مسائل پیش روی بشر می‌باشد و به تدریج که مقدار مصرف آب بیشتر می‌شود مواد آلاینده نیز به طرق مختلف باعث آلوده کردن منابع آبی می‌گردند و این مسأله در آینده بحرانی تر خواهد شد. مجمع عمومی سازمان ملل متحد به منظور افزایش آگاهی و ترغیب، جهت اداره بهتر امور مربوط به آب و حراست بهتر از این منبع حیاتی، سال ۲۰۰۳ را سال بین المللی آب شیرین اعلام نمود.

پذیرش حق برخورداری از آب بعنوان یک حق برای بشر ممکن است مهمترین گام در بر طرف کردن دشواری تأمین این بنیادی ترین عنصر زندگی مردم باشد.

اهمیت کاربرد فناوری نانو در صنعت آب
فناوری نانو طی مدت کوتاهی که از ظهور آن می گذرد کاربردهای مختلفی در صنایع گوناگون یافته است. در نتیجه صنعت آب، بعنوان یکی از پایه‌های حیات از این مسئله مستثنی نیست و در بخشهای مختلف آن، شامل ساخت سدها، حفاظت خطوط لوله انتقال آب، تصفیه آب و پساب، شیرین سازی آب و غیره، فناوری نانو کاربرد یافته است.

امروزه در جهان بسیاری از مردم به دلایل بلاهای طبیعی، جنگ و زیر ساختهای ضعیف خالص سازی آب، به آب بهداشتی دسترسی ندارند. حدود یک میلیارد نفر به منابع آبی دسترسی ندارند. روزانه‌۵۰۰۰ کودک به علت مبتلا شدن به امراض ناشی از مصرف آب غیر بهداشتی می‌میرند.
تمام تلاش محققین این است که با کمک روشها و فناوریهای جدید بتوانند این مشکلات را کاهش دهند. یکی از این فناوریها، فناوری نانو است.

در مجموع کاربردهای متعددی را می‌توان در زمینه استفاده از فناوری نانو متصور بود که اهم آنها در ذیل آمده است:
۱-استفاده از ذرات نانو ساختار در تصفیه آلاینده ها
۲-رنگ زدایی از آب آشامیدنی
۳-نمک زدایی از آب
۴-نانو پوشش ها
۵-نانو لوله‌های جاذب گازهای سمی
۶-نانو پلیمرهای متخلخل

۷-استفاده از نانو ذرات در تصفیه پسابها
۸-نانو فیلترها
۹-حذف آرسنیک موجود در آب با استفاده از فناوری نانو
در ادامه نگاهی به کاربرد‌های این فناوری در صنعت آب خواهیم داشت.

برخی کابردهای فناوری نانو درعرصه صنعت آب
فناوری نانو با روشهای زیر می‌تواند در تهیه آب تمیز کمک کند ؛
۱٫ غشاهای فیلتر اسیون نانو متری به منظور افزایش بازیابی آب
۲٫ روشهای سازگار با محیط زیست جهت تصفیه آبهای زیر زمینی به وسیله اجزای معدنی و آلی
۳٫ نانو مواد برای بهبود کارایی فرایندهای فتو کاتالیستی و شیمیایی
۴٫ نانو حسگرهای زیستی جهت تشخیص سریع آلودگی آب
در ادامه برخی موارد فوق توضیح داده می‌شود.

نانوفیلتراسیون
روش نانوفیلتراسیون طی چند سال گذشته رونق گرفته است. در نانو فیلتراسیون جدا سازی براساس اندازه مولکول صورت می‌گیرد و فرآیندی فشاری است. اساساً این روش جهت حذف اجزای آلی نظیر آلوده کننده‌های میکرونی و یونهای چند ظرفیتی می‌باشد. از دیگر کاربردهای نانو فیلتراسیون می‌توان به حذف مواد شیمیایی که به منظور کشتن موجودات مضر به آب اضافه شده اند، حذف فلزات سنگین، تصفیه آبهای مصرفی، رنگ زدایی و حذف آلوده کننده ها و حذف نیترات ها اشاره کرد.

نانو فیلتراسیون می‌تواند تقریباً از هر منبع آبی، آب پاک به وجود آورد و تمام باکتری‌های
موجود در آب را حذف کند. در ضمن امکان استفاده آسان از روشهای تصفیه را برای عموم فراهم می کند و بدون عمل شیمیایی تصفیه را انجام می‌دهد.

نانو حسگرها
اگر چه حسگرهای مختلفی برای آشکار نمودن آلودگی‌ها و مواد آلوده وجود دارند ولی فناوری نانو امکان ایجاد نسل‌های جدیدی از حسگرهای با توانایی بالا را فراهم می‌نماید که مواد آلاینده در مقادیر و غلظت‌های کم را آشکار می‌نمایند.

جمع بندی
در آینده ایران جزء کشورهایی خواهد بود که بحران مصرف بالا و کم آبی را به دلیل افزایش جمعیت شهر نشین و ارتقای سطح صنعت و کشاورزی ، پیش رو خواهد داشت. مهندس افراسیاب باباکوهى کارشناس کنترل کیفیت و منابع طبیعى مى گوید: «در خشکسالى سال هاى گذشته حدود ۲۰۰ هکتار از باغ ها، بیش از ۱۰ هزار هکتار از محصول چاى و ۲ هزار هکتار از باغ هاى موز سیستان و بلوچستان و باغ هاى کوهپایه آسیب جدى دید. استخراج بى رویه از آب هاى زیرزمینى و سفره هاى آبدار زیرزمین در شرایط کنونى یک موقعیت بحرانى دارد. درحال حاضر از ۶۱۲ دشت کشور، ۱۵۰ دشت جزو مناطق ممنوعه و بحرانى است.

با قبول این وضعیت، بخش بزرگى از مزارع در محدوده کویر قرار مى گیرد و مشخص مى شود خشکسالى یک واقعیت طبیعى و اقلیمى در کشور است. جمعیت کشور ما حدود یک درصد جمعیت جهان است ولى سهم ما از کل منابع آب شیرین در دنیا۳۶صدم درصد است. کشورهاى دیگر دنیا از ۴۵ درصد منابع آب مطلوب خود استفاده مى کنند.

در کشور ما ۶۶ درصد آب مصرف مى شود. بیش از ۵۰ درصد ذخایر آب شیرین کشور، وابسته به منابع آب هاى زیرزمینى است که درحقیقت ما باید این منابع زیرزمینى را براى سال هاى خشکسالى نگهدارى مى کردیم.

کارشناسان یکى از دلایل این بحران را ایجاد شهرک ها و گسترش بى رویه و برنامه ریزى نشده شهرها مى دانند. از سویى ما در اقلیم خشک و کم آب قرار داریم. از سویى هم کره زمین درحال گرم شدن است و پدیده ال نینو به گرم شدن هوا در این نقطه از جهان کمک کرده است.
بنابراین با نگاهی به مشکلات تأمین آب در ایران و نیاز مبرم کشور به منابع جدید، می‌توان از فناوریهای نوین در این راه بهره جست.

این مهم در سایه انجام نیاز سنجی و مطالعه دقیق اولیه تحقق می‌یابد. با توجه به اینکه در سالهای اخیر، ایران در حال اوج گیری در زمینه تحقیقات نانو است، عقلانی به نظر می‌رسد که در سمت و سودهی برنامه‌های کلان آب در کشور از فناوری نانو به عنوان یک پشتیبان قوی استفاده گردد.

مآخذ

۱- مجموعه مطالعات تطبیقی محیط زیست ایران با دیگر کشورهای جهان، بخش آب، مرکز پژوهشهای مجلس شورای اسلامی.
۲- http
2-
3- ://www.google.com/nanotechnology in the world.
3- http://www.nsf.gov/igert
4- http://www.nano.ir

بهداشت آب
برگرفته از کتاب جامع بهداشت عمومی
مقدمه
بهداشت آب موضوعی بسیار مهم در بهداشت عمومی و مدیریت سلامت می‌باشد. قبل از پرداختن به راه کارهای عملی استحصال، انتقال، بهسازی و توزیع آن لازم است این عنصر حیاتی موثر بر سلامت و مرتبط با توسعه پایدار، شناخته شود.

شناخت آب از نظر کیفیت و کمیت و چگونگی حصول آن قدمی اساسی در جهت بهینه سازی مصرف آن می‌باشد. اگر چه بیش از سه چهارم کره زمین را آب فرا گرفته است، سهم قلیلی از آب‌های موجود، برای مصارف بهداشتی و کشاورزی، قابل استفاده است. زیرا حدود ۳/۹۷ درصد اقیانوس‌ها و ۱/۲ درصد یخ‌های قطبی و ۶/۰ درصد دریاچه ها و رودخانه و آب‌های زیرزمینی وجود دارد که حدود ۳۶/۰ درصد کل منابع آب می‌باشد.

آب اقیانوس‌ها، دریاها و اغلب دریاچه ها و بسیاری از منابع آب زیرزمینی به علت شوری بیش از حد و داشتن املاح معدنی برای مقاصد بهداشتی، کشاورزی و صنعتی، غیرقابل استفاده می‌باشند.

آب ماده حیاتی است که بطور یکنواخت در سطح کره زمین موجود نمی‌باشد. در نتیجه بسیاری از نقاط کره زمین با کمبود آب مواجه است. حرکت مداوم بخار آب به هوا و برگشت آن به زمین را گردش آب در طبیعت می‌نامند.

انرژی خورشید باعث تبخیر آب اقیانوس‌ها، رودخانه ها، دریاچه ها و منابع آب سطحی می‌گردد. بخار آب فشرده شده همراه توده های هوا باعث نگهداری آب در هوا شده و موجب تشکیل ابر باردار یا ذخیره کننده آب می‌شود ریشه گیاهان، آب و رطوبت موجود در خاک را گرفته و از طریق روزنه های تنفسی برگ‌ها به هوا فرستاده و به بخار تجمع یافته در هوا اضافه می‌شود که در شرایط مناسب به صورت نزولات جوی به زمین برمی‌گردد.

آب یک عنصر حیاتی است با ویژگی‌های قابل توجه و کم نظیر، یکی از مهم ترین عناصر شیمیایی می‌باشد که قسمت اعظم موجودات زنده و محیط زیست راتشکیل می‌دهد. این ماده ۷۰% گیاهان را تشکیل می‌دهد. آب فراوان‌ترین و بهترین حلال در طبیعت است. آب یک مایع زیست شناختی است که واکنش‌های فیزیکوشیمیایی سوخت و ساز در پیکره موجودات زنده را مقدور و تسهیل می‌نماید ومحیطی است

برای نقل و انتقال مواد در بدن موجودات زنده که علاوه بر نقش موثرآن در متابولیسم، دفع مواد زائد حاصل از فعالیت‌های زیست شناختی موجود زنده را موجب می‌شود. آب ناشی از تعریق در گرما باعث خنک کردن بدن می‌گردد. آب و انیدرید کربنیک توسط انرژی خورشیدی در پیکره گیاهان سبز تبدیل به کربوهیدرات یا انرژی شیمیایی می‌شود.

اگر چه آب خالص در طبیعت یافت نمی‌شود. اما آب خالص مایعی بی‌رنگ، بی‌بو و بی مزه است که دارای نقطه انجماد صفر و نقطه جوش ۱۰۰ درجه سانتی گراد می‌باشد ساختار شیمیایی آن به صورت H2O است که به احتمال کمتر از ۳/۰ درصد آب‌های موجود در طبیعت بر دارنده ایزوتوپ‌های H4O2 ، H6O3 نیز می‌باشند. آب در چرخه گردش خود قادر است املاح و گازهای موجود در طبیعت را به صورت محلول در آورده و بسیاری از آلودگی‌ها را همراه خود به حرکت در آورد. آب باران قبل از رسیدن به زمین ناخالصی‌های موجود در هوا نظیر ذرات، گازها،

مواد رادیواکتیو و میکروب‌ها را به سطح زمین آورده و در حین حرکت در زمین نیز آلاینده ها را با خود حمل می‌کند. به علاوه آب‌های جاری اغلب دریافت کننده فاضلاب‌ها و مواد زائد ناشی از فعالیت‌های انسانی می‌باشند.

بسیاری از مشکلات بهداشتی کشورهای در حال پیشرفت، عدم برخورداری از آب آشامیدنی سالم است. از آنجایی که محور توسعه پایدار، انسان سالم است و سلامت انسان در گرو بهره مندی از آب آشامیدنی مطلوب می‌باشد بدون تامین آب سالم جایی برای سلامت مثبت و رفاه جامعه، وجود ندارد. آب از دو بعد بهداشتی واقتصادی حائز اهمیت است.

از بعد اقتصادی به حرکت درآورنده چرخ صنعت و رونق بخش فعالیت کشاورزی است. از بعد بهداشتی آب با کیفیت، تضمین کننده سلامت انسان است. آب با شکل ظاهری و با وسعت محتوایی آن دنیای زنده دیگری است.

اگر چه از دید ما پنهان است، اما آب دارای آثار بسیار زیادی در حیات جانداران به ویژه انسان میباشد. آب آشامیدنی علاوه بر تامین مایع مورد نیاز بدن به مفهوم مطلق آن یعنی H2O ، در بردارنده املاح و عناصر ضروری برای موجود زنده و انسان می‌باشد. کمبود پاره ای از آن‌ها در آب ایجاد اختلال در بدن موجود زنده می‌کند و منجربه بروز برخی بیماری‌ها می‌شود.

فقدان ید و فلوئور و ارتباط آن‌ها با گواتر اندمیک و پوسیدگی دندان‌ها به ترتیب بیان کننده این اهمیت است. علاوه بر مواد شیمیایی، موجودات ذره بینی گوناگونی نیز در آب پیدا می‌شوند که بعضی از آنها بیماری زا بوده و ایجاد بیماری‌های عفونی خطرناکی می‌کنند. بهسازی آب رابطه مستقیمی با کاهش بیماری‌های عفونی دارد.

بطوری که پس از تامین آب آشامیدنی سالم میزان مرگ از وبا ۱/۷۴ درصد، میزان مرگ از حصبه ۳/۶۳ درصد، میزان مرگ به علت اسهال خونی ۱/۲۳ درصد و میزان مرگ از بیماری اسهال ۷/۴۲ درصد کاهش یافت. بنابراین برنامه ریزی و هزینه در جهت تامین آب سالم سرمایه گذاری قابل توجهی برای آینده خواهد بود. تهیه و تامین آب آشامیدنی سالم برای جامعه یکی از موثرترین و پایدارترین فنآوری‌ها برای ارتقاء سلامت جامعه است.

ناخالصی‌های آب
چنانچه آب خالص با ترکیب شیمیایی H2O را اساس مطالعه قرار دهیم ناخالصی‌های آن عبارتند از:
۱ ـ ناخالصی‌های معلق
نظیر ذرات معلق زنده و غیرزنده که در آب به صورت معلق یافت می‌شوند. این نوع ناخالصی را می‌توان در سه گروه، تقسیم بندی و مطالعه نمود.

الف) ذرات معلق زنده بیماری‌زا مانند عوامل بیماری‌زای موجد وبا، حصبه، شبه حصبه، انواع اسهال‌ها، تخم انگل‌ها مانند آسکاریس و عامل کیست هیداتید و ویروس‌ها، منشاء اصلی این دسته از ناخالصی‌ها فاضلاب شهری و حضور حیوانات اهلی یا وحشی در مجاورت منابع آب می‌باشد.

ب) ذرات معلق زنده غیربیماری‌زا مانند باکتری‌های ساپروفیت، اغلب جلبک‌ها و تک سلولی‌هایی که در طبیعت به وفور پیدا می‌شوند.
ج) ذرات معلق غیرزنده مانند رس، لیمون که ناشی از فرسایش سطح زمین و سطوح آبخیز می‌باشد.

از نظر فیزیکی ذرات بالا به دو گروه تقسیم می‌شوند گروهی که در حوضچه های ته نشینی و یا صافی‌ها جدا می‌شوند و گروهی که برای جدا کردن آن‌ها احتیاج به مواد منعقد کننده است تا از طریق لخته سازی، به ذرات درشت تری تبدیل شده و حذف شوند.

۲ ـ ناخالصی‌های محلول
این دسته شامل املاح معدنی، ترکیبات آلی و گازهای محلول می‌باشند که می‌توان آن‌ها را به صورت زیر گروه بندی نمود:

الف) املاح محلول معدنی که اغلب به صورت املاح کلسیم، منیزیم، سدیم، آهن، منگنز و۰۰۰ می‌باشد که برخی از آن‌ها مصرف آب را محدود می‌نمایند که در جای خود بحث خواهد شد.
ب) گازهای محلول مانند اکسیژن، انیدرید کربنیک، هیدروژن سولفوره، ازت وغیره می‌باشند و این نوع ناخالصی نیز کیفیت شیمیایی آب را تحت تاثیر قرار داده و ممکن است باعث نامطلوب بودن آن شود.

منابع تامین آب
آب یک منبع حیاتی است که معمولا از محدودیت خاصی برخوردار است آب شیرین موجود در محدوده جغرافیایی خاصی تقریبا ثابت و جوابگوی جمعیت محدودی است.

منابع آب مشروب اجتماعات را می‌توان به سه دسته تقسیم نمود:
الف) منابع سطحی
آب‌هایی که در قالب آب باران، آب رودخانه، آب دریاچه های طبیعی، آب دریاچه ها یا سدهای ذخیره ای و قنوات در طبیعت موجود هستند و در صورتی که استحصال و بهسازی، نگهداری و بهره برداری آن‌ها با در نظر گرفتن ملاحظات اقتصادی و فنی مقدور باشد به عنوان منبع آب آشامیدنی انتخاب می‌شوند.

ب) منابع آب زیرزمینی
منابعی نظیر چشمه سارها، آب چاه های کم عمق، چاه های عمیق، چاه های جاری و آب حاصل از کانال‌های ساخته شده منابع آب زیرزمینی را تشکیل می‌دهند.

ج) منابع آب شور
و بالاخره در شرایطی که هیچ کدام از منابع فوق جهت دستیابی به آب شیرین مقدور نباشد سومین منبع عبارت خواهد بود از آب دریاها و دریاچه های شور یا آب‌های شور زیرزمینی.
اکثر اجتماعات شهری و روستایی ایران از منابع آب‌های زیرزمینی بهره برداری می‌کنند.

در دو دهه اخیر چندین طرح بزرگ و متوسط انتقال آب‌های سطحی منابع دوردست نیز تهیه و اجراء شده است. منبع اصلی آب آشامیدنی شهرهایی مانند مشهد، شیراز، تبریز، بندر عباس، کرمانشاه، کرمان و بخشی از تهران از منابع آب زیرزمینی است. اغلب روستاهای ایران به روش سنتی و علمی لیکن بعضا غلط از آب زیرزمینی استفاده می‌کنند.

انتخاب منبع آب آشامیدنی اجتماعات چه شهری و چه روستایی، کوچک یا بزرگ مبتنی است بر هزینه تهیه، تصفیه و توزیع آن. لازم است حداقل امکانات فنی اجرایی در حد معقول، وجود داشته باشد، پس با لحاظ نمودن جنبه اقتصادی و بهداشتی منابع احتمالی آب، شناسایی و از بین آن‌ها منبع مقرون به صرفه و مطمئن انتخاب گردد. در هر حال، منبع آب آشامیدنی بایستی درنهایت آب سالم و پاکیزه ای در اختیار مصرف کننده قرار دهد.

آب سالم و پاکیزه
آب آشامیدنی، علاوه بر سالم بودن لازم است پاکیزه نیز باشد. زیرا آب سالم وکدر یا بامزه نامطلوب و داشتن رنگ، ممکن است مورد اعتراض مصرف کننده قرار گرفته و مصرف کننده به طرف آب به ظاهر پاکیزه ای گرایش پیدا کند که از نظر کیفیت شیمیایی و میکروبی، نامطلوب باشد. آب سالم آبی است که حتی در درازمدت مصرف آن خطری برای مصرف کننده ایجاد نکند. توصیه می‌شود آب آشامیدنی نه تنها کاملا سالم باشد

بلکه باید ” پاکیزه” یعنی مورد پسند مصرف کننده هم باشد. چنین آبی را می‌توان ” پذیرفتنی” یا ” نوشیدنی” تلقی نمود. آب آشامیدنی از طریق تعیین کیفیت فیزیکوشیمیایی ومیکروب شناختی ارزیابی وانتخاب می‌گردد.

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
word قابل ویرایش - قیمت 11700 تومان در 50 صفحه
117,000 ریال – خرید و دانلود
سایر مقالات موجود در این موضوع
دیدگاه خود را مطرح فرمایید . وظیفه ماست که به سوالات شما پاسخ دهیم

پاسخ دیدگاه شما ایمیل خواهد شد